TEMA 7

EL SISTEMA CARDIO-RESPIRATORIO.

1. INTRODUCCIÓN. El conocimiento por parte del

profesional de la actividad física del sistema cardio-respiratorio debe redundar en una mejor aplicación de la metodología en su tyrabajo para incidir en la mejora, desarrollo y conocimiento de la resistencia.

2. EL SISTEMA CARDIO-RESPIRATORIO.

El sistema cardio-respiratorio está formado por dos aparatos bien diferenciados: el aparato cardiocirculatorio, encargado de hacer circular la sangre por todo el organismo, y el aparato respiratorio, cuya misión fundamental es poner en contacto el medio interno con el entorno gaseoso que nos rodea.

Ambos aparatos aúnan su funcionamiento para desarrollar una función vital: la respiración.

2. EL SISTEMA CARDIO-RESPIRATORIO.

Entendemos por respiración todo el proceso que abarca desde el hecho mecánico de introducir y expulsar secuencialmente el aire (aspecto denominado ventilación y del que se ocupan los pulmones y la caja torácica) hasta la “entrega” del oxígeno y la “recogida” del CO2 en la célula, pasando por el intercambio gaseoso entre aparato respiratorio y circulatorio y por todo el proceso de transporte que realiza la sangre.

3. ESTRUCTURA Y FUNCIONES.

3.1 Aparato cardiocirculatorio.

El aparato circulatorio se encuentra constituido por un conjunto de estructuras y órganos que intervienen en el mecanismo de la circulación sanguínea. Comprende un órgano central de impulsión, el corazón, y un sistema de conductos que partiendo del corazón vuelven a él, las arterias, las venas, y los capilares.

3.1.1. El corazón. El corazón, situado debajo del esternón, pesa

aproximadamente 450 grs., y se las arregla para bombear sangre con increíble fuerza.

Desde un punto de vista estructural el corazón es un órgano muscular hueco, recubierto de una membrana de tejido conectivo fibroelástico, el pericardio. La parte muscular y más gruesa de la pared del corazón es el miocardio. El endocardio es la membrana que reviste por dentro las cavidades auriculares y ventriculares, y recubre todas las estructuras que se proyectan en el interior del corazón (válvulas, cuerdas tendinosas y músculos papilares). Está constituido, además, por cuatro cavidades, dos superiores, aurículas, y dos inferiores, ventrículos.

3.1.1. El corazón.

Desde el punto de vista funcional, la principal función del corazón es la de impulsar la sangre, ya que actúa como una bomba, a través de la red de circuitos sanguíneos dispuestos al efecto. Dicho transporte es efectuado gracias al denominado ciclo cardíaco mecánico dividido en sístole y diástole, el cual es debido a la capacidad o propiedad contráctil del miocardio.

Este ciclo mecánico está gobernado por impulsos eléctricos que se originan en el propio corazón debido a su capacidad de automatismo. Existe, por tanto, otro ciclo cardíaco eléctrico, íntimamente relacionado con el mecánico.

Nodo Sinusal

Nodo Aurículo-ventricular

Haz de Hiss

Red de Purkinje

3.1.2. La circulación. Existen dos circuitos sanguíneos independientes

entre sí y de significación funcional totalmente distinta:Circulación menor o pulmonar:

Tiene su origen en el ventrículo derecho, se continúa por la arteria pulmonar que se divide en arteria pulmonar derecha y arteria pulmonar izquierda, cada una para su respectivo pulmón, en donde se van ramificando hasta convertirse en capilares alveolares; en el alvéolo tiene lugar el proceso de oxigenación sanguínea, y por las dos venas pulmonares derechas (superior e inferior) y las dos venas pulmonares izquierdas (superior e inferior) vuelve la sangre a la aurícula izquierda.

3.1.2. La circulación.Circulación mayor o periférica:

Tiene su origen en el ventrículo izquierdo, donde la sangre es impulsada hacia la aorta. La arteria aorta y sus ramas se encargan de llevar la sangre a todo el organismo. La arterias son conductos elásticos que tienen la función de distribuir la sangre expulsada en cada sístole de las cavidades ventriculares. Desde aquí, la sangre pasa a las arteriolas, las últimas ramas del sistema arterial. Su misión es mandar sangre a los capilares; la pared de estos vasos es muscular, lo que permite modificar el riego sanguíneo hacia éstos. Los capilares intercambian líquido y elementos nutritivos entre la sangre y los espacios intersticiales, por lo que sus paredes son delgadas y permeables. Por su parte, las vénulas reciben la sangre capilar y se van uniendo formando vasos cada vez mayores.

O2CO2

Pulmón

Circuito menor

Circuito mayor

AD

AI

VDVI

3.1.3. Respuestas cardiocirculatorias al ejercicio.

A. LA FRECUENCIA CARDÍACA. La magnitud del incremento de f.c. está en relación con la intensidad del trabajo realizado, de forma que en reposo podemos tener una f.c. media de 60 a 80 sístoles por minuto y se puede alcanzar una f.c. máxima que de forma teórica viene dada por la fórmula :F.C. MÁX. = 220 - EDAD

B. EL VOLUMEN SISTÓLICO. El volumen sistólico (Vsis) es el volumen de sangre que expulsa el corazón con cada

contracción. Se incrementa de forma importante desde el inicio del ejercicio, estabilizándose alrededor del 40 % del VO2máx y aumentando posteriormente de forma más paulatina con los incrementos de la carga de trabajo.

C. EL GASTO CARDIACO. El gasto cardíaco (Qc) es el volumen de sangre que mueve el corazón en un minuto y

viene determinado por el producto entre el volumen sistólico y la frecuencia cardiaca Qc = F.C. * VsisEl gasto cardíaco se incrementa en relación lineal con la intensidad del ejercicio.

D. VASODILATACIÓN PERIFÉRICA. El flujo al tejido muscular esquelético durante el ejercicio aumenta en las zonas

activas a través de un efecto local de vasodilatación arteriolar, mientras que en los territorios musculares esqueléticos no sometidos a actividad la vasoconstricción produce una reducción del flujo de sangre.

E. PRESIÓN ARTERIAL. Durante el ejercicio aeróbico, la presión arterial diastólica apenas se modifica,

pudiendo aumentar o descender ligeramente, mientras que la sistólica se incrementa pudiendo alcanzar cifras de hasta 220-230 mm Hg..

3.1.4. Adaptación cardiocirculatoria al ejercicio.

Bradicardia de reposo. Aumento de la sombra cardiaca

en el examen radiográfico del tórax.

Diversas alteraciones electrocardiográficas.

Aumento del espesor de los tabiques y del diámetro cavitario en la ecografía.

3.2 Aparato respiratorio.

3.2.1. Estructura anatómica. La estructura general del aparato respiratorio

comprende: los órganos de conducción del aire, un órgano principal encargado del intercambio respiratorio, el pulmón y sus envolturas, las partes destinadas a la sustentación y al movimiento (caja torácica, músculos respiratorios), así como los vasos sanguíneos y las ramificaciones nerviosas que proporcionan la nutrición y el gobierno de los órganos citados.

La parte conductora incluye: La nariz y boca. Las fosas nasales La laringe de la que destacaríamos los cartílagos

epiglótico, tiroides y cricoides. La tráquea, conducto largo, recto y cilíndrico,

situado en el tórax por detrás del esternón. Está constituida por 18 anillos cartilaginosos y al final de su recorrido se bifurca en dos conductos cilíndricos llamados BRONQUIOS PRINCIPALES, existiendo un bronquio derecho y un bronquio izquierdo, que terminan en los pulmones.

3.2.1. Estructura anatómica.

Por lo que respecta al pulmón, es el órgano en el que se produce el intercambio de gases entre el aire inspirado y la sangre.

En el humano existen dos pulmones que están situados en la cavidad torácica, separados entre sí por el corazón y el mediastino. Cada pulmón está recubierto por una membrana serosa, denominada pleura, con una porción íntimamente adherida al pulmón, la pleura visceral, y otra que tapiza la pared torácica o pleura parietal.

3.2.1. Estructura anatómica.

Los bronquios, citados anteriormente, penetran en el pulmón ramificándose progresivamente dando lugar a vías aéreas de menor calibre, ramificándose hasta formar pequeños bronquiolos que terminan en los alvéolos, y las ramificaciones arteriales dan lugar a la red de capilares que los rodea. En los alvéolos tiene lugar el intercambio de gases entre el aire alveolar y la sangre capilar: el anhídrido carbónico se difunde de la sangre al aire, mientras que el oxigeno lo hace en sentido inverso. La sangre de la red capilar alveolar es recogida por las venas que confluyen y discurren por los tabiques conjuntivos situados entre los segmentos broncoarteriales. La reunión de estas venas da lugar, finalmente, a las venas pulmonares, que conducen la sangre oxigenada hacia el corazón, desde donde será enviada a todos los órganos del cuerpo.

3.2.2. Mecánica ventilatoria.

La bomba ventilatoria: La caja torácica, con los pulmones en su interior, se

comporta como una bomba cuyo émbolo es el diafragma, el cual al contraerse desciende produciendo la entrada de aire (inspiración). Una vez que el diafragma se relaja, se produce la salida pasiva del aire por la propia elasticidad del pulmón (espiración). El resto de la musculatura torácica y abdominal participa de forma accesoria en la inspiración o colaborando en la expulsión de aire durante la espiración. El volumen/minuto (v.e.):

Esta secuencia de movimientos (inspiración/espiración) se repite de forma automática unas 12 a 15 veces por minuto en reposo, y es lo que denominamos frecuencia respiratoria (f.r.). En cada inspiración se introducen en el pulmón unos 500 cc. de aire, constituyendo el llamado volumen circulante (v.t.). Si multiplicamos este volumen por el número de respiraciones que realizamos en un minuto, obtendremos el denominado volumen-minuto (v.e.) que en reposo tendrá un valor aproximado de 6 a 8 litros/minuto:v.e. = v.t. x f.r. = 6 a 8 l./minutov.e. = v.t. x f.r. = 6 a 8 l./minuto

3.2.3. Intercambio gaseoso. Cada alveolo está en contacto con un capilar

(unidad alveolo-capilar) a través del cual llega la sangre cargada de CO2 procedente del metabolismo celular. Este anhídrido carbónico difunde hacia el espacio alveolar para ser eliminado en la siguiente espiración al tiempo que el oxígeno difunde hacia el capilar, de forma que la sangre que abandona el pulmón va cargada de oxígeno para aportar a los tejidos periféricos.

Todo el proceso es una difusión pasiva condicionada exclusivamente por las diferentes concentraciones de gases a ambos lados de la membrana alveolo-capilar.

3.2.4. Respuesta ventilatoria al ejercicio.

Cuando se realiza un trabajo físico es necesario adecuar el aporte de oxígeno a la intensidad y duración del trabajo que se está realizando. Para ello, el aparato respiratorio debe incrementar el volumen-minuto, bien a expensas de incrementar el vt, o bien la fr debido a que los aumentos de la fr suponen un gran aumento del trabajo respiratorio, el primer paso en la adaptación al ejercicio consiste en una elevación del vt, (lo que equivale a realizar respiraciones más profundas manteniendo una frecuencia prácticamente constante). La fr va aumentando de forma muy lenta con la carga de trabajo, y sólo cuando el vt ya no puede incrementarse más (aproximadamente al 50% de la capacidad vital), es cuando la fr se dispara, hasta alcanzar valores de 50 ó 55 respiraciones por minuto. Cuando esto ocurre, el ejercicio puede ya mantenerse pocos minutos en este nivel de trabajo.

3.2.4. Respuesta ventilatoria al ejercicio.

Hiperventilación: Cuando se realiza ejercicio físico de tipo anaeróbico,

tiene lugar la siguiente reacción: Acido Láctico + CO3H- Lactato + CO2 + H2O

En los ejercicios con un componente anaeróbico importante, la elevada formación de ácido láctico y otros metabolitos de tipo ácido suponen la aparición de un estado de acidosis, con una disminución del pH de la sangre que está en relación directa con la cuantía de la anaerobiosis. El exceso de CO2 producido en ésta situación constituye el estímulo mas potente sobre el sistema nervioso central para estimular la ventilación (VE). Este aumento de la ventilación conlleva una tasa de eliminación de CO2 muy elevada con el consiguiente descenso de su nivel en sangre. Esta situación es lo que conocemos como hiperventilación y constituye el mecanismo de compensación respiratoria de la acidosis.