Fisiología del ejercicio: respuestas y adaptaciones respiratorias al ejercicio físico

RESPUESTAS RESPIRATORIAS AL EJERCICIO

VENTILACIÓN PULMONAR

• Antes del inicio del ejercicio se produce un aumento anticipado («ascenso anticipatorio») de la ventilación pulmonar (similar al observado en la frecuencia cardiaca), principalmente en deportistas entrenados.
• Durante el ejercicio físico, mientras la ventilación por minuto es de unos 6-7’5 l/min en reposo, durante esfuerzos máximos, se alcanzan los 100-200 l/min en personas sedentarias.
  • La frecuencia respiratoria máxima alcanza valores de 35-45 respiraciones/min en sedentarios y 60-70 respiraciones/min en deportistas de élite.
  • El volumen corriente máximo es de unos 2-2’5 l. El volumen corriente no suele exceder el 55-65% de la capacidad vital, tanto en personas sedentarias como deportistas de alto rendimiento.

Tras comenzar el ejercicio físico (igero, moderado o intenso), la ventilación pulmonar se incrementa en 2 fases:

• Fase 1. Tras el inicio de la actividad, se produce un incremento rápido y notable en la profundidad y frecuencia de la respiración (30-50 s).
• Fase 2. Posteriormente, el incremento de la ventilación se produce de forma más gradual (3-4 min).

 

Si el esfuerzo es submáximo y mantenido, la ventilación se estabiliza durante un periodo de tiempo (Estado estacionario).

La ventilación aumenta de un modo proporcional al consumo de oxígeno y la producción de CO2.

En personas sedentarias, la relación entre la cantidad de aire espirado por minuto y el O2 es lineal hasta niveles de intensidad del 50-60% del Vo2máx. A partir de dicho nivel, la ventilación incrementa de forma desproporcionada, perdiéndose la linealidad de la relación (Umbral ventilatorio, Umbral aeróbico o Umbral ventilatorio 1).

 

 

Cuando se supera el umbral ventilatorio o aeróbico, se pierde la relación entre la ventilación y el consumo de oxígeno, pero no entre la ventilación y la producción de CO2. Progresivamente, a mayores intensidades de trabajo, esta última relación también se pierde (aproximadamente al 80% del VO2máx), lo que se denomina Umbral anaeróbico o Umbral ventilatorio 2.

Tras el ejercicio, la ventilación pulmonar vuelve a su estado normal a un ritmo rápido al principio y posteriormente de forma más lenta.

MÚSCULOS QUE PARTICIPAN EN LA VENTILACIÓN

 

 

La INSPIRACIÓN es un proceso activo mediante el cual el diafragma y los músculos intercostales externos incrementan las dimensiones de la caja torácica, esto reduce la presión en los pulmones y lleva el aire a los mismos.

• Músculos de la inspiración (elevan las costillas y el esternón):
  • El diafragma es un músculo esencial en la respiración, ya que por sí solo ensancha los 3 diámetros del volumen torácico. La contracción de las fibras musculares del diafragma hace descender el centro frénico y el diámetro vertical del tórax se ensancha. Este descenso se ve limitado principalmente por la presencia de las vísceras abdominales, que son retenidas por la musculatura de la pared abdominal.
  • Intercostales externos. Su contracción tira de los extremos de las costillas hacia arriba y hacia fuera, arrastrando también al esternón. De este modo, producen un incremento de los diámetros transversal y anteroposterior.
  • Con el ejercicio físico se incrementa la participación del diafragma y los intercostales externos, agonistas de la inspiración. Además, también participan otros músculos sinergistas (inspiración forzada):
    • Con el raquis cervical fijo: esternocleidomastoideo y escalenos anterior, medio y posterior.
    • Con abducción del miembro superior: pectoral mayor y menor y el gran dorsal.
    • Con la escápula fija: serrato mayor.
    • Además: serrato menor superior y porción cervical del iliocostocervical.

La ESPIRACIÓN es un fenómeno puramente pasivo de retorno del tórax sobre sí mismo tras la relajación muscular y gracias a la energía elástica que se almacena en los elementos elásticos del tórax y el pulmón (retracción elástica). Esto incrementa la presión en los pulmones y fuerza al aire a salir de los mismos. En posición vertical, la gravedad interviene en el descenso de las costillas y el esternón.

Durante el ejercicio físico, la espiración deja de ser un proceso pasivo, ya que participan diferentes músculos:

• Músculos principales (agonistas): intercostales internos.
• Músculos accesorios (sinergistas):
  • Recto mayor del abdomen.
  • Oblicuo externo del abdomen.
  • Oblicuo interno del abdomen.
  • Transverso del abdomen.
  • Serrato menor inferior.
  • Porción lumbar del iliocostocervical.
  • Longísimo del dorso.
  • Cuadrado lumbar.

PUNTADA EN EL COSTADO O FLATO

 

El flato es un dolor agudo en la pared lateral de la caja torácica que se presenta al principio del ejercicio (generalmente en carreras o natación) y suele desaparecer mientras éste prosigue.

Las personas muy entrenadas y deportistas profesionales no suelen tener flato.

A pesar del mito «el flato se produce por beber agua antes o durante el ejercicio», éste puede aparecer a pesar de no ingerir líquidos.

No se conoce con certeza su causa, se ha sugerido que podría estar mediado por la falta de O2 (hipoxia) en el diafragma y los músculos intercostales debido a una mala redistribución del flujo sanguíneo al inicio del ejercicio. Otras teorías menos aceptadas pueden ser un problema de origen mecánico, calambre en el diafragma, etc.

Cuando se produce, debemos reducir la intensidad del esfuerzo o parar (no realizar esfuerzos intensos con flato).

BIBLIOGRAFÍA

• Wilmore, Jack H. (2004). Fisiología del esfuerzo y del deporte. Barcelona: Paidotribo.
• López Chicharro, José. (2006). Fisiología del ejercicio. Madrid: Médica Panamericana.
• Enoka, Roger M. (2002). Neuromechanics of human movement. Champaign: Human Kinetics.