Fisiología y Factores que Determinan la Respuesta de la Frecuencia Cardíaca – Parte 1

El músculo cardíaco (miocardio) consta de dos bombas separadas.

Las cámaras de la bomba cardíaca derecha:

  1. Reciben sangre desoxigenada que retorna de todas las partes del cuerpo;
  2. Bombean sangre a los pulmones a través de la circulación pulmonar.

Las cámaras de la bomba cardíaca izquierda:

  1. Reciben sangre oxigenada de los pulmones;
  2. Bombean sangre en la aorta muscular para su distribución en todo el cuerpo a través de la circulación sistémica.

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El gasto cardiaco proporciona el indicador más importante de la capacidad funcional del sistema circulatorio para satisfacer las demandas del ejercicio. El ritmo de bombeo (frecuencia cardíaca) y la cantidad de sangre expulsada con cada bombeo (volumen sistólico) determinan la salida del corazón de la sangre.

Gasto cardiaco = Frecuencia cardíaca x Volumen sistólico

El gasto cardiaco aumenta durante la actividad física, ya que los dos factores de los que depende, la frecuencia cardíaca (que desde ahora llamaremos FC) y el volumen sistólico, se incrementan durante el ejercicio. Este incremento del gasto cardíaco es directamente proporcional a la intensidad del ejercicio hasta un 60-70% del consumo máximo de oxígeno (VO2max), intensidad a partir de la cual la linealidad se pierde y tiende a estabilizarse en sus parámetros máximos a una carga de trabajo próxima al 90% de la potencia aeróbica máxima. El gasto cardíaco se considera uno de los limitantes de la máxima potencia aeróbica en un individuo. Los sujetos entrenados pueden llegar a alcanzar gastos cardíacos superiores a 30-35 L/min en ejercicio máximo, mientras que los individuos sedentarios de la misma edad alcanzan valores de alrededor de 20 L/min.

Durante la realización de ejercicio de tipo aeróbico, el sistema cardiovascular debe mantener un gasto cardiaco elevado durante un tiempo prolongado, que va desde varios minutos hasta horas, y es el entrenamiento continuado mediante este tipo de ejercicio de resistencia el que induce unas adaptaciones morfológicas y funcionales más relevantes tanto en el corazón (adaptación central) como en la capacidad del lecho vascular para acoger la mayor cantidad de sangre circulante (adaptación periférica).

Las adaptaciones centrales, que en su conjunto caracterizan la Síndrome del corazón del deportista, consisten fundamentalmente en:

  • Disminución de la FC de reposo.
  • Aumento del volumen de las cavidades cardiacas y de los espesores parietales.
  • Aumento del volumen/latido.
  • Mejora de la perfusión miocárdica.

La FC es el factor más importante en el aumento del gasto cardíaco durante el ejercicio, y la causa más importante del aumento de la FC es la estimulación del sistema nervioso simpático,

El sistema nervioso autónomo (SNA) regula tanto el aumento inicial de la FC después del inicio de la actividad física como la disminución de la FC inmediatamente después de que finaliza la actividad física. El SNA se compone de una rama parasimpática y de una simpática que operan de manera recíproca e inversa: un aumento en la FC es causado por un aumento en la actividad simpática combinada con disminución de la impulsión parasimpática, mientras que la reducción de la FC se caracteriza por la reactivación parasimpática y el retiro simpático. El rendimiento cardíaco se ajusta durante el ejercicio basado en la demanda metabólica. La regulación se produce por la autorregulación intrínseca del bombeo cardíaco (ley Frank-Starling del corazón) y por la activación simpática y la desactivación parasimpática, que aumenta la FC y la fuerza de contracción del ventrículo izquierdo. El aumento de la actividad simpática combinado con la abstinencia parasimpática (por ejemplo, durante el ejercicio) conduce a la reducción del flujo sanguíneo de la piel y el aumento del flujo sanguíneo a los músculos.

Además, la regulación de la FC se logra también a través de la actividad del sistema endocrino, que ejerce su efecto a través de las hormonas liberadas por la medula adrenal: adrenalina y noradrenalina. Estas hormonas, estimulan el corazón incrementando su ritmo.

La FC es una de las medidas fisiológicas más accesibles en el mayoría de los deportes. Debido al desarrollo de los monitores de la FC, la FC se utiliza ahora ampliamente en la supervisión de la carga de entrenamiento y la capacidad de rendimiento.

Las medidas de reposo, ejercicio y recuperación de la FC están recibiendo un interés creciente para monitorear la fatiga, la aptitud física y las respuestas al entrenamiento de resistencia, lo que tiene implicaciones directas para ajustar la carga de entrenamiento (1) diariamente durante los bloques de entrenamiento específicos y (2) durante toda la temporada de competición. Las medidas de FC pueden utilizarse con éxito para informar sobre (1) respuestas de fatiga/recuperación agudas a sesiones de entrenamiento, y a su vez, ajustar la carga de entrenamiento en una base de día-a-día, y (2) informar sobre las adaptaciones positivas y negativas a los bloques de entrenamiento.

Los determinantes fisiológicos de la FC son múltiples e incluyen: morfología muscular cardíaca, volumen plasmático, actividad del SNA, edad y posición corporal. El principio básico del monitoreo de la FC es hacer inferencias sobre posibles cambios en el estado del SNA con el entrenamiento, mientras se utilizan repetidas medidas de FC a lo largo del tiempo.

Frecuencia Cardíaca durante el Ejercicio

Junto con la FC de reposo, la FC durante el ejercicio es probablemente la medida más fácil de recoger. Dependiendo de la intensidad del ejercicio, por lo general se necesitan al menos 3–4 min de ejercicio para que la FC alcance un estado estable durante el ejercicio submáximo. Dado que la FC está estrechamente relacionada con el consumo de oxígeno durante el ejercicio continuo, la FC (como porcentaje de la FC máxima) proporciona un buen marcador de la intensidad relativa del ejercicio. La FC durante el ejercicio es una buena herramienta para monitorear las adaptaciones de entrenamiento aeróbico positivo, con una mayor capacidad para predecir cambios dentro de los primeros meses de un programa de entrenamiento. No obstante, es importante señalar que, un aumento de la FC no debería utilizarse como indicador claro de fatiga y/o deterioro de la condición física. Puesto que las medidas de la FC no pueden informar sobre todos los aspectos de bienestar, fatiga y rendimiento, su uso en combinación con otros marcadores puede ofrecer una solución completa para monitorear las respuestas al entrenamiento en atletas.

Frecuencia Cardiaca Máxima (FC máx.)

Sin embargo, la respuesta de la FC máx. todavía no está clara. Muchas fuentes afirman que la FC máx. cambia muy poco con el entrenamiento, aunque varios estudios longitudinales y transversales reportan datos que muestran disminuciones modestas en FC máx. después del entrenamiento de resistencia. Además, inducir un régimen de tapering y/o desentrenamiento en individuos aptos puede afectar la FC máx.. Los datos también demuestran que FC máx. puede fluctuar durante diferentes fases de la temporada de entrenamiento, e incluso puede disminuir después de 2 días consecutivos de sesiones de entrenamiento aeróbico máximo. Hay evidencias convincentes que sugieren que la FC máx. puede disminuir de 5 a tal vez 13 latidos/min con el entrenamiento aeróbico, y aumentar de 4 a 10 latidos/min con tanto el tapering y con el cese del entrenamiento en algunos individuos.

En consecuencia, las limitaciones en la monitorización de FC están empezando a reconocerse, ya que tanto la FC máx. como la FC submáxima pueden mostrar fluctuaciones dependiendo del estado de entrenamiento y otros factores. Por lo tanto, con el fin de mantener el uso de la FC como una medida de la intensidad del entrenamiento, entrenadores, atletas y fisiólogos del ejercicio deben ser conscientes de los factores que producen cambios de la FC máx. para que se pueda dar y seguir una supervisión adecuada del entrenamiento y una mejor precisión de la prescripción de ejercicio.

Recuperación de la Frecuencia Cardíaca (Heart Rate Recovery o HRR)

La recuperación de la frecuencia cardíaca (HRR) puede definirse como la velocidad a la que disminuye la FC, generalmente en los minutos posteriores al cese del ejercicio físico. La HRR mejora con un mejor estado de entrenamiento, permanece sin cambios sin cambios en el estado de entrenamiento, y disminuye con una disminución en el estado de entrenamiento. La HRR puede ser una herramienta para monitorear el estado del entrenamiento, para optimizar los programas de entrenamiento y monitorear la acumulación de fatiga. Sin embargo, los cambios en la FCR deben interpretarse con cuidado. Al interpretar los cambios en la HRR, deben tenerse en cuenta factores como el protocolo de pruebas después del cual se mide la HRR, los factores ambientales, el estado de fatiga y posiblemente la edad y el género.

Variabilidad de la frecuencia cardiaca (HRV)

Incluso cuando la FC es relativamente estable, el tiempo entre dos latidos puede diferir sustancialmente: la variación en el tiempo entre latidos se define como HRV. Actualmente, las variaciones en los intervalos entre latidos se utilizan como un índice de respuesta autonómica. La HRV se evalúa examinando las variaciones entre latidos en los intervalos normales de R-R. Originalmente, la HRV fue cuantificada en un dominio temporal, i.e. intervalos de R-R en milisegundos (ms) graficados contra el tiempo. Las diferencias entre los intervalos R-R sucesivos proporcionan un índice de control vagal cardíaco.

Autor

Stefano Amatori

PhDc Universidad de Urbino, Italia.

Referencias

Achten J & Jeukendrup AE. Heart Rate Monitoring: Applications and Limitations. Sports Med, 2003; 33(7): 517-538.

Chicharro JL, Fernánez Vaquero A. Fisiología del Ejercicio. Editorial Medica Panamericana, 3ª Edición, 2006.

McArdle WD, Katch FI, Katch VL. Exercise Physiology: Nutrition, Energy and Human Performance. Lippincott Williams & Wilkins, 2010.

Wilmore JH, Costill DL. Fisiología del Esfuerzo y del Deporte. Paidotribo, 5ª Edición, 2004.

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