Sistema Cardiovascular y Ejercicio

SISTEMA CARDIOVASCULAR Y SISTEMA CARDIOVASCULAR Y EJERCICIO.EJERCICIO.

Presenta:

Dr. Mauricio Franco Posadas.

R3MD

Wilmore, J. y Costill, D. Fisiología del Esfuerzo y del Deporte.

BASES FISIOLÓGICAS.

• 5 funciones principales y fundamentales:

1. Distribución nutrientes y oxígeno

2. Eliminación desecho (CO2)

3. Transporte hormonas

4. Mantenimiento temperatura

5. Prevención deshidratación (fluidos)


BASES FISIOLOGICAS

• Componentes de un sistema de fluidos:– Bomba (corazón)– Sistema de canales (vasos sanguíneos)– Un medio fluido (sangre)

GUYTON, C.G. and HALL, J.E. Tratado de Fisiología Médica; Wilmore, J. y Costill, D. Fisiología del Esfuerzo y del Deporte.

FISIOLOGIA CARDIACA

• 2 corazones (circulación < y >), a y v.

• 3 tipos de músculos– Auricular, ventricular y de conducción.

• Similitud al ME.– presentando discos intercalares y

desmosomas (función de sincitio) y una contracción 15 v >

GUYTON, C.G. and HALL, J.E. Tratado de Fisiología Médica


FISIOLOGIA CARDIACA

• Potenciales de acción:– Término medio: +105 mV (de -85 a +20 mV)– Tiempo de despolarización: 0.2 (a) a 0.3 (v)

• Ciclo cardiaco: inicio de un latido hasta el comienzo de otro.– Contracción de las aurículas antes que los

vantrículos.


SISTEMA CARDIACO DE CONDUCCIÓN

• Componentes:– Nodo seno-auricular.– Nodo AV.– Fascículo AV (has de Hiz).– Fibras de Purkinje.

• Ritmo sinusal.


Control extrínseco.

• SN simpático• SN parasimpático• S endocrino


Respuesta parasimpática

• Periodos largos de entrenamiento de resistencia (meses o años) ↓ FC (a 35 lpm; incluso hasta 28 lpm)– Gran actividad simpática


ECG

• Principio: todos los fluidos son buenos conductores– Onda P, complejo QRS, onda T

• ECG de esfuerzo: método p/rastrear cambios cardiacos durante ejercicio agudo y crónico.

GUYTON, C.G. and HALL, J.E. Tratado de Fisiología Médica; Ganong, W.F. Fisiología médica

EL CORAZÓN COMO BOMBA

• Aurículas: bombas cebadoras.– Aportan el 25% del volumen sanguíneo

destinado a los ventrículos.– Sístole: ligero impulso retrógrado.

• Ventrículos como bombas.– Llenado (1ª y 2ª fase: llenado rápido – pasivo

- y 3ª fase - sístole auricular -)


– Vaciamiento (p. de contracción isovolumétrica –isométrica- y p. de expulsión -1/3 expulsión rápida y 2/3 expulsión rápida)

– Periodo de relajación isovolumétrica (isométrica) –por ↓ presiones y regreso de sangre cierre de válvulas sigmoideas.


VOLUMENES CARDIACOS

• Telediastolico (VDF): 110 a 120 ml.

• Volumen latido (VS): 70 ml.

• Telesistolico (VSF): 40 a 50 ml.

GUYTON, C.G. and HALL, J.E. Tratado de Fisiología Médica; Ganong, W.F. Fisiología médica.

• Gasto cardiaco: 4 a 6 l/min. (ejercicio ↑ 4 a 7 veces)

GC=VSxFC

• Índice cardiaco: correlación entre GC en reposo y el área de SC

Promedio: 3.2 l


RUIDOS CARDIACOS.

• 1º Tono: “lub” bajo; cierre de válvulas auriculo-ventriculares (sístole ventricular).– Dura 0.15 seg y Fx de 25 a 45 Hz

• 2º Tono: “dup” más corto; cierre de sigmoideas (diástole ventricular).– Dura 0.12 seg y Fx 50 Hz


• 3º Tono: suave, bajo; por el periodo de llenado rápido ventricular –jovenes-– Dura 0.1 seg

• 4º Tono: inmediatamente antes del 1º, aparece cuando la presión auricular es alta o ventrículo rígido (puede denotar hipertrofia ventricular)


TRABAJO CARDIACO

• Trabajo de volumen-presión o trabajo externo:– Mueve sangre de venas (baja presión) a las

arterias (alta presión).

• Energía cinética del flujo sanguíneo:– Para acelerar la sangre hasta su velocidad de

expulsión.


• Precarga: volumen de llenado del ventrículo (presión diastólica).

• Poscarga: presión arterial a vencer.

Ganong, W.F. Fisiología médica

Pulso arterial

• Flujo: adelante

• Genera onda de presión

• Fx que viaja la onda es indep. y > que vel. de flujo de sangre:– 4 m/seg. = aorta– 8 m/ seg. = grandes arterias– 16 m/seg. = arterias pequeñas

• (Adultos jóvenes)


• Pulso radial: 0.1 seg. después del pico de expulsión hacia la aorta.

• > edad = > rapidez (vasos más rígidos)


METABOLISMO CARDIACO.

• Metabolismo oxidativo de ácidos grasos.

• Glucosa y lactato (en < medida).


MÉTODOS BÁSICOS DE REGULACIÓN

• Regulación intrínseca por variaciones del volumen de sangre.

• Control de la frecuencia y fuerza por el sistema nervioso autónomo.

Ganong, W.F. Fisiología médica.

REGULACIÓN DEL GC.

• Acción de catecolaminas del SN autónomo (cronotropica y/o inotrópica)

• Regulación por cambios en la longitud de la fibra del miocardio: r. heterométrica.

• Regulación x cambios en la contractilidad independientemente de la longitud: r. homométrica


Mecanismo de Frank-Starling.

• Cuanto más se distiende el músculo cardiaco durante el llenado, mayor es la fuerza de contracción y mayor es la cantidad de sangre bombeada a la aorta.

• La cantidad de sangre se determina por el retorno venoso.


“Dentro de los límites fisiológicos el corazón bombea toda la sangre que le llega sin permitir que se remanse una cantidad excesiva en las venas”


Distensión de la aurícula derecha

• Aumenta la FC de 10 a 20%

GUYTON, C.G. and HALL, J.E. Tratado de Fisiología Médica; Almeida, M. B., Araújo, C. G. Effects of aerobic training on heart rate.

Control por los nervios simpáticos y parasimpáticos (vagos)

• Estimulación simpática:– Puede ↑ hasta el 100% el GC.

• Estimulación vagal:– Efecto principal sobre la FC más que sobre la

F.• Puede bajar hasta 0 o casi 0.

– Una adecuada recuperación (al minuto), indica una adecuada función parasimpática y con ello un mejor pronóstico.


Otros factores que afectan:

• Iones K:– Exceso dilatación y flacidez (↓ pot. mem.

↓ pot. acc. = debilidad en contracción cardiaca)

• Iones Ca:– Efecto contrario al K (espástica)

• Temperatura:– ↑ temp = ↑ FC (pbb. ↑ permeabilidad)

TERMINOLOGÍA DE LA FUNCIÓN CARDIACA


• Ciclo cardiaco.

• Volumen sistólico.

• Gasto cardiaco.


Ciclo cardiaco

• Eventos que ocurren entre dos latidos consecutivos.– Diástole y sístole.

• Diastole es + larga que la sístole (62% vs. 38%)


VOLUMEN SISTOLICO

• Cantidad de sangre bombeada por el corazón.

VS=VDF-VSF


FRACCIÓN DE EYECCIÓN

• Fracción de eyeccion o expulsión: 60%

FE=(VS/VDF)X100%

SISTEMA VASCULARSISTEMA VASCULAR

Wilmore, J. y Costill, D. Fisiología del Esfuerzo y del Deporte

ARTERIAL

• Circulación sistémica

• Circulación pulmonar

• Circulación cardiaca– Protección por las aletas de

válvula aórtica.


RETORNO SANGUÍNEO

• Respiración cambios presión intratorácica

• Bomba muscular favorecida con contracción muscular

• Válvulas no permiten reflujo


DISTRIBUCIÓN DE LA SANGRE

• En función de las necesidades de los tejidos y del cuerpo– Reposo: Músculo = 15%– Ejercicio: ↑ 80%– ↑ el GC hasta 25 veces + a

músculos activos.

• Distribución: arteriolas.


Autorregulación arteriolar

• Depende de necesidades inmediatas.

• Vasoconstricción o vasodilatación.– El ↑ en el flujo sanguíneo puede traer sust.

necesarias o eliminar perjudiciales.


Control nervioso extrínseco

• Por nervios simpáticos– Vasoconstricción– Algunos producen vasodilatación (M.

esquelético y miocardio) en la respuesta de “lucha o huida”


DISTRIBUCIÓN DE LA SANGRE VENOSA

• Vol. Sanguíneo venoso: distribución por todo el sistema – Reserva fácilmente

disponible

• Estimulación simpática = constricción (↑ flujo sanguíneo al corazón)


TENSIÓN ARTERIAL

• TAS: corresponde a la sístole ventricular.

• TAD: sangre que se mueve através de las arterias.

• TAM: tensión arterial media ejercida x sangre al pasar por las arterias

TAM=TAD+[0.333(TAS-TAD)](recordar que pasa + tiempo en diast. Que en síst.)

RESPUESTA

RESPUESTA

CARDIOVASCULAR Y

CARDIOVASCULAR Y

EJERCICIO

EJERCICIO


EVENTOS FISIOLOGICOS DURANTE EL EJERCICIO

• MÚSCULOS:– > demanda de O2

– Procesos metabólicos acelerados (> desecho)

– Aumento de temperatura (+ en calor)– < pH por > [ ] de H en sangre y músculo

• Finalidad: satisfacer las demandas inmediatas


• Los cambios ocurren principalmente en:– FC– VS– GC– Flujo de sangre– TA– Sangre


FRECUENCIA CARDIACA

• Refleja intensidad del esfuerzo.

• Comparar FC en reposo y en actividad.

• Tener en cuenta respuesta anticipatoria (aumento de la FC antes del ejercicio)– Adecuada evaluación: 1ª’s

hrs de la mañana, después de sueño reparador

Wilmore, J. y Costill, D. Fisiología del Esfuerzo y del Deporte.Winsley R. J., et. al. Reliability of heart rate variability measures at rest and during ligth exercise in children.

• FC durante actividad:– Su aumento es proporcional a la intensidad

de ejercicio– Solo hasta acercarse al punto de

agotamiento, empieza a nivelarse (acercamiento al nivel máximo)

– Parece ser que no es así en el ejercicio a baja intensidad en los niños (falta más estudios que controlen variables extrañas)


FCmáx

• Valor máximo de la FC que se alcanza en un esfuerzo a tope hasta llegar alagotamiento

• Valor fiable: se mantiene constante de un día a otro y varía muy poco de año en año

• Cálculo en base a la edad (solo varía 1 latido x año a partir de los 10 a 15 años)

FCmáx=220-edad


Estado estable de la FC.

• Ritmo de esfuerzo constante a niveles submáximos de ejercicio, la FC se ↑ muy rápidamente hasta estabilizarse = ritmo óptimo del corazón para satisfacer demandas circulatorias a ese ritmo especifico.– Una <FC, refleja corazón más eficaz.

Bird, S., et. al. Heart rate responses of women aged 23-67 years during competitive orieneering.

• Estudio aplicado a mujeres entre 23 a 67 años de edad durante la preparación competitiva– Comparativa ÷ atletas nacionales y de un club– La FC correspondía con atletas que realizan

actividad física vigorosa.– La FC fue mayor entre las atletas de club (pb.

por un fallo en la programación del entrenamiento)


VOLUMEN SISTÓLICO

• Cambia para permitir trabajo más eficaz del corazón.

• Factores que lo determinan:1. Volumen de sangre venosa

que retorna2. Distensibilidad ventricular3. Contractilidad ventricular4. Tensión arterial aort. o pulm.

(presión vs la que se contraen los vsntrículos)

Llenado

Vaciamiento


Aumento del VS con el ejercicio

• Solo hasta intensidades entre 40 y 60% de la capacidad máxima– Se estabiliza,

permanece invariable hasta el agotamiento


GASTO CARDIACO

• Aumenta (al ↑ el VS y la FC)– Reposo: 5 l/min– Ejercicio: ↑ 20 a 40

l/min

• Satisfacer demandas


TENSIÓN ARTERIAL

• TAS = ↑ proporcional ala intensidad del ejercicio (de 120 en reposo a 200 mmHg; en deportistas elite hasta 240-250 mmHg)– Por ↑ del GC– Facilita el transporte

• TAD: cambia poco o nada– Si aumenta ≥ 15 mmHg = indicación de

detener prueba.


• TA: estabiliza en ejercicios de resistencia c/intensidad submáxima constante.– Si se prolonga, la TAS se reduce

gradualmente y la TAD se mantiene

• Ejercicios contra-resistencia (halterofilia):– Aumento exagerado de la TA (maniobra de

Valsalva).


INTEGRACIÓN DE TODOS LOS MODELOS

Wilmore, J. y Costill, D. Fisiología del Esfuerzo y del Deporte;Lucia A., et. al. Lactic acidosis, potassium, and the heart rate deflection point in professional road cyclists.

• El cuerpo cubrirá (o intentará) todas las necesidades del cuerpo siempre que no se comprometa la TA.– El punto de deflexión en la frecuencia

cardiaca, se asocia con la hipercalemia inducida por el ejercicio.

PATOLOGÍASPATOLOGÍAS


MURMULLOS O SOPLOS

• Comunes en niños y adolescentes– Ligero prolapso de la mitral = ligero reflujo– Adultos y deportistas: poca significancia

clínica

• Valvulas estrechas o defectuosas, defectos en pared septal.

• Muy estrechas, estenosadas TxQx.


ARRITMIAS

• Taquicardias o bradicardias (>100 o < 60)– Función normal pero no en la sincronización,

puede afectar la circulación.

• Contracciones ventriculares prematuras– Impulsos fuera de los generados en el N. SA


• Flutter auricular (contracciones de la aurícula a 200 o 400 cpm) y la Fibrilación auricular (contracción rápida y descoordinada): bombean poca o ninguna sangre.

• Taquicardia ventricular: 3 o más contracciones ventriculares prematuras– Arritmia grave que llega a fibrilación


HTA

• Aumento en las cifras tensionales.

• 90% causa desconocida (primaria)

• Resto. Secundaria.

Pokan, R., et. al. Oral magnesium therapy, exercise heart rate, exercise tolorance, and myocardial function in coronary artery disease patients. Shechter M., et. al. Effects of oral magnesium therapy on excercise tolerance, exercise-induced chest p

ENFERMEDAD CORONARIA

• La frecuencia cardiaca durante el esfuerzo submáximo y máximo es usado como un indicador de recuperación cardiaca.

• Se administró una terapia de magnesio VO, mejorando la frecuencia cardiaca durante ejercicio, tolerancia al ejercicio y función miocárdica en pacientes con enf. coronaria.


Infarto al miocardio

Wilmore, J. y Costill, D. Fisiología del Esfuerzo y del Deporte; Earnest, C. P., et. al. Relation between physical exertion and heart rate variability charecteristics in professional cyclists during the tour of Spain.

DESPLAZAMIENTO CARDIOVASCULAR

• Ejecutar el ejercicio a ritmo constante x tiempo prolongado (sobre todo bajo calor) ↑ de la FC en vez de llegar al estado estable.

Dr. Zaidi, A. The athlet’s heart

CORAZÓN DE ATLETA

• Término que describe la constelación de adaptaciones cardiacas morfologicas, funcionales y eléctricas resultantes de un entrenamiento sistemático.

• Son resultados fisiológicos y benignos

Dr. Zaidi, A. The athlet’s heart

Dx diferencial con cardiomiopatía hipertrofica

• Muy difícil, se debe examinar:– Antecedentes personales y familiares– Prevalencia– Ecocardiografía– Des-entrenamiento– Pruebas cardio-pulmonares– IRM cardiaca– Pruebas genéticas

Bosquet, L., et. al. Is heart rate a convenient tool to monitor over-reaching? A systematic reviewof the literature.

SOBRECARGA

• Cargas: pueden calcularse con la FC (submáxima y máxima); mas no son indicadores de sobrecarga.– Al sospecharse, se deben buscar otros

marcadores que indiquen dicha situación.

RECOMENDACIONES

RECOMENDACIONES

Elliuz, L., Aparicio, D., et. al. Actividad física y enfermedad cardiovascular

ACTIVIDAD FÍSICA Y RIESGO CARDIOVASCULAR

• Clasificación de la actividad física:– Según volumen de la masa muscular (local,

regional, global)– Según tipo de contracción (dinámicos o

isotónicos, estáticos o isométricos)– Según la fuerza y potencia (de fuerza, de

velocidad de fuerza, de duración)

Elliuz, L., Aparicio, D., et. al. Actividad física y enfermedad cardiovascular

• Fases de la actividad física:– inicio– Estabilización – Fatiga– Recuperación

• Evaluación de la actividad física– IPAQ (International Physical Activity Quest.)– GPAQ (Global Physical Activity

Questionnaire)

Elliuz, L., Aparicio, D., et. al. Actividad física y enfermedad cardiovascular; Kounalakis, S. K., et. al. The role of active muscle mass on excercise-induced cardiovascular drift.; Neumayr, G., et. al. Heart rate response to ultraendurance cycling.

• Modificaciones y adaptaciones en respuesta al ejercicio.– Hemodinámicas– Metabólicas– Circulatorias– Respiratorias

• Cardioprotección• Vs insulinorresistencia• Etc.

Kujala, U. M., et. al. Natural selection to Sports, later physical activity habits, and coronary heart disease. Earnest, C. P., et. al. Relation between physical exertion and heart rate variability charecteristics in professional cyclists during the tour

• La afinidad por eventos deportivos de resistencia y la continuidad de la actividad física vigorosa, se asocian a protección contra la enfermedad coronaria.– Pero, la realización de pruebas de velocidad

potentes, no ofrece dicha protección.

• Bibliografía:– GUYTON, C.G. and HALL, J.E. Tratado de Fisiología Médica. 11ª Edición. Elsevier, 2006.– Wilmore, J. y Costill, D. Fisiología del Esfuerzo y del Deporte.5ª Edición, ed. Paidotribo, 2004.– Ganong, W.F. Fisiología médica. 18ª Edición, Ed. El manual moderno.

• Referencias:– Dr. Zaidi, A. The athlet’s heart. British journal of hospital medicine, may 2011, vol 72, No 5.– Almeida, M. B., Araújo, C. G. Effects of aerobic training on heart rate. Rev Bras Esporte. Vol 9,

No. 2, Mar/Abr, 2003.– Elliuz, L., Aparicio, D., et. al. Actividad física y enfermedad cardiovascular. Revista

latinoamericana de hipertensión, vol. 4, No. 1, 2009– Kounalakis, S. K., et. al. The role of active muscle mass on excercise-induced cardiovascular drift.

Journal of Sports Science and medicine, (2008) 7.– Bosquet, L., et. al. Is heart rate a convenient tool to monitor over-reaching? A systematic reviewof

the literature. Br J Sports Med. 2008; 42.– Kujala, U. M., et. al. Natural selection to Sports, later physical activity habits, and coronary heart

disease. Br J Sports Med, 2000; 34.– Neumayr, G., et. al. Heart rate response to ultraendurance cycling. Br J Sports med 2003; 37.– Lucia A., et. al. Lactic acidosis, potassium, and the heart rate deflection point in professional road

cyclists. Br J Sports Med 2002; 36.– Pokan, R., et. al. Oral magnesium therapy, exercise heart rate, exercise tolorance, and myocardial

function in coronary artery disease patients. Br J Sports Med 2006; 40.– Shechter M., et. al. Effects of oral magnesium therapy on excercise tolerance, exercise-induced

chest pain, and quality of life in patients with coronary artery disease. Am J Cardiol 2003; 91.– Bird, S., et. al. Heart rate responses of women aged 23-67 years during competitive orieneering. Br

J Sports Med 2003; 37.– Winsley R. J., et. al. Reliability of heart rate variability measures at rest and during ligth exercise in

children. Br J Sports Med 2003, 37.– Earnest, C. P., et. al. Relation between physical exertion and heart rate variability charecteristics in

professional cyclists during the tour of Spain. Br J Sports Med 2004, 38.

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