Exposición realizada para Terapia Física y Rehabilitación cardíaca 801. Siendo util para alumnos del 801 de Educación Física cualquier cuatrimestre 1.-ADAPTACIONES AGUDAS Y CRÓNICAS EN LA ACTIVIDAD FÍSICA 2.-PRUEBAS DE ESFUERZO 3.- CALCULO DEL VOLUMEN DE OXIGENO MÁXIMO. 4.- CAMBIOS METABÓLICOS (PH, 02, CO2)

1. ADAPTACIONES
CARDIOPULMONARES Y
METABOLICAS AL EJERCICIO
DR. OSCAR DAVID MEZA OLGUÍN

2.  GASTO CARDÍACO =
Frecuencia cardíaca x Volumen latido
*Volumen latido= Cantidad de sangre expelida
por el corazón a las arterias en cada latido.

3.  Cuando se lleva a cabo un ejercicio de intensidad
creciente se produce un incremento en el consumo de
oxígeno (VO2) proporcional a la carga que se ha
desarrollado y al tiempo que ha durado el ejercicio.

4.  Si se aumenta la carga, el organismo aumenta su gasto
energético hasta alcanzar un nivel de esfuerzo en el cual, a
pesar de incrementar la carga, el consumo de oxígeno no se
incrementa más (meseta de VO2).
 Este máximo consumo de O2 que se ha alcanzado es
indicativo de la máxima potencia del sistema de transporte
de O2 y es conocido como el consumo máximo de oxígeno
o VO2 máximo. (Cantidad máxima de O2 que el organismo
puede absorber de la atmósfera, transportar a los tejidos y
consumir por unidad de tiempo).

5.  Conforme se va produciendo una progresión en el
ejercicio físico, la información con las características
de la composición del medio interno llega al cerebro
(hipotálamo) .
 Este canaliza una respuesta a la médula suprarrenal.
 En ella se liberan catecolaminas (adrenalinas y
noradrenalinas) que, a través del flujo
sanguíneo, actúan sobre los receptores simpáticos
cardíacos y vasculares.

6.  La liberación de noradrenalina favorece un
incremento de la frecuencia cardíaca y un
incremento de la contractilidad miocárdica con
un aumento del volumen de latido.

7. UMBRALES ENERGETICOS DE ACUERDO A FRECUENCIA
CARDIACA
AEROBICO SE
120 lxmin. QUEMAN GRASAS
ZONA DE TRANSICION
150-160 lxmin (MIXTA) AEROBICA -
ANAEROBICA
RESISTENCIA
175-180 lxmin ANAEROBICA
MENOR A 120 lxmin. ZONA SUBENDOCARDICA
MAYOR A 180 lxmin. ZONA SUPRAUMBRAL

8.  Simultáneamente, la actividad simpática lleva a cabo
una redistribución de flujo sanguíneo hacia las zonas
con más demanda de oxígeno y nutrientes dando lugar
a una vasodilatación en los músculos activos y
vasoconstricción en las áreas inactivas.

10.  La respuesta adrenérgica tiene influencia en la función
respiratoria.
 Incrementando la ventilación y la frecuencia
respiratoria
 Papel principal en la
termorregulación, incrementando la secreción de
sudor y favoreciendo la disipación de calor mediante la
vasodilatación cutánea cuando se aumenta la
temperatura del medio interno.

11. CALCULO DEL VO2 MAX
 La manera exacta de calcular el VO2máx es la
realización de una prueba de esfuerzo
con ergoespirómetro.
 Esta prueba de esfuerzo debe hacerse, siempre que sea
posible, en el medio más usual para el deportista sino
el resultado de su VO2máx será inferior o superior al
que obtendría en su medio.
 Es el método que más información nos reportara, y es
el más indicado para deportistas entrenados o
patologías cardiorespiratorias.

12.  Para personas no entrenadas o sedentarias se
recomienda el cicloergómetro en vez de la banda sin
fin porque este último requiere un tiempo de
aprendizaje alto, lo que podría hacer que la persona se
cansará antes por el sobreesfuerzo de coordinación y
equilibrio, que no tendría si caminara fuera de la
banda.

13.  El problema que se presenta con el cicloergometro es
que personas con bajo nivel de fuerza en el tren
inferior, agoten la musculatura de sus piernas antes de
conseguir la medición de su consumo máximo de
oxígeno (VO2máx).

14.  La prueba de esfuerzo con ergoespirómetro es
el método exacto de medición, pero puede ocurrir que
no disponga de ese equipo o que no queramos someter a
la persona al estrés de un esfuerzo máximo.
 Para estos casos existen las pruebas de
determinación indirecta del VO2máx, dan un resultado
aproximado, nos sirven para encuadrar el programa de
entrenamiento.

15.  Si valoramos cierto período de tiempo con la misma
prueba, también podemos ver la mejora obtenida al
comparar dos pruebas iguales en diferentes períodos
de tiempo.
 TEST MAS UTILIZADOS
Test de Rockport
Test de Cooper
Test Course-Navette

16. Test de Rockport
 Este test es recomendado en personas con baja
condición física, en las que no es factible realizar otros
test más exigentes o presentan alguna lesión que les
impide correr, ya que este test solo se puede realizar
caminando.
Para realizar este test deberemos recorrer una
distancia de 1609 m. (1 milla) andando (4 vueltas
completas a la pista de atletismo +9 metros).

17.  Al finalizar el recorrido anotaremos el tiempo
empleado y las pulsaciones por minuto. Después se
introducen estos y otros datos (edad, peso, sexo) en la
siguiente fórmula para obtener el consumo máximo de
oxígeno:

18. Test de Cooper
Fue diseñado en 1968 por el Dr. Kenneth H. Cooper para el
ejército de los EE. UU, pero con el tiempo el Test de Cooper se
hizo más conocido y se convirtió en uno de los más populares en
todo el mundo.
La ejecución es sencilla, ya que consiste en correr la máxima
distancia posible durante 12 minutos. Es importante señalar que
es un test que puede resultar duro, con lo que no es indicado para
personas sedentarias o con baja condición física.
Hay que intentar llevar un ritmo uniforme durante toda la
prueba.

19.  Una vez obtenidos los resultados se introducirían en la
siguiente fórmula para obtener el consumo máximo de
oxígeno:

21. Test Course-Navette
 Este test fue desarrollado por Luc Leger en 1981, y
cuenta con una muy buena correlación con respecto a
una prueba de esfuerzo con ergoespirómetro (r=0,84),
siendo su fiabilidad mayor en adultos (r=0,97), que en
niños (r=0,80).
 Gran parte del público lo conoce como "el test de los
pitidos".

22.  Para realizarlo necesitamos un espacio de 20 mts. y un
equipo de sonido. La prueba consiste en recorrer 20
mts. y volver al otro lado, al ritmo marcado por unos
pitidos previamente grabados, y se concluirá en el
momento en que la persona no pueda más, o sea
incapaz de llegar al otro lado al ritmo que marcan los
pitidos.

23.  La prueba empieza a 8 km/h, y se incrementa a 9 km/h
en el primer minuto. A partir de aquí se incrementará
la velocidad en 0,5 km/h cada minuto. Se recoge la
última velocidad alcanzada y se introduce en la
siguiente fórmula que nos dará el VO2máx (consumo
máximo de oxígeno):

24. ANATOMIA Y FISIOLOGIA DELL
APARATO RESPIRATORIO
ANATOMÍA DEL APARATO RESPIRATORIO.
 Para llegar a los pulmones el aire atmosférico sigue un largo
conducto que se conoce con el nombre de tracto
respiratorio o vías aéreas; constituida por:
VÍA RESPIRATORIA ALTA:
 Fosas nasales.
 Faringe.
VÍA RESPIRATORIA BAJA:
 Laringe.
 Tráquea.
 Bronquios y sus ramificaciones.
 Pulmones.

26.  Por otra parte el DIAFRAGMA es un músculo que
separa a los pulmones de los órganos abdominales.
 Cada pulmón tiene forma de un semicono irregular
con una base dirigida hacia abajo y un ápice o vértice
redondeado que por delante rebasa en 3 - 4 cm el nivel
de la I costilla o en 2 - 3 cm el nivel de la
clavícula, alcanzando por detrás el nivel de la VII
vértebra cervical.

28.  Los pulmones se componen de lóbulos.
 El derecho tiene 3 (superior, medio e inferior)
 El izquierdo tiene 2 (superior e inferior).
 Cada lóbulo pulmonar recibe una de las ramas
bronquiales que se dividen en segmentos, los que a su
vez están constituidos por infinidad de LOBULILLOS
PULMONARES.
 A cada lobulillo pulmonar va a para un bronquiolo, que
se divide en varias ramas y después de múltiples
ramificaciones, termina en cavidades llamadas
ALVEOLOS PULMONARES.

29.  Los alvéolos constituyen la unidad terminal de la vía
aérea y su función fundamental es el intercambio
gaseoso. Tiene forma redondeada y su diámetro varía
en la profundidad de la respiración.

30. ADAPTACIONES RESPIRATORIAS AL
EJERCICIO
 VOLUMENES 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.).
 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.

31.  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.
 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.

32.  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 (traquea,
bronquilos, nariz), la cantidad esta alrededor de los 150
ml.

33. 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

34.  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.

36. CICLO RESPIRATORIO
 En condiciones de reposo, la frecuencia respiratoria
(FR) alcanza valores medios de 12 respiraciones por
minuto, mientras el volumen corriente (VC) suele ser de
0.5 litros de aire por cada respiración.
 En estas condiciones, el volumen de aire espirado cada
minuto, o ventilación/minuto (VE), es por tanto de
6litros.
VE (lxmin)= FRxVC=12x0.5=6 lxmin.

37.  La ventilación/minuto puede aumentar
significativamente aumentando la frecuencia de las
respiraciones, la profundidad de las mismas o ambas.
 En varones jóvenes que no practican deporte constante
la respiración alcanza niveles de 35 a 45 respiraciones
por minuto (rm), pudiendo llegar hasta 60 o 70 rm en
atletas elite en un ejercicio de máxima intensidad.

38.  El volumen corriente respiratorio puede alcanzar cifras
de 2 l x min. Pudiendo alcanzar el vol. Corriente
>100lxmin. (a esto se le llama ventilación máxima).
 Pudiendo alcanzar hasta 185 hasta 220 en ciclistas
bien entrenados

39.  Para valores tan altos ventilacion/minuto, el volumen
corriente no suele exceder mas del 50 a 70% de la CVF
(capacidad vital forzada)

40. ADAPTACIONES REPIRATORIAS AL
EJERCICIO
 El sistema respiratorio en el ejercicio tiene 3 funciones
básicas:
 1) Oxigenar y disminuir la acidosis metabólica de la
sangre venosa que está hipercápnica e hipoxémica.
 2) Mantener baja la resistencia vascular pulmonar.
 3) Reducir el paso de agua al espacio intersticial.
 Se producen modificaciones a nivel de la ventilación
pulmonar, difusión y transporte de gases.

41. A) Ventilación pulmonar
 Durante el ejercicio intenso la frecuencia respiratoria
(FR) en personas sanas puede alcanzar 35-45 r.p.m.
llegando hasta 60-70 r.p.m. en deportistas de alto
nivel.
 El volumen corriente puede llegar hasta los 2 litros.

42.  La ventilación pulmonar puede alcanzar valores 17
veces mayores que en el reposo (100 L/min) y se
modifica antes, durante y después del ejercicio. La
misma tiene 3 fases:
 FASE I: la ventilación aumenta en forma brusca.
(duración: 30-50 seg.)
 FASE II: el aumento se hace más gradual (3-4 min.)
 FASE III: se estabiliza (solo en ejercicios de intensidad
leve o moderada)

44. El punto en el cual se produce esa respuesta desproporcionada se
denomina “umbral ventilatorio” y corresponde aproximadamente
al 55-65% de la VO2 máx.

45. B) Difusión de gases
 La capacidad de difusión del O2 se triplica gracias al
aumento de la superficie de intercambio.
 En estado de reposo la PO2 del capilar y del alvéolo se
iguala en los primeros 0,25 seg. Del tránsito del
eritrocito en contacto con la membrana alveolar que es
de 0,75 seg.
 En total, en el ejercicio al aumentar el flujo sanguíneo
el tiempo de tránsito disminuye a 0,50 ó 0,25 pero
mientras no descienda más, la capacidad de difusión
de oxigeno se mantiene.

46.  La capacidad de difusión del CO2 es de unos 400ml x
min por 1 mmHg en reposo.
 Como la presión de difusión es menor a 1 mmHg a
través de la membrana alveolar el volumen de CO2
que se difunde en 1 min es de 200ml y aumenta de
forma importante durante el ejercicio.

47. C) Transporte de gases en sangre
 En condiciones normales 97 a 98% de los tejidos es
transportado de los pulmones a los tejidos del organismo en
combinación química con la hemoglobina , el 2 a 3%
restante es transportado en el plasma.
 Durante el ejercicio la hemoglobina aumenta 5-10% debido
a la pérdida de líquidos y al trasvase de los mismos desde el
compartimiento vascular al muscular (hemoconcentración)
 La diferencia arteriovenosa está aumentada debido a la
mayor extracción de O2 por parte de las células musculares
activas.

49.  La mioglobina que facilita el transporte de O2 en el
interior de la célula muscular hasta la mitocondria
parece aumentar sus concentraciones gracias al
entrenamiento de resistencia.
 El transporte de CO2 desde la célula hasta los
pulmones se realiza principalmente por el sistema del
bicarbonato.

50. EQUILIBRIO ACIDO BASE
 PARA HABLAR DE EQUILIBRIO ACIDO BASE
NECESITAMOS CONOCER QUE ES EL pH.
 pH (Potencial de Hidrogeno)
 Entre mas hidrógenos mas ácida la sustancia.
 Entre menos hidrógenos mas básica (menos ácida) la
sustancia.
Un pH normal de la sangre es de 7.35 a 7.45.
 Valores por de bajo de esta cantidad son ácidos (zumo
de limón)
 Valores por arriba de esta cantidad son básicos (leche)

51.  Existen 2 tipos de acidosis (acumulo de iones
hidrógenos) en el cuerpo .
 2 tipos de alcalosis (perdida de iones hidrógenos) en el
cuerpo.
 El CO2 (dióxido de carbono) deshecho de la s células y
eliminado por la respiración interviene en el pH
 El O2 (oxigeno) metabolito necesario para la oxidación
y obtención de ATP por las mitocondrias interviene en
el pH

52.  El pH se controla por el metabolismo y respiración.
 Se puede retener H+ y CO2 por el metabolismo
(acidosis metabólica)
 Se puede eliminar en exceso H+ y CO2 por el
metabolismo (alcalosis metabólica)
 Se puede retener H+ y CO2 por la respiración
(acidosis respiratoria)
 Se puede eliminar en exceso H+ y CO2 por la
respiración (alcalosis respiratoria)

54. EJEMPLOS DE ALTERACIONES

55.  Cuando hay alteraciones en los pulmones y no hay
correcta oxigenación ni eliminación de CO2 por lo que
baja el pH. (acidosis respiratoria).
 Cuando hay hiperventilación con acumulo de O2 y
salida excesiva de CO2 sube el pH. (alcalosis
respiratoria)

56.  Cuando hay perdida de ácidos por parte del
metabolismo como en vómitos sube el pH (alcalosis
metabólica).
 Cuando hay producción de acido láctico por parte del
metabolismo en ejercicio baja el pH (acidosis
metabólica.

57. RESPUESTAS Y ADAPATACIONES
HEMATOLOGICAS
 En general podemos decir que los deportistas que
realizan una actividad física intensa y de larga
duración (ciclistas, nadadores, corredores etc.)
presentan aumentos del volumen plasmático, descenso
del hematocrito y del recuento eritrocitario y
concentraciones bajas de hemoglobina, hierro y
ferritina.

58.  VOLUMEN SANGUÍNEO
 Modificaciones del volumen sanguíneo:
 Aumento del volumen plasmático (en personas
entrenadas)
 causas:
 aumento de aldosterona
 aumento de renina-angiotensina-aldosterona
 [retención de Na+ y agua vasoconstricción]
 Disminución del volumen plasmático: (en personas no
entrenados)
 causas:
 pérdida de líquidos por sudoración
 aumento de la presión hidrostática capilar por aumento de la
TAM (tensión arterial media).

59. SERIE ROJA:
 Modificaciones del volumen eritrocitario:
 Hematocrito aumentado en individuos entrenados
(por aumento de la eritropoyetina) entre 16% a 18 %
 Hemoconcentración y aumento de hematocrito (hasta
los 60 min después de la actividad física)

60.  Hemodilución (hasta 48hs después de un ejercicio
normal) y normalización del hematocrito
 Hemólisis intravascular de los glóbulos rojos viejos
(aumento de hemoglobina plasmática libre,
bilirrubina total, potasio) en ejercicios intensos.
 Seudo anemia (reducción de la viscosidad sanguínea) o
anemia dilucional.

61. SERIE BLANCA
 Aumento de glóbulos blancos
 Causas:
 Por demarginación (paso de leucocitos desde el “pool
marginal”)
 Por aumento de glucocorticoides
 Respuesta inflamatoria (por lesiones hísticas que
generalmente aumentan los polimorfonucleares circulantes.

62. PLAQUETAS:
 Aumento de plaquetas (depende de la intensidad del
ejercicio)
 Por liberación del pool esplénico, de la médula ósea y
lecho vascular pulmonar.
 Aumento de la agregación plaquetaria ( lesión
endotelial por el aumento de flujo y turbulencia.

63. COAGULACIÓN:
 Aumento de la coagulación (hasta 60 min luego del
ejercicio)
 Aumento de factores VIII – IX – X – XII ( acortamiento
del KPTT)
 Fibrinólisis aumentada (hasta 60 min luego del
ejercicio)
 Aumenta hasta 10 veces su valor normal
 Hay aumento del activador tisular del plasminógeno

64. ÁCIDO LÁCTICO
 Durante la realización de un ejercicio donde la
intensidad de trabajo aumenta progresivamente la
concentración de lactato no varia de acuerdo a sus
concentraciones en reposo durante las primeras fases
de trabajo, pero a partir de cierta intensidad se
produce elevación progresiva de lactato en sangre.

65.  Dependiendo de la carga de trabajo e intensidad es
como se aumenta la producción de ácido láctico por
activación de la vía anaeróbica.
 La elevación de ácido láctico estará condicionado por
la capacidad cardiovascular, pulmonar y metabólica
del deportista o persona evaluada y condicionara sin
duda la capacidad para mantener una determinada
intensidad de trabajo durante un tiempo prolongado.
 CAPACIDAD AEROBICA.

67. Se forman 22 ml por cada mEq de
ácido láctico amortiguado.

68.  El CO2 formado por las reacciones químicas de
amortiguación con el bicarbonato es eliminado por la
respiración por lo cual el sistema ventila torio
amortigua la acidosis causada por el sistema
metabólico y en caso necesario puede activarse las
reacciones compensatorias a la inversa.
 El resultado final es CO2 y agua metabólica.

69. GASTO METABOLICO
 El MET es la unidad de medida del índice metabólico y
corresponde a 3,5 ml O2/kg x min, que es el consumo
mínimo de oxígeno que el organismo necesita para
mantener sus constantes vitales.
 Cuando decimos que una persona esta haciendo un
ejercicio con una intensidad de 10 METs, significa que
esta ejerciendo una intensidad 10 veces mayor de lo
que haría en reposo.

70.  La aplicación práctica de los METs
 Conociendo el VO2 Máx, tendremos la intensidad
máxima en METs máxima que puede aguantar una
persona.
 De hecho, es habitual expresar el resultado del
VO2máx en METs, porque nos ofrece un resultado más
fácilmente entendible.

71.  Poniendo un ejemplo, si suponemos una persona con
un consumo máximo de oxígeno de 35 ml O2/kg x
min, solamente tendremos que dividir este número
entre 1 MET (3,5 ml O2/kg x min, para obtener la
intensidad máxima en METs. Esto es:
Intensidad Máxima =
 35 ml O2/kg x min / 3,5 ml O2/kg x min = 10 METs

72. METS ACTIVIDAD INTENSIDAD METS ACTIVIDAD INTENSIDAD
8.0 Carrera 8 km/h 5.5 Bici Estática 100 Watts
9.0 Carrera 8,4 km/h 7.0 Bici Estática 150 Watts
10.0 Carrera 9,6 km/h 10.5 Bici Estática 200 Watts
11.0 Carrera 10,8 Km/h 12.5 Bici Estática 250 Watts
11.5 Carrera 11,3 Km/ 3.5 Remo 50 Watts
12.5 Carrera 12,1 Km/h 7.0 Remo 100 Watts
13.5 Carrera 12,9 Km/h 8.5 Remo 150 Watts
14.0 Carrera 13,8 Km/h 12.0 Remo 200 Watts
15.0 Carrera 14,5 Km/h 3.8 Caminar 5,6 Km/h
16.0 Carrera 16,1 Km/h 5.0 Caminar 6,4 Km/h
18.0 Carrera 17,5 Km/h

73.  Realizando una Valoración del VO2 Máx, obteniendo
un resultado de: 12 METs (42 ml O2/kg x min), y
quiero hacer 30' de carrera entre el 60-80% de mi
consumo máximo de Oxígeno, se que tendré que
correr entre 8 a 9,6 km/h (entre 7,2 y 9,6 METs).

74. GRACIAS
Hay una fuerza motriz mas poderosa que el
vapor, la electricidad y la energía atómica
llamada:
VOLUNTAD.
Albert Einstein