Ventilación pulmonar durante el ejercicio
Patron Respiratorio
Se caracteriza a bajas intensidades por un aumento del VE
debido a incrementos por VC y la FR
cuando el VC aumenta alcanza entre el 50 - 60% de la capacidad vital
se produce un patron taquipneico
donde el aumento de la VE se debe directamente por el aumento de la FR, mientras que la VC se mantiene constante.
sin embargo estudios mas recientes prueban que no existe este patron
han visto en personas entrenadas y no entrenadas
que el VC sigue aumentando hasta el final de la prueba
esto relacionado a una mejora del estado fisico y tambien a una disminucion de la FR
este valor alcanzado de VC depende y esta determinado por la capacidad vital de la persona
Tiempo Inspiratorio / tiempo espiratorio
El medir el VC y estos dos tiempos ayudan a obtener informacion sobre la regulación nerviosa de la respiracion
En el estudio encontraron que en personas entrenadas y no entrenadas
habia tendencia de aumentar el Tiempo Espiratorio mas que el Tiempor Inspiratorio
Ya que durante el ciclo respiratorio la mayor parte del trabajo muscular se realiza en la isnpiracion
Aumento en el Ti, tendrian tambien aumento del tiempo de contraccion del diafragma y demas musculos inspiratorios
este aumento de la Ti, reflejaria una disminucion del tiempo de relajacion de los musculos
un amento de la Te supondria una reduccion de gasto energetico de la ventilación
Y retraso en la fatiga de dichos musculos.
3 funciones
2. Regulación del pH de la sangre
1. Intercambio de O2 y Co2 con el entorno
3. Comunicación oral
Ventilación pulmonar
Alveólos pulmonares
La presión parcial de O2 en los alvéolos es ↑ que la existente en los tejidos metabólicamente activos
Se mantiene baja en los alvéolos, creando un gradiente de presiones negativo para que el CO2 se elimine desde los tejidos hacia el exterior
Por esto
Y que el O2 se mueva desde los alvéolos a la sangre para ir a los tejidos
Importancia del ejercicio
Frecuencia de la respiración- Profundidad de la respiración
Influyen sobre la cantidad de O2 y Co2
Co2 procedente de las reacciones metabólicas tisulares se disuelve en líquidos corporales
Para formar ácido carbónico
El intercambio de Co2 con el exterior como su almacenamiento por el organismo se ven afectados por la ventilación
Debido a
La concentración de pH sanguíneo también depende de los niveles de Co2
La ventilación ayuda a regular el equilibrio ácido-base del organismo, especialmente durante el ejercicio
Control homeostático de la concentración de los gases en la sangre arterial
Ejercicio
Contribuir a oxigenar y disminuir el grado de acidez de sangre ( Hipoxemia- Hipercapnia)
Mantener bajo grado de resistencia vascular pulmonar para evitar o minimizar el paso de agua al espacio intersticial pulmonar
La ventilación permite que la presión parcial alveolar de O2 se mantenga constante
Se produce el intercambio de O2 y Co2 entre la atmósfera y la sangre
Ejer. de intensidad submaxima
Luego de un periodo de entrenamiento físico aerobico, la ventilación pulmonar suele ser ligeramente menor durante ejercicios de intensidad ligera-moderada.
La ventilacion pulmonar para un consumo de oxigeno submaximo determinado se reduce con el entrenamiento
Disminuyendo por tanto la fraccion del VO2 necesaria para mantener la ventilacion pulmonar.
Esto podría mejorar el rendimiento durante un ejercicio prolongado por dos razones:
Se reduciría la fatiga que el ejercicio en si produce en los Mus. ventilatorios
Por la mayor cantidad de oxigeno adicional disponible para poder ser utilizado por los músculos implicados en el ejercicio en si en lugar de los músculos involucrados en la ventilación pulmonar.
Los mecanismos responsables de las adaptaciones de la ventilación durante el ejercicio de intensidad submaxima
Aumenta el Volumen corriente y se reduce considerablemente la frecuencia de las respiraciones.
Es decir
El aire inspirado se mantiene en los pulmones durante un mayor espacio de tiempo entre respiración y respiración
Con lo cual existe mas tiempo para que el oxigeno se difunda a travez de la mebrana alveolo-capilar y la cantidad de oxigeno extraido del aire inspirado es, por tanto, rambien mayor.
Costo energético de la ventilación
Sujetos sanos
En reposo y durante un ejercicio ligero, el requerimiento energético de la ventilación es pequeño
Valores entre 1,9 y 3,1 ml de oxigeno por litro de aire ventilado, aproximadamente el 4% de la producción energética total del organismo.
Sujetos con patología
Para las personas con patologías respiratoria, el simple trabajo de la respiración puede representar un esfuerzo considerable
En aquellos que padecen una patología pulmonar obstructiva el costo energético de la ventilación se incrementa
Pudiendo llegar a representar hasta el 40% del consumo de oxigeno necesario para realizar el ejercicio en cuestión.
Esto, a su vez
Disminuye la cantidad de oxigeno disponible para los músculos no respiratorios, limitando la capacidad de realizar ejercicio.
Respuesta ventilatoria en circunstancias especiales
cuando se realiza un ejer. en altitud, la ventilación se eleva por encima de los valores obtenidos al nivel del mar para la misma carga de trabajo.
es significativo hasta que se alcanzan los 2.400 m de altitud
la PaO2 disminuye desproporcionalmente al aumentar la altitud
la ventilación pulmonar, que aumenta nada mas subir a altitud, se mantiene elevada durante todo el periodo de estancia en ella.
Consecuencias
Aparición de fatiga en los músculos respiratorios
Demanda excesiva de flujo sanguíneo y/o oxígeno
Relación ventilación- perfusión en reposo y durante el ejercicio
Para un adecuado intercambio gaseoso entre alvéolo y la sangre se requiere un acoplamiento entre ventilación alveolar y perfusión sanguínea ( V/Q)
Reposo
Ventilación alveolar, aproximadamente de 4,2 L/min
Ejercicio en altitud
Respuesta aguda
Respuesta cronica
Esta hiperventilacio disminuye la PaCO2 aumentando por tanto el pH sanguineo.
Para evitar que el liquido cefalorraquídeo se alcalinice
Las personas que nacen y viven en altitud presentan una respuesta ventilatoria diferente, pues tienden a hipoventiar y a mantener un menor gradiente alvéolo-arterial de oxigeno
Porque presentan una mayor capacidad de difusión pulmonar y una mayor densidad capilar pulmonar
Ejercicio durante la gestación
La ventilación se incrementa durante a gestación como consecuencia de un aumento del volumen corriente sin cambios significativos en la frecuencia respiratoria
La ventilación aumentaría proporcionalmente mas que el consumo de oxigeno.
La presión parcial del CO2 en a sangre materna se reduciría, facilitando la difusión de CO2 desde el torrente circulatorio de la madre, a través de la placenta.
RTA DE LA VENTILACIÓN PULMONAR
Ventilación minuto : Rta general al ejercicio
La ventilacion minuto aumenta significativamente incrementando la frecuencia y profundidad de lsa respiraciones
Durante un ejercicios intenso
La FR en varones jovenes y sanos suele ser de 35 a 45 rpm.
A altas intensidades de ejercicio aumenta la FR como el volumen corriente , ocasionado que la ventilacion minuto alcance los 100 litros por minuto
En reposo la FR alcanza unso valores de 12 rpm, mientras que el vol corriente suele ser de 0.5litros de aire por cada respiracion
Ventilación
Ejercicio de intensidad progresiva
Durante un ejercicio de intensidad progresiva (incremental ) Por concepto la fase 3 no existiría
En la fase 1 Se observa un aumento lineal respecto a la intensidad del ejercicio o del consumo de oxigeno, aprox: el 50%-70% del vo2 max.
A partir de esta intensidad la ventilación aumenta desproporcionalmente en relación con el incremento del VO
Ocasionando que al momento que la ventilación pierde la linealidad con el incremento del respecto al vo2 o a cargar de trabajo .
Se desarrolle el concepto de unbral ventilatorio
Ejercicio de tipo Estable
la ventilación de modifica antes,durante y después del ejercicio de tal manera que la Rta ventilatoria, al ejercicio realizado a una carga constante, partiendo del reposo se distinguen 3 fases
Fase 1 : La ventilacion aumenta bruscamente, con relaccion a componente neural de la regulación de la ventilación pulmonar y con el inicio del movimiento, Su duracion es de 30-50 seg
Fase 2: La ventilación aumenta mas gradualmente
Fase 3: La ventilacion logra estabilizarse
5 L de sangre atraviesan el lecho capilar pulmonar por minuto
Cociente V/Q de los pulmones es de 0.8
No es el mismo cociente en todos los pulmones, ya que los vértices están mejor ventilados y peor perfundidos
Ejercicio Ligero
Ventilación y el gasto cardíaco aumenta con la intensidad del ejercicio
Cociente V/Q durante el ejercicio de intensidad moderada tiende a mantenerse cerca a la unidad con relaciones ligeramente superiores (1,2- 1,3)
Siendo más equilibrado en todo el pulmón
Por el aumento de la presión en la arteria pulmonar por la intensidad del ejercicio hay mayor flujo de sangre en los vértices que en las bases.
Ejercicio Intenso
Se produce un incremento desproporcionado de la ventilación alveolar
Pasa de 5 L/min a 200 L/min en atletas entrenados
Cociente V/Q en deportistas sanos por encima de 5,0
Perfusión lecho capilar pulmonar bastante uniforme
No se conoce por que el cociente V/Q aumenta durante el ejercicio de alta intensidad.
Pero un supuesto de este incremento es que se da debido a una vasoconstricción no uniforme del lecho capilar pulmonar y otro supuesto es por un grado de broncoconstricción pulmonar a altas intensidades de ejercicio.
Volúmenes y capacidades pulmonares
Capacidad vital forzada varía con la composición corporal y con la posición del cuerpo al realizar la exploración
CVF en reposo 4-5 L hombres ,3-4 L mujeres, 7-8 L en atletas de resistencia
Genética
Entrenamiento físico aeróbico provoca adaptaciones en el sistema pulmonar que posibilita un aumento de los volúmenes pulmonares estáticos
Volumen pulmonar residual se modifica con el ejercicio
Reposo: 0,8-1,4 L mujeres; 1- 2,5 L hombres
Ejercicio: 2,4 L atletas jovenes
Volumen espiratorio forzado ( generalmente medido en el primer segundo de la espiración)
Expresa capacidad respiratoria pulmonar en relación a la resistencia ofrecida por las vías respiratorias al paso del aire hacia el exterior
Sujetos sanos: 85%
Enfermedades obstructivas: Menos de 40%
Máxima ventilación voluntaria (MVV)( máxima capacidad mecánica pulmonar para ventilar el aire)
Es difícil de evaluar: se le pide al sujeto que respire lo más rápido y profundo que pueda durante 15 segundos, el valor obtenido se extrapola a 60 segundos
Normalmente la MVV Representa un valor superior al 25 % de la ventilacion pulmonar maxima obtenida en la prueba de esfuerzo
Valores: deportistas suelen ser superiores a los de la poblacion general. MVV 240L*MIN en deportistas
El valor de la MVV puede mejorarse con el entreanmiento especifico de los musculos respiratorios y con entreanmiento de resistencia aerobica
Una parte del vol de aire que introducimos en los pulmones en cada inspiración no llega a los alvéolos y no participa del intercambio gaseoso- se denomina espacio muerto anatómico .
hace referencia a cuando en reposo inspiramos 500ml de aire y solo 350 ml de aire ambiente alcanzaran los alveolos (ventilación alveolar) . ya que los otros 150mol corresponden al vol de espacio muerto anatómico
Este proceso evita cambios bruscos en la presión de gases en los alvéolos con el fin de que la presión sanguínea de o2y co2 sea lo mas equilibrado en relación al ciclo respiratorio.