Adaptaciones Cardíacas al Ejercicio
Introducción
En reposo, los músculos almacenan suficientes nutrientes para iniciar el ejercicio, pero no pueden almacenar oxígeno (O2). El aumento de la demanda de O2 durante el ejercicio se satisface mediante:
- Incremento del flujo sanguíneo muscular
- Desvío de sangre desde zonas menos activas
- Aumento del volumen minuto (VM)
- Incremento de la extracción de O2 de la sangre
El aumento del VM es la adaptación más importante para incrementar el suministro de O2 a los músculos durante el ejercicio y suele ser el factor limitante de la capacidad para el ejercicio.
Volumen Minuto (VM) Cardíaco
El VM en reposo varía con la postura. En decúbito dorsal es de 4-6 litros/min, mientras que en posición de pie o sentado, la influencia de la gravedad disminuye el retorno venoso (RV) y el VM en 1-2 litros/min. Esta reducción del VM se debe principalmente a la disminución del volumen sistólico (VS), ya que la frecuencia cardíaca (FC) suele aumentar ligeramente.
Durante el ejercicio, el VM puede superar los 30 litros/min en deportistas entrenados y los 20 litros/min en personas no entrenadas. Este aumento se debe al incremento del VS y de la FC. Dado que la FC máxima durante el ejercicio extenuante es similar en entrenados y sedentarios, el mayor VM en deportistas se debe a su mayor capacidad para aumentar el VS.
Regulación del Volumen Sistólico (VS)
Durante el ejercicio, el aumento del VS se debe principalmente al vaciado más completo del ventrículo, no a un mayor llenado. Esto requiere un incremento de la fuerza de contracción (efecto inotrópico positivo) mediado por la estimulación simpática y las catecolaminas circulantes. Con el entrenamiento, el VS máximo puede aumentar hasta unos 150 ml, y en atletas de élite se han registrado valores promedio de 189 ml.
Retorno Venoso (RV)
En posición erecta, la gravedad podría causar estancamiento de sangre en las extremidades inferiores. Sin embargo, existen mecanismos compensatorios que lo evitan:
- Vasoconstricción refleja de las venas de las piernas: Reduce la acumulación de sangre en las venas.
- Acción de masaje de los músculos esqueléticos (bomba muscular): La contracción muscular comprime las venas, impulsando la sangre hacia el corazón gracias a las válvulas venosas que impiden el reflujo. Este mecanismo es más efectivo en movimientos rápidos y rítmicos.
- Movimientos respiratorios: Durante la inspiración, la presión intratorácica disminuye y la presión abdominal aumenta, favoreciendo el retorno venoso. Este efecto se intensifica con la profundidad y frecuencia respiratoria durante el ejercicio. Sin embargo, no se observa en ejercicios de esfuerzo sostenido donde la presión intratorácica y abdominal aumentan simultáneamente.
Frecuencia Cardíaca (FC)
La FC normal oscila entre 60 y 100 latidos/min, siendo ligeramente mayor en mujeres. Suele ser menor en personas con buena condición física. Al pasar de decúbito a bipedestación, la FC aumenta ligeramente para compensar la disminución del VS por efecto de la gravedad.
Durante el ejercicio, la FC aumenta en función de la intensidad, duración, emociones, temperatura ambiente, humedad y condición física. Se han registrado valores superiores a 200 latidos/min. La FC máxima durante el ejercicio intenso alcanza su punto máximo alrededor de los 10 años de edad y luego disminuye aproximadamente un latido/min por año.
Existe una relación directa entre la FC máxima y el consumo de O2. La aceleración cardíaca se inicia con el ejercicio, incluso antes de la contracción muscular, por influencia de la corteza cerebral sobre el centro de control cardiovascular en el bulbo raquídeo. Luego, la FC aumenta gradualmente hasta alcanzar un máximo en 4-5 minutos (aunque este tiempo puede variar).
La FC máxima en la fase estable del ejercicio se relaciona con la intensidad del trabajo. Los incrementos sucesivos de la FC son menores a medida que se acerca a su límite (200 latidos/min). El tipo de ejercicio también influye en el aumento de la FC, siendo mayor en ejercicios de velocidad (carreras) e intermedia en ejercicios de resistencia (carreras de fondo). La menor aceleración se observa en ejercicios de fuerza (lanzamientos).
El tiempo de recuperación de la FC después del ejercicio depende de la intensidad, duración y condición física. Los factores que influyen en la recuperación son:
- Persistencia de factores que elevan la FC (temperatura corporal y concentración de ácido láctico)
- Respuestas reflejas a la interrupción del ejercicio, como la acumulación de sangre en los músculos, disminución del RV, VS y presión arterial (PA), y aumento de la FC.
Regulación de la Frecuencia Cardíaca (FC)
La FC está regulada por factores químicos y nerviosos. El impulso cardíaco se origina en el nodo sinoauricular, pero el sistema nervioso modula su actividad. El nodo sinoauricular está inervado por:
- Nervios vagos (parasimpáticos): Disminuyen la FC.
- Nervios simpáticos: Aumentan la FC.
En reposo, existe una influencia vagal constante “tono vaga”) que frena la FC. Durante el ejercicio, el aumento de la FC se debe principalmente a la disminución del tono vagal. En ejercicios agotadores, la estimulación simpática cobra mayor importancia.
Otros factores, como el aumento de la temperatura corporal y la secreción de adrenalina, también influyen en la FC. La actividad del centro cardioinhibidor en el bulbo raquídeo está modulada por reflejos originados en los barorreceptores aórticos y carotídeos, así como por la corteza cerebral y otros centros superiores. Esto explica el aumento de la FC antes del inicio del ejercicio “respuesta anticipatori”).
Reflejos originados en las articulaciones y los músculos durante la contracción también contribuyen al aumento de la FC y la respiración.
Adaptaciones Circulatorias en el Ejercicio Isotónico e Isométrico
Existen diferencias entre el ejercicio dinámico (isotónico) y el ejercicio estático (isométrico).
En el ejercicio dinámico, se produce un gran aumento del VM y la FC, con una elevación moderada de la PA (170 mmHg sistólica/100 mmHg diastólica) y una disminución de la resistencia periférica (RP). Esto se debe al aumento del consumo de O2 por los músculos.
En el ejercicio estático, se observa un pronunciado aumento de la PA (300 mmHg sistólica/150 mmHg diastólica) y la RP. El aumento del VM es moderado y se debe principalmente al aumento de la FC. Esto se relaciona no solo con el consumo de O2, sino también con el porcentaje de desarrollo de tensión muscular máxima.