CONSIDERACIONES PRELIMINARES

Definiciones

        Respuesta cardiovascular al ejercicio:

        Cualquier cambio súbito, inmediáto y temporero en las funciones de variables envueltas en el sistema cardíaco y vascular durante el ejercicio. También se refiera a cambios en las variables cardio-circulatorios como respuestas contrarrestantes al estímulo inducido por el ejercicio, de manera que se pueda alcanzar un estado homeostático dinámico en dichas funciones del corazón y
circulatorias.

        Ejercicio Agudo:

        Aquel ejercicio que se lleva a cabo una sola vez. Se refiere a una sesión de ejercicio. Durante el ejercicio agudo ocurren las respuestas cardiovasculares.

Distribución de las Respuestas Cardiovasculares Durante una Sesión de Ejercicio

      1. Efectos anticipatorios (previo al ejercicio o competencia deportiva).

      2. Cambios que ocurren durante el calentamiento.

      3. Cambios que ocurren durante el ejercicio:

         a. Efectos cardiovasculares agudos segun:

            1) La intensidad del ejercicio:

               a) Durante un ejercicio submáximo.

               b) Durante un ejercicio máximo.

            2) El tipo de ejercicio:

               a) Ejercicio isotónico/dinámico, rítmico/aeróbico:

                    Características:

                      Movimiento muscular rítmico y repetitivo, generalmente envolviendo grandes grupos musculares (brazos, piernas) que puedan ser sostenidosa a lo largo de varios minutos a horas.

                      Los músculos se contraen a una excursión muy
                      por debajo de su capacidad máxima de generar
                      fuerza (10% a 30% de su fueza máxima utiliza-
                      da).

                      Las vías metabólicas envueltas en la produc-
                      ción energética para los músculos son comple-
                      tamente aeróbicas (oxidativas), i.e., los                          ejercicios envueltos son aeróbicos, tales                          como, caminar, ciclismo, natación o remo.

               b) Ejercicios con resistencia/fuerza:

                    Porción concéntrica de la repetición.

                    Porción eccéntrica de la repetición.

               c) Ejercicios isométricos.

               d) Ejercicios anaeróbicos/explosivos.

   C. Principales Elementos Evueltos en la Respuesta Circulatoria        al Ejercicio Agudo (Skloven, 1985, Págs. 24-28)

      1. Vasoconstricción generalizada, mediada por el sistema ner-
         vioso simpático (SNS).

      2. Marcado aumento en la función del bombeo cardíaco atribuí-           do un mecanismo efector combinado (SNS) y periférico.

      3. Localmente, una marcada reducción en la resistencia en el
         lecho vascular de los músculos activos.

    A. En los Inicios del Ejercicio (Realmente Activandose Antes          Que Comience el Ejercicio)

       1. Dilatación marcada de la resistencia (arteriolar) y com-            ponentes de la capacitancia (venosa) del lecho vascular
          de los músculos activos:

          a. Resultado/efecto:

             Marcada reducción en la resistencia al flujo sanguíneo
             a través de los músculos activos.

       2. Aumento en la resistencia de las áreas inactivas debido            a un estimulo vasoconstrictivo generalizado.

       3. Resultado/efecto neto:

          a. Reducción en la resistencia periférica total (RPT):

             A pesar de un aumento extenso en la resistencia de mu-               chos lechos vasculares, una reducción significativa en               un área puede producir una disminución neta a lo largo
             de todo el circuito vascular.

       4. Vasodilatación local:

          a. Puede aumentar el gasto cardíaco, independientemente               de cualquier cambio en la frecuencia cardíaca o estado
             inotrópico:

             1) Esto ocurre vía reducción de la resistencia perifé-                  rica total (y por tanto, también de la poscarga).

             2) Esta porción del aumento en el gasto cardíaco con                  el ejercicio es directamente proporcional a la mag-                  nitud de la reacción vasodilatora local.

          b. Incrementa el retorno venoso, el cual resulta del au-               mento en el flujo sanguíneo (como consecuencia directa
             de la reducción en la poscarga) a través de los múscu-
             los esqueléticos activos:

             1) Resultado/efecto:

                a) Se mantiene una precarga:

                   Esto es un prerequisito para poder mantener un                     alto volumen de eyección sistólica.

          c. La respuesta local se encuentra directamente acoplada               a la velocidad e intensidad del trabajo aeróbico lle-               vandose a cabo:

             1) Resultado/efecto:

                El grado/extensión de la vasodilatación local es                   directamente proporcioanl a la carga de trabajo re-
                lativo (i.e., VO2/VO2máx X 100 [%VO2máx]).

          d. Mecanismo que regula/controla toda la respuesta de la
             vasodilatación local.

             1) No se conoce con certidumbre.

             2) Se sabe que toda la reacción se encuentra localmen-                  te mediada/regulada (control instrínseco) y que es                  independiente al sistema nervioso autonómico.

     A. Durante el Ejercicio Agudo

        1. Una alta frecuencia de impulsos trafican a lo largo de
           vías nerviosas simpáticas que viajan del corazón hasta
           los lechos vasculares sistémicos.

        2. Existe una retirada del tono nervioso parasimpático.

     B. Respuestas Centrales (o Cardíacas) de los Efectores (Or-           ganos Meta) Ante el Estímulo Eferente del Sistema Nervioso          Simpático

        1. Receptores cardíacos del sistema nervioso autonómico               (particularmente aquellos localizados en el nodo SA,
           el sistema de conducción y en el miocardio):

           a. Nodo SA (sinoatrial o sinusal):

              1) Su frecuencia de depolarización aumenta (respues-
                 ta cardioaceleradora):

                 a) Resultado/efecto:

                      Respuesta cronotrópica positiva (aumento en                        la frecuencia cardíaca) durante los inicios
                      del ejercicio:

                        Causa:

                          Principalmente por la estimulación vía                             sistema nervioso simpático.

                          Secundariamente (a un menor grado), por                            la reducción en el tono parasimpático                              (vagal).

           b. Miocardio:

              1) Respuesta inotrópica positiva (aumento en la con-
                 tractilidad cardíaca, i.e., en la velocidad y                      fuerza desarrolladas por las miofibrillas car-
                 díacas):

                 a) Causa:

                    Estimulación vía sistema nervioso simpático.
        2. Resultado de los efectos combinados del aumento en la              frecuencia cardíaca y contractilidad miocárdica:

           Aumento en el gasto cardíaco.

        3. La frecuencia cardíaca por si sola es capaz de aumentar
           el gasto cardíaco aproximadamnete dos veces y medio so-
           bre los niveles basales hasta un punto donde se alcance
           una frecuencia cardíaca entre 170 y 190 latidos por mi-             nuto:

           Más allá de este nivel alcanzado por la frecuencia car-             díaca, el tiempo insuficiente para el llenado ventricu-
           lar viene ha ser un factor limitante.

     C. Respuestas Periféricas (o Vasculares) de los Efectores (Or-          ganos Meta) Ante el Estímulo Eferente del Sistema Nervioso          Simpático

        1. Efectos del estímulo del ejercicio:

           a. Una aumento en el tráfico de los impulsos que pro-
              vienen del sistema nervioso simpático hacia todos los                lechos vasculares (tanto los inactivos como las acti-
              vos).

           b. Hasta que se llegue a las etapas avanzadas del ejer-                cicio (cuando la pérdida de calor es considerada un
              factor importante):

              1) Respuestas de todos los lechos vasculares inac-                    tivos:

                 Vasoconstricción, como resultado de un aumento en                   el tono vascular de los elementos resistivos y ca-                   pacitantes.

              2) Respuesta en los músculos esqueléticos activos:

                 a) Vasodilatación local:

                      Este mecanismo contrarresta la respuesta va-                        soconstrictora general mediada por el sistema                        nervioso simpático.

                        Resultado/efecto:

                          Aumenta la resistencia al flujo en todos                            los lechos vasculares inactivos.

                          Ocurre vasodilatación y aumento en el                              flujo sanguíneo en los lechos vasculares
                          de los músculos esqueléticos activos.

        2. Efecto vascular/periférico en el balance entre la vaso-             constricción y la vasodilatación:

           Aumento progresivo en la resistecia periférica total               (RPT).

        3. Característica esencial de la respuesta del sistema ner-
           vioso simpático al ejercicio agudo:

            a. La relación lineal entre el flujo eferente del sis-                 tema nervioso simpático y la intensidad relativa
               de la carga de trabajo (potencia ergométrica):

               1) Implicaciónes:

                  a) La actividad del sistema nervioso simpático es
                     directamente proporcional a VO2/VO2máx X 100
                     [%VO2máx]:

                     Esto quiere decir también que el aumento en la
                     resistencia al flujo en las áreas inactivas es
                     una función directa del VO2 relativo.

                  b) La resistencia periférica total (la cual re-                       fleja el balance entre la vasodilatación y va-                       soconstricción donde a su vez ambas son direc-                       tamente proporcional a la carga de trabajo re-                       lativo) ha sido también mostrada ser una fun-                       ción lineal del VO2 como fracción del VO2máx.

        4. Retorno venoso:

           a. Determinante:

              La gradiente de presión desde las venas periféricas                localizadas centralmente hasta el atrio derecho.

           b. Venoconstricción:

              1) Puede duplicar el retorno venoso al elevar la pre-                   sión venosa periférica:

                  La intensa constricción de los lechos capacitan-                    tes (venoconstricción) en las áreas inactivas re-                    sulta en una transferencia de su reservorio san-                    guíneo hasta un 40% de la sangre que almacenan                     éstas centralmente, la cual eventualmente llegará                    a los músculos esqueléticos activos.

     D. Respuestas Centrales y Periféricas Combinadas

        1. Determinante para un aumento en el gasto cardíaco duran-
           te el ejercicio agudo:

           a. Un aumento correspondiente el el retorno venoso:

              En otras palabras, para que el gasto cardíaco pueda                aumentar conforme aumente las demandas energéticas                 del ejercicio, el retorno venoso debe también aumen-
              tar de forma paralela.

    A. Determinates para el Aumento en la Presión Sanguínea Durante
       el Ejercicio Agudo

       1. El gasto cardíaco:

          a. Conforme el aumento en la actividad del sistema ner-               vioso simpático estimule vía impulsos nerviosos efe-               rentes al miocardio, de manera que ocasione aumentos
             en los receptores inotrópicos y cronotrópicos del co-
             corazón, la frecuencia cardíaca y estado de contrac-               tilidad incrementan y son governadaos por la inten-
             sidad relativa de la carga de trabajo.

           b. El retorno venoso aumenta, lo cual mantiene la                     precarga.

           c. Estas adaptaciones funcionales permiten un aumento
              significativo en el volumen de eyección sistólica y
              consecuentemente, el gasto cardíaco aumenta cinco ve-
              ces sobre los niveles normales en reposo.

           d. Como resultado neto, la presión sanguínea aumenta de
              forma progresiva (debido al aumento en gasto cardíaco
              y al efecto final combinado que juega la vasocons-                 tricción generalizada y la vasodilatación local).

       2. La resistencia periférica total:

          Debido a que durante el ejercicio, la vasodilatación lo-            cal en el lecho vascular de los músculos esqueléticos ac-
          ticos induce a una reducción progresiva en la resistencia
          periférica total (a pesar de la vasoconstricción genera-
          lizada vía impulsos nerviosos simpáticos hacia los lechos            vasculares de las áreas inactivas), éste factor no juega            un papel importante en el aumento de la presión sanguínea
          durante el ejercicio. Esta respuesta reduce la poscarga.

    B. Resultado Hemodinámico

       1. El aumento en el gasto cardíaco se redistribulle en su             totalidad hacia las áreas activas durante el ejercicio
          (músculos esqueléticos activos).

       2. El aumento en la presión sanguínea mantiene una velocidad
          normal en el flujo sanguíneo a través de los lechos vas-            culares contraídos en las áreas inactivas.

   A. Fase Anticipatoria

      1. Descripción general:

         Factores neurológicos, humorales y posiblemente mecánicos
         preparan al sistema cardiovascular para el ejercicio.

      2. Respuestas de las variables cardiovasculares alteradas:

         a. Moderado aumento en la frecuencia cardíaca.

         b. Moderado incremento en el gasto cardíaco.

         c. Modesta elevación en la presión sanguínea sistólica.

         d. Leve aumento en el tono venoso a través de todo el cuerpo:

            1) Resultado/efecto:

               a) Elevación en la presión venosa periférica:

                  Consecuentemente, el volumen sanguíneo se desvía hacia la circulación central desde la
                  periferia.

      3. Mecanismo regulador neurológico:

         a. El aumento anticipatorio en la actividad del sistema nervioso simpático:

            1) La intensidad y alcance de los cambios observados en las variables afectadas vía estimulación del sistema nervioso simpático son altamente variables:

               a) Esto sugiere una influencia importante por parte
                  de una modulación cortical superior (corteza ce rebral) durante esta fase anticipatoria:

                  Por lo tanto, la magnitud de los cambios en las
                  variables cardiovasculares dependerá del tipo de
                  ejercicio u actividad física el cual esta envuelto el participante (e.g., Los cambios
fisiológicos que preceden a una rutina de trotar en el parque son mucho menores en magnitud que aquellos                    que preceden la salida de una importante carrera atlética).

   B. Fase Inicial

      1. Descripción general:

         Comprende los primeros minutos del ejercicio durante los cuales ocurren cambios significativos en las variables cardiovasculares conforme ocurren los ajustes correspondientes en el sistema ante los requisitos/demandas del ejercicio.

      2. Duración:

         a. De 2 a 4 minutos:

            Desde el inicio del ejercicio hasta que se alcance un estado estable relativo.

      3. Mecanismo efector principal:

         a. El aumento rápido e intenso en la estimulación del sistema nervioso simpático:

            1) Esto modula/regula:

               a) La actividad central y periférica.

               b) La respuesta vasodilatadora muscular mediada lo-                    calmente.

      4. Otros mecanismos en operación:

         a. Relación lineal (directamente proporcional) entre la               intensidad de la estimulación del sistema nervioso
            simpático y el nivel (intensidad) del ejercicio aeró-              bico (%VO2máx):

            1) Resultado/efecto:

               a) Todas las variables cardiovasculares que son a-                    fectadas por la actividad del sistema nervioso
                  simpático (i.e., frecuencia cardíaca, estado de
                  contractilidad y vasoconstricción) también han
                  mostrado una relación lineal con la intensidad
                  relativa del ejercicio (%VOmáx).

         b. En los músculos activos, el grado de vasodilatación es
            directamente proporcional a las necesidades metabóli-
            cas locales, lo cual a su vez corresponde en una forma              lineal a la intensidad relativa del ejercicio (%VO2máx).

         c. La resistencia periférica total (RPT):

            La resistencia periférica total es el resultado neto de              las respuestas opuestas vasoconstrictoras y vasodilata-              doras, y puesto que éstas respuestas opuestas son pro-              porcionales al trabajo relativo de la carga de trabajo,
            la resistencia periférica total también varía en una
            una relación inversa a la intensidad relativa (%VO2máx)              que ofrece el ejercicio.

         d. Respuesta de la frecuencia cardíaca:

            1) En solo unos pocos segundos despues de haberse ini-                 ciado el ejercicio, la frecuencia cardíaca comienza                 su incremento y en 15 segundos a duplicado dicho au-                 mento.

            2) Los estudios de la literatura han evidenciado que la
               frecuencia cardíaca sostiene una relación lineal con
               la carga de trabajo relativa:

               Como resultado de estos estudios, se ha encontrado
               que la frecuencia cardíaca por sí sola provee una                  medida confiable y reproducible de la intensidad del                 ejercicio para un sujeto dado.

         e. Respuesta del volumen de eyección sistólica:

            1) Determinantes del volumen de eyección sistólica:

               a) El nivel del retorno venoso (precarga).

               b) La presión sanguínea y resistencia periférica to-                    tal (poscarga).

               c) El estado de contractilidad.

               d) La frecuencia cardíaca.

            2) Durante un ejercicio moderado:

               El volumen de eyección sistólica aumenta aproxima-                 damente 50%, siendo su aumento en esencia propor-
               cional a la intensidad relativa de trabajo

            3) Durante un ejercicio de alta intensidad:

                El volumen de eyección sistólica puede aumentar                    hasta alcanzar cifras que representen aproxima-                    damente el doble de los valores normales obser-
                vados en reposo.

         f. Respuesta del gasto cardíaco:

            1) El gasto cardíaco representa una función cardiovas-
               cular central que responde según sea el nivel abso-
               luto del trabajo aeróbico:

               a) Esto refleja los requisitos/demandas de oxígeno
                  por parte de las células/fibras musculo-esquelé-
                  ticas activas, en otras palabras:

                  Conforme aumente el VO2 absoluto, el abasteci-                     miento de oxígeno provisto por el gasto cardía-
                  co debe mantenerse a la par con dicho aumento.

               b) En la mayoría de los casos, el factor limitante
                  para la capacidad de ejercicio (VO2máx) es espe-
                  cificamente la habilidad del gasto cardíaca para                    poder aumentar.

            2) Patrón circulatorio que emerge durante la fase ini-                 cial del ejercicio:

               a) Una elevación en el gasto cardíaco directamente                    proporcional al VO2:

                    Causas:

                    Alteraciones rápidas en múltiples parámetros                       hemodinámicas (e.g., frecuencia cardíaca, vo-
                    lumen de eyección sistólica) que son propor-                       cional al nivel de trabajo relativo (%VO2máx).

         g. Respuesta de la presión sanguínea:

            1) Respuesta de la presión sistólica:

               a) Rápido aumento inicial.

               b) Luego, un aumento más gradualmente hasta que al-                    cance un "plato" (se estabiliza).

            2) La presión sanguínea es una función directa de la                  intensidad/carga de trabajo relativa.

   C. Estado Estable:

      1. Descripción general:

         Aquel período/etapa que caracteríza a un ejercicio sub-            máximo, durante el cual las principales variables hemo-            dinámicas mantiene un equilibrio (alcanzan un "plato")             por medio de ajustes menores que éstas realizan, mante-
         niéndose relativamente constantes hasta varias horas.

      2. Duración:

         a. Determinante:

            1) Intensidad del ejercicio:

               a) Niveles de trabajo de 50% a 70% del VO2máx:

                  Pueden mantenerse por horas.

               b) Intensidades cerca del máximo:

                  Conducen rápidamente a fatiga/agotamiento en tan                    solo unos pocos minutos.

      3. Características:

         a. El sistema cardiovascular satisface adecuadamente las              necesidades/demandas energéticas (oxígeno y sustratos)
            de los músculos activos.

         b. Cualquier variación principal en las variables circula-              torias podrá ocurrir solamente como respuesta a una                cambio en la intensidad del ejercicio.

         c. Se ha alcanzado un estado dinámico homeostático.

         d. Todas las variables cardiovasculares correlacionan con
            el VO2 como una fracción del VO2máx (%VO2máx).

      4. Ajustes por variaciones menores en las necesidades metabó-           licas:

         a. Mecanismos reguladores:

            1) Local:

               a) Si el flujo sanguíneo se torna inadecuado en re-                    lación a las necesidades metabólicas (desbalan-
                  ce entre la provisión y la demanda), aumenta la
                  vasodilatación local, reduciendo así la resisten-
                  cia al flujo y redistribuyendo un mayor flujo de
                  sangre hacia el lecho vascular de los músculos                     esqueléticos activos:

                  La reducción adicional en la resistencia mejora                    el retorno venoso, el cual a su vez aumenta el                     gasto cardíaco (cambio central).

            2) Central:

               a) Partiendo de lo último descrito arriba, posible-                    mente las necesidades energéticas de los músculos                    activos son captadas mediante sensores en la vas-                    culatura de los músculos esqueléticos activos,                     desde la cual se envían impulsos nerviosos afe-                    rentes hacia los centros cardioacelerador y vaso-
                  motor del bulbo raquídeo, en donde se modula la                    tonicidad/actividad del sistema nervioso simpáti-
                  co, resultando en la regulación central de la                      frecuencia cardíaca, estado de contractilidad  y                    vasoconstricción periférica:                                                                                                          Esto ayuda a los efectos vasodilatadores autore-                    gulados localmente, donde el resultado final es                    una rápida alteración en la redistribución y mag-                    magnitud del gasto cardíaco.

   D. Abatimiento Cardiovascular

      1. Descripción general:

         Aquel período caracterizado por una progresiva reducción           en la eficiencia del transporte de oxígeno y de las nece-           sidades metabólicas y por el incremento en las demandas            sobre sistema cardiovascular para disipar el calor del             cuerpo.

      2. Características:

         a. Aumento gradual en la frecuencia cardíaca.

         b. Disminución progresiva en:

            1) El retorno venoso.

            2) Volumen de eyección sistólica.

            3) Presión sanguínea.

         c. El gasto cardíaco se mantiene estable.

         d. Durante la etapa final del ejercicio:

            Se observa una redistribución progresiva en el flujo
            sanguíneo.

         e. Acumulación progresiva del calor corporal producido por
            los músculos esqueléticos activos, el cual debe ser
            en su mayoría disipado a través de la piel:

            1) Influencia del sistema nervioso simpático sobre la                 periferia vascular:

               a) Vasodilatación en la piel:

                    Un alto volumen y flujo sanguíneo se redirige
                    hacia la piel:

                    Mientras tanto llega a un mínimo el flujo es-
                    plácnico y el de las áreas inactivas.

         f. Aumento progresivo en el tono del sistema nervioso
            simpático:

            1) Resultado/efecto:

               a) Una elevación de la frecuencia cardíaca.

               b) Intensa vasoconstricción (con excepción en la                      vasculatura de la piel y la de los músculos es-
                  queléticos activos).

            2) Propósito/objetivo:

               Satisfacer las altas demandas circulatorias impues-                 tas por el ejercicio.

      3. Advenimiento de la fatiga/extenuación:

         a. Una vez alcanzado una etápa específica, no pueden ocu-
            rrir aumentos adicionales en:

            1) La frecuencia cardíaca.

            2) Retorno venoso.

            3) Estado de contractilidad.

         b. Conforme continúe la vasodilatación en la vasculatura              de la piel, menos flujo de sangre se encuentra disponi-
            ble para los músculos esqueléticos activos:

            En poco tiempo, sobreviene el agotamiento en las con-              trapartes metabólicas y hemodinámicas.

    1. Guyton, Arthur. Tratado de Fisiología Médica. 5ta. ed.;
          México: Nueva Editorial Interamericana, 1977. 1159 págs.

    2. Schlant, Robert C. "Physiology of Exercise". En: Fletcher,
          Gerald F. (Ed) Exercise in the Practice of Medicine.
          2da. ed. rev.; New York: Futura Publishing Company, Inc.,
          1988. Págs. 1-47.

    3. Skloven, David Z. "Hemodynamics". En: Irwin, Scot & Jan
          Stephen Tecklin (Eds) Cardiopulmonary Physical Therapy.
          Vol. I. St. Louis: The C.V. Mosby Company, 1985. Págs.

          19-32.