1

01C a p í t u l o

1.1. Mecanismos reguladores de la respuesta cardiovascular al ejercicio

Cualquier aumento de la demanda metabólica implica un cam-bio en la función cardíaca si se considera como base la función cardíaca en condición de reposo o basal. Por eso, cualquier tipo de actividad física, independientemente de sus características, supone un estímulo que implica una modifi cación de la función cardíaca basal con el único fi n de mantener la homeostasis. El sistema cardiovascular debe satisfacer las necesidades celulares de oxígeno y combustibles, retirar de su entorno todos los pro-ductos fi nales del metabolismo y contribuir a los mecanismos de termorregulación. Los principales responsables de estas modifi -caciones o respuestas son, como en el resto de los sistemas orgá-nicos, el sistema nervioso y el endocrino (humoral).

El aumento de la actividad simpática con la consiguiente libera-ción de catecolaminas a nivel local y sistémico va a provocar la mayor parte de los cambios en el funcionamiento del corazón y del sistema vascular durante el ejercicio. Además, los cambios en la circulación también van a estar condicionados de forma muy signifi cativa por estímulos procedentes de los músculos activos sobre la microcirculación. En este último apartado, cabe destacar el papel de numerosas sustancias liberadas, en oca-siones, por las propias células musculoesqueléticas y en otros casos por la pared vascular (endotelio y músculo liso) como el óxido nítrico (NO). Hay que tener en cuenta también los cam-bios hemodinámicos provocados por situaciones externas, ta-les como el bombeo extrínseco muscular o cambios gravita-

cionales por las diferentes posiciones que adopta el cuerpo en determinadas actividades.

Mecanismos nerviosos

Dentro de este apartado se pueden distinguir los siguientes me-canismos: • Central. Antes de comenzar la actividad muscular se eviden-

cia una respuesta anticipatoria originada en las áreas motoras de la corteza cerebral (comando central) coincidente con la programación de los actos motores. Consiste en una activa-ción del sistema nervioso simpático a la vez que desciende el control parasimpático.

• Refl ejo. Tras iniciarse el movimiento, la actividad simpática (e inhibición parasimpática) se mantiene de forma refl eja. Los estímulos proceden de los músculos, articulaciones y vasos que participan en el ejercicio. Los receptores (mecanorre-ceptores en las cápsulas articulares, metabolorreceptores y mecanorreceptores en el músculo esquelético y barorrecep-tores en los grandes vasos arteriales) envían sus señales al centro vasomotor(1) localizado en el tronco encefálico desde donde parten las eferencias simpáticas y parasimpáticas al corazón (Figura 1.1)(2).

Mecanismos humorales (endocrinos y locales)

Las respuestas hormonales son generalizadas, por lo que afec-tarán tanto a la función cardíaca como a la vascular, propician-do una redistribución adecuada del gasto cardíaco al ejercicio según las demandas de cada uno de los territorios del organis-mo. Además, como consecuencia de la actividad muscular, se

Aspectos fisiológicos del ejercicio físico

Almudena Fernández Vaquero

Departamento de Ciencias Biomédicas Básicas. Universidad Europea. Madrid. España

2

Cardio Deporte

liberan determinados metabolitos a nivel local, que mediante efectos paracrinos e incluso autocrinos darán lugar a lo que se conoce como mecanismos tisulares o locales, que en este caso, afectarán fundamentalmente a la vascularización de los mús-culos activos. • Mecanismos tisulares refl ejos. El descenso de la PO

2 tisular,

el aumento de la PCO2, la elevación de la temperatura y el

descenso del pH producirán una vasodilatación local en los tejidos activos. Además, numerosas sustancias liberadas por el músculo esquelético, como K+, NO, purinas (adenosina) y algunas prostaglandinas, son responsables de modifi car la re-sistencia arteriolar para ajustar el fl ujo al metabolismo. Estas moléculas actúan de forma integrada sobre el músculo liso y el endotelio arteriolar, provocando respuestas integradas(3).

• Mecanismos endocrinos. Mediados por las catecolaminas, liberan tanto desde las terminaciones nerviosas simpáticas cardíacas y vasculares (noradrenalina principalmente) como desde la médula adrenal (adrenalina). Además, las hormonas del eje renina-angiotensina-aldosterona, ANP y la ADH (va-sopresina) también tienen un papel fundamental sobre la vascularización periférica durante el ejercicio.

Mecanismo hidrodinámico

Consiste en los efectos que tiene sobre el corazón aumentar el retorno venoso. Los factores que contribuyen al incremento del fl ujo de retorno a la aurícula derecha (AD) son:

• Bombeo muscular. Compresión extrínseca sobre las venas (especial-mente de las extremidades inferiores) durante los ciclos de contracción-relajación de los músculos en los ejercicios dinámicos. Este mecanismo mejora el fl ujo venoso de retorno.

• Efecto del sistema nervioso simpá-tico sobre el músculo liso vascular. Este efecto aumenta el retorno venoso de dos formas. En primer lugar, la va-soconstricción generalizada en el terri-torio esplácnico, cutáneo, renal y en la musculatura inactiva mejora la deno-minada volemia activa. Además, se produce una venoconstricción que re-duce la capacidad del sistema venoso contribuyendo a la mejora del retorno.

• Bomba aspirativa torácica. El au-mento de la frecuencia y amplitud de los movimientos respiratorios que acontecen durante el ejercicio, aumenta las presiones negativas torácicas favoreciendo el efecto de succión que ejerce dicha presión sobre el retorno de la sangre al cora-zón a través de la vena cava inferior.

1.2. Efectos de los mecanismos de respuesta al ejercicio sobre la función cardiovascular

Los principales efectos de todos estos mecanismos se pueden resumir en dos: • Efecto de las catecolaminas (y la disminución del estímulo

parasimpático) sobre el sistema cardiovascular. • Efecto del aumento del retorno venoso.

Efecto del sistema simpaticoadrenal sobre la función cardíaca

El aumento de la actividad simpaticoadrenal se acompaña de un descenso de la actividad parasimpática. Las consecuencias de es-tos cambios en la actividad nerviosa autónoma son: • Sobre el nodo sinusal tiene un efecto cronotropo positivo

mediado por un aumento de la permeabilidad de la ICa-L

, incre-mentando la corriente de entrada de Ca2+. La actividad simpá-tica también favorece la potenciación de la corriente I

f, con lo

que aumenta la pendiente de la repolarización de la fase 4(4).

Figura 1.1. Mecanismos nerviosos que regulan la respuesta cardíaca al ejercicio. A: central: estímulos procedentes de la corteza motora y de otros centros nerviosos superiores actúan sobre el centro vasomotor en el bulbo y desencadenan una respuesta de activación simpática e inhibición parasimpática; B: refl ejo: información procedente de metabolorreceptores y mecanorreceptores periféricos actúan sobre el centro vasomotor en el bulbo y desencadenan la misma respuesta (modifi cado de JL Chicharro y AF Vaquero(2))

01 Aspectos f is io lógicos del e jerc ic io f ís ico

3

• Sobre las células del sistema de conducción, aumentan la ve-locidad de conducción reduciendo el tiempo de transmisión del impulso (efecto dromotropo positivo).

• Sobre las fi bras musculares contráctiles tiene un efecto ino-tropo positivo, ya que aumenta la fuerza de contracción del cardiomiocito mediante un aumento de la liberación de Ca2+ desde el retículo sarcoplásmico.

Estos efectos se traducen en un aumento de la frecuencia cardía-ca (FC) y del volumen sistólico (VS), y, por tanto, del gasto cardía-co (Q). Al mismo tiempo se produce una disminución de la libe-ración de acetilcolina por reducción del control parasimpático, lo que de forma independiente al efecto adrenérgico supone un aumento de la FC de unos 20 a 30 lpm.

Efecto del aumento del retorno venoso sobre la función cardíaca

El aumento del retorno mejora el llenado diastólico y la fuerza de contracción del ventrículo (mecanismo de Frank-Starling), lo que supone un aumento del VS. Además, la distensión de las fi bras de la AD por el aumento del volumen desencadena el refl ejo intrínseco de Bainbridge, por el que se produce un ligero aumento de la FC.

1.3. Respuestas cardíacas al ejercicio

Para poder responder adecuadamente al aumento de la demanda de oxígeno, el corazón como sistema de bombeo debe aumentar su gasto cardíaco (Q) (Ley de Fick) (Figura 1.2). Este aumento pue-de llegar a ser de hasta más de cinco veces el valor en reposo. Son muchos los factores que condicionan este aumento: masa muscu-lar implicada, tipo de ejercicio, intensidad del mismo, sexo, edad y la capacidad del corazón para aumentar su volumen sistólico.

Figura 1.2. Factores que condicionan el comportamiento del gasto cardíaco (Q) durante el ejercicio (modifi cado de JL Chicharro y AF Vaquero(2))

La ecuación de Fick es:

VO2 = Q x D(a-v)O2

En donde VO2 = consumo de oxígeno; D(a-v)O

2 = diferencia arterioveno-

sa de oxígeno

Para describir las respuestas al ejercicio, éste se clasifi ca de la si-guiente forma: • Ejercicio dinámico incremental. De intensidad creciente

que se utiliza para la valoración en la unidad de pruebas de esfuerzo o en el laboratorio de fi siología del ejercicio median-te el diseño de protocolos específi cos.

• Ejercicio dinámico de estado estable. En el que se mantie-ne la intensidad a lo largo del tiempo.

• Ejercicio estático. Trabajo “de fuerza” que normalmente se realiza con cargas y presenta un importante componente isométrico.

Respuestas al ejercicio dinámico incremental

Los mecanismos generados como respuesta al ejercicio provo-can un aumento del gasto cardíaco a expensas tanto de la FC como del VS. Cuanta mayor sea la intensidad del ejercicio, mayor será el gasto cardíaco, si bien esta relación no es lineal en todo el rango de intensidad desde el reposo hasta el máximo.

A continuación se analizan por separado las respuestas que pro-voca el ejercicio dinámico sobre la FC y el VS.

Respuesta de la frecuencia cardíaca al ejercicio dinámico incremental

La FC es el factor que en mayor medida contribuye al aumento del Q durante la actividad física. La actividad autónoma sobre el nodo si-nusal supone la principal regulación de la FC. Tanto en los corazones denervados como en los sometidos a bloqueo de receptores beta se observa claramente una respuesta atenuada. En muchas ocasio-nes se observa la respuesta anticipatoria al ejercicio en forma de un aumento de la FC real basal antes de iniciarse el ejercicio (que se acompaña de un aumento de la ventilación, de la PA y del cociente VCO

2 / VO

2, entre otros parámetros). Es deseable conseguir atenuar

lo más posible esta respuesta anticipatoria antes de comenzar los registros para estudiar adecuadamente la respuesta cronotropa.

Durante el ejercicio dinámico de intensidad creciente, el aumen-to de la FC se hace de forma proporcional a la intensidad del ejer-cicio, manteniéndose una relación prácticamente lineal en todo el rango hasta alcanzar la máxima intensidad de ejercicio (Figura 1.3). Esta respuesta se presenta tanto en sujetos sanos seden-tarios como en deportistas. Respecto a esta última población, algunos autores(5) describen un comportamiento algo diferente a intensidades elevadas de ejercicio. En sus estudios se muestra cómo, a partir de una FC aproximada de 170 lpm, la FC aumenta

4

Cardio Deporte

con respecto a la intensidad pero de una manera más lenta, acer-cándose de forma asintótica al valor máximo. Los autores defi en-den que este comportamiento no es universal, observándose ex-clusivamente en algunos sujetos entrenados, con determinado tipo de protocolo de ejercicio, pero no en la población general.

Figura 1.3. Representación del comportamiento de la frecuencia cardíaca (FC) durante un ejercicio incremental hasta el agotamiento (la línea morada indica la fi nalización del ejercicio y el inicio de la recuperación) (modifi cado de JL Chicharro y AF Vaquero(2))

La magnitud de la respuesta depende de diversos factores, sien-do el más determinante el número y volumen de los grupos musculares implicados en la actividad. Es deseable provocar la participación del mayor número de grupos musculares cuando se quiere conocer la máxima respuesta cronotropa del sujeto.

Otros factores son: • Tipo de músculos. Para un mismo volumen muscular la res-

puesta cronotropa que desencadenan los músculos de las extremidades superiores es mayor que la que se produce con los músculos de las extremidades inferiores (mayor número de unidades motoras tipo II menos efi cientes).

• Edad. Condiciona sobre todo la FC máxima. • Grado de entrenamiento. Como se comenta en el aparta-

do de adaptaciones, las FC submáximas se reducen para una carga de trabajo, sin afectar a la FC máxima.

• Variaciones circadianas. • Condiciones ambientales. La hipoxia hipobárica, la tempe-

ratura elevada, la elevada humedad relativa del aire provocan respuestas más acentuadas.

• Fármacos. Todos los que afectan a la respuesta cronotropa (betabloqueantes, antagonistas de canales calcio, etc.).

• Diversas patologías. Algunos pacientes con cardiopatía isquémica pueden presentar incompetencia cronotropa du-rante el ejercicio, considerada como la incapacidad para al-canzar el 85% de la FC máxima teórica durante la ergometría. Los pacientes que presentan insufi ciencia cardíaca pueden tener esta respuesta atenuada en fases avanzadas, probable-

mente debido a una menor respuesta cronotropa ante la es-timulación simpática por una disminución de los receptores betaadrenérgicos en el miocardio. Los pacientes con el corazón denervado (trasplante cardía-co), ante la ausencia de inervación simpática y parasimpática sobre el nodo sinusal, presentan una FC basal correspon-diente a la cadencia espontánea de despolarización de las células nodales mayor (alrededor de unos 90-100 lpm) y una respuesta bifásica al ejercicio incremental. Al inicio del ejerci-cio se observa una respuesta muy atenuada y retardada (re-fl ejo auricular de Bainbridge), que se acentúa a partir de una determinada intensidad (coincidente con el umbral anaeró-bico) como resultado de la elevación de las catecolaminas en sangre. Este estímulo humoral, no obstante, no consigue el mismo efecto que el nervioso, por lo que la FC máxima alcanzada es inferior a la observada en los sujetos de su edad no trasplantados (Figura 1.4).

Figura 1.4. Respuesta de la frecuencia cardíaca al ejercicio incremental y durante la recuperación en un paciente con el corazón trasplantado. A: comparación con un sujeto no trasplantado; B: la FC basal está elevada por falta del efecto parasimpático. Durante el ejercicio la respuesta de la FC muestra un comportamiento bifásico al ejercicio incremental observándose un discreto (o inexistente) aumento a bajas intensidades, y a partir de cierta intensidad (que coincide con el umbral anaeróbico) una mayor elevación por el aumento de catecolaminas circulantes. Durante la recuperación, la FC tarda en descender de nuevo por la falta de estímulo parasimpático, dependiendo únicamente de las catecolaminas circulantes (modifi cado de JL Chicharro y AF Vaquero(2))

01 Aspectos f is io lógicos del e jerc ic io f ís ico

5

Respuesta del volumen sistólico al ejercicio dinámico incremental

La capacidad para aumentar el VS o volumen de eyección es la que establece las diferencias en la capacidad funcional de los su-jetos sanos. El llenado diastólico condiciona, junto con el inotro-pismo, el volumen de eyección(6). Durante el ejercicio incremental el VS muestra cuatro tipos de respuesta diferentes(7) (Figura 1.5): 1. Aumenta hasta que se estabiliza (meseta) aproximadamente

al 50% del VO2máx.

2. Aumenta hasta que se estabiliza (meseta) aproximadamente al 50% del VO

2máx para posteriormente descender.

3. Aumenta hasta llegar al máximo ejercicio.4. Aumenta hasta que se estabiliza (meseta) aproximadamente

al 50% del VO2máx para posteriormente volver a aumentar.

Figura 1.5. Respuestas del volumen sistólico al ejercicio incremental (modifi cado de Vella CA, Robergs RA(7))

Las personas sanas no entrenadas muestran generalmente la pri-mera respuesta, si bien algunos estudios demuestran un aumen-to progresivo del volumen hasta el máximo incluso en sujetos no entrenados. La segunda respuesta (meseta con un descenso posterior) se observa también en algunos sujetos en los que FC muy elevadas reducen lo sufi ciente el tiempo diastólico que no permiten el llenado completo del ventrículo. El aumento del VS durante el ejercicio se debe principalmente a un aumento de la fuerza de contracción del ventrículo inducida principalmente por la respuesta simpática (catecolaminas) y por la Ley de Frank-Starling, es decir, por el aumento del llenado ventricular o volu-men diastólico al aumentar el retorno venoso.

Por otra parte, el descenso de la poscarga al descender las resis-tencias periféricas por vasodilatación de los grupos musculares activos podría ser otro factor que afecta al VS. Los factores que afectan e incluso modifi can esta respuesta son el grado de entre-namiento del sujeto, la edad (disminución de la función diastóli-ca por la rigidez) y, posiblemente, el sexo. Cabe destacar que los métodos de determinación del VS durante el ejercicio dinámico, especialmente a intensidades elevadas de ejercicio, hacen difí-

cil la determinación precisa del mismo. Esta consideración junto con las diferencias en los protocolos utilizados en los diferentes estudios hace que haya una gran controversia en la literatura en lo que se refi ere a la respuesta del VS, especialmente a intensida-des elevadas de ejercicio.

Respuesta del gasto cardíaco al ejercicio dinámico incremental

La combinación de la respuesta simultánea de los parámetros anteriormente descritos (VS y FC) describe la respuesta del gas-to cardíaco (Q). Obviamente, el Q será mayor cuanto mayor sea la demanda metabólica o intensidad de ejercicio. Sin embargo, debido al comportamiento del VS, la respuesta mostrada no es lineal. La pendiente es más elevada a intensidades bajas de ejercicio, experimentando el Q un aumento más signifi cativo, hasta el 50% del máximo VO

2 correspondiente al rango de in-

tensidad en que tanto el VS como la FC están aumentando de forma lineal. El aumento del Q a intensidades bajas, hasta apro-ximadamente el 50% del VO

2máx se debe, por tanto, al aumen-

to progresivo de la FC y del VS(8). A partir de dicha intensidad, el Q aumenta principalmente a costa de la FC, por lo que a pesar de seguir aumentando en los sujetos sanos, lo hace con una pendiente menor.

En este apartado, quizá lo más interesante sea destacar cuál es la redistribución del gasto cardíaco en los diferentes te-rritorios del organismo (Figura 1.6). Dicha redistribución está condicionada por la variación de las resistencias periféricas como respuesta a los fenómenos de vasoconstricción y vaso-dilatación que se producen en el ejercicio en respuesta a fe-nómenos locales, metabólicos, mecánicos y neurohormonales. Esta redistribución consiste básicamente en una reducción del fl ujo al área esplácnica y a los grupos musculares que no par-ticipan activamente en el ejercicio para permitir la derivación de un elevado porcentaje del Q a los músculos ejercitantes(9), cuyo fl ujo sanguíneo aumenta en proporción a las demandas metabólicas de oxígeno (Figura 1.6).

Respuestas al ejercicio dinámico de intensidad constante o “estado estable”

Las actividades realizadas a intensidad constante provocan una respuesta cardiovascular cuya magnitud depende de cuál sea la intensidad de trabajo mantenida. Si el ejercicio es de intensidad leve a moderada, se observa un aumento inicial rápido de la FC y el VS (y por tanto del Q) hasta que se alcanza un valor que se mantiene en meseta, proporcional a la intensidad del ejercicio. En aproximadamente 2 min desde el inicio del ejercicio se alcan-za este valor estable. La presión arterial sistólica (PAS) responde de una manera similar, mientras que la presión arterial diastólica (PAD) se mantiene en los mismos niveles que en reposo, incluso puede experimentar un ligero descenso. La duración del ejerci-

6

Cardio Deporte

cio submáximo de intensidad constante modifi ca ligeramente esta respuesta. Si el ejercicio es de corta duración, las dife-rentes variables se mantienen estables(10) (Figura 1.7). Cuando la duración es pro-longada (más de 30 min), especialmente en ejercicios de intensidad submáxima moderada, el VS experimenta un ligero descenso, si bien se mantiene por en-cima de los valores de reposo. Dicho descenso del VS se compensa con un aumento de la FC. Este fenómeno se co-noce como cardiovascular drift o deriva cardiovascular(11) (Figura 1.8).

Este comportamiento es más precoz o más acentuado cuanto menor es la capacidad funcional del sujeto y en ambientes calurosos con porcentajes elevados de humedad relativa (que en defi nitiva conducen a una situación de deshidratación). La reposición de líqui-dos durante ejercicios prolongados ate-núa signifi cativamente este fenómeno. El aumento de la temperatura corporal como consecuencia del aumento del metabolismo desencadena mecanis-mos termorreguladores que derivarán parte del Q a la vascularización cutánea para mantener la temperatura corporal. Este mecanismo es también responsa-ble de un aumento de FC en estas cir-

100%

5 l/min

100%

25 l/min

(*) Variable según mecanismos de termorregulación

Área esplácnica20-25% 3-5%

Coronarias4-5% 4-5%

Riñones20% 2-4%

Huesos3-5% 0,5-1%

Cerebro15% 3-4%

Piel5% (*)%

Masa muscular activa15-20% 80-85%

REPOSO

Ventrículo izquierdo

EJERCICIO

Ventrículo izquierdo

Figura 1.6. Distribución del fl ujo sanguíneo a los diferentes territorios arteriales en condiciones de reposo y durante el ejercicio (modifi cado de JL Chicharro y AF Vaquero(2))

Figura 1.7. Respuestas cardiovasculares al ejercicio de corta duración y de intensidad constante (estado estable) (Q: gasto cardíaco; VS: volumen sistólico; FC: frecuencia cardíaca; PA: presión arterial; RPT: resistencias periféricas totales; DP: doble producto) (modifi cado de Plowman SA, Smith DL(10))

01 Aspectos f is io lógicos del e jerc ic io f ís ico

7

cunstancias para intentar mantener el aporte sanguíneo a los músculos activos. Es importante conocer esta respuesta y expli-carla adecuadamente a los pacientes que realizan programas de ejercicio utilizando la FC como indicador de la intensidad.

Respuestas al ejercicio estático (isométrico)

El ejercicio isométrico mantenido provoca un aumento del gasto cardíaco cuya magnitud depende principalmente del grado de contracción muscular (normalmente expresado como porcen-taje de la fuerza máxima), de la masa muscular implicada y del tiempo que se mantiene dicha contracción.

La FC aumenta más cuanto mayor sea la intensidad de la con-tracción; cuanto menor sea la intensidad, más tiempo hay que mantener el trabajo estático para que se produzcan las res-puestas.

Cuando la intensidad de la contracción es de leve a moderada, el VS permane-ce relativamente constante, por lo que el Q aumenta por la elevación de la FC. Sin embargo, a intensidades elevadas se observa un descenso del VS debido probablemente a una disminución de la precarga (aumento de la presión intra-torácica) y un aumento de la poscarga por el aumento inmediato de las resis-tencias periféricas. Por tanto, el trabajo isométrico provoca una elevación signi-fi cativa de la PAS y PAD (y, por tanto, de la presión arterial media [PAM]) debido al aumento de presión que se ejerce des-de fuera de los vasos sanguíneos por el efecto de las contracciones isométricas. Por este motivo, el aumento de la PAS es desproporcionado en relación a la carga de trabajo si se compara con las contrac-ciones dinámicas.

1.4. Respuestas de la presión arterial al ejercicio

Durante el reposo, existe una relación inversa entre la FC y la PA. Esta respues-ta, conocida como barorrefl ejo arterial está mediada por la activación de los barorreceptores arteriales al aumentar la presión arterial(12). La información trans-

mitida tras la activación de dichos receptores se integra a nivel bulbar y suprabulbar modifi cando las eferencias simpáticas y pa-rasimpáticas sobre la capacitancia venosa, el Q y las resistencias periféricas para corregir dicha elevación de la presión. Sin embar-go, durante el ejercicio, y según va aumentando la intensidad, este refl ejo va perdiendo sensibilidad hasta que fi nalmente se “desconecta”, de manera que durante el ejercicio aumenta la PAS, mientras que la PAD muestra diferentes comportamientos en función del tipo de contracción muscular, siendo las principales diferencias entre el ejercicio dinámico y el isométrico.

Las variaciones en la PA que se observan como respuesta al ejer-cicio refl ejan las variaciones en el VS, la FC, las resistencias vascu-lares periféricas y la volemia. En general la PAS (que depende fun-damentalmente del Q) aumenta con el ejercicio, mientras que la PAD (resistencias periféricas) apenas se modifi ca con el ejercicio dinámico y se eleva con ejercicios estáticos(12) (Figura 1.9).

Tiempo (min)15 30 45 60

15 30 45 60

15 30 45 60

15 30 45 60

15 30 45 60

1500

00

00

30 45 60

PAS

PAM

PAD

180

150

120

90

60

180

150

120

90

60

180

150

120

90

60

25

20

15

10

5

25

20

15

10

5

400

300

200

100

Q (l

/min

)VS

(ml)

FC (l

pm)

PA (m

mH

g)RP

T (u

nida

des)

DP

(uni

dade

s)

Tiempo (min)

Tiempo (min) Tiempo (min)

Tiempo (min) Tiempo (min)

Figura 1.8. Respuestas cardiovasculares al ejercicio de larga duración y de intensidad constante (estado estable). Obsérvese el drift o deriva cardiovascular que se produce en este caso a partir del minuto 30 aproximadamente en FC y VS (Q: gasto cardíaco; VS: volumen sistólico; FC: frecuencia cardíaca; PA: presión arterial; RPT: resistencias periféricas totales; DP: doble producto) (modifi cado de Plowman SA, Smith DL(10))

8

Cardio Deporte

Respuesta de la presión arterialal ejercicio dinámico incremental

La PAS aumenta según lo hace la intensidad del ejercicio, pudien-do alcanzar en sujetos sanos cifras superiores a 200 mmHg en el máximo esfuerzo. La magnitud de este aumento despende, ade-más de la intensidad, de los grupos musculares que participan en el ejercicio (masa muscular y regiones corporales).

La PAD varía poco con los ejercicios dinámicos. El aumento de la PAD durante el ejercicio dinámico se considera una respuesta pa-tológica de la PA al ejercicio. En determinadas ocasiones, y depen-diendo de los grupos musculares implicados, puede observarse un ligero descenso en las cifras de PAD. En cualquier caso, el ejercicio dinámico provoca un aumento de la presión diferencial y de la PAM.

En cuanto al trabajo con miembros superiores, la respuesta de la PAS y la PAD es mucho más acentuada cuando los músculos que participan en el ejercicio pertenecen a los miembros superiores para una misma carga de trabajo. Esto se debe a que, para una misma carga de trabajo absoluta, la musculatura de los miembros superiores trabaja a un porcentaje de su máxima capacidad supe-rior a la que tendrían que utilizar los miembros inferiores. Las dife-rencias desaparecen cuando la carga de trabajo relativa se iguala.

Respuesta de la presión arterial al ejercicio estático (isométrico)

Durante las fases isométricas de la contracción muscular, los músculos comprimen de forma mecánica las arterias periféricas, por lo que el fl ujo sanguíneo a los músculos activos se reduce en función del grado de contracción. Por ejemplo, se comprobó que el fl ujo sanguíneo al cuádriceps es mayor para una contracción mantenida al 5% de la máxima contracción voluntaria (MCV) du-rante 30 min que al 25% de la MCV durante 5 min, siendo éste muy similar a los niveles de reposo. Para compensar este efecto se produce un aumento del tono simpático que se traduce en

un aumento del Q y de la PA. Este aumento de las resistencias periféricas se refl eja especialmente en un aumento de la PAD. La PAM aumenta en función del grado de contracción.

El efecto del trabajo isométrico se acompaña en muchas oca-siones de la repercusión que tiene sobre la PA la maniobra de Valsalva. Se han descrito elevaciones de hasta 320/250 mmHg durante entrenamientos de fuerza con cargas. Esto provoca que, a intensidades de contracción muscular elevadas, el VS llegue a disminuir por una disminución de la precarga al elevarse mucho la presión intratorácica y reducir el retorno venoso.

1.5. Clasificación de los deportes

Durante el ejercicio, tanto el componente dinámico como el es-tático provocan un aumento de la demanda de oxígeno miocár-dica. El ejercicio dinámico provoca fundamentalmente sobre el ventrículo izquierdo (VI) una sobrecarga de volumen, mientras que el estático provoca una sobrecarga de presión. La American Heart Association (AHA) y el American College of Cardiology (ACC) han elaborado un esquema en el que se clasifi can los deportes de competición según su componente estático y dinámico (I, II y III para el componente dinámico, y A, B y C para el estático, siendo IA los de menor componente estático y dinámico y IIIC los más exigentes en ambos componentes). El objetivo es facilitar al car-diólogo la realización de recomendaciones para la paricipación en competiciones deportivas, si bien hay que destacar algunas consideraciones: • Las diferentes posiciones de los jugadores en los deportes

de equipo (por ejemplo, en el fútbol, el portero), que hacen necesaria la individualización de la prescripción en cada caso.

A B C

195180

165150135120105

90

75

0 20 40% VO2máx % VO2máx Fuerza isométrica máxima (%)

60 80

195180

165150135120105

90

75

0 20 40 60 80

210

190

170

150

130

110

90

70

500 20 40 60 80 100

Sistólica

Diastólica

↑ Gasto cardíaco↑ Presión intraabdominal

↑ Presión intratorácicaSistólica

↑ Gasto cardíaco↑ Presión intraabdominal

↑ Presión intratorácica

(VD ms → ↑ RVP)Diastólica = RVP

Sistólica, brazosDiastólica, brazos

Sistólica, piernasDiastólica, piernas

Pres

ión

arte

rial (

mm

Hg)

Pres

ión

arte

rial (

mm

Hg)

Pres

ión

arte

rial (

mm

Hg)

Figura 1.9. Respuesta de la PA al ejercicio. A: dinámico incremental; B: dinámico incremental con brazos y piernas; C: estático o isométrico (RVP: resistencias vasculares periféricas; VD ms: vasodilatación muscular)(12)

01 Aspectos f is io lógicos del e jerc ic io f ís ico

9

• El momento de la temporada deportiva. Se debe considerar siempre el nivel más alto de la temporada.

• El tipo de trabajo que se realiza durante los entrenamientos puede diferir en los componentes estático y dinámico con respecto al deporte en el que se compite.

• El esquema está orientado a la competición, no al nivel re-creacional.

• Las condiciones ambientales (hipoxia hipobárica en altitud, temperaturas elevadas) y aspectos psicológicos y emocionales.

Finalmente es necesario considerar el efecto del impacto en los pacientes tratados con anticoagulantes.

En la Figura 1.10 se presenta una clasifi cación de los deportes según su grado de componente dinámico/estático, que se ha elaborado realizando una adaptación del esquema de Mitchell(13)

(según se presenta en Levine et al.(14, 15)), eliminando los que no se practican en nuestro medio y añadiendo otros (como el pádel) de amplia práctica en la actualidad y que no aparecen en la tabla original.

Ideas para recordar

El sistema cardiovascular se adapta a las exigencias metabó-licas del ejercicio para satisfacer las demandas energéticas y contribuir a la termorregulación. En este sentido “sirve” al músculo esquelético.

El corazón recibe información a través del sistema nervioso autónomo y a través de las sustancias liberadas a la sangre durante el ejercicio, siendo las señales más relevantes las me-diadas por las catecolaminas que actúan por los dos meca-nismos descritos.

El músculo esquelético activo libera sustancias que condicionan especialmente la respuesta vascular mediando mecanismos de vasoconstricción/vasodilatación.

Las respuestas cardiovasculares al ejercicio son similares en sujetos sanos sedentarios y entrenados, si bien este último

Mayor componente dinámico

A. Bajo (< 50%) B. Moderado (50-75%) C. Alto (> 75%)

May

or c

ompo

nent

e es

tátic

o

I. Ba

jo (<

10%

)II.

Mod

erad

o (1

0-20

%)

III. A

lto (>

30%

)

· Artes marciales· Bobsled· Escalada· Esquí acuático· Gimnasia· Halterofilia· Lanzamientos (atletismo)· Vela· Windsurf

· Culturismo· Esquí alpino· Lucha· Skate board· Snow board

· Boxeo· Canoa· Kayak· Ciclismo· Decathlon· Remo· Patinaje de velocidad· Triathlon

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s

( tl ti )

clásico)

cia

e velocidad

Figura 1.10. Clasifi cación de los deportes según su grado de componente dinámico e isométrico (modifi cado y adaptado de Levine BD, Baggish AL, Kovacs RJ, et al.(15))

10

Cardio Deporte

grupo experimenta adaptaciones que optimizan la función cardíaca (sistólica y diastólica) y vascular.

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