Efectos del Ejercicio Físico en el Sistema Cardiovascular

El volumen minuto cardíaco es el índice más importante de la función cardíaca y corresponde a la cantidad de sangre que el corazón impulsa a las arterias en un minuto. En reposo es de 5 a 6 litros y se distribuye de la siguiente manera:

• 4% para el corazón
• 15% para el sistema nervioso
• 20% para el territorio visceral

Durante ejercicios intensos, los músculos reciben del 80 al 90% del flujo sanguíneo total. El volumen minuto cardíaco aumenta de 5 a 20 o 25 litros y puede llegar, en el atleta, a 30-40 litros.

Durante la actividad física, las arteriolas aumentan rápidamente su volumen por vasodilatación, la cual se acompaña de un aumento en la presión arterial y del volumen sistólico. El aumento de la presión arterial se instala rápidamente al empezar el ejercicio y provee al músculo de gran cantidad de oxígeno. Esto quiere decir que la deuda de oxígeno que se observa al iniciar el trabajo físico no se debe a causas circulatorias, sino al metabolismo anaeróbico que realiza el músculo al comienzo de la actividad. En el curso de ésta, el aumento de la provisión de oxígeno está dado por la mayor absorción a nivel pulmonar y la mayor velocidad de transporte circulatorio. Todo esto es de gran importancia para el rendimiento deportivo, sobre todo para las actividades que implican un gran compromiso aeróbico.

Desde hace tiempo se sabe que el entrenamiento produce mayor capilarización, tanto en los músculos como en el miocardio y los pulmones. Estos procesos aumentan la absorción y distribución a nivel pulmonar. La vasodilatación determina una disminución de la resistencia periférica y eso hace más económico el trabajo del corazón.

Las adaptaciones cardíacas son consecuencias de una hipertrofia de las paredes del miocardio, en especial la de los ventrículos, y son más frecuentes en los atletas que realizan actividades de resistencia prolongada. Esta hipertrofia del miocardio trae como consecuencia un aumento del volumen sistólico y ha sido llamado «corazón de atleta».

En reposo, el corazón de atleta está bradicárdico, pero en el esfuerzo intenso su frecuencia aumenta más rápidamente que en un sujeto sedentario; a su vez, llega más rápido a la fase estable, que es siempre menor para la misma actividad física que en el sedentario. El corazón de atleta está bien irrigado, con un desarrollo importante de los capilares del miocardio. Si el atleta abandona la práctica deportiva, con sus intensos entrenamientos, el volumen del miocardio se reduce, igual que la musculatura del esqueleto, que pierde su hipertrofia.

Frecuencia Cardíaca

Es un parámetro fácil de medir que cuantifica, de una manera práctica y real, la intensidad del esfuerzo físico a nivel cardiovascular. Su conocimiento nos permite objetivar la intensidad de un ejercicio y prescribir las cargas de entrenamiento en función de dicho parámetro. Igualmente, se puede realizar una transferencia del esfuerzo realizado en las ergometrías (pruebas de esfuerzo realizadas en los laboratorios de fisiología) al terreno deportivo.

Tensión Arterial

Las cifras de tensión arterial disminuyen en reposo y, durante el ejercicio, experimentan incrementos más suaves que en sujetos no entrenados, de forma que el producto de la tensión arterial sistólica por la frecuencia cardíaca (que es un índice de sobrecarga al que está sometido el corazón) disminuye.

El ejercicio físico aeróbico está recomendado como tratamiento coadyuvante en la hipertensión arterial ligero-moderada, junto a medidas higiénico-dietéticas como la dieta hiposódica, la pérdida de peso en caso de obesidad y el control del estrés. Estas son medidas oficiales antes de considerar el tratamiento farmacológico de la hipertensión arterial. El ejercicio aeróbico produce una vasodilatación que tiende a disminuir las resistencias vasculares periféricas y a disminuir la tensión arterial diastólica durante el ejercicio.

En cualquier caso, en una persona con hipertensión ligera-moderada está indicada, antes de la prescripción de ejercicio, la realización de un test de esfuerzo con valoración de la respuesta de la tensión arterial.

Incremento del Volumen Sistólico

Otra adaptación importante del corazón es el incremento del volumen sistólico o volumen latido, es decir, la cantidad de sangre que expulsa el corazón cada vez que se contrae. Este aumento se produce en reposo y en ejercicios submáximos y máximos. Por lo tanto, la cantidad de sangre que expulsa el corazón cada minuto, que depende de la frecuencia cardíaca y del volumen latido, también se incrementará al realizar un esfuerzo máximo, sin que experimente modificaciones en reposo ni al realizar un ejercicio submáximo.

A intensidades máximas, los deportistas de alto nivel pueden llegar a doblar los valores de gasto cardíaco de sujetos sedentarios, hasta alcanzar los 40 l/min. Estos valores de mayor gasto cardíaco máximos son debidos a un VS muy superior (hasta 170-180 ml), ya patente en condiciones de reposo. El aumento fisiológico del VS durante el ejercicio se hace más marcado en el corazón entrenado.

Vasos Sanguíneos

A nivel de los vasos sanguíneos que irrigan el corazón, tienen una mayor capacidad de dilatarse en ejercicio, a la vez que aumenta el número de capilares en relación a las fibras del músculo cardíaco. En cuanto a la vascularización periférica, es decir, los pequeños vasos capilares que aportan la sangre a las fibras musculares de los músculos esqueléticos, también aumentan en número y capacidad de dilatarse en ejercicio. De esta forma, el incremento de la densidad capilar permite que, con mayor frecuencia, llegue la sangre a las fibras musculares del corazón y músculo esqueléticos, aportando el oxígeno y nutrientes necesarios para la contracción muscular.

El volumen plasmático, el número de hematíes y la hemoglobina (es decir, los transportadores de oxígeno por la sangre) aumentan en individuos entrenados. Además, el músculo es capaz, con el entrenamiento aeróbico, de extraer más oxígeno de la sangre, de forma que, al salir la sangre del músculo, lleva menos oxígeno de lo que llevaría en el caso de una persona no entrenada. El músculo entrenado tiene mayor capacidad de utilizar el oxígeno que le llega por los capilares debido a un incremento en el número y tamaño de las mitocondrias y a un aumento en la actividad de las enzimas oxidativas.

Consumo Máximo de Oxígeno (VO₂ máx)

Es un parámetro que nos indica la capacidad de trabajo físico de un individuo y nos refleja, de forma global, el sistema de transporte de oxígeno desde la atmósfera hasta su utilización en el músculo. Si consideramos que el consumo de oxígeno es el producto del gasto cardíaco por la diferencia arterio-venosa de oxígeno, deducimos que éste se incrementa en personas entrenadas. Esta mejoría del VO₂ máx se ha demostrado no solo en sujetos sanos que realizan ejercicio físico con regularidad, sino también en pacientes con cardiopatías isquémicas e incluso en algunos con enfermedad pulmonar.

Sistema Respiratorio y Ejercicio Físico

El volumen minuto respiratorio es la cantidad de aire que entra y sale del aparato respiratorio: es el producto de la frecuencia respiratoria por el volumen corriente. En un atleta entrenado, el volumen minuto respiratorio aumenta durante las actividades exhaustivas, ya que se mantiene tanto la frecuencia como el volumen corriente.

La actividad física determina, sobre el aparato respiratorio, un incremento en su frecuencia y amplitud. Este aumento ocurre rápidamente una vez comenzada la actividad, y a veces antes de iniciarla. Las causas del incremento de la función respiratoria durante la actividad física parecerían ser varias: una podría ser de origen nervioso (hiperventilación refleja), como respuesta a los estímulos de quimiorreceptores y de los mecanorreceptores musculares, y también una hiperventilación programada en los centros nerviosos que comandan la respiración.

Tanto la frecuencia como la amplitud respiratoria sufren variaciones para suplir la gran demanda de oxígeno durante la actividad física. Cuando la demanda queda satisfecha, el individuo se encuentra en una etapa compensatoria denominada fase estable, durante la cual se produce un equilibrio entre la absorción y el consumo de oxígeno.

Si el trabajo físico aumenta en intensidad, puede llegar un momento en que las adaptaciones respiratorias no alcancen para satisfacer las necesidades, denominada fase insuficiente del proceso, que genera deuda de oxígeno y es la causa por la cual el individuo debe realizar metabolismo anaeróbico y se produce intensa disnea.

Frecuencia Respiratoria y Entrenamiento

Por el entrenamiento deportivo se producen modificaciones en el funcionamiento del aparato respiratorio, como aumento de la expansión torácica, que conlleva el de la amplitud respiratoria, así como un incremento de la frecuencia de la respiración.

Segundo Aliento

Son adaptaciones fisiológicas que pueden suceder en cualquier momento de un trabajo intenso. En el comienzo de éstas, puede sentirse incomodidad de distintos tipos: mareos, respiración rápida e irregular, taquicardia arrítmica, opresión torácica, pulsaciones en el cráneo, fatiga y dolor muscular (sobre todo en los miembros inferiores); sin embargo, el síntoma predominante es la disnea o sensación de falta de aire.

Se cree que los malestares previos se deben a un reflejo originado por el intenso estímulo de los centros respiratorios por la acumulación de los metabolitos celulares en los músculos activos y en la sangre, como consecuencia del incompleto transporte de oxígeno.

Volúmenes y Capacidades Pulmonares

La inspiración dura aproximadamente 2 segundos y la espiración 2 o 3 segundos. Por lo tanto, el ciclo ventilatorio dura 4 o 5 segundos. La frecuencia respiratoria es el número de ciclos que se repiten en un minuto y es de 12 a 15 respiraciones por minuto. La cantidad de aire que entra en cada inspiración (que es igual a la misma que se expulsa en cada espiración) es aproximadamente 500 ml y se llama volumen corriente.

El volumen minuto es la cantidad de aire que entra en los pulmones en un minuto. El aire extra que podemos introducir en una inspiración forzada recibe el nombre de volumen inspiratorio de reserva, que oscila sobre los 3.100 ml. El volumen de aire que podemos expulsar en una espiración forzada, después de una inspiración normal, se llama volumen espiratorio de reserva, que se sitúa en torno a los 1.200 ml.

Capacidades Pulmonares

Son agrupaciones de los distintos volúmenes:

• Capacidad inspiratoria: cantidad de aire que puede inspirar una persona distendiendo los pulmones al máximo.
• Capacidad residual funcional: es el aire que queda en los pulmones tras una espiración normal.
• Capacidad vital: cantidad de aire que una persona puede movilizar en una respiración forzada máxima.
• Capacidad pulmonar total: cantidad de aire total. Es el volumen máximo teórico que podría alcanzar una persona.

Control de la Ventilación

Aunque el ritmo y la profundidad de la respiración los podemos controlar conscientemente, lo normal es que la respiración sea un proceso inconsciente, durante el cual las diferentes partes del cuerpo transmiten a los centros nerviosos informaciones referentes a la concentración de oxígeno, al nivel de actividad física, al estado emocional e informaciones relativas al propio proceso respiratorio.