Efectos de la altura, obesidad y ejercicio
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Este documento trata sobre el sistema respiratorio y su función al realizar ejercicio y adaptarse a la altitud. Explica los efectos del ejercicio dinámico en la presión arterial, la adaptación aguda y crónica a la altitud, y cómo varían los valores normales de los gases en la sangre arterial a diferentes altitudes. También describe los síntomas del mal de altura y los efectos mecánicos que tiene la obesidad sobre el aparato respiratorio.
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- 2. INTRODUCCIÓN AL SISTEMA RESPIRATORIO FUNCIÓN INTEGRADORA: La respuesta al ejercicio TIPOS DE EJERCICIO: Dinámico, estático, aerobio y anaeróbico. EFECTOS DEL EJERCICIO DINÁMICO EN LA PRESIÓN ARTERIAL La adaptación a la altitud elevada. VARIACIÓN DE LOS GASES: Cambios en el organismo por la altitud. ADAPTACIÓN EN LA ALTURA: Aguda y crónica. VARIACIÓN DE LA ESPIROMETRÍA: Altitud de 5 000 msnm. EL MAL DE ALTURA. EFECTOS DE LA OBESIDAD RELACIÓN OBESIDAD Y APNEA DEL SUEÑO Contenido
- 5. Ventilación pulmonar Difusión de O2 y CO2 Transporte de O2 y CO2 Regulación de le ventilación Funciones de la respiración
- 8. Cambios de las presiones y volumen durante la respiración
- 9. Volúmenes y capacidades pulmonares VC: 500 ml VRI: 3000 ml VRE: 1100 ml VR: 1200 ml
- 10. Tipos de ejercicios Ejercicio dinámico Isotónico Ciclismo, natación, trote. Ejercicio estático Isométrico Levantamiento de pesas, rugby
- 12. RESPUESTAS DEL SISTEMA RESPIRATORIO AL EJERCICIO.
- 13. Efectos Aumento de la ventilación máxima Incremento en la fuerza de los músculos respiratorios Mejora de las condiciones de intercambio de gases Incremento de la capacidad pulmonar Disminución de la frecuencia respiratoria Mayor intercambio gaseoso a nivel alveolar. Favorece la tolerancia a la hipoxia hipoxica (altitud) Los ejercicios que más van a beneficiar al sistema respiratorio son los ejercicios que impliquen grandes masas musculares ya que así se generara una mayor exigencia respiratoria.
- 14. ¿Qué efectos produce el ejercicio dinámico en la presión arterial? Aumenta la presión sistólica y disminuye la presión diastólica. El aumento de la presión sistólica es el resultado del incremento del gasto cardiaco que se produce con el ejercicio. Por tanto, una presión arterial sistólica aumentada facilita el proceso de distribución. La presión arterial diastólica cambia poco, con los ejercicios dinámicos, independientemente de la intensidad. Si la presión arterial diastólica aumenta durante el ejercicio dinámico, se considera una respuesta no fisiológica, constituyendo además una de las indicaciones absolutas para detener una prueba de esfuerzo.
- 15. ¿Cómo varían los gases con al altitud? ¿A partir de qué altitud se ejercen los cambios en el organismo? Cambios El organismo responde ante la hipoxia de altura mediante una serie de modificaciones. Modificaciones a nivel cardiovascular, respiratorio, hematológico, metabólico y neurológico. Estos mecanismos se ponen en marcha ya a partir de los 3.000 metros, e intentan compensar el descenso del oxígeno ambiental.
- 16. Respuesta cardiovascular: •De forma casi inmediata, se produce un aumento de la frecuencia cardiaca máxima y del gasto cardiaco máximo. •El volumen sistólico permanece igual o se reduce algo. •A largo plazo, la frecuencia cardiaca submáxima permanece elevada, el gasto cardiaco submáximo cae por debajo de los valores a nivel del mar, y disminuyen el volumen sistólico, la frecuencia cardiaca máxima y el gasto cardiaco máximo. •Las modificaciones de la morfología cardiaca son similares a las que aparecen en cualquier deportista que entrene de una forma regular. A causa del aumento de la renina, se eleva algo la tensión arterial diastólica. •La hipoxia ocasiona elevación de la tensión arterial pulmonar, por lo que los cambios de la morfología cardiaca pueden llegar a ser más acusados en el ventrículo ventrículo derecho y en la propia arteria pulmonar.
- 17. Respuesta respiratoria: • La respuesta más inmediata y decisiva del residente al nivel del mar, es una hiperventilación con alcalosis respiratoria, ocasionada por el descenso de la presión parcial de oxígeno. • Una vez iniciado, este "impulso hipóxico" aumenta durante las primeras semanas, y puede ser evidente todavía incluso un año después de una permanencia prolongada en la altitud elevada. • Existe la impresión de que los alpinistas que responden con un fuerte impulso ventilatorio hipóxico, pueden realizar ejercicios a alturas extremas mejor que otros individuos, en que este impulso ventilatorio hipóxico es menor, y también que serían capaces de ascender a alturas más elevadas.
- 18. Respuesta hematológica: • El aumento de la secreción de eritropoyetina, al cabo de pocas horas del ascenso, y el del hematocrito y hemoglobina al cabo de 5-7 días son las modificaciones hematológicas más significativas en relación con la hipoxia de la altura. • Asimismo se produce un aumento de la viscosidad sanguínea, y un desplazamiento de la curva de disociación de la oxihemoglobina hacia la derecha. • La coagulación está también alterada, con aumento del fibrinógeno, disminución de la actividad fibrinolítica, y secuestro de plaquetas en el tejido pulmonar, que hace que su número descienda en los primeros 4 días hasta un 10% de la cifra inicial.
- 19. Los valores normales de los gases disueltos en sangre arterial varían de acuerdo con la altura sobre el nivel del mar. Los valores normales encontrados a nivel del mar, a 1800 y 2600 metros. Valores de los gases arteriales a nivel del mar 760mm/Hg. PaCO2 40 a 45 mm/Hg. Pa O2 90 a 95 mm/Hg. HCO3 24 meq/L. SaO2 mayor o igual al 94%. Valores de los gases arteriales a 1800 mts sobre el nivel del mar. PaCO2 35 a 38 mm/Hg. PaO2 70 a 75 mm/Hg. HCO3 21 a 22 meq/L. SaO2 mayor o igual al 94%. Valores de los Gases Arteriales a 2600 mts sobre el nivel del mar. PaCO2 30 a 34 mm/Hg. PaO2 Mayor a 60 mm/Hg. HCO3 de 15 a 22 meq /L. SaO2 mayor a 90%
- 20. RESPUESTAS DEL SISTEMA RESPIRATORIO A LA ALTITUD ELEVADA
- 21. PRESIÓN BAROMÉTRICA PRESIÓN PARCIAL DE 𝑂2 HIPOXIA (a 4 000 msnm) ↓ 𝑂2 ↓ 𝑃𝑂2 hasta 40 mmHg cte 𝑉𝐻2𝑂 = 47mmHg
- 22. ADAPTACIÓN AGUDA EN LA ALTURA ACLIMATIZACIÓN A ↓ 𝑷𝑶 𝟐 HIPOXIA Estimula QUIMIO_ RECEPTORES ↑ 𝑪𝑶 𝟐 ↓ 𝑷 𝑪𝑶𝟐 = ↑ pH Inhibición del CENTRO RESPIRATORIO Se opone el EFECTO ↓ 𝑷 𝑪𝑶𝟐 / quimio_receptores ↓ 𝒃𝒊𝒄𝒂𝒓𝒃𝒐𝒏𝒂𝒕𝒐 en líquido cefalorraquídeo y encéfalo. ↓ pH que rodea neuronas quimiosensibles del CENTRO RESPIRATORIO COMPENSACIÓN INMEDIATA va cesando 2-5 días
- 23. HIPOXIA Lenta producción de HEMOGLOBINA ↑ 𝑽𝑶𝑳𝑼𝑴𝑬𝑵 𝑺𝑨𝑵𝑮𝑼Í𝑵𝑬𝑶 DEPRESIÓN MENTAL ↓ 𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑇𝑅𝐴𝐵𝐴𝐽𝑂 ↓ 𝑇𝑎𝑧𝑎 𝑚á𝑥. 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑝𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑂2
- 24. ↑ PRESIÓN ARTERIAL PULMONAR ↑ Penetración sanguínea ↑ VOLUMEN PULMONAR ↑ Superficie de MEMBRANA ALVEOLAR ↑ VOLUMEN SANGUÍNEO CAPILAR PULMONAR ↑ CAPILAR ↑ SUPERFICIE DE DIFUSIÓN NORMAL: 21mL/mm Hg/min aprox. PUEDE TRIPLICARSE
- 25. INICIO: ↑ 𝐺𝐴𝑆𝑇𝑂 𝐶𝐴𝑅𝐷𝐼𝐴𝐶𝑂 DESPUÉS: normal, con ↑ 𝐻𝐸𝑀𝐴𝑇𝑂𝐶𝑅𝐼𝑇𝑂 ↑ 𝐶𝐴𝑃𝐼𝐿𝐴𝑅𝐼𝐷𝐴𝐷 en NATIVOS (hipoxia crónica) HIPOXIA + ↑ TRABAJO ↑ Hipertensión Pulmonar Vasoconstricción ↓ 𝑶 𝟐
- 27. ADAPTACIÓN CRÓNICA EN LA ALTURA NATIVOS (NACIDOS EN Tº BAJAS) ↑ TAMAÑO DE TORAX •En relación a la ↓ talla •Capacidad ventilatoria DP masa corporal. ↑ ½ DERECHA DEL CORAZÓN • ↑ presión arterial pulmonar para el sistema capilar pulmonar. FACILITACIÓN DEL APORTE SANGUINEO •Suficiente capacidad para trabajar.
- 28. ENFERMEDAD CRÓNICA DE ALTURA ↑ MASA DE HEMATIE Y HEMATOCRITO PRESIÓN ARTERIAL PERIFÉRICA ↑ PRESIÓN ARTERIAL PULMONAR INSUFICIENCIA CARDIACA CONGESTIVA ↑ DE TAMAÑO DE ½ DERECHA DEL CORAZÓN SOBREVIENE LA MUERTE A MENOS QUE BAJE A MENOR ALTURA
- 29. VASOCONSTRICCIÓN ↓ 𝑂2 HIPOXIA ↑ VISCOSIDAD SANGUINEA Tendencia de VASOESPASMO de las ARTERIOLAS Desvía sangre en: VASOS PULMONARES NO ALVEOLARES Exceso de FLUJO SANGUÍNEO DE CORTOCIRCUITO PULMONAR SANGRE NO OXIGENADA También ↓ 𝑜𝑥𝑖𝑔𝑒𝑛𝑎𝑐𝑖ó𝑛 en alveolos Fracaso de la ½ derecha del corazón
- 30. ESPIROMETRÍA Capacidad Vital Forzada (CVF) Volumen Espiratorio Forzado en 1er segundo (VEF1) Capacidad Pulmonar Total (CPT) Prueba de función pulmonar ESPIRACIÓN FORZADA MÁXIMA LUEGO DE UNA INSPIRACIÓN MÁXIMA.
- 31. ↑ CAPACIDAD VITAL RESPIRATORIA ↑ CAPACIDAD TOTAL PULMONAR ESPIROMETRIA: ↑ CVF y ↑ VEF1 SE RECOMIENDA: modificar valores de la curva normal Escala de volúmenes pulmonares en relación a la altitud. HABITANTES DE ALTURA
- 32. MAL DE ALTURA ¿qué es? Disminución de presión barométrica Gran altitudRespuesta fisiológica Exposición a baja presión de oxígeno Ligeros mareos cefalea Dificultad para dormir náuseas Síntomas 3500 m 36 horas Tratamiento Dieta rica en azúcares reposo Administrar oxígeno Graves Fuertes cefaleas desorientación Alteración visual Dificultad respiratoria
- 33. Presión barométrica según altitudAltitud (m.s.n.m.) Presión barométrica (mmHg) Po2 en el aire Po2 en los alvéolos (mmHg) Po2 en los alvéolos (respirando aire) 0 760 159 40(40) 104(104) 3.048 523 110 36(23) 67(77) 6.096 349 73 24(10) 40(53) 9.144 226 47 24(7) 18(30) 12.192 141 29 15.240 87 18 *Po2 por debajo de21% de presión barométrica P02 alveolar a diferentes alturas • *En las personas aclimatadas disminuye por aumento de ventilación.
- 34. Aclimatación a una Po2 baja Mecanismos Aumento de ventilación pulmonar Aumento de número de eritrocitos Aumento de capacidad de difusión pulmonar Aumento de vascularización de tejidos periféricos Aumento de capacidad de células tisulares de usar O2
- 35. Efectos de la obesidad sobre Aparato Respiratorio Obesidad Fenómenos mecánicos Compromiso de músculos respiratorios Cúmulo de grasa cervical Estrechamiento de la vía aérea Ineficiencia muscular por Reducidos volúmenes pulmonares Incrementa trabaja de respiración Reducción en distensión pulmonar Capacidad para generar tensiónpor
- 36. Relación entre obesidad y apnea de sueño Apnea de sueño Ausencia de respiración espontanea Aumento de frecuencia respiratoria y duración Duran 10 s o más unas 300 ó 500 veces en la noche Producida por obstrucción de vías aéreas superiores Abolición transitoria del impulso neural Músculos abiertos permiten que fluya aire Dejan paso de aire En la noche se relajan Obesidad Ronquidos Disminución de ventilación despiertos Lesiones de centros respiratorios
- 37. John EH. A. Tratado de fisiología médica GAYTON. 12ª ed. España: ELSEVIER, 2011. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA
Notas del editor
- En los alvéolos se realiza el intercambio gaseoso: cuando los alvéolos se llenan con el aire inhalado, el oxígeno se difunde hacia la sangre de los capilares, que es bombeada por el corazón hasta los tejidos del cuerpo. El dióxido de carbono se difunde desde la sangre a los pulmones, desde donde es exhalado
- Vapor de agua constante: 47 mmHg