ADAPTACIONES ORGÁNICAS EN EL EJERCICIO
Durante el ejercicio se producen modificaciones adecuadas y coordinadas en todo el organismo a nivel de los distintos sistemas funcionales. Ellos son:
- .Cardiocirculatorio
- .Respiratorio
- .Hematológico
- .Endocrino
- .Renal, entre otros.
- RESPUESTAS Y ADAPTACIONES CARDIOCIRCULATORIAS
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 parasimpática 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 (ergorreceptores), éstos son de 2 tipos: mecanorreceptores (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 cardiorespiratorio. De forma colectiva, tanto los impulsos del comando central como los del reflejo periférico condicionan la respuesta simpática durante el esfuerzo.
Los efectos del SNS son:
Sobre el corazón:
- cronotrópico (+)
- dromotrópico (+)
- inotrópico (+).
Sobre los vasos sanguíneos:
- vasoconstricción en los territorios inactivos
- vasodilatación en los músculos activos.
por el ejercicio se produce a nivel tisular un aumento de CO2, una disminución de la PaO2 (presión arterial parcial de O2) y un descenso del pH que producen una vasodilatación arteriolar; son los denominados “reflejos nutricios o de sensibilidad trófica”.
además se producen una serie de metabolitos que permiten una AUTORREGULACION LOCAL de la presión sanguínea de perfusión, que son: aumento del potasio, ácido láctico, adenosina, histamina, prostaciclina, etc.
Por último se pone en marcha una regulación hormonal que incrementa la producción de catecolaminas, glucagón, PNA, S.R.A, Aldosterona y ADH.
RESPUESTA HIDRODINAMICA: en el cual se produce un aumento del retorno venoso que es un factor decisivo en el aumento del gasto cardiaco en la actividad física al producir el llenado ventricular durante la diástole.
Este aumento del retorno venoso se produce por:
1) la venoconstricción producida por el SNS,
2) el bombeo activo de la sangre por la contracción muscular sobre todo de miembros inferiores,
3) acción de la bomba aspirativa torácica y,
4) el aumento de las resistencias vasculares periféricas a nivel de los territorios esplácnico, cutáneo, renal y músculos inactivos. 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 (REFLEJO DEBAINBRIDGE),
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. (LEY DE FRANKSTARLING)
GASTO CARDÍACO: 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.
El VOLUMENSISTOLICO: aumenta linealmente hasta 40-60% de la VO2 máx., luego tiende a estabilizarse hasta llegar a 90% en donde disminuye por la taquicardia excesiva. Esto ocurriría en sujetos sedentarios o poco entrenados mientras que en individuos 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.
LA FRECUENCIA CARDÍACA: aumenta lineal mente 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.
hora del día.
Respuesta del
gasto cardíaco (GC), del volumen sistólico (VS) y de la frecuencia cardíaca
(FC) durante la realización de un ejercicio de intensidad creciente.
Con respecto a la PRESIÓN ARTERIAL podemos decir que la sistólica aumenta tanto en los ejercicios dinámicos como en los estáticos mientras la maniobra de Valsalva.El aumento de la presión sistólica es mayor que el de la presión diastólica por lo que se constata un aumento de la presión diferencial.
Una vez finalizado el ejercicio existe un descenso rápido de la presión arterial como consecuencia de la disminución del gasto cardíaco, la vasodilatación y la disminución del retorno venoso por lo que no es aconsejable detener súbitamente el ejercicio lo que puede provocar: malestar, vértigo, lipotimia, etc.
El entrenamiento de resistencia tiende a reducir los valores de reposo de la tensión arterial, tanto sistólica como diastólica por lo que se lo utiliza como terapéutica de pacientes hipertensos.
Las adaptaciones inducidas por el entrenamiento son:
.Hipertrofia cardíaca
.Aumento del volumen sistólico
.Bradicardia en reposo
.Disminución de la velocidad de conducción.
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.
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.
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)
Durante el ejercicio leve o moderado el volumen espirado (VE) aumenta en forma lineal con respecto al consumo de O2 (VO2) y con la producción de CO2 (VCO2) cuyo cociente VE/VO2 es igual a 20-25.Este aumento se debe a un aumento mayor del volumen corriente en comparación a la frecuencia respiratoria.
Cuando el ejercicio es muy intenso y se instala una acidosis metabólica la relación VE/VO2 se hace curvilínea y el aumento de la VE es a expensas de la FR, al no alcanzarse la fase III se produce un aumento desproporcionado de la VE en relación al VO2 por lo que su cociente puede llegar a 35-40.
El punto en el cual se produce esa respuesta desproporcionada se denomina “umbral ventilatorio” y corresponde aproximadamente al 55-65% de la VO2 máx.
Durante la recuperación pos ejercicio se produce una primera fase de disminución brusca de la VE y otra fase de disminución gradual.
Con respecto a la V/Q podemos decir que en el ejercicio ligero se mantiene semejante al del reposo (0,8), en el moderado tanto la VE como la perfusión se hacen mucho más uniformes en todo el pulmón, hay un reclutamiento de los capilares pulmonares y un aumento del diámetro de los mismos.
Mientras que en el ejercicio intenso hay un aumento desproporcionado de la VE con el cual la relación V/Q puede aumentar hasta 5
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 se mantiene.
C) Transporte de gases en sangre
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.
El aumento de hidrogeniones, del CO2, de la temperatura y del 2,3 DPG desplazan la curva de disociación de la hemoglobina hacia la derecha.
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.
REGULACIÓN DE LA VENTILACIÓN
Los mecanismos responsables de la hiperventilación que se produce en el ejercicio son:
1) Estímulo central: Proviene del centro respiratorio y del hipotálamo.
2) Potenciación a corto plazo: Es un mecanismo no sensorial intrínseco que provoca una amplificación de la respuesta ventilatoria a cualquier estímulo. Se encuentra en las neuronas del tronco cerebral.
El entrenamiento de resistencia tiende a reducir los valores de reposo de la tensión arterial, tanto sistólica como diastólica por lo que se lo utiliza como terapéutica de pacientes hipertensos.
Las adaptaciones inducidas por el entrenamiento son:
.Hipertrofia cardíaca
.Aumento del volumen sistólico
.Bradicardia en reposo
.Disminución de la velocidad de conducción.
RESPUESTAS Y ADAPTACIONES RESPIRATORIAS
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.
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.
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)
Respuesta ventilatoria al ejercicio de intensidad moderada.
Durante el ejercicio leve o moderado el volumen espirado (VE) aumenta en forma lineal con respecto al consumo de O2 (VO2) y con la producción de CO2 (VCO2) cuyo cociente VE/VO2 es igual a 20-25.Este aumento se debe a un aumento mayor del volumen corriente en comparación a la frecuencia respiratoria.
Cuando el ejercicio es muy intenso y se instala una acidosis metabólica la relación VE/VO2 se hace curvilínea y el aumento de la VE es a expensas de la FR, al no alcanzarse la fase III se produce un aumento desproporcionado de la VE en relación al VO2 por lo que su cociente puede llegar a 35-40.
El punto en el cual se produce esa respuesta desproporcionada se denomina “umbral ventilatorio” y corresponde aproximadamente al 55-65% de la VO2 máx.
Durante la recuperación pos ejercicio se produce una primera fase de disminución brusca de la VE y otra fase de disminución gradual.
Con respecto a la V/Q podemos decir que en el ejercicio ligero se mantiene semejante al del reposo (0,8), en el moderado tanto la VE como la perfusión se hacen mucho más uniformes en todo el pulmón, hay un reclutamiento de los capilares pulmonares y un aumento del diámetro de los mismos.
Mientras que en el ejercicio intenso hay un aumento desproporcionado de la VE con el cual la relación V/Q puede aumentar hasta 5
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 se mantiene.
C) Transporte de gases en sangre
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.
El aumento de hidrogeniones, del CO2, de la temperatura y del 2,3 DPG desplazan la curva de disociación de la hemoglobina hacia la derecha.
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.
REGULACIÓN DE LA VENTILACIÓN
Los mecanismos responsables de la hiperventilación que se produce en el ejercicio son:
1) Estímulo central: Proviene del centro respiratorio y del hipotálamo.
2) Potenciación a corto plazo: Es un mecanismo no sensorial intrínseco que provoca una amplificación de la respuesta ventilatoria a cualquier estímulo. Se encuentra en las neuronas del tronco cerebral.
3) Mecanismo de retroalimentación: Integrado por dos grupos:
Retroalimentación respiratoria: quimiorreceptores centrales, periféricos y receptores en músculos respiratorios, pulmones y vías aéreas.
Retroalimentación no respiratoria: receptores en músculos, senos carotídeos, receptores venosos y cardíacos.
Retroalimentación respiratoria: quimiorreceptores centrales, periféricos y receptores en músculos respiratorios, pulmones y vías aéreas.
Retroalimentación no respiratoria: receptores en músculos, senos carotídeos, receptores venosos y cardíacos.
4) Mecanismos termorregulatorios.
De estos mecanismos regulatorios algunos predominan en una fase y otros en otra.
FASE I: Predominan el estímulo central potenciado por la retroalimentación muscular.
FASE II: A los dos anteriores se le suman la potenciación a corto plazo, la acción del potasio en los senos carotídeos y la de los gases sanguíneos.
FASE III: Actúan todos los mecanismos.
De estos mecanismos regulatorios algunos predominan en una fase y otros en otra.
FASE I: Predominan el estímulo central potenciado por la retroalimentación muscular.
FASE II: A los dos anteriores se le suman la potenciación a corto plazo, la acción del potasio en los senos carotídeos y la de los gases sanguíneos.
FASE III: Actúan todos los mecanismos.
En la recuperación:
Fase rápida: representa la desaparición del comando central y de los mecanismos de retroalimentación muscular.
Fase lenta: representa la desaparición de la potenciación a corto plazo, manteniéndose el factor estimulador que es el aumento de potasio y los otros mecanismos que se van a ir ajustando hasta llegar al estado basal.
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.
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]
Fase lenta: representa la desaparición de la potenciación a corto plazo, manteniéndose el factor estimulador que es el aumento de potasio y los otros mecanismos que se van a ir ajustando hasta llegar al estado basal.
RESPUESTAS Y ADAPTACIONES HEMATOLÓGICAS AL EJERCICIO
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.
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)
pausas:
pérdida de líquidos por sudoración
aumento de la presión hidrostática capilar por aumento de la
TAM (tensión arterial media).
SERIE ROJA:
Modificaciones del volumen eritrocitario:
(observaciones contradictorias)
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)
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
Aumento del 2-3 DPG y desviación de la curva de disociación a la derecha.
Modificaciones de cationes: (en ejercicios intensos)
Aumento del sodio
Aumento del potasio
pausas:
pérdida de líquidos por sudoración
aumento de la presión hidrostática capilar por aumento de la
TAM (tensión arterial media).
SERIE ROJA:
Modificaciones del volumen eritrocitario:
(observaciones contradictorias)
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)
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
Aumento del 2-3 DPG y desviación de la curva de disociación a la derecha.
Modificaciones de cationes: (en ejercicios intensos)
Aumento del sodio
Aumento del potasio
[por disminución de la VFG y rabdomiólisis]
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.
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.
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 (tPA)
Modificaciones de la hemodinamia renal:
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.
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.
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 (tPA)
RESPUESTAS Y ADAPTACIONES RENALES AL EJERCICIO
Modificaciones de la hemodinamia renal:
Disminución del flujo sanguíneo renal
Disminución del flujo plasmático renal
[proporcional a la intensidad del ejercicio (30-75% del normal)]
Causas:
Aumento de ADH
Aumento de Renina y Angiotensina II
Aumento de la actividad simpáticaDisminución del volumen de Filtrado Glomerular (hasta un 50%)
Causa:
Vasoconstricción de la arteriola aferente y eferente
Modificaciones del volumen de orina:
Disminución del volumen urinario ejercicio intenso (por aumento de ADH)
Disminución del flujo plasmático renal
[proporcional a la intensidad del ejercicio (30-75% del normal)]
Causas:
Aumento de ADH
Aumento de Renina y Angiotensina II
Aumento de la actividad simpáticaDisminución del volumen de Filtrado Glomerular (hasta un 50%)
Causa:
Vasoconstricción de la arteriola aferente y eferente
Modificaciones del volumen de orina:
Disminución del volumen urinario ejercicio intenso (por aumento de ADH)
Aumento del volumen urinario ejercicio moderado (por eliminación de solutos)
Recuerda, antes de realizar cualquier tipo de actividad física es fundamental la entrada en calor ya que el objetivo de la misma es preparar al cuerpo , los músculos, como así también para prevenir lesiones.
ANTES DE ENTRENAR SIEMPRE! CONSULTA A UN MEDICO Y A UN PROFESOR DE EDUC. FÍSICA O A UN INSTRUCTOR.
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