1

VO2 max

Claudio Báez RProf. Educación Física

KinesiólogoLic. Ciencias de la Salud

Doc©Ciencias de la actividad Física y del Deporte

VO2 Máximo

[O2] ambiental

PermeabilidadVía aérea

Relación V/Q

DifusiónVS - FC

Sist. Arterial

Sist. Venoso

Dif. A-V de O2

Redistrubuc. vascular

Nº GR - [Hb]

Capilarización

Masa mitocondrialEnzimas Oxidativas

[O2] mitocondria

2

Tolerancia Cardiorespiratoria

• La tolerancia cardiorespiratoria representa la capacidad para poder llevar a cabo ejercicios dinámicos prolongados de moderada a baja intensidad donde se activen rítmicamente grandes grupos musculares. El poseer una buena capacidad o Tolerancia cardiorespiratoria es considerado ser representativo de una buena Condición física, la cual esta relacionada con la salud.

Como Evaluamos Tolerancia Cardiorespiratoria

• Comunmente, el criterio establecido para determinarla tolerancia cardiorespiratoriaes la medición del consumo de oxígenomáximo (VO2máx) (ACSM, 1991).

• Esta variable representa la medida de aptitud física más precisa que uno pueda utilizar.

López Chicharro, cap 26

Concepto de VO2 max

• Máxima cantidad de O2 que el organismo puede: Absorber, transportar y consumir, por unidad de tiempo.

• Unidades:– ml x min-1 (absoluto)– ml x kg -1 x min-1 (Relativo)

Fundamentos

• Al determinar el consumo de O2, estamos cuantificando indirectamente el metabolismo energético.

• Metabolismo Basal (VO2)– 3,5 ml x kg -1 x min-1 = 1 MET (unidad

metabólica)

3

CAPACIDAD AERÓBICA

• Es la capacidad del organismo para mantener un esfuerzo submáximo, durante periodos prolongados de tpo. Esto implica el adecuado funcionamiento del sist. Cardiorrespiratorio, para que el aporte de O2 no supere la demanda del mismo.

• Permite la ejecución de tareas que involucran grandes masas musculares. Ej. correr, nadar, ciclismo (50% de la masa muscular)

Factores determinantes del VO2

• Dotación Genética (70% genotipo, 20% fenotipo)

• Edad• Sexo• Peso• Condición física o Grado de

Entrenamiento

Factores determinantes del VO2

• Capacidad del sistema de transporte de O2

GASTO CARDIACO

4

Limitantes del VO2 max

VO2 max = Q x Diferencia A -V O2

Vol Min. CirculatorioCirculación Central

Dif A –V O2Circulación Periférica

Gasto CardiacoContractibilidad

Vol Sist. final

HemoglobinaHematocrito

CapilaresEnz. Aeróbicas

Estructuras intracelDistribuc. Flujo Sang.

Tipo de fibras

La Valle, Leonardo. Revisión Bibliográfica sobre Pruebas de Evaluación de la Potencia Aeróbica en Pruebas de Campo PubliCE Standard. 02/01/2004

Valores Normales de VO2 max

• Hombres Sedentarios 35-45 ml x kg -1 x min-1

• Mujeres Sedentarias 30-40 ml x kg -1 x min-1

(20 -40 años)• Esquiador de Fondo 94 ml x kg -1 x min-1

• Esquiadora de Fondo 75 ml x kg -1 x min-1

UMBRAL ANAERÓBICO – umbral láctico

• DEFINICIÓN: Intensidad de ejercicio o de trabajo físico por encima de la cual empieza a aumentar de forma progresiva la concentración de lactato en la sangre, a la vez que la ventilación se intensifica también de un amanera desproporcionada respecto al O2 consumido. Umbral ventilatorio. (Wasseerman, 1967)

¿Cómo se detecta ?

• Aumento de la concentración de Lactato en relación al reposo (reposo 2 mmol x 1-1 ; ejercicio 4 mmol x 1-1)

• Disminución de la concentración de bicarbonato en la sangre arterial asociada a una disminución del pH.

• Aumento del cociente respiratorio (Aumento del CO2 por metabolismo aeróbico y sist. De taponamiento del Ac láctico)

5

Modelo de intercambio de gases durante ejercicio aeróbico y

aeróbico anaeróbico

López Chicharro, cap. 25, pag 419

Sustrato + O2

Energía + CO2

Sustrato + O2

Anaeróbico Aeróbico

Energía + CO2

H+La- + K+HCO3-

H2O + CO2 + K+La-

O2

CO2

CO2

O2

CO2

O2

CO2

CO2

CO2

Na+

La-

HCO3-

Terminología utilizada en relación a transición aeróbica-anaeróbica

Umbrales que indican el comienzo de la producción de lactato

• Punto de óptima eficiencia ventilatoria (Hollmann 1959)• Umbral anaeróbico (Wasserman 1964)• Umbral aeróbico (Kindermann, 1979)• Umbral aeróbico (Skinner 1979)• Transición anaeróbica individual (Paffenbarger 1981)• OPLA (Farrelli 1979)• VT1 (Orr 1982)• Umbral Láctico (Davis y cols, 1976)

6

Umbrales que indican un máximo estado estable del lactato en sangre

• Umbral aeróbico−anaerobio (Mader 1976)• Umbral anaeróbico (Skinner 1979)• IAT Umbral anaeróbico individual (Keul, 1979)• Umbral anaeróbico individual (Stegmann,

1981)• OBLA (Jacobs 1981)• VT2 (Orr, 1982)

Modelo Trifásico de Skinner y McLellan

7

Modelo Trifásico de Skinner y McLellan (1980)

Fase I (Zona aeróbica): Desde valor de reposo hasta VT1. Caracterizada por el ciclo de krebs y la fosforilación oxidativa. Amortiguación celular del lactato, con aumento de la producción de CO2 (VCO2) en relación al consumo de O2 (VO2)

Fase II (Zona de transición): Entre VT1 y VT2. Incremento de la ventilación pulmonar (VE) proporcional al aumento del VCO2, mientras que la PaCO2 se mantiene relativamente constante (isocapnic buffering)

Fase III (Zona anaeróbica): Por encima de VT2. Compensación respiratoria de la acidosis metabólica, con disminución de la PaCO2.

Definición de VT1 y VT2 en pruebas de esfuerzo

VT1: Primer arranque ventilatorio. Es el punto más bajo del índice VE/VO2, y el punto más bajo de laPeO2.·VT2: Segundo arranque ventilatorio. Es el punto más alto de la PeCO2. Supone un aumento del índice VE/VCO2 con aumento del índice VE/VO2.

• En VT1: Buscamos el cambio de comportamiento hacia el incremento del Eq O2 y al descenso de la PeTO2,mientras el Eq CO2 sigue igual

• En VT2: buscamos el cambio de comportamiento hacia el incremento del EqCO2 y de la PeTCO2

• VT1: 65% VO2max• VT2: 85% VO2max

(Davis, 1985)

8

Aplicaciones de la determinación de la transición aeróbica anaeróbica

Valoración de la capacidad de resistencia Evaluación de los efectos del entrenamiento Prescripción de intensidad de ejercicioPredicción del rendimientoEvaluación de la capacidad de resistenciaEvaluación de los efectos del entrenamiento

Valores de VO2 max y marcas alcanzadas en corredores de elite de maratón

Atleta VO2 maxml/kg/min

Mejor marca personal

1 78,5 2:09:27

2 74.3 2:14:28

3 74,2 2:11:36

4 72,0 2:08:05

5 71,3 2:10:30

¿Que puede concluir?

Valoración del VO2 max

Cálculos Teóricos

a) VO2max (ml/kg/min) – = 50.513+(1.589 x NAF)-(0.289 x edad)-(0.552 x % grasa)+(5.863 x sexo)

• R = 0.812 SD=± 5.35 ml/kg/min

b) VO2max (ml/kg/min)= 56.363+ (1.921 x NAF)-(0.381Xedad)-(0.754 * IMC) + (10.987 x sexo)

• R = 0.78 SD=± 5.70 ml/kg/min

9

NAF: clasificación niveles de actividad física

A- No participa en actividad física programada :0 = evita cualquier ejercicio, caminar, subir escaleras, ….1 = no evita el ejercicio física, caminar,… y ocasionalmente hace ejercicio

B- Participa regularmente en deportes o ejercicio de moderada intensidad2 = de 10 a 60 min por semana3 = más de 60 min por semana

C- Participa regularmente en actividad física de elevada intensidad4 = corre al menos 1 milla a la semana5 = corre 1-5 millas a la semana o ejercicio de 30-60 min de int. similar6 = corre de 5 a 10 millas por semana o 3 h semanales de ejercicio7 = corre más de 10 millas a la semana o ejercicio durante más de 3 horas

( Modificado de Heyward, 1991)

Valoración del VO2 max

• Prueba de esfuerzo • Ergometría

Parámetros evaluados en ergoespirometría

Espirométricos Cardiovasculares Metabólicos

•VE•Consumo VO2

•Producción CO2

•Equivalentes ventilatorios–VE/VO2 y VE/VCO2

•Pulso de O2 VO2/FC•Cuociente Respiratorio

–RER (VCO2/VO2)•Relación Vd/Vt•Umbral Anaeróbico

•FC•T° arterial

•[lactato sanguíneo]

Como Evaluar

Pruebas MáximasPruebas Submáximas

10

Según tipo de medición

Test de Esfuerzo

Directos

Indirectos

Según lugar de realización

Test de Esfuerzo

Laboratorio

Terreno

Según Protocolo

Carga Constante

Carga Incremental

Continuo

Discontinuo

Rampa

Escalonado

Tipos de Test• Banda sinfín• Cicloergómetro• Escalón• Pruebas de Campo

11

Banda Sin finMAXIMO

• Bruce• Balke• Naughton• Åstrand

SUBMAXIMO• Bruce• Balke (1952)• Ross

CicloergómetroMAXIMO

• Åstrand• McArdle et al• Fox• Thoden, Wilson y

McDougall• Mc Master

SUBMAXIMO• YMCA; Åstrand-

Ryhtming (1954) • Söstrand (PWC)• ACSM; Fox (1973)• Pollock et al. (1978)

EscalónMAXIMO

• Nagle, Balke y Naughton

• Master's StepTest

• Harvard StepTest

SUBMAXIMO• Queens College”• "Ohio State" • YMCA• Nomograma de

Åstrand-Ryhtming.

VENTAJAS• Estabilidad de las

señales registradas• Estabilidad del

paciente• Control de la carga• Espacio

DESVENTAJA• Participación de

menor masa musc• Ejercicio no habitual

12

VENTAJAS• Ejercicio habitual• Participación de

mayor masa musc

DESVENTAJA• Inestabilidad del

paciente• Espacio• Inestabilidad de las

señales

Condiciones para realizar una prueba

1. Implicar grandes masas musculares2. La carga de trabajo debe ser medible y

reproducible3. Las condiciones de la prueba deben ser

reproducibles y los resultados comparables4. La prueba debe ser tolerada por todos los

individuos 5. La eficacia mecánica (destreza) requerida para

llevar a cabo la tarea debe ser lo más uniforme posible para la población evaluada.

Objetivos del entrenamiento de resistencia

1. Mejorar la capacidad de obtención y transporte del O2 (factores centrales del VO2 max)

2. Mejorar la capacidad de utilización del O2 por parte de los músculos (factores periféricos del VO2max)

3. Desplazar la curva de lactato de forma que los diferentes índices utilizados ocurran a intensidades más altas

4. Mejorar la economía de movimiento

López Chicharro, cap, 27

Test para Evaluar Toleranciacardiorespiratoria

Test de Marcha de 6 minutos (TM’6)

13

El Test de Marcha en 6 Minutos se considera una prueba de ejercicio submaximal que consiste en la medición de la distancia que un paciente puede caminar en un periodo específico de seis minutos.

(Sciurba FC y cols., 1998).

El rendimiento observado en esta prueba se expresa en la distancia recorrida en metros y su costo metabólico puede ser estimado a través del registro seriado de la frecuencia cardiaca y la sensación subjetiva de fatiga

(Rowland TW, 1996).

La realización de este test provoca un stress fisiológico básicamente en los sistemas cardiorrespiratorio y muscular que demanda la utilización de vías metabólicas principalmente aeróbicas lo que hace de esta prueba un buen indicador de la tolerancia al ejercicio

(Escobar M., López A. y cols., 2001).

Esta prueba ha adquirido una creciente aceptación como una herramienta útil en la medición del rendimiento en ejercicios funcionales, puesto que su realización demanda la participación integrada de múltiples factores, como los mecanismos de ventilación pulmonar, la circulación pulmonar y cardiaca y la acción de la musculatura periférica, considerando la anormalidad de la mecánica pulmonar tan sólo como una arista de la disfunción multidimensional que puede afectar a un paciente

14

Por lo anterior existe una pobre correlaciónentre el TM6' y los parámetros espirométricos.

McGavin CR, 1976; Bernstein ML, 1994; Mungall, PF 1979.

Este test, diseñado originalmente para adultos, ha tenido un progresivo uso en niños (Noonan V, 2000; Nixon PA, 1996; Ian, M 1998) y su utilidad se ha enfocado, en ambos grupos a:

– Fines diagnósticos de la capacidad física (Docherty D, 1996), – Seguimiento en la evolución de enfermedades (Gordon M y

cols., 1999), – Pronóstico en niños candidatos a cirugía de trasplante

cardiaco y/o pulmonar (Nixon PA y cols, 1996).

Patologías evaluadas a través del TM6’

• Afecciones cardiacas• Enfermedad pulmonar en etapa terminal• Enfermedades coronarias crónicas• Enfermedad pulmonar obstructiva crónica• Falla renal crónica• Niños gravemente enfermos y adultos

mayores de edades entre 65 y 89 años.

Clasificación del nivel cardiaco según Ruffier

Indice de Ruffier Estado Corazón0 Atlético0.1 a 5 Mediano debil5.1 a 10 Mediano debil10.1 a 15 Insuficiente mediano15.0 a 20 Insuficiente debil

15

Clasificacion funcional

• De 0 a 4 = Forma física óptima.• De 4 a 8 = Forma física aceptable.• De 8 a 12 = Apto para comenzar un plan

progresivo de acondicionamiento físico.• De 12 a 16 = Realizar revisión médica previa a un

programa suave de ejercicio en gimnasio.• Más de 16 = No apto para esfuerzos intensos.

Indice Ruffier-Dickson

[(Fc1 – 70) + 2 x (Fc2 – Fc0) ] / 10

Clasificación del nivel cardiaco según Ruffier-Dickinson

Indice de Ruffier-Dickson Nivelde 0 a 2 Muy biende 2 a 4 Biende 4 a 6 Regularde 6 a 8 DebilMas de 8 Muy debil

Conclusiones• El índice de Dickson es más severo

que el de Ruffier: Un índice de 5 en Ruffier equivale a 6,8 en Dickson.

• Por lo tanto el índice de Dicksonconvendría mas a personas veteranas, y el Ruffier a los más jóvenes