• DR. VICENTE BRITO VÁSQUEZ

• ESPECIALISTA EN MEDICINA DEPORTIVA

UNIDAD 6

UNIDAD 6

• CONSIDERACIONES RESPIRATORIAS Y EJERCICIO• Mecánica Ventilatoria• Músculos respiratorios: Inspiración – Expiración• Segundo Aliento• Dolor en punta del costado• Consideraciones Respiratorias y Ejercicio• Ventilación Pulmonar – Volúmenes Respiratorios• Volumen Corriente (VC)• Volumen de Reserva Inspiratoria (VRI)• Volumen de Reserva Espiratorio (VRE)• Volumen Residual (VR)• Capacidad Pulmonar Total (CT)• Capacidad Vital (CV)• Capacidad Inspiratoria (CI)• Capacidad Residual Funcional (CRF)• Espacio Muerto Anatómico• El Ejercicio – Práctica – Espirometría• Control de la Ventilación durante el Ejercicio• Curva de Disociación de la Hemoglobina

Mecánica Ventilatoria• Si bien nuestros pulmones poseen la

estructura adecuada para dilatarse ycontraerse, según el ingreso o salida de aire,necesitan de la ayuda conjunta de otrosórganos y tejidos que faciliten el verdaderosistema de bombeo que nos permiten demanera normal respirar.Los músculos involucrados en la respiraciónson importantísimos para realizar los básicos,pero vitales, movimientos de inspiración yespiración.

Inspiración y espiración• La renovación constante de oxígeno y la salida de

dióxido de carbono exige una organización específicapara permitir el ingreso (inspiración) y expulsión(espiración) de aire.

• Los pulmones no poseen una musculatura propiapara efectuar estos procesos, la acción conjunta delos músculos intercostales y el diafragma permite elintercambio gaseoso.

• Ellos aumentan o disminuyen la capacidad torácica,de acuerdo con los requerimientos de nuestroorganismo, agrandando o reduciendo la capacidadde los elásticos pulmones.

MECANICA VENTILATORIA

MECANICA VENTILATORIA

MECANICA VENTILATORIA

VOLÚMENES PULMONARES

Volumen

Corriente

VC

Volumen de

Reserva

Inspiratorio

VRI

Volumen de

Reserva

Espiratorio

VRE

Volumen

Residual

VR

Capacidad

Pulmonar

Total

CPT

Capacidad

Vital

CV

Capacidad

Inspiratoria

CI

Capacidad

Residual

Funcional

CRF

VOLÚMENES PULMONARES

• Volumen Corriente – VC: Volumen inspirado o espirado por incursión respiratoria

• Volumen de Reserva Inspiratorio – VRI: Volumen máximo inspirado después o al final de la inspiración

• Volumen de Reserva Espiratorio – VRE: Volumen máximo espirado después o al final de la espiración

• Volumen Residual – VR: Volumen que permanece al final de la espiración máxima

VOLÚMENES PULMONARES

• Capacidad Pulmonar Total – CPT: Volumen en el pulmón después de una inspiración máxima

• Capacidad Vital – CV: Volumen máximo espirado con fuerza después de una inspiración máxima

• Capacidad Inspiratoria – CI: Volumen máximo inspirado a partir del nivel espiratorio de reposo

• Capacidad Residual Funcional – CRF: Volumen en los pulmones en nivel espiratorio de reposo

VOLÚMENES PULMONARES – VARIACIONES EN EL EJERCICIO

VC

AUMENTO

VRI

DISMINUIDO

VRE

LIGERAMENTE

DISMINUIDO

VR

LIGERO

AUMENTO

CPT

LIGERA

DISMINUCION

CV

LIGERA

DISMINUCION

CI

AUMENTO

CRF

LIGERO

AUMENTO

FLUJO SANGUÍNEO PULMONAR

• Aumenta en la misma cantidad que el de la circulación sistémica (arterial) de 5 – 6 l/min a 35 – 48 l/min.

• Con el incremento de flujo de sangre en los capilares pulmonares aumenta el área disponible para el intercambio de gases.

• El flujo sanguíneo es el parámetro más relevante dela función cardiovascular ya que ésta consiste,esencialmente, en aportar un flujo de sangre a lostejidos que permita:

• El transporte de los nutrientes (principios inmediatosy oxígeno) y la recogida de los productosdel metabolismo celular (metabolitos y dióxido decarbono).

• El transporte de los compuestos químicos que actúancomo mensajeros y elementos de control delorganismo (hormonas, enzimas, precursores,elementos de la coagulación, etc.) a sus lugares deactuación.

• El transporte y distribución del calor queparticipa en los mecanismos de control dela temperatura corporal.

• El transporte de elementos celularesgeneralmente relacionados con lasfunciones inmunológicas (pero también, enalgunos casos, el transporte deelementos patógenos como bacterias,virus ycélulas cancerosas).

• De manera artificial lo utilizamospara transportar sustancias o paraextraer sangre medianteel cateterismo de unvaso arterial o venoso lo que permiterealizar diversos tipos de medidas(entre otras las del propio flujosanguíneo) y la administraciónde fármacos y fluidos.

RESISTENCIAS PULMONARES

• El circuito pulmonar es un territorio de baja resistencia.

• Las paredes de las arterias pulmonares son mucho más delgadas que los de la circulación mayor y su contenido en fibras elásticas y pulmonares es pobre.

• Las venas pulmonares son fácilmente distensibles y en reposo cumplen funciones de almacenamiento de la sangre - 1litro

PRESIÓN SANGUÍNEA PULMONAR

• La circulación pulmonar es un circuito de baja presión en reposo y en ejercicio.

• La presión sanguínea pulmonar aumenta poco, primero por la gran disminución de las resistencias y además porque las paredes del ventrículo derecho son más delgadas que las del izquierdo y la energía de impulsión es mucho menor.

VELOCIDAD DE CIRCULACIÓN

• La velocidad la circulación pulmonar es baja

REPOSO:

Los hematíes tardan 75 seg en discurrir por los capilares alveolares y el tiempo necesario para el intercambio de gases es sólo de 25 seg; sobran más de 50 seg, es decir tienen casi los 2/3 de tiempo disponible

VELOCIDAD DE CIRCULACIÓN

• EJERCICIO

Los hematíes tardan 35 seg, pero por las mayores necesidades de difusión, el tiempo necesario para el intercambio puede alargarse hasta 30 seg.

Ello quiere decir que sobran 5 seg, por esta razón no se registra disminución del contenido de oxígeno en la sangre durante el ejercicio, ni aún en el extenuante.

VENTILACIÓN PULMONAR EN EL EJERCICIO (VE)

• La VE se calcula por medio del Volumen Minuto Respiratorio (VMR), y equivale al volumen total del aire respirado de forma espontánea sin forzar voluntariamente la amplitud de la respiración en un minuto de tiempo.

• Corresponde al producto del Volumen Corriente por la Frecuencia Respiratoria.

• VMR= VC (L) X Fr (ciclos.min-1)= L. minuto-1

• Se expresa en litros/minuto-1

VENTILACIÓN PULMONAR EN EL EJERCICIO (VMR)

• VALORES:

En el adulto el VMR es de 5-7 litros/min-1

estos valores son distintos y dependen de algunos factores como son: edad, sexo, variaciones biotipológicas, entre otros.

Recordar que el VC es de 400-600ml/min y la Fr de 12-16 ciclos/min

VENTILACIÓN PULMONAR EN EL EJERCICIO (VMR)

• EJERCICIO

• El VMR aumenta de acuerdo a la magnitud del esfuerzofísico.

• En el ejercicio intenso se alcanzan cifras hasta 20 vecessuperiores a las de reposo, con valores de hasta 100 o máslitros/min, siendo mayor en deportistas que estáncondicionados aeróbicamente.

• La edad es también un factor importante, el valor máximode ventilación se obtiene hacia los 20-25 años

VALORES DE REFERENCIA

REPOSO EJERCICIO MODERADO

EJERCICIO INTENSO

ENTRENADO

VMR L/m 6 40 150 170

Fr c/min 12-16 20-30 40-50 45-55

VC Litros 0,5 - 0,6 1,2 - 2 2 - 3 2,5 – 3,5

VALORES DE REFERENCIA

REPOSO EJERCICIO INTENSO

VRI 3 L 0,75 L

VC 0,5 L 3,5 L

VRE 1 L 0,25 L

VR 1,5 L 1,5 L

CAMBIOS DE LA VENTILACIÓN PULMONAR

CAMBIOS DE LA VENTILACIÓN PULMONAR

MODIFICACIONES DEL VOLUMEN CORRIENTE -VC

• Por espirometría se demuestra que el incremento del VC en el ejercicio físico se obtiene a expensas del VRE – VRI.

• Los valores del VC durante el ejercicio raras veces supera el 50% de la CV aún durante el ejercicio extenuante.

• A la máxima intensidad se llega a cifras de 3,5 L lo que representa el 60% de la CV y unas 6 veces más que el VC de reposo.

MODIFICACIONES DEL VOLUMEN CORRIENTE -VC

• A trabajos de media y baja intensidad los valores del VC son proporcionales a la intensidad del esfuerzo

• La ventilación aumenta principalmente a expensas del VC; y, en los ejercicios intensos a partir de la Fr.

• En los ejercicios muy intensos, luego de haber obtenido la Fr máx, vuelve a predominar el VC.

Curvas tipo de la evolución de la VE-VC-Fr

MODIFICACIONES DE LA FRECUENCIA RESPIRATORIA - Fr

• Con el ejercicio puede aumentar 3-4 vecesllegando hasta los 40-45 ciclos por minuto.

• En trabajos de intensidad media y baja, lasmodificaciones de la Fr son directamenteproporcionales a la cuantía del esfuerzo, hastavalores elevados comprendidos entre los 30-35ciclos/min

• A intensidades altas de ejercicios la Fr puedeestabilizarse e incluso disminuir ligeramente, perosiempre en el rango de los 40-45 ciclos/min

MODIFICACIONES DE LA FRECUENCIA RESPIRATORIA - Fr

• En deportistas entrenados puede llegar a 55 ciclos/min

• Este límite de la Fr obedece a varias causas:

1. Fr demasiado elevadas redundan en un costo excesivo de trabajo respiratorio

2. Por el incremento de las resistencias dinámicas, disminuyendo la eficiencia respiratoria.

RESPUESTA VENTILATORIA AL EJERCICO (VMR)

• La gran variabilidad individual hace difícilestablecer cual de los dos parámetros ( VC o Fr) esel más determinante en los cambios del VMR, sinembargo se plantean los siguientes factores:

1. Intensidad del ejercicio

2. Edad

3. Sexo

4. Entrenamiento

5. Otros

1. INTENSIDAD DEL EJERCICIO

• A ejercicios de intensidad submáxima: Elaumento de la ventilación suele hacerse aexpensas del VC y de la Fr.

• A ejercicios moderados: Predomina laFrecuencia respiratoria

• A ejercicios intensos: Estos dependen delVolumen corriente

2. EDAD

1. A mayor edad: Menor es la Frecuenciarespiratoria máxima

2. 25 años: Se considera hasta 50ciclos/min

3. 10 años: Va de 55 – 60 ciclos/min

4. Niños: En ejercicios intensos puede variar de65 – 75 ciclos/min

3. SEXO

• Las menores dimensiones delos pulmones, explica que en lasmujeres el componente de laFrecuencia respiratoria seasuperior al de los varones.

4. ENTRENAMIENTO

• A mayor nivel de entrenamiento, mayores sonlas frecuencias respiratorias máximas y elVolumen corriente máximo, alcanzandovalores superiores de Volumen minutorespiratorio.

• Además con VO2máx similares, el atletaentrenado requiere una ventilaciónpulmonar menor, es decir mejora sueficiencia respiratoria.

5. OTROS

• En algunos deportes y modalidades deportivas, la Frecuencia respiratoria debe sincronizarse con el trabajo y el entrenamiento, es así que disciplinas como la natación, carreras, entre otros dependen sus resultados de esta relación.

AUMENTO DE LA VENTILACIÓN• Es preferible realizarla a expensas del VC que de la Fr.

RAZONES:

1. Una Fr elevada incrementa las resistencias dinámicas poruna mayor número de entrada y salida de aire por unidadde tiempo.

2. El VC se divide en 2 sub volúmenes:Volumen Alveolar (VA) Es el que llega al alveolo y es el

destinado al intercambio de gases.Volumen del Espacio Muerto Anatómico: Es el que queda

en las vías respiratorias y su valor es de 150 ml

3. En las respiraciones profundas hay distensión de vasossanguíneos y de los sistemas de conducción del aireintratorácico, disminuyendo las resistencias al flujosanguíneo y aéreo.

PRUEBA DEL VEMS (FEV1)VOLUMEN ESPIRATORIO FORZADO

• Es muy utilizada en la valoración funcionalrespiratoria del deportista.

• Se basa en estimar el volumen de aire queel sujeto es capaz de espirar durante elprimer segundo de una espiraciónvoluntaria forzada máxima, partiendo de unestado de inspiración profunda.

• El valor obtenido se expresa en litros.

TRABAJO RESPIRATORIO

• REPOSO : El trabajo respiratorio supone ungasto energético pequeño 3 – 4% delmetabolismo basal.

• EJERCICIO: Se hace cada vez más elevadotanto en términos absolutos como relativos,llegando hasta el 10% del total de oxígenoconsumido.

El mayor costo metabólico de larespiración se debe a dos factores:

FACTORES:

1. La mayor frecuencia respiratoria:Aumenta las resistencias al paso delaire por las vías aéreas (resistenciasdinámicas)

2. La mayor amplitud de losmovimientos respiratorios: Lo cualobliga a aumentar la presiónintratoracica (presión intra pulmonar)

EQUIVALENTE RESPIRATORIO

• Es la relación que existe entre lamagnitud de la ventilación pulmonar yel consumo de oxigenocorrespondiente a esta ventilación.

• Eq. Res.= ventilación pulmonar (L/min)

consumo de oxígeno (L/min)

EQUIVALENTE RESPIRATORIO

• Depende de diversos factores, entreotros:

• Edad y sexo

• Las Condiciones Funcionales: Aumentaen las enfermedades respiratorias,porque es necesario ventilar más airepara incorporar un determinado volumende oxígeno.

EQUIVALENTE RESPIRATORIO

MODIFICACIONES:

1. Intensidad del Trabajo: Adulto sano

Reposo: 20 – 25 L.min

Trabajo máximo: 30 – 35 L.min

2. Nivel de Entrenamiento: Mientras mejorentrenado este el deportista, elequivalente respiratorio será mayor yrepresenta de 35 – 40 L.min

TRANSPORTE DE O2 Y CO2 POR LA SANGRE

TRANSPORTE DE 02:

El transporte de O2 por la sangre se hace casi exclusivamente en combinación con la Hbtransportada por los GR.

Este transporte se ve influenciado por la PCO2, el Ph y la temperatura.

TRANSPORTE DE CO2:

• Las formas principales de transporte del CO2son:

1. Como Bicarbonato (CO3H-) circulante porel plasma, se transporta el 65%.

2. Combinada con la Hb: Formandoderivados carbamínicos (carbamin-Hb), setransporta el 20%.

3. Disuelta en el agua plasmática y del GR, setransporta el 15%.

FACTORES REGULADORES DE LAS ADAPTACIONES RESPIRATORIAS AL EJERCICIO

• Debemos considerar que la regulaciónde la respiración obedece a variosfactores, los mismos que sonconsiderados:

1. En etapas iniciales

2. En un estado estacionario

3. Al finalizar el ejercicio

ETAPAS INICIALES

1. Corteza y Áreas motoras: Activación de áreasmotoras que conectan con los centrosrespiratorios.

2. Aumento del tono de inervación simpática

3. Reflejos condicionados: En base a respuestasaprendidas en el proceso de entrenamiento

4. Reflejos de sensibilidad propioceptivaprocedentes de receptores de músculo,tendones y articulaciones.

Ubicación y Representación Topográfica de las Áreas Motoras

ESTADO ESTACIONARIO1. Respuesta rápida de los quimio receptores

periféricos ubicados en el cayado aórtico yla bifurcación carotidea, al incremento dela PCO2.

2. Disminución del Ph sanguíneo, propio dela etapa inicial anaeróbica láctica.

3. Hiperventilación reguladora

4. Aumento de las catecolaminas plasmáticas

5. Incremento de la temperatura corporal

FINALIZAR EL EJERCICIO1. Cesan los factores reguladores propios de la

etapa inicial

2. Normalización de la PCO2 arterial

3. Restauración del pH sanguíneo normal

4. Normalización de la temperatura

5. Concentración elevada de catecolaminasplasmáticas, persistente hasta después delejercicio

6. La inhibición del tono vegetativo simpático

VENTILACIÓN PULMONAR COMO LIMITANTE

• En ausencia de patologías respiratorias, lafunción ventilatoria “no es un factorlimitante” de la capacidad aeróbica en elejercicio.

• Lo que puede comprobarse porque enejercicios extenuantes, es todavía posibleaumentar la ventilación máxima ventilatoria.

• No se registra además hipoxemia (déficit deO2) y sólo una ligera hipercapnia (exceso deCO2) de la sangre arterial.