Fisiología del ejercicio
Respuesta cardiovascular en ejercicio de carácter incremental
Estudiantes: - Carolina Araya - Bárbara Musante - Javiera Olivos - Paula Ramos - Daniela Rojas - Camila Valdivia Profesores de la asignatura: - Jorge Cancino - María José Milad - Rosemary Saez
Santiago, 16 de Mayo de 2016
Facultad de ciencias Escuela de Kinesiología Fisiología del Ejercicio Introducción Nuestro sistema cardiovascular, compuesto principalmente por el corazón y los vasos sanguíneos, tienen como función principal satisfacer las demandas metabólicas de cada uno de los tejidos de nuestro organismo, y tiene que ser capaz de adaptarse a los cambios que se establecen en dichas demandas para mantener de forma adecuada el equilibrio necesario para que nuestro organismo se mantenga vivo. Los cambios que experimenta constantemente nuestro sistema cardiovascular se hacen más potentes durante el ejercicio, situación de gran demanda metabólica por parte, especialmente, del tejido muscular. 1 El ser humano es sometido constantemente a diferentes niveles de esfuerzos, que ponen a prueba al organismo, cuando generamos esfuerzos mayores, se requiere una mayor respuesta de nuestros sistemas para llevar acabo la actividad deseada. Según la Organización Mundial de Salud (OMS) el Ejercicio Físico es “toda aquella actividad física profesionalmente orientada o monitoreada, planificada, sistemática, repetitiva y seriada, que tiene como propósito la adquisición, mantención o recuperación de atributos físicos, tales como: resistencia cardiovascular y respiratoria, flexibilidad, resistencia muscular y relajación” en el cual, podemos identificar dos tipos: los de ritmo estable y los de tipo incremental. A continuación, se dará a conocer las respuestas a nivel cardiovascular del ejercicio de tipo incremental. Para evaluar esto, se utilizan diversas pruebas de esfuerzo para medir ésta capacidad funcional, entre estas la más utilizada es el protocolo de Bruce , sin embargo, para personas con capacidad de esfuerzo disminuidas se utiliza el Protocolo de Bruce Modificado. Los cuáles serán visto con mayor profundidad durante este informe. “
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Respuesta cardiovascular al ejercicio incremental
El sistema cardiovascular está compuesto principalmente por el corazón y los vasos sanguíneos, y es el encargado de satisfacer las demandas metabólicas de nuestro organismo, tales entregar a la célula los nutrientes, combustibles y oxígeno necesarios; extraer los desechos metabólicos generados y ayudar en la termorregulación, las cuales se ven aumentadas durante el ejercicio. 1 La respuesta cardíaca se regula a través de 3 mecanismos, los cuales no son exclusivos del ejercicio, sino que el corazón se regula mediante estos frente a cualquier demanda fisiológica. Estos mecanismos son: Mecanismo nervioso La respuesta del sistema cardiovascular se encuentra regulada, por un incremento en la acción del sistema nervioso simpático y por una disminución del sistema nervioso parasimpático. El ejercicio físico produce un aumento de la actividad simpática, sus efectos son: Por parte del sistema simpático, activar el corazón, aumentando la frecuencia cardiaca (efecto cronotrópico), la fuerza de contracción (efecto inotrópico) y la velocidad de conducción del miocardio (efecto dromotrópico), como resultado aumenta la fracción de eyección (volumen sistólico), el gasto cardiaco y la presión arterial sistólica. Hay dos tipos de mecanismos: Uno de ellos es el mecanismo central, en el cual los estímulos precedentes de la corteza motora y de las otras estructuras nerviosas superiores actúan sobre el centro vasomotor y desencadenan una respuesta de activación del simpático y una inhibición del parasimpático 2 (Fig.1). Página | 2
Facultad de ciencias Escuela de Kinesiología Fisiología del Ejercicio Por otro lado, se encuentra el mecanismo periférico, en el cual la información procede de receptores periféricos (mecanorreceptores y metabolorreceptores) actúan sobre el centro vasomotor y desencadenan una respuesta de activación del simpático y de inhibición del parasimpático 2 (Fig.1.1) Al finalizar el ejercicio rápidamente disminuye la actividad simpática, aumentando progresivamente la actividad parasimpática, así el organismo vuelve a sus condiciones normales de reposo. Mecanismo humoral Los mecanismos humorales se dividen en 2, los mecanismos tisulares, los cuales son localizados a nivel del músculo en el ejercicio, aumentando la pCO 2 y disminuyendo la pO 2 y el pH, como consecuencia de procesos catabólicos glicolíticos y oxidativos que regulan la adecuación del flujo sanguíneo a las diferentes demandas titulares. Por otro lado, los mecanismos hormonales, los cuales son respuestas generalizadas del organismo provocadas por las hormonas, como consecuencia de la activación simpática durante el ejercicio, se produce un aumento de la síntesis y liberación de catecolaminas. Además, activa al eje hipotálamo-hipofisario dando lugar a la respuesta endocrina al ejercicio. 2,3
Figura 1
Figura 1.1
Mecanismo Hidrodinámico Son todos los cambios que suceden en el retorno venoso, los cuales inciden de forma directa en la respuesta cardíaca, debido a que es un factor determinante del gasto cardíaco durante el desempeño del ejercicio físico, relacionado con el llenado ventricular en la fase de diastólica. El retorno venoso se ve incrementado por el aumento del tono general de inervación simpática, el cual es responsable de la constricción venosa, el Bombeo activo de la sangre venosa, los cuales impulsan la sangre desde las extremidades inferiores hacia el corazón, el aumento de los movimientos respiratorios, el cual provoca una presión intratorácica negativa que favorece el aumento del volumen sanguíneo torácico, y con esto el aumento el llenado en fase de diástole. Aumento de la volemia activa, por aumento de las resistencias vasculares periféricas. En el aumento del retorno venoso existe un aumento de este en cavidades derechas, provocando mayor distensión a nivel de esta aurícula, lo cual sobreexcita al nódulo sinusal y provoca un aumento de la frecuencia de descarga automática, denominado el reflejo de Bainbridge . Este reflejo desencadena un aumento de la frecuencia cardíaca. y por consiguiente del gasto cardíaco. 4 (Fig. 2). Figura 2 Página | 3
Facultad de ciencias Escuela de Kinesiología Fisiología del Ejercicio Análisis del protocolo de Bruce modificado experimental (video) En el video se muestra una prueba de esfuerzo, la cual es un estudio no invasivo que se realiza para evidenciar isquemia miocárdica y la enfermedad arterial coronaria 5, destinada para personas con capacidad física reducida llamada protocolo de Bruce Modificado, el cual consiste en 7 estadios, en una caminadora eléctrica a diferentes velocidades e inclinaciones (ver tabla 1). El test se detiene al 85% de la Frecuencia cardiaca máxima teórica o antes si aparece fatiga que no permita continuar. El protocolo fue realizado por un sujeto de prueba, de sexo femenino, que realiza ejercicio de forma moderada, sana, y no presentó ninguna limitación durante la ejecución de la prueba. (ver tabla 2) Tabla 1. Protocolo de Bruce modificado Estadios 1 2 3 4 5 6 7
Tiempo (total) 3 min (3 min) 3 min (6 min) 3 min (9 min) 3 min (12 min) 3 min (15 min) 3 min (18 min) 3 min (21 min)
Velocidad (Km/h) 2,7 2,7 2,7 4,0 5,5 6,8 8,0
Pendiente % 0 5 10 12 14 16 18
METs 2,3 3,5 4,6 7,0 10,2 12,1 14,9
Tabla 2. Datos sujetos de prueba. Nombre
Edad
Peso
FC Máx. Teórica
85% FC Teórica
FC reposo
FC Final trabajo
FC reserva
Paula R.
20 años
59 kg
200 (lat./min)
170 (lat./min)
73 (lat./min)
169 (lat./min)
127 (lat./min)
Los datos obtenidos en cada uno de los estadios fueron registrados por un monitor de presión arterial para muñeca, para asegurarnos de obtener los valores exactos en cada etapa. (ver tabla 3) La prueba se completó correctamente, debido a que el sujeto de prueba no alcanzó el 85% de su frecuencia cardíaca máxima (170 lat/min) durante toda la prueba. En cuanto a su recuperación los valores registrados dan indicio de una buena recuperación. Es importante mencionar que en la primera recuperación (R1), la PAS (156 mmHg) tuvo un error de registro, ya que este valor debería estar disminuido en esta etapa. Tabla 3. Resultados prueba experimental, respuesta cardiovascular. Estadio
PAS (mmHg) 97 121
PAD (mmHg) 52 73
Borg (6 - 20) 6 7
METs
Reposo 1
Frecuencia Cardiaca (lat./min) 73 96
1 2,3
VO2 relativo (mlO2/kg/min) 3,5 8,05
2 3 4 5 6 7 *R.1 *R.2 *R.3
112 138 164 162 165 169 124 112 113
123 119 122 124 111 115 156** 127 111
80 74 79 64 68 85 83 77 73
7 8 9 12 15 17 6 6 6
3,5 4,6 7,0 10,2 12,1 14,9 1 1 1
12,25 16,1 24,5 35,7 42,35 52,15 3,5 3,5 3,5
*R.1: Reposo de 1 min, R.2: Reposo de 2 min, R.3. Reposo de 3 min. **PAS del primer minuto de reposo presenta error de registro, ya que es mayor que la PAS del último estadio del ejercicio.
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Facultad de ciencias Escuela de Kinesiología Fisiología del Ejercicio Análisis resultados prueba experimental
Gráfico 1
En el gráfico 2 se describe el comportamiento de la presión sistólica y diastólica durante la realización del test. En este se observa un aumento de ambas presiones con respecto al reposo, sin embargo, no existe un aumento importante en su realización, por lo cual se asume que el sujeto se encuentra en una buena condición física.
En el gráfico 1 se aprecia el aumento de la Frecuencia Cardiaca durante la realización del test, al inicio se observa un incremento de la esta, la cual se mantiene al alza hasta el minuto 12 donde se estabiliza hasta la última etapa de la prueba en donde se observa un aumento de la frecuencia, para luego dar paso a un descenso de esta en la finalización del test y el registro de los primeros 3 minutos de recuperación.
Gráfico 2
Finalmente, en el gráfico 3 se observa el aumento del consumo de oxígeno relativo conforme aumenta la intensidad de la actividad física, en donde se observa un peak en la etapa final de la prueba, el cual se relaciona con la capacidad máxima aeróbica del sujeto. Gráfico 3
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Facultad de ciencias Escuela de Kinesiología Fisiología del Ejercicio Conclusión
El ser humano consta de distintos sistemas, que en conjunto establecen parámetros en el nivel de respuesta del sujeto frente al esfuerzo. En el caso del ejercicio a ritmo incremental lo observado fue que el rendimiento se puede ver afectado por distintas variables, tales como, frecuencia cardiaca y volumen sistólico. Es importante destacar que en este caso se observaron respuestas del organismo inmediatas a la realización del ejercicio, estas fueron: aumento de la frecuencia cardiaca, un aumento leve en la presión arterial sistólica, leves cambios en la presión diastólica y un aumento del consumo de oxígeno principalmente, entre otras. Lo descrito anteriormente ocurre porque el cuerpo necesita de manera rápida y efectiva redireccionar el flujo sanguíneo dando mayor énfasis a la musculatura en uso. El aumento del consumo de oxígeno, significa un aumento en la frecuencia respiratoria, lo que va acompañado con un aumento de la frecuencia cardiaca, esto es por un incremento en la demanda metabólica de los tejidos. Finalmente, se puede concluir que al realizar el protocolo de bruce en una persona sin problema cardiovasculares, está presenta rangos de normalidad, tanto en frecuencia cardiaca como las presiones arteriales, entre otras. Por otra parte, podemos rescatar la importancia que tiene tanto el protocolo de bruce como otras pruebas de esfuerzos, para ejercer como kinesiólogos, al organizar y crear una rutina apta de ejercicios para los diferentes pacientes, tanto con problemas cardiovasculares como con problemas de otra índole.
Bibliografía
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