Guía para los alumnos de la carrera de Educación Física, Fisioterapeuta Deportivo y Preparadores Físicos. Cátedra de Fisiología del Ejercicio.

1. FISIOLOGÍA DEL EJERCICIO
Prof. Lic. Mg. Sebastián Aguilar G.
Fisioterapia Deportiva Sede Viña del Mar
SISTEMA RESPIRATORIO Y EJERCICIO FÍSICO
El VMR (volumen mínimo respiratorio) es la cantidad de aire que entra y sale del
aparato respiratorio; es el producto de la frecuencia respiratoria por el volumen
corriente.
En un atleta entrenado, el VMR aumenta extraordinariamente durante las actividades
exhaustivas, ya que se aumenta tanto la frecuencia como el volumen corriente, por la
taquipnea (aumento de la frecuencia respiratoria por encima de los valores normales
de reposo) y la hiperpnea (aumento de la amplitud respiratoria).
La actividad física determina sobre el aparato respiratorio un incremento en su
frecuencia y amplitud (polipnea e hiperpnea); este aumento ocurre rápidamente una
vez comenzada la actividad y a veces antes de iniciarla. Las causas del incremento de
la función respiratoria durante la actividad física parecerían ser varias: una podría ser
de origen nervioso, hiperventilación refleja, como respuesta a los estímulos de
quimiorreceptores y de los mecanorreceptores musculares, y también una
hiperventilación programada en los centros nerviosos que comandan la respiración.
Tanto la frecuencia como la amplitud respiratoria sufren variaciones para suplir la
gran demanda de oxígeno durante la actividad física. Cuando la demanda queda
satisfecha, el individuo se encuentra en una etapa compensatoria, denominada fase
estable, durante la cual se produce un equilibrio entre la absorción y el consumo de
oxígeno. Si el trabajo físico aumenta en intensidad, puede llegar un momento en que
las adaptaciones respiratorias no alcancen para satisfacer las necesidades,
denominada fase insuficiente del proceso que genera deuda de oxígeno y es la causa
por la cual el individuo debe realizar metabolismo anaeróbico y se produce intensa
disnea.
Respuesta respiratoria al entrenamiento:
Por el entrenamiento deportivo se producen
modificaciones en el funcionamiento del
aparato respiratorio, como aumento de la
expansión torácica que conlleva el de la
amplitud respiratoria, como así un incremento
de la frecuencia de la respiración.

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Segundo aliento:
Son adaptaciones fisiológicas que pueden suceder en cualquier momento de un trabajo
intenso; en el comienzo de estas puede sentirse incomodidad de distinto tipo: mareos,
respiración rápida e irregular, taquicardia arrítmica, opresión torácica, pulsaciones en
el cráneo, fatiga y dolor muscular, sobre todo en los miembros inferiores, sin embargo
el síntoma predominante es la disnea o sensación de falta de aire. Si el individuo
resiste el mal momento y continúa la actividad comienza a sentirse mejor, y el aparato
respiratorio y el circulatorio empiezan a trabajar más regularmente apareciendo una
transpiración profusa que regula la temperatura y determina un alivio.
Se cree que los malestares previos se deben a un reflejo originado por el intenso
estímulo de los centros respiratorios por la acumulación de los metabolitos celulares
en los músculos activos y en la sangre como consecuencia del incompleto transporte de
oxígeno. El alivio posterior podría deberse a una mejoría del transporte por el
incremento del VMR y VMC y la vaso dilatación activa muscular.
VOLUMENES Y CAPACIDADES PULMONARES.
La inspiración dura aproximadamente 2 segundos, y la espiración 2 ó 3 segundos. Por
lo tanto, el ciclo ventilatorio dura 4 ó 5 segundos.
La Frecuencia respiratoria es el número de ciclos que se repiten en 1 minuto, y es de
12 a 15 (resp./min.). FR=60/4 ó 5 = 12 ó 15 resp/min.
La cantidad de aire que entra en cada inspiración, que es igual a la misma que se
expulsa en cada espiración, es aproximadamente 500 ml (0´5 l.), y se llama Volumen
corriente (V.C.). El volumen minuto (V.m) es la cantidad de aire que entra en los
pulmones en un minuto.
El aire extra que podemos introducir en una inspiración forzada recibe el nombre de
Volumen inspiratorio de reserva (V.I.R), que oscila sobre los 3.100 ml.
El volumen de aire que podemos expulsar en una espiración forzada después de una
inspiración normal se llama Volumen espiratorio de reserva (V.E.R), que se sitúa
entorno a los 1.200 ml.

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El aire residual que nos queda en los pulmones tras una espiración forzada, se llama
Volumen residual (V.R), que está sobre los 1200 ml.
No todo el aire que llega a los pulmones (500 ml), llega a la zona de intercambio, hay
una parte que se quede en el espacio muerto anatómico, que son las partes del aparato
respiratorio que no tienen alvéolos (tráquea,…), la cantidad esta alrededor de los 150
ml.
CAPACIDADES PULMONARES
Son agrupaciones de los distintos volúmenes:
1. Capacidad inspiratoria: cantidad de aire que puede inspirar una persona
distendiendo los pulmones al máximo, será igual a V.I.R + V.C = 3.600 ml.
2. Capacidad residual funcional: es el aire que queda en los pulmones tras una
espiración normal. Sería igual a V.E.R +V.R = 2.400 ml.
3. Capacidad vital: cantidad de aire que una persona puede movilizar en una
respiración forzada máxima. Será V.E.R +V.I.R + V.C = 4.800 ml
4. Capacidad pulmonar total: cantidad de aire total. Es el volumen máximo teórico que
podría alcanzar una persona. Será V.I.R + V.E.R + V.C + V.R =6.000 ml.
Estos volúmenes son medias genéricas para varones de 70 kg. En mujeres los
volúmenes son aproximadamente un 25% menos. Y en personas muy altas serán
mayores.
CONTROL DE LA VENTILACIÓN
Aunque el ritmo y la profundidad de la respiración los podemos controlar
conscientemente, lo normal es que la respiración sea un proceso inconsciente, durante
el cual las diferentes partes del cuerpo, transmiten a los centros nerviosos
informaciones referentes a la concentración de oxígeno o CO2 en la sangre, al nivel de
actividad física, al estado emocional, e informaciones relativas al propio proceso
respiratorio.
De este modo los centros nerviosos adaptan la respiración a las distintas situaciones.
El centro respiratorio está en la médula espinal y se divide en centro inspiratorio y
centro espiratorio, los cuales coordinarán la inspiración y espiración, respectivamente,

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y lo hacen de forma inconsciente. Durante el reposo el centro respiratorio emite
señales que determinaran el ritmo de respiración, y lo hace por medio del centro
inspiratorio, el espiratorio no trabaja en reposo.
Existen una serie de receptores químicos que detectan el aumento de la concentración
de CO2 en la sangre y estos estimulan el centro inspiratorio, aumentando la frecuencia
y la profundidad de la respiración, normalmente es mucho más efectivo aumentar la
profundidad y no la frecuencia.
Durante el ejercicio, los músculos y articulaciones envían señales químicas y nerviosas
al cerebro para que éste aumente el ritmo y la profundidad de la respiración.
El centro espiratorio, durante el ejercicio, también manda las órdenes para que se
espire con más fuerza.
Así mismo se hace la respiración más profunda
porque es mucho más eficaz para obtener oxígeno y
expulsar CO2 y no una respiración rápida o jadeante.
Al comenzar el ejercicio, el organismo no es capaz de
llevar el oxígeno suficiente a los músculos, incluidos
los músculos respiratorios, con lo que se produce una
hipoxia (falta de oxígeno) en los músculos
respiratorios.
Los quimioreceptores que detectan la concentración
de CO2 en la sangre son los que nos obligan a
respirar cuando llevamos un tiempo aguantando la
respiración (apnea).
SEBASTIÁN AGUILAR GAJARDO
Profesor de Educación Física
Licenciado en Educación
Magíster en Entrenamiento Deportivo, Competencias y Alto Rendimiento (c)
SEBASTIAN.AGUILAR1@GMAIL.COM