1. TRABAJO
PRÁCTICO
FISIOLOGÍA DEL
DEPORTE
Cardio-Respiratorio
Alumna: Florencia Rodríguez
Materia: Educación Física
25/02/2009

2. INTRODUCCIÓN
El presente trabajo demuestra el funcionamiento fisiológico cardio respiratorio ante un
ejercicio.-
Se presenta una reseña de la obtención de energía y su utilización en la mecánica muscular
Para comprender fácilmente los puntos desarrollados se expondrán las funciones básales
tanto cardiacas como respiratorias y se define el concepto de fisiología.-
Se trata de demostrar las adaptaciones ante una exigencia física analizando los cambios
en frecuencia cardiaca y respiratoria y cambios normales en el comportamiento cardiaco
en el deporte de alto rendimiento y factores clínicos a considerar ante una demanda mayor
de oxigeno.-
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3. INDÍCE
TEMAS Páginas
1. Concepto de fisiología……………………………… 2
1.1. Fisiología normal cardiaca…………………………. 2
1.2. Fisiología normal respiratoria……………………… 6
2. Energía………………………………………………. 8
3. Adaptaciones Fisiológicas en el ejercicio…………… 9
3.1. Adaptaciones Cardio Circulatorias…………………. 9
3.2. Adaptaciones Respiratorias………………………….. 11
4. Conclusiones…………………………………………. 12
5. Bibliografía…………………………………………... 13
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4. 1. Concepto de fisiología
Estudio de los procesos físicos y químicos que tienen lugar en los organismos vivos durante
la realización de sus funciones vitales. Estudia actividades tan básicas como la
reproducción, el crecimiento, el metabolismo, la respiración, la excitación y la contracción,
en cuanto que se llevan a cabo dentro de las estructuras de las células, los tejidos, los
órganos y los sistemas orgánicos del cuerpo.
La fisiología analiza el comportamiento basal y en el desarrollo de actividades de escasa
exigencia o en alto rendimiento.-
1.1: Fisiología normal cardiaca.-
La función del aparato cardiovascular es bombear sangre hacia la circulación sistémica y
hacia los pulmones donde se realiza la hematosis.-
Anatómicamente este aparato esta compuesto por una bomba (corazón) y un sistema que
transporta la sangre (arterias y venas).-
El corazón esta compuesto por cuatro cámaras 2 aurículas y dos ventrículos los vasos que
llegan a las aurículas se denominan venas y los que salen de los ventrículos se denominan
arterias.-
Debemos considerar una circulación menor o pulmonar y una circulación mayor o
sistémica. Fisiológicamente se puede dividir al corazón en uno derecho y uno izquierdo. El
derecho será el encargado de la circulación pulmonar, circulación sanguínea hacia los
pulmones donde se cumplirá la función de hematosis (intercambio de gases)
El izquierdo realizara la función de circulación sistémica donde se distribuirá el oxigeno
hacia los tejidos y el CO2 hacia los pulmones.-
Esquema corte sagital del corazón
La sangre con CO-2 llega a la aurícula derecha desde la circulación sistémica, desde allí
a través de la válvula tricúspide llega al ventrículo izquierdo donde es impulsada por las
arterias pulmonares a ambos pulmones donde en los alvéolos se produce la hematosis,
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5. Una vez realizado el intercambio gaseoso la sangre rica en O2 retorna al corazón a la
aurícula izquierda a través de las venas pulmonares pasando por la válvula mitral llega al
ventrículo izquierdo y este la impulsa por la arteria Aorta a la circulación sistémica donde
se produce el intercambio de gases entre el CO2 de los tejidos y el O2 que transportan las
arterias. Produciéndose luego el retorno venoso por las venas cavas con sangre Carbo
oxigenada hacia la aurícula derecha para comenzar un nuevo ciclo.-
La realización normal de esta circulación se produce a partir de contracciones y
relajaciones cíclicas del corazón.
El ciclo cardiaco comprende la contracción y el periodo de relajación que le continúa de
las fibras cardiacas.-
Sístole: Contracción de las fibras musculares ventriculares donde la sangre es eyectada
hacia las arterias pulmonares y hacia la aorta esta eyección permite que las válvulas AV
(mitral y tricúspide) se cierren no permitiendo el retorno venoso hacia las aurículas este
cierre produce el primer ruido cardiaco.-
Diástole: Relajación de las fibras musculares ventriculares y apertura de las válvulas AV
la relajación ventricular hace que la sangre de las arterias Pulmonar y Aorta regresen
hacia los ventrículos, la fuerza de esta sangre produce el cierre de las válvulas
semilunares que se encuentra en las arterias mencionadas este cierre produce el segundo
ruido cardiaco.-
Circulación: La circulación depende de la acción del corazón, la condición de los vasos
sanguíneos y la viscosidad de la sangre sin embargo pueden influir en ella la temperatura
la actividad corporal y ciertos medicamentos.-
Gasto Cardiaco y Volumen minuto: El volumen por latido es la cantidad de sangre que
bombea el corazón en cada contracción ventricular el gasto cardiaco es el volumen por
latido multiplicado por el número de contracciones por minuto.-
GC=V.FC
Con una frecuencia de 75’ se expulsan 75 ml de sangre por contracción llegando a 5l
por minuto, durante el ejercicio esta cantidad puede llegar a duplicarse.-
La frecuencia y la fuerza de contracción están controladas por el centro cardiaco ubicado
en el tronco del encéfalo (SNC) este mecanismo regula el gasto cardiaco de manera que se
satisfagan las necesidades corporales de sangre.-
En la función basal la cantidad de sangre que regresa al lado derecho del corazón
determina el gasto del ventrículo izquierdo.- Durante el ejercicio hay un aumento del
retorno venoso y en consecuencia aumenta el gasto cardiaco.-
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6. 1.2: Fisiología normal respiratoria.-
Esquema Ap.Respiratorio.
El oxigeno es esencial para las funciones de reacción química que se realizan en el
organismo mientras que el CO2 es el desecho del metabolismo.
El aparato respiratorio es el encargado de realizar la conducción del aire y la
hematosis o intercambio gaseoso y de regular el PH sanguíneo manteniendo un nivel
estable de 7,4.-
Como el CO2 es uno de los principales productos del metabolismo este se combina con
el agua formando acido carbónico, este ácido aumenta la acidez relativa de la sangre.
El aumento del CO2 es el estimulo para la regulación de la frecuencia respiratoria ya
que se requiere de la eliminación de este gas para la mantención del PH normal.-
Para realizar esta función anatómicamente podemos describir dos partes: una parte
conductora y otra respiratoria o alveolar.-
La conducción del aire se realiza desde las fosas nasales donde aquí es calentado por
una turbulencia que se produce al ingresar por unas estructuras cartilaginosas
denominadas cornetes nasales, la mucosa nasal esta compuesta de pelos que filtran el
aire y retienen las partículas de polvo que ingresan con él.- Los conductos naso
lagrímales se abren hacia la cavidad nasal llevando la secreción lagrimal hacia la
nariz para ayudar a mantener la humedad del aire también esta secreción posee
lisosimas que elimina las bacterias inhaladas.-
Cornetes Nasales
El aire pasa a la faringe, este órgano se localiza en la región posterior de la cavidad
nasal y esta constituido por músculo esquelético, y posee un revestimiento de
membrana mucosa.
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7. Comparte regiones comunes con cavidad nasal (rino faringe), cavidad oral (oro
faringe) y laringe (laringo faringe)
Vista posterior de faringe.-
La trompa de Eustaquio se abre hacia la naso faringe y su función es igualar la presión
del oído medio con la atmosférica.-
La oro faringe sirve de paso no solo del aire si no también de los alimentos de la oro
faringe el aire pasa a la laringo faringe que se abre en su parte posterior hacia el
esófago y en su porción anterior hacia la laringe.-
La Laringe consta de nueve cartílagos y aquí se produce la fonación
Laringe: Vista posterior. Laringe: Vista anterior
La laringe se continua hacia la traquea.
La traquea consta de cartílagos en forma de c y por músculo liso en su cara posterior
el tejido epitelial que se encuentra en este órgano es pseudo estratificado ciliado con
células caliciformes que son las encargadas de secretar mucus que conjuntamente con
las cilias expulsan las partículas extrañas que llegan con el aire inspirado.-
Los bronquios fuente continúan a la traquea en numero de dos uno derecho y el otro
izquierdo cada uno de ellos ingresan a los lóbulos pulmonares respectivos
ramificándose en bronquiolos que a su vez también se ramifican en bronquiolos
respiratorios llegando a los alvéolos lugar donde ocurre el intercambio gaseoso.-
Estructura de los alvéolos: Esta compuesto por células denominadas Neumonocitos de
tipo I y de tipo II, los de tipo I cubren el 90% de la superficie alveolar formando parte
de la barrera hematoalveolar mientras que los de tipo II secretan el factor surfactante
cuya función hace que las paredes alveolares no se colapsen rompiendo la tensión
superficial.
El intercambio gaseoso se produce por diferencias de presión y diferencias de
gradiente de gases a partir de un proceso denominado difusión.-
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8. 2. Energía
La contracción muscular durante el ejercicio físico es posible gracias a un proceso de
transformación de energía. La energía química que se almacena en los enlaces de las
moléculas de los diferentes sustratos metabólicos (el ATP es la molécula intermediaria en
este proceso) es transformada en energía mecánica.
En esta transformación gran parte de la energía liberada se pierde en forma de calor o
energía térmica; esto tiene su ventaja ya que el aumento de temperatura provoca
variaciones en diferentes reacciones metabólicas mediadas por complejos enzimáticos,
posibilitando que estas reacciones sean más eficientes desde un punto de vista energético;
por esta razón se recomienda realizar un adecuado calentamiento antes de la ejecución de
un entrenamiento.
Los sustratos mas utilizados en las diferentes rutas metabólicas durante el ejercicio
físico son los hidratos de carbono y las grasas incorporados al organismo a partir de la
ingestión diaria de alimentos.-
La obtención de energía se puede lograr por dos caminos uno no requiere la utilización de
oxigeno, Glucólisis anaeróbica y el otro si denominado Ciclo de Krebs.-
En la glucólisis Anaeróbica se proporciona energía suficiente para mantener una intensidad
de ejercicio desde pocos segundos hasta 1 minuto y sólo los hidratos de carbono pueden
metabolizarse en el citosol de la célula muscular para obtener energía sin que participe
directamente el oxígeno.
El proceso de obtención de energía en esta forma genera metabolitos de acido láctico que
provoca estado de acidosis metabólica generando la fatiga muscular.-
En el Ciclo de Krebs Los hidratos de carbono, las grasas y en menor grado las proteínas
pueden ser utilizados para la obtención de energía; dicha energía es mucho
mayor que la que se obtiene por la vía de la glucólisis.
En el ciclo de Krebs se obtiene ATP y se forma CO2 e hidrogeniones, cuyos electrones
son transferidos a la cadena respiratoria mitocondrial, donde reaccionan con O2 formando
H2O y generando mayor cantidad de energía por el acoplamiento entre los fenómenos de
oxidación y reducción.
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9. 3. Adaptaciones Fisiológicas en el ejercicio
Durante el ejercicio se producen modificaciones adecuadas y coordinadas en todo
el organismo a nivel de los distintos sistemas funcionales.
Se analizan los cambios fisiológicos en los sistemas Cardio circulatorio y Respiratorio.
3.1. Adaptaciones Cardio Circulatorias
Como vimos las funciones del aparato cardio circulatorio es la circulación del flujo
sanguíneo. En el ejercicio el sistema cardiovascular tiene 3 funciones:
1) Adaptar el flujo sanguíneo a los músculos activos.
2) Eliminar los productos de desecho.
3) Colaborar en los procesos de termorregulación.
La respuesta está regulada por diferentes mecanismos:
NERVIOSOS: se produce un aumento de la actividad nerviosa simpática y una
disminución de la actividad parasimpático mediado por 2 controles:
a) central: son impulsos nerviosos descendientes de la corteza cerebral hacia el
centro vasomotor del bulbo raquídeo. Este control se inicia simultáneamente con la orden
motora de los músculos actuantes, es la llamada “respuesta anticipatoria”.
b) reflejo: que se produce después que comienza la contracción muscular y son
impulsos que se originan en receptores de músculos y articulaciones (ergo receptores),
éstos son de 2 tipos: mecano receptores (sensibles a los efectos mecánicos de la
contracción); y matabolorreceptores, que evalúan la eficacia del flujo de sangre en
relación a el aumento de demanda metabólica. Estos impulsos son conducidos por fibras
nerviosas tipo III y tipo IV respectivamente hasta el centro cardiorrespiratorio. De forma
colectiva, tanto los impulsos del comando central como los del reflejo periférico
condicionan la respuesta simpática durante el esfuerzo.
El aumento de la actividad nerviosa simpática produce un aumento en la frecuencia
cardiaca y por consiguiente hay aumento en el gasto cardiaco.-
Los tejidos requieren mayor consumo de oxigeno entonces el corazón acelera la frecuencia
para satisfacer la demanda esto determina un mayor retorno venoso.
Este aumento del retorno venoso se produce por:
1) la venoconstricción producida por el SNC,
2) el bombeo activo de la sangre por la contracción muscular sobre todo
de miembros inferiores,
Los vasos de la piel se contraen inicialmente pero si el ejercicio continúa se dilatan para
eliminar el calor excesivo que se produce en la contracción muscular.
Los efectos del retorno venoso sobre el aparato cardiovascular son:
Mayor distensión de la aurícula derecha que produce un aumento de la
hiperexcitabilidad y un aumento de la frecuencia cardíaca automática.
Aumento de las fibras miocárdicas que llevan a un aumento de la fuerza
de contracción, de la fracción de eyección, del volumen sistólico y del gasto cardíaco.
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10. GASTO CARDIACO. Durante el ejercicio el aumento del gasto cardíaco se
produce en forma lineal y directamente proporcional a la intensidad del trabajo realizado
hasta llegar a una intensidad del 60-70% del consumo máximo de O2 (VO2 máx.), este es
la cantidad máxima de O2 que el organismo puede absorber, transportar y consumir por
unidad de tiempo (ml x kg x min). A partir de ese momento tiende a la estabilidad hasta
llegar al 80-90% en donde puede incluso disminuir por la taquicardia excesiva que
disminuye el llenado diastólico y por lo tanto el volumen sistólico.
En deportistas bien entrenados el volumen sistólico aumenta progresivamente hasta el
máximo esfuerzo porque tienen aumentada la capacidad diastólica por una mayor
distensibilidad del ventrículo izquierdo se produce un proceso de adaptación de las fibras
musculares denominado hipertrofia muscular.-.
La FRECUENCIA CARDIACA aumenta linealmente con el esfuerzo. La misma
depende además de diversos factores:
edad: FC máx. teórica = 220- edad en años
grado de entrenamiento físico.
tipo de ejercicio: en el estático aumenta exclusivamente mientras que en el dinámico
lo hace junto con el volumen sistólico.
temperatura y humedad del ambiente.
presión atmosférica.
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11. 3.2. Adaptaciones Respiratorias
El sistema respiratorio en el ejercicio tiene 3 funciones básicas:
1) Oxigenar y disminuir la acidosis metabólica de la sangre venosa
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.-
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.
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 capacidad de difusión del O2 se triplica gracias al aumento de la superficie de
intercambio.
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.
Regulación de la respiración: En el alveolo hay un aumento de la concentración de CO2
esto hace que se requiera mayor cantidad de oxigeno, se activa el centro respiratorio que se
encuentra en el tronco del encéfalo estimulando al nervio frenico para que el músculo
diafragma aumente las contracciones aumentando de esta manera la frecuencia respiratoria.
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12. 4. Conclusiones
En el ejercicio hay un considerable aumento de la demanda de oxigeno y una saturación
de CO2 la interrelación tanto del aparato cardio vascular y respiratorio y la regulación
nerviosa de ambos hacen que se trabaje en forma coordinada para satisfacer la demanda
de oxigeno y eliminar el exceso de CO2 para reestablecer el PH óptimo.-
La función del Aparato cardio vascular y respiratorio están íntimamente vinculados en el
normal funcionamiento del organismo.-
Hay aumento en las frecuencias cardiacas y respiratorias a partir de la regulación
nerviosa del sistema autónomo simpático ya que este sistema se activa en la actividad
física.-
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13. 5. Bibliografía
1. Enciclopedia Encarta 2007
2. Manual de fisiología Ewald E. Selkurt.
Editorial “El Ateneo”5ta. Edición
3. Fundamentos de Anatomía y Fisiología Humana S. R. Burke
Editorial “Limusa” 1ra. Edición.
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