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FISIOLOGÍA DE LA NUTRICIÓN Y EL ESFUERZO FÍSICO

modulo 1

9 y 10 noviembre

CAMBIOS SECUNDARIOS AL EJERCICIO FISICO EN SANGRE, MUSCULO CARDIACO Y ESQUELETICO

APARATO VENTILATORIO:

La ventilación es un proceso involuntario y automático, en que se extrae el oxígeno del aire inspirado y se expulsan los gases de desecho con el aire espirado.

El aire se inhala por la nariz, donde se calienta y humedece. Luego, pasa a la faringe, sigue por la laringe y penetra en la tráquea. A la mitad de la altura del pecho, la tráquea se divide en dos bronquios que se dividen de nuevo, una y otra vez, en bronquios secundarios, terciarios y, finalmente, en unos 250.000 bronquiolos.

APARATO VENTILATORIO

Vías Aéreas Superiores

Cavidad nasal

Cornetes

Faringe

Glotis

VIAS AEREAS INFERIORES

•  Laringe •  Traquea

•  Bronquios •  Bronquiolos •  Alveolos

En alveolos se realiza el intercambio gaseoso llamado Hematosis o respiración superior

Músculos respiratorios ayudan al trabajo de mover la caja torácica

La Hematosis

El aire entra en los pulmones y sale de ellos mediante los movimientos respiratorios que son dos:

INSPIRACION.- el aire penetra en los pulmones porque estos se dilatan al aumentar el volumen de la caja torácica. Lo cual es debido a que el diafragma desciende y las costillas se levantan.

ESPIRACION.- el aire es expulsado al exterior cuando los pulmones se comprimen al disminuir de tamaño la caja torácica; el diafragma y las costillas vuelven a su posición normal.

PROBLEMAS ASOCIADOS CON LA VENTILACION DURANTE EL EJERCICIO

Ø DISNEA

Ø HIPERVENTILACION

Ø MANIOBRAS DE VALSALVA

Ø RESPUESTA VENTILATORIA - DISNEA -

Ø ES COMUN EN PERSONAS CON BAJA CAPACIDAD FISICA

Ø SE PRESENTA CUANDO SE ELEVAN LAS [ H+ ] Y DE [ CO2 ]

Ø ESTIMULA LA FRECUENCIA Y PROFUNDIDAD DE LA VENTILACION

Ø INCAPACIDAD DE REAJUSTAR LAS [ H+] [ CO2 ]

Ø LOS MUSCULOS RESPIRATORIOS SE FATIGAN EN FORMA PREMATURA

Ø RESPUESTA VENTILATORIA - HIPERVENTILACION -

Ø PUEDE DESENCADENARSE POR: ANTICIPACION, ANSIEDAD, ALTERACIONES RESPIRATORIAS

Ø LA VENTILACION EXCEDE A LAS DEMANDAS METABOLICAS

Ø DISMINUYE LA [ H+ ] Y EL pH SE ELEVA

Ø CONDUCE A LA ALCALOSIS RESPIRATORIA

Ø PUEDE PRODUCIR PERDIDA DE CONOCIMIENTO

Ø RESPUESTA VENTILATORIA - MANIOBRAS DE VANSALVA -

Ø ACTIVIDADES EN QUE SE CIERRA LA GLOTIS

Ø DESARROLLADAS EN LEVANTAMIENTO DE OBJETOS PESADOS

Ø ELEVA LAS PRESIONES INTRAABDOMINAL, INTRATORACICA E INTRAPULMONAR

Ø DISMINUYE EL GASTO CARDIACO

Ø EVITAR EN PESONAS CON HIPERTENSION O PROBLEMAS CARDIOVASCULARES

350 gr

100,800 X DÍA

7,200 LITROS X DÍA

96,540 KM DE VASOS

CONO INVERTIDO

12 CM DE LARGO 9 CM DE ANCHO 6 CM DE GRUESO

• El plasma sanguíneo es la parte líquida de la sangre.

• Es salado, de color amarillo y en él flotan los demás componentes de la sangre, también lleva los nutrimentos y sustancias de desecho recogidas de las células.

•  El plasma cuando se coagula la sangre, origina el suero sanguíneo.

Insuficiencia Venosa Periférica ANATOMIA Y FISIOLOGIA

ADAPTACION DEL MIOCARDIO

HIPERTROFIA HIPERTROFIA

EXCENTRICA CONCENTRICA

Fc < 60 Fc 60-‐80 FC = ó <

FORMULA DE KARVONEN

FRECUENCIA CARDIACA MAXIMA

FCmax = 220 - EDAD

FCmax = 220 - 20 años = 200 latidos/min

FRECUENCIA CARDIACA DE RESERVA

FC reserva = FC max- FC reposo

FC reserva = 200 - 60 = 140 latidos/min

FRECUENCIA CARDIACA DE TRABAJO

FC trabajo = (FC reserva * Intensidad) + FC reposo

FC trabajo = ( 140 * 0.60 ) + 60 =

= 84 + 60 = 144

= 24 latidos en 10 seg

= 36 latidos en 15 seg

RESPUESTA CARDIOVENTILATORIA

ADAPTACIONES CARDIOVASCULARES

CENTRALES.-‐

Ecuación de Fick VO2 = ( GC ) ( a-‐v O2) VO2 =Consumo máx de O2

GC = (FC) (VS) GC =Gasto Cardiaco

VO2 Indicador de Capacidad _sica

VO2 Absoluto Expresado en l/min

VO2 Relaavo Expresado en ml*kg/min

Determinación del VO2

Directa Indirecta

RESPUESTA DEL GASTO CARDIACO REPOSO-‐EJERCICIO EJERCICIO MAXIMO 25 L/min

REPOSO 5 L/min

CURVAS DE CONSUMO DE OXIGENO

MUJERES HOMBRES

CALCULO DEL CONSUMO MÁXIMO DE OXIGENO VO2 máx = (Distancia Recorrida -‐ 504) / 45

JARMILA KRATOCHVILOVA 72.8 mL*kg/min Checa, corredora de 400 y 800 m, record mundial en 800 (1983)

PAULA IVAN 71 mL*kg/min Rumania. Medallista en 1500 y 3000m JO de 1988

Greg LeMond 92.5 mL*kg/min USA ganador de la Tour de Francia 1986, 1989 y 1990

Matt Carpenter 92 ml*kg/min USA Maratón y Cross country Ganador en eventos del 2001 a 2007

Miguel Induraín España ganador de la Tour de Francia (1991 a 1995) y del Giro de Italia (1992 y 1993)

MODIFICACION DE LA

TENSION ARTERIAL

MODIFICACION DE PRESION ARTERIAL EN EJERCICIOS AEROBIOS (DINAMICOS) Y ANAEROBIO (ISOMETRICOS)

Consumo de oxígeno o VO2 Máx: 1 gr de Hb transporta 1.34 ml de O2 En 100 ml de sangre hay 15.8 gr de Hb. En un litro de sangre hay 158 gr de Hb: 158 x 1.34 = 211.7 ml de oxígeno. En reposo el gasto cardiaco es de 5 litros por minuto. 5 litros x 211.7 ml de O2= a 1058 ml de oxígeno. Durante el ejercicio aumenta de 5 a 6 veces ( 6 x 1058 = 6348 ml de oxígeno) El volumen de extracción de este oxígeno transportado es de 45 ml en reposo. Durante el ejercicio puede aumentar hasta 200 ml. Durante el ejercicio puede aumentar hasta 30 litros por minuto

(30 x 200) equivale a 6 litros por minuto de consumo de oxígeno. APV

Adaptaciones cardiacas al Ejercicio.

•  En el inicio del siglo XX, los médicos cardiólogos ya evidenciaron que el corazón sufría modificaciones en personas entrenadas.

•  El principal cambio es el crecimiento del corazón del deportista.

•  CARDIOMEGALIA


•  Durante la actividad física el sistema CV tiene que adaptarse para mantener un aporte de O2 adecuado a las demandas.

•  Se produce un aumento de consumo de O2 condicionado por factores centrales y periféricos. (Ecuación de Fick).

Consideraciones Fisiológicas

VO2 = GC (gasto cardíaco) X d a-v O2 (diferencia arterio-venosa de O2)

•  El aumento de la d a-v de O2 se observa por una mayor necesidad muscular de oxígeno.

•  El aumento del gasto cardíaco se produce en directa relación con el tipo e intensidad del ejercicio.


•  El gasto cardíaco puede varias desde 5 L/min en reposo hasta 25 – 40 L /min durante el ejercicio.

•  Esto se debe a los cambios en la FC y el VS.

•  En deportes que requieran resistencia, el gasto cardíaco debe mantenerse por largos minutos u horas.

Consideraciones Fisiológicas

•  El entrenamiento contínuo de resistencia genera adaptaciones morfológicas y funcionales en el sistema CV: –  Adaptación central (cambios en el corazón). –  Adaptación periférica (cambios en el lecho vascular)


•  Corresponde a los cambios que ocurren en el corazón (síndrome del corazón del deportista).

Adaptación Central

- Disminución de la FC.

- Aumento del volumen de las cavidades cardíacas y del grosos de las paredes.

-  Aumento del volumen sistólico.

-  Mejora de la perfusión cardíaca.


•  Bradicardia del deportista de resistencia (<60 lpm en reposo).

•  Luego de un par de semanas de entrenamiento se puede evidenciar este cambio.

•  En deportistas se alcanzan FC en reposo de entre 45-50 lpm.

•  Una menor FC también se evidencia durante el ejercicio a intensidades submáximas.

•  Este cambio disminuye con el desentrenamiento.

Disminución de la Frecuencia Cardiaca

La causa principal es cambio en la regulación del tono vagal (SNA Parasimpático).


•  Corresponde a una de las adaptaciones mas importantes. •  Ocurre un incremento en el volumen de las cavidades y en el grosos de las

paredes cardíacas.

Aumento del volumen cardíaco

Estudios han demostrado que los deportes que producen mayor hipertrofia cardiaca son el maratón, triatlón, ciclismo de ruta, remo. (Abergel, 2004)


•  No se observa hipertrofia cardíaca de manera importante en deportes de predominio anaeróbico. (Heggel, 2007)

Aumento del volumen cardíaco

•  El aumento de las cavidades cardíacas produce un aumento del volumen sistólico.

•  El aumentos del grosos de las paredes del corazón permite una mayor expulsión.

•  Al aumentar el volumen sistólico y la FC aumenta el Gasto cardíaco.

•  Ocurre también una mejora en la contractilidad del corazón.


•  Volumen sistólico.


•  Se ha demostrado que el entrenamiento aeróbico produce un incremento en el flujo sanguíneo al músculo cardíaco.

•  Sumado a un aumento del número de capilares.

•  Esto mejora la entrega de O2 y sustratos energéticos al miocardio.

•  Se produce también un aumento en los depósitos de glucógeno y un incremento en la utilización de glucosa.

Mejora en la perfusión cardíaca

Adaptaciones cardíacas al ejercicio

•  Una interrupción temporal de los estímulos que causan están modificaciones produce una regresión de las variables.

Desacondicionamiento

- Disminución de la FC.

- Aumento del volumen de las cavidades cardíacas y del grosos de las paredes.

-  Aumento del volumen sistólico.

-  Mejora de la perfusión cardíaca.

Mejora funcional y en el rendimiento del deportista.

Aumento VO2max


•  Estudios demuestran que 2 semanas de inactividad producen un descenso de hasta el 15% en las mejoras cardiacas. (Volumen Sistólico ppalmente)

•  Los factores que intervienen son: –  Nivel de entrenamiento previo. –  Act. Física realizada durante la inactividad. –  Duración del período.

Desacondicionamiento

En un deportista que entreno durante años la regresión es parcial.


•  Se ha demostrado que las adaptaciones cardíacas asociadas al entrenamiento conducen a mejorar la calidad de vida durante los años. –  Disminuyendo la fatiga. –  Disminuyendo la mortalidad por cardiopatía. –  Disminuyendo la Presión arterial.

Esperanza de vida

Sistema Vascular

•  Se encarga de distribuir la sangre a todo los tejidos de nuestro cuerpo.

•  Esta distribución va a variar en relación a las necesidades.

•  Durante el ejercicio es necesario que un importante % de sangre se dirija a los músculos.

•  En el ejercicio de elevada intensidad es posible redirigir hasta un 80% del GC hacia los músculos esqueléticos.

Sistema Vascular

•  El mecanismo de regulación de la distribución de sangre a través de los tejidos es mediante la activación de la

–  Vasodilatación: Aumento del diámetro de un vaso sanguíneo.

–  Vasocontricción: Disminución del diametro de un vaso sanguíneo

Estos mecanismo dependen del tono de la musculatura lisa que rodea los vasos sanguíneos (arteriolas)

El flujo sanguíneo aumenta rápidamente en

los músculos que comienzan a ser activados con el

ejercicio.

Flujo de sangre hacia el cuadriceps cuando se inicia un ejercicio.

Luego de unos segundos se produce una fase estable donde el flujo

sanguíneo se mantiene

Sistema Vascular

•  El aumento del flujo sanguíneo a un músculo que se activa se divide en dos fases:

–  Fase Primaria: Aumento súbito del aporte sanguíneo al músculo. Causado principalmente por un incremento en la presión vascular.

–  Fase secundaria: Mantenimiento del aporte de sangre al músculo. Causado por la vasodilatación la cual es producida por algunos agentes específicos generados desde los eritrocitos y por el propio músculo.

Sustancias vasodilatadoras.

•  Potasio (K): –  Es liberado por el músculo durante la contracción hacia el espacio

interticial. •  ATP:

–  Zonas musculares donde se producen altos niveles de ATP desencadena vasodilatación.

•  Óxido Nítrico (ON): –  Liberado por el endotelio vascular durante la contracción múscular.

Importante vasodilatador. La presencia de ATP estimula su producción.

•  Prostanoides, Lactato, pH.

El sistema nervioso autónomo también cumple un rol de regulación de los vasos sanguínenos.

Redistribución de flujo sanguíneo.

Cambios en los vasos sanguíneos asociados al entrenamiento

•  Las principales adaptaciones asociadas al entrenamiento son: –  Angiogénesis: Incremento en el número de vasos sanguíneos en

el músculo. –  Mayor capacidad de vasodilatación. –  Aumentos en el calibre de ciertos vasos, principalmente los

coronarios.

Estos cambio son estimulados por un constante aumento del flujo sanguíneo muscular durante el entrenamiento.

Cambios en la presión arterial asociado al entrenamiento

•  La presión arterial se ve incrementada cuando realizamos ejercicio.

•  Pero como consecuencia del entrenamiento aeróbico, la PA desciende en el estado de reposo.

•  La PA de reposos no varía en relación al entrenamiento anaeróbico.

Respuestas y Adaptaciones Pulmonares al ejercicio.

Respuestas Pulmonares

•  La función del sistema respiratorio se centra: –  Intercambio de O2 / CO2 –  Control del pH (producción de bicarbonato)

•  Durante el ejercicio: –  Contribuye a la oxigenación de los tejidos

aumentando el ingreso de O2.

•  Durante el ejercicio la frecuencia respiratoria aumenta de manera lineal en relación a la intensidad del ejercicio al igual que el volumen corriente.

•  En reposo el consumo de O2 es de 5 l/m, durante el ejercicio puede llegar a 25-30 l/m.


•  En reposo la FR varía entre 12-18 respiraciones por minuto, mientras que el VC llega a ser 0,5 litros por cada espiración.

Volumen Respirado (VE) = FR X VC

6 L/min = 12 X 0,5

•  Durante el ejercicio las FC puede llegar hasta 35-50 resp por minuto y el VC puede llegar hasta 2 litros de aire.

Respuesta de la ventilación pulmonar ante un test de esfuerzo.


•  Variaciones de la ventilación pulmonar en un ejercicio de tipo estable.


•  Variaciones de la ventilación pulmonar en un ejercicio de tipo incremental.

•  El umbral ventilatorio corresponde a un aumento brusco de la ventilación ante la necesidad de O2 por exceso de CO2 en sangre.

El umbral ventilatorio se

produce al 60% del VO2 max.


•  Variaciones del Volumen corriente.

Durante el ejercicio se produce un aumento del VC y de la FR.


•  Variaciones del Frecuencia Respiratoria.

Durante el ejercicio se produce un aumento del VC y de la FR.

Adaptaciones Pulmonares

•  Las adaptaciones respiratorias mas importantes son: –  Incremento en el consumo de oxígeno. –  Mayor eficiente de la musculatura respiratoria. –  Descenso de la FR en reposo. –  Optimización de la obtención de O2 en sangre.

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