La unidad número 6 de Fisiologia del ejercicio II

1. • DR. VICENTE BRITO VÁSQUEZ
• ESPECIALISTA EN MEDICINA DEPORTIVA
UNIDAD 6

2. UNIDAD 6
• CONSIDERACIONES RESPIRATORIAS Y EJERCICIO
• Mecánica Ventilatoria
• Músculos respiratorios: Inspiración – Expiración
• Segundo Aliento
• Dolor en punta del costado
• Consideraciones Respiratorias y Ejercicio
• Ventilación Pulmonar – Volúmenes Respiratorios
• Volumen Corriente (VC)
• Volumen de Reserva Inspiratoria (VRI)
• Volumen de Reserva Espiratorio (VRE)
• Volumen Residual (VR)
• Capacidad Pulmonar Total (CT)
• Capacidad Vital (CV)
• Capacidad Inspiratoria (CI)
• Capacidad Residual Funcional (CRF)
• Espacio Muerto Anatómico
• El Ejercicio – Práctica – Espirometría
• Control de la Ventilación durante el Ejercicio
• Curva de Disociación de la Hemoglobina

3. Mecánica Ventilatoria
• Si bien nuestros pulmones poseen la
estructura adecuada para dilatarse y
contraerse, según el ingreso o salida de aire,
necesitan de la ayuda conjunta de otros
órganos y tejidos que faciliten el verdadero
sistema de bombeo que nos permiten de
manera normal respirar.
Los músculos involucrados en la respiración
son importantísimos para realizar los básicos,
pero vitales, movimientos de inspiración y
espiración.

5. Inspiración y espiración
• La renovación constante de oxígeno y la salida de
dióxido de carbono exige una organización específica
para permitir el ingreso (inspiración) y expulsión
(espiración) de aire.
• Los pulmones no poseen una musculatura propia
para efectuar estos procesos, la acción conjunta de
los músculos intercostales y el diafragma permite el
intercambio gaseoso.
• Ellos aumentan o disminuyen la capacidad torácica,
de acuerdo con los requerimientos de nuestro
organismo, agrandando o reduciendo la capacidad
de los elásticos pulmones.

6. MECANICA VENTILATORIA

7. MECANICA VENTILATORIA

8. MECANICA VENTILATORIA

9. VOLÚMENES PULMONARES
Volumen
Corriente
VC
Volumen de
Reserva
Inspiratorio
VRI
Volumen de
Reserva
Espiratorio
VRE
Volumen
Residual
VR
Capacidad
Pulmonar
Total
CPT
Capacidad
Vital
CV
Capacidad
Inspiratoria
CI
Capacidad
Residual
Funcional
CRF

11. VOLÚMENES PULMONARES
• Volumen Corriente – VC: Volumen inspirado o espirado por
incursión respiratoria
• Volumen de Reserva Inspiratorio – VRI: Volumen máximo
inspirado después o al final de la inspiración
• Volumen de Reserva Espiratorio – VRE: Volumen máximo
espirado después o al final de la espiración
• Volumen Residual – VR: Volumen que permanece al final de la
espiración máxima

12. VOLÚMENES PULMONARES
• Capacidad Pulmonar Total – CPT: Volumen en el pulmón
después de una inspiración máxima
• Capacidad Vital – CV: Volumen máximo espirado con fuerza
después de una inspiración máxima
• Capacidad Inspiratoria – CI: Volumen máximo inspirado a
partir del nivel espiratorio de reposo
• Capacidad Residual Funcional – CRF: Volumen en los
pulmones en nivel espiratorio de reposo

13. VOLÚMENES PULMONARES – VARIACIONES EN EL
EJERCICIO
VC
AUMENTO
VRI
DISMINUIDO
VRE
LIGERAMENTE
DISMINUIDO
VR
LIGERO
AUMENTO
CPT
LIGERA
DISMINUCION
CV
LIGERA
DISMINUCION
CI
AUMENTO
CRF
LIGERO
AUMENTO

14. FLUJO SANGUÍNEO PULMONAR
• Aumenta en la misma
cantidad que el de la
circulación sistémica
(arterial) de 5 – 6 l/min
a 35 – 48 l/min.
• Con el incremento de
flujo de sangre en los
capilares pulmonares
aumenta el área
disponible para el
intercambio de gases.

15. • El flujo sanguíneo es el parámetro más relevante de
la función cardiovascular ya que ésta consiste,
esencialmente, en aportar un flujo de sangre a los
tejidos que permita:
• El transporte de los nutrientes (principios inmediatos
y oxígeno) y la recogida de los productos
del metabolismo celular (metabolitos y dióxido de
carbono).
• El transporte de los compuestos químicos que actúan
como mensajeros y elementos de control del
organismo (hormonas, enzimas, precursores,
elementos de la coagulación, etc.) a sus lugares de
actuación.

16. • El transporte y distribución del calor que
participa en los mecanismos de control de
la temperatura corporal.
• El transporte de elementos celulares
generalmente relacionados con las
funciones inmunológicas (pero también, en
algunos casos, el transporte de
elementos patógenos como bacterias,virus y
células cancerosas).

17. • De manera artificial lo utilizamos
para transportar sustancias o para
extraer sangre mediante
el cateterismo de un
vaso arterial o venoso lo que permite
realizar diversos tipos de medidas
(entre otras las del propio flujo
sanguíneo) y la administración
de fármacos y fluidos.

18. RESISTENCIAS PULMONARES
• El circuito pulmonar es un territorio de baja
resistencia.
• Las paredes de las arterias pulmonares son mucho
más delgadas que los de la circulación mayor y su
contenido en fibras elásticas y pulmonares es pobre.
• Las venas pulmonares son fácilmente
distensibles y en reposo cumplen funciones de
almacenamiento de la sangre - 1litro

19. PRESIÓN SANGUÍNEA PULMONAR
• La circulación pulmonar es un circuito de baja
presión en reposo y en ejercicio.
• La presión sanguínea pulmonar aumenta
poco, primero por la gran disminución de las
resistencias y además porque las paredes
del ventrículo derecho son más delgadas
que las del izquierdo y la energía de
impulsión es mucho menor.

20. VELOCIDAD DE CIRCULACIÓN
• La velocidad la circulación pulmonar es
baja
REPOSO:
Los hematíes tardan 75 seg en discurrir
por los capilares alveolares y el tiempo
necesario para el intercambio de gases es
sólo de 25 seg; sobran más de 50 seg, es
decir tienen casi los 2/3 de tiempo
disponible

21. VELOCIDAD DE CIRCULACIÓN
• EJERCICIO
Los hematíes tardan 35 seg, pero por las
mayores necesidades de difusión, el tiempo
necesario para el intercambio puede alargarse
hasta 30 seg.
Ello quiere decir que sobran 5 seg, por esta razón
no se registra disminución del contenido de oxígeno
en la sangre durante el ejercicio, ni aún en el
extenuante.

23. VENTILACIÓN PULMONAR EN EL EJERCICIO (VE)
• La VE se calcula por medio del Volumen Minuto
Respiratorio (VMR), y equivale al volumen total del
aire respirado de forma espontánea sin forzar
voluntariamente la amplitud de la respiración en
un minuto de tiempo.
• Corresponde al producto del Volumen Corriente por
la Frecuencia Respiratoria.
• VMR= VC (L) X Fr (ciclos.min-1)= L. minuto-1
• Se expresa en litros/minuto-1

24. VENTILACIÓN PULMONAR EN EL EJERCICIO
(VMR)
• VALORES:
En el adulto el VMR es de 5-7 litros/min-1
estos valores son distintos y dependen de
algunos factores como son: edad, sexo,
variaciones biotipológicas, entre otros.
Recordar que el VC es de 400-600ml/min y la
Fr de 12-16 ciclos/min

25. VENTILACIÓN PULMONAR EN EL EJERCICIO
(VMR)
• EJERCICIO
• El VMR aumenta de acuerdo a la magnitud del esfuerzo
físico.
• En el ejercicio intenso se alcanzan cifras hasta 20 veces
superiores a las de reposo, con valores de hasta 100 o más
litros/min, siendo mayor en deportistas que están
condicionados aeróbicamente.
• La edad es también un factor importante, el valor máximo
de ventilación se obtiene hacia los 20-25 años

27. VALORES DE REFERENCIA
REPOSO EJERCICIO
MODERADO
EJERCICIO
INTENSO
ENTRENADO
VMR L/m 6 40 150 170
Fr c/min 12-16 20-30 40-50 45-55
VC Litros 0,5 - 0,6 1,2 - 2 2 - 3 2,5 – 3,5

28. VALORES DE REFERENCIA
REPOSO EJERCICIO
INTENSO
VRI 3 L 0,75 L
VC 0,5 L 3,5 L
VRE 1 L 0,25 L
VR 1,5 L 1,5 L

29. CAMBIOS DE LA VENTILACIÓN PULMONAR

30. CAMBIOS DE LA VENTILACIÓN PULMONAR

31. MODIFICACIONES DEL VOLUMEN CORRIENTE -
VC
• Por espirometría se demuestra que el
incremento del VC en el ejercicio físico se
obtiene a expensas del VRE – VRI.
• Los valores del VC durante el ejercicio raras
veces supera el 50% de la CV aún durante el
ejercicio extenuante.
• A la máxima intensidad se llega a cifras de 3,5
L lo que representa el 60% de la CV y unas 6
veces más que el VC de reposo.

33. MODIFICACIONES DEL VOLUMEN CORRIENTE -
VC
• A trabajos de media y baja intensidad los
valores del VC son proporcionales a la
intensidad del esfuerzo
• La ventilación aumenta principalmente a
expensas del VC; y, en los ejercicios
intensos a partir de la Fr.
• En los ejercicios muy intensos, luego de haber
obtenido la Fr máx, vuelve a predominar el
VC.

34. Curvas tipo de la evolución de la VE-VC-Fr

35. MODIFICACIONES DE LA FRECUENCIA
RESPIRATORIA - Fr
• Con el ejercicio puede aumentar 3-4 veces
llegando hasta los 40-45 ciclos por minuto.
• En trabajos de intensidad media y baja, las
modificaciones de la Fr son directamente
proporcionales a la cuantía del esfuerzo, hasta
valores elevados comprendidos entre los 30-35
ciclos/min
• A intensidades altas de ejercicios la Fr puede
estabilizarse e incluso disminuir ligeramente, pero
siempre en el rango de los 40-45 ciclos/min

36. MODIFICACIONES DE LA FRECUENCIA
RESPIRATORIA - Fr
• En deportistas entrenados puede llegar a 55
ciclos/min
• Este límite de la Fr obedece a varias
causas:
1. Fr demasiado elevadas redundan en un
costo excesivo de trabajo respiratorio
2. Por el incremento de las resistencias
dinámicas, disminuyendo la eficiencia
respiratoria.

38. RESPUESTA VENTILATORIA AL EJERCICO (VMR)
• La gran variabilidad individual hace difícil
establecer cual de los dos parámetros ( VC o Fr) es
el más determinante en los cambios del VMR, sin
embargo se plantean los siguientes factores:
1. Intensidad del ejercicio
2. Edad
3. Sexo
4. Entrenamiento
5. Otros

39. 1. INTENSIDAD DEL EJERCICIO
• A ejercicios de intensidad submáxima: El
aumento de la ventilación suele hacerse a
expensas del VC y de la Fr.
• A ejercicios moderados: Predomina la
Frecuencia respiratoria
• A ejercicios intensos: Estos dependen del
Volumen corriente

40. 2. EDAD
1. A mayor edad: Menor es la Frecuencia
respiratoria máxima
2. 25 años: Se considera hasta 50ciclos/min
3. 10 años: Va de 55 – 60 ciclos/min
4. Niños: En ejercicios intensos puede variar de
65 – 75 ciclos/min

41. 3. SEXO
• Las menores dimensiones de
los pulmones, explica que en las
mujeres el componente de la
Frecuencia respiratoria sea
superior al de los varones.

42. 4. ENTRENAMIENTO
• A mayor nivel de entrenamiento, mayores son
las frecuencias respiratorias máximas y el
Volumen corriente máximo, alcanzando
valores superiores de Volumen minuto
respiratorio.
• Además con VO2máx similares, el atleta
entrenado requiere una ventilación
pulmonar menor, es decir mejora su
eficiencia respiratoria.

43. 5. OTROS
• En algunos deportes y modalidades
deportivas, la Frecuencia respiratoria debe
sincronizarse con el trabajo y el
entrenamiento, es así que disciplinas como
la natación, carreras, entre otros dependen
sus resultados de esta relación.

44. AUMENTO DE LA VENTILACIÓN
• Es preferible realizarla a expensas del VC que de la Fr.
RAZONES:
1. Una Fr elevada incrementa las resistencias dinámicas por
una mayor número de entrada y salida de aire por unidad
de tiempo.
2. El VC se divide en 2 sub volúmenes:
Volumen Alveolar (VA) Es el que llega al alveolo y es el
destinado al intercambio de gases.
Volumen del Espacio Muerto Anatómico: Es el que queda
en las vías respiratorias y su valor es de 150 ml
3. En las respiraciones profundas hay distensión de vasos
sanguíneos y de los sistemas de conducción del aire
intratorácico, disminuyendo las resistencias al flujo
sanguíneo y aéreo.

45. PRUEBA DEL VEMS (FEV1)
VOLUMEN ESPIRATORIO FORZADO
• Es muy utilizada en la valoración funcional
respiratoria del deportista.
• Se basa en estimar el volumen de aire que
el sujeto es capaz de espirar durante el
primer segundo de una espiración
voluntaria forzada máxima, partiendo de un
estado de inspiración profunda.
• El valor obtenido se expresa en litros.

46. TRABAJO RESPIRATORIO
• REPOSO : El trabajo respiratorio supone un
gasto energético pequeño 3 – 4% del
metabolismo basal.
• EJERCICIO: Se hace cada vez más elevado
tanto en términos absolutos como relativos,
llegando hasta el 10% del total de oxígeno
consumido.
El mayor costo metabólico de la
respiración se debe a dos factores:

48. FACTORES:
1. La mayor frecuencia respiratoria:
Aumenta las resistencias al paso del
aire por las vías aéreas (resistencias
dinámicas)
2. La mayor amplitud de los
movimientos respiratorios: Lo cual
obliga a aumentar la presión
intratoracica (presión intra pulmonar)

49. EQUIVALENTE RESPIRATORIO
• Es la relación que existe entre la
magnitud de la ventilación pulmonar y
el consumo de oxigeno
correspondiente a esta ventilación.
• Eq. Res.= ventilación pulmonar (L/min)
consumo de oxígeno (L/min)

51. EQUIVALENTE RESPIRATORIO
• Depende de diversos factores, entre
otros:
• Edad y sexo
• Las Condiciones Funcionales: Aumenta
en las enfermedades respiratorias,
porque es necesario ventilar más aire
para incorporar un determinado volumen
de oxígeno.

52. EQUIVALENTE RESPIRATORIO
MODIFICACIONES:
1. Intensidad del Trabajo: Adulto sano
Reposo: 20 – 25 L.min
Trabajo máximo: 30 – 35 L.min
2. Nivel de Entrenamiento: Mientras mejor
entrenado este el deportista, el
equivalente respiratorio será mayor y
representa de 35 – 40 L.min

53. TRANSPORTE DE O2 Y CO2 POR LA SANGRE
TRANSPORTE DE 02:
El transporte de O2 por la sangre se hace casi
exclusivamente en combinación con la Hb
transportada por los GR.
Este transporte se ve influenciado por la
PCO2, el Ph y la temperatura.

56. TRANSPORTE DE CO2:
• Las formas principales de transporte del CO2
son:
1. Como Bicarbonato (CO3H-) circulante por
el plasma, se transporta el 65%.
2. Combinada con la Hb: Formando
derivados carbamínicos (carbamin-Hb), se
transporta el 20%.
3. Disuelta en el agua plasmática y del GR, se
transporta el 15%.

58. FACTORES REGULADORES DE LAS ADAPTACIONES
RESPIRATORIAS AL EJERCICIO
• Debemos considerar que la regulación
de la respiración obedece a varios
factores, los mismos que son
considerados:
1. En etapas iniciales
2. En un estado estacionario
3. Al finalizar el ejercicio

59. ETAPAS INICIALES
1. Corteza y Áreas motoras: Activación de áreas
motoras que conectan con los centros
respiratorios.
2. Aumento del tono de inervación simpática
3. Reflejos condicionados: En base a respuestas
aprendidas en el proceso de entrenamiento
4. Reflejos de sensibilidad propioceptiva
procedentes de receptores de músculo,
tendones y articulaciones.

61. Ubicación y Representación Topográfica de las Áreas
Motoras

64. ESTADO ESTACIONARIO
1. Respuesta rápida de los quimio receptores
periféricos ubicados en el cayado aórtico y
la bifurcación carotidea, al incremento de
la PCO2.
2. Disminución del Ph sanguíneo, propio de
la etapa inicial anaeróbica láctica.
3. Hiperventilación reguladora
4. Aumento de las catecolaminas plasmáticas
5. Incremento de la temperatura corporal

67. FINALIZAR EL EJERCICIO
1. Cesan los factores reguladores propios de la
etapa inicial
2. Normalización de la PCO2 arterial
3. Restauración del pH sanguíneo normal
4. Normalización de la temperatura
5. Concentración elevada de catecolaminas
plasmáticas, persistente hasta después del
ejercicio
6. La inhibición del tono vegetativo simpático

68. VENTILACIÓN PULMONAR COMO LIMITANTE
• En ausencia de patologías respiratorias, la
función ventilatoria “no es un factor
limitante” de la capacidad aeróbica en el
ejercicio.
• Lo que puede comprobarse porque en
ejercicios extenuantes, es todavía posible
aumentar la ventilación máxima ventilatoria.
• No se registra además hipoxemia (déficit de
O2) y sólo una ligera hipercapnia (exceso de
CO2) de la sangre arterial.