El sistema cardiorespiratorio

TEMA 2: SISTEMA CARDIO−RESPIRATORIO • INTRODUCCIÓN El aparato cardio−respiratorio y la sangre forman el Sistema de Aporte de OxÃ-geno (S.A.O), que consiste en la integración de varios aparatos del organismo: • Ofertar a los tejidos y órganos el oxÃ-geno suficiente, según las necesidades individuales y dependiendo del estado o actividad. • La eliminación de anhÃ-drido carbónico resultante de la oxigenación de las biomoléculas. Este sistema integrado requiere los siguientes elementos siguiendo el curso del oxÃ-geno: • El aparato respiratorio, encargado de captar oxÃ-geno e introducirlo al organismo, y eliminar el CO2 resultante. • La hemoglobina eritrocitaria de la sangre, capaz de transportar el oxÃ-geno. • El aparato cardiovascular, capaz de distribuir el oxÃ-geno a través del bombeo de la sangre y canalización de la misma en función de las necesidades metabólicas de los tejidos y órganos de los tejidos. El Sistema cardio−respiratorio es el encargado de proveer y hacer llegar hasta el músculo el oxÃ-geno necesario para su funcionamiento. El ejercicio fÃ-sico implica un aumento tanto del consumo muscular de oxÃ-geno como de la producción de anhÃ-drido carbónico, para satisfacer esa demanda aumentada en reposo fÃ-sico. • EL SISTEMA CARDIO−RESPIRATORIO. ESTRUCTURA Y FUNCIONES. • APARATO RESPIRATORIO. ESTRUCTURA Y FUNCIONES. El aparato respiratorio forma parte del S.A.O., permitiendo la entrada de oxÃ-geno al Sistema Circulatorio para ser transportado por la hemoglobina eritrocitaria, al tiempo que extrae el anhÃ-drido carbónico formado en los procesos oxidativos celulares. Esta participación tiene como fin el intercambio de gases respiratorios. Proceso: El oxÃ-geno debe entrar en la estructura pulmonar, para que una vez llegado el oxÃ-geno al pulmón, se permita el paso de la sangre. Esto formará parte de la captación y entrega de los gases respiratorios (fisiologÃ-a de la respiración), donde será importante la ventilación, que nos orienta acerca de cómo el pulmón puede introducir cantidades variables de aire, y de la mecánica respiratoria (tórax−pulmón) permitiendo la entrada de aire en cantidades variables. Una vez que el aire se encuentra dentro del pulmón , puede producirse el paso de oxÃ-geno t anhÃ-drido carbónico a través de las estructuras que separan el aire de la sangre (barrera alvéolo−capilar), produciéndose el intercambio gaseoso pulmonar, mediante la relación ventilación/perfusión. • Si el flujo sanguÃ-neo pulmonar es adecuado, pero entra poco aire al pulmón, la sangre saldrá poco oxigenada. • Si la ventilación se ajusta adecuadamente, pero la perfusión es nula, la sangre saldrá poco 1

oxigenada. Siguiendo el camino del oxÃ-geno, una vez se difunde, debe ser transportado a los tejidos para su utilización mediante el transporte sanguÃ-neo de los gases respiratorios, incluyendo el transporte de anhÃ-drido carbónico de los tejidos al pulmón. 2.1.1 ESTRUCTURA ANATÓMICA DEL APARATO RESPIRATORIO. El aparato respiratorio conforma unas vÃ-as que permiten el paso del aire desde el exterior hasta los pulmones, donde se producirá el intercambio de O2 y CO2, entre el aire respirado y la sangre. Distinguimos: Las fosas nasales (entre la boca y el cráneo), se abren al exterior por los orificios nasales, separados por el tabique nasal, por los que entra y sale el aire. En su interior se producen una serie de turbulencias aéreas que limpian y calientan el aire. La faringe (aparato respiratorio y digestivo), por donde pasan tanto los alimentos como el aire. Esta comunicada con la laringe a través de la epiglotis, que se abre para permitir el paso de aire y se cierra para impedir el paso de alimentos a la vÃ-a respiratoria. En su interior están las cuerdas vocales, órgano de fonación que emite sonidos al vibrar cuando choca contra las cuerdas el aire respirado. La tráquea, es un tubo de 12 cm. A continuación de la laringe que se divide al llegar a la primera costillo: los bronquios. Los bronquios, entrar cada uno en un pulmón ramificándose y formando los bronquiolos, que a su vez, se van ramificando en conductos más finos, formando los sacos aéreos. En la pared de estos se encuentran los alvéolos, que al ser muy fina, permite el intercambio gaseoso de los capilares sanguÃ-neos del pulmón. Los pulmones, situados en el tórax y recubiertos por una membrana llamada pleura. Por la cara interna de los pulmones entran los bronquios, arterias y nervios y salen las venas pulmonares. 2.1.2 FISIOLOGÃA RESPIRATORIA 1) Captación y entrega de los gases respiratorios. Esta función llamada Ventilación, consiste en llevar el aire desde la atmósfera a los alvéolos y viceversa. La ventilación mide la cantidad de aire movilizado en una respiración (inspiración y espiración) por el nº de respiraciones por minuto (r.p.m). Ventilación (VE) = Volumen Corriente (VC) x Frecuencia Respiratoria (FR) 6 litros = 500 ml. X 12 r.p.m Esta ventilación se produce gracias a los músculos de la respiración (abdominales, diafragma,) y la variación de presión que se produce al contraerse, facilitando el intercambio gaseoso. 2) Intercambio gaseoso pulmonar. En los alvéolos se produce el intercambio gaseoso, que será óptimo cuando la ventilación y el flujo sanguÃ-neo sean suficientes y guarden una relación correcta.

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3) Transporte sanguÃ-neo de los gases respiratorios. Los gases respiratorios se transportan por el organismo a través de la sangre, de diferentes maneras: ♦ El oxÃ-geno se puede transportar directamente disuelto en la sangre, nque sobre todo se transporta en combinación con la hemoglobina (proteÃ-na que está dentro de los glóbulos rojos de la sangre). ♦ El dióxido de carbono puede transportarse disuelto en la clase, unido a la hemoglobina y en forma de bicarbonato (HCO2). 4) Regulación del pH. El aparato respiratorio va a controlar el pH por ser un sistema abierto y poder operar con el CO2 a través de la ventilación alveolar. EL CO2 debe eliminarse a la misma velocidad que se produce y el aparato respiratorio se encarga de realizarlo, controlando el pH, ayudado por el riñón. 5) Regulación de la respiración. Existe un control nervioso o neuronal sobre la respiración, pudiendo afectar tanto al VC como a la FC. Esto se produce cuando unos receptores provocan alteraciones en las presiones de O2 y CO2 debido al aumento de la actividad muscular, a la altura, • APARATO CARDIOVASCULAR. ESTRUCTURA Y FUNCIONES. El aparato cardiovascular forma parte del S.A.O a los tejidos, permitiendo la distribución de la sangre. El aparato cardiovascular posee un sistema de bombeo, corazón, y un sistema de canalización, los vasos sanguÃ-neos (arterias, venas y capilares). Su función global es la de distribuir la sangre a todos los órganos y recogerla de estos para volverla a oxigenar en los pulmones. • ESTRUCTURA ANATÓMICA DEL APARATO CARDIOVASCULAR. EL CORAZÓN: Es un órgano musculoso, hueco, rojizo, situado en el tórax, entre los pulmones, de situación central pero orientando 2/3 a la izquierda, pesa 300 gr. Y tamaño de un puño, formado por fibras cardiacas estriadas e involuntarias. En su interior hay 4 cavidades, dos aurÃ-culas o superiores (donde desembocan las venas) y dos ventrÃ-culos o inferiores (donde salen las arterias). Cada mitad del corazón es una unidad funcional independiente, no se comunican al estar separadas por un tabique. Entre las cavidades existen unas válvulas (mitral a la izq. y tricúspide a la derecha), que dan paso a la sangre de la aurÃ-cula al ventrÃ-culo e impiden el retroceso de ventrÃ-culo a aurÃ-cula. Entre los ventrÃ-culos y las arterias hay unas válvulas (sigmoidea aórtica a la izq. y sigmoidea pulmonar a la derecha). A la aurÃ-cula izq. llegan las venas pulmonares (con sangre que llega de los pulmones y cargada de O2) y a la derecha las dos venas cavas, sup. e inf. (con sangre de resto del cuerpo, cargada de O2). Del ventrÃ-culo izq. nace la arteria aorta, que llevará sangre oxigenada a todo el cuerpo y del 3

ventrÃ-culo derecho nace la arteria pulmonar, que llevará la sangre a los pulmones para oxigenarse. Recorrido: La sangre oxigenada procedente de los pulmones llega por las venas pulmonares a la aurÃ-cula izq., pasa al ventrÃ-culo izq. y éste la expulsa a la arteria aorta para distribuirla a todo el cuerpo. La sangre regresa por las venas cava superior e inferior a la aurÃ-cula derecha, desde la que pasa al ventrÃ-culo derecho, saliendo a la arteria pulmonar, que llega hasta los pulmones, donde se oxigena, y vuelve a la aurÃ-cula izq. por las venas pulmonares, y asÃ- repetida y continuadamente. LOS VASOS SANGUÃNEOS: Son las arterias, venas y capilares. Las arterias son los vasos por los que sale la sangre de los ventrÃ-culos con gran fuerza, por lo que tienen una pared gruesa para soportar la presión. A medida que se alejan del corazón de ramifican en arterias y arteriolas más finas. Los capilares son arteriolas dentro de los órganos. Como tienen la pared muy fina, permiten el transvase de nutrientes y gases entre la sangre y las células. Cuado el capilar deja el oxÃ-geno y recoge el anhÃ-drido carbónico, se transforma en capilar venoso. Los capilares venosos se agrupan en vénulas, y éstas en venas, que salen de los órganos hacia el corazón. Las venas son vasos que llevan la sangre al corazón desde todos los órganos. Soportan menos presión, por lo que su capa muscular está menos desarrollada. Para permitir la circulación sólo hacia el corazón, tienen válvulas que impiden el retroceso de la sangre. • FISIOLOGÃA CARDIACA El corazón tiene la capacidad de contraerse, mediante un periodo llamado ciclo cardiaco. El ciclo cardiaco es el periodo de tiempo (un latido) donde sucede: la diástole o periodo de relajación (llenado ventricular) y la sÃ-stole o periodo de contracción−eyección, considerando que el corazón late a una frecuencia aproximada de 70 p.p.m. La función del ciclo cardiaco es doble: • Eyectar un determinado volumen de sangre en cada latido. • Generar presión a dicho volumen, que se transmite a lo largo de todo el sistema arterial. El volumen de eyección, descarga sistólica o Volumen Sistólico (VS), es la cantidad de sangre que el corazón expulsa e cada latido y que multiplicado por la FC nos da el Gasto cardiaco (GC) o Volumen minuto, es decir, la cantidad de sangre que el corazón expulsa en un minuto. GC = VS x FC 5 litros = 71 ml. x 70 p.p.m 2.2.3 FISIOLOGÃA CIRCULATORIA La presión sanguÃ-nea no es la misma en todo el sistema circulatorio. AsÃ- podemos encontrar: ♦ SISTEMA DE ALTA PRESIÓN O SISTEMA ARTERIAL Está constituido por todas las arterias, que van aumentando su superficie desde la aorta hasta las 4

arteriolas. El sistema arterial mantiene una presión generada por el ventrÃ-culo izq., ligeramente inferior a la media entre presión sistólica (120 mmHg) y la diastólica (80 mmHg), esta presión arterial depende de: • La actividad de la bomba cardiaca • De las caracterÃ-sticas morfo−funcionales de los vasos sanguÃ-neos arteriales. ♦ SISTEMA DE BAJA PRESIÓN O SISTEMA NERVIOSO. El sistema venoso, con una presión muy baja en comparación con la arterial, tiene la dificultad añadida a la gravedad (sobre todo miembros inferiores). Para favorecer el retorno venoso de la sangre al corazón, existen varios mecanismos: • La propia actividad cardiaca • La tendencia de la sangre a circular desde los vasos periféricos hacia el corazón. • Las válvulas que existen en las venas que impiden el flujo venoso. • En determinado territorios (piel y ap. Digestivo) poseen venas con músculo liso bajo el sistema nervioso simpático, que cuando se estimula provoca veno−contricción, ayudando al retorno venoso. • Los movimientos respiratorios en las venas del tórax. • La contracción muscular, ya que se comprimen las venas y bombean la sangre al corazón. • REGULACIÓN CARDIOVASCULAR. El aparato cardiovascular se encuentra regulado por los siguientes mecanismos: • Regulación intrÃ-nseca: el propio corazón posee propiedades por las que puede controlar el GC. • Autorregulación circulatoria: el grado de contracción de la musculatura lisa de las arteriolas, varÃ-a a través de mecanismos propios de circulación. • Regulación nerviosa: Cuando no estamos en reposo. • Regulación hormonal: Las hormonas Reina−Angiotensina−Aldosterona (RAA) y la antidiurética (ADH) actúan sobre los vasos y el riñón controlando el volumen sanguÃ-neo y con ello la presión arterial media. • CARACTERÃSTICAS PARTICULARES DEL PERIODO EVOLUTIVO CORRESPONDIENTE AL BACHILLERATO. El corazón crece desde la infancia con rapidez, mientras que aumenta la capacidad y vigor de los pulmones, Este desarrollo de ralentiza a partir de los 14−15 años, estabilizándose, por lo a la edad del Bachillerato, estas estructuras están casi desarrolladas al completo. • CARACTERÃSTICAS EVOLUTIVAS DEL APARATO CARDIOVASCULAR. El ritmo cardiaco en reposo es mucho más rápido en un niño (120 a 180 latido por minuto) que el d un adulto (60 a 80), y en la actividad, la FC de un niño puede llegar a 220 de un adulto, en general, 220−edad. La presión arterial irá aumentando con la edad, para mi edad lo normal es 120−80 mmHg y en un adulto 140−90. Esto se debe al aumento de la fuerza de contracción junto a un mayor volumen de eyección sistólica (presión sistólica) y la disminución diastólica (para la presión diastólica) debido al aumento de la rigidez vascular, por la acumulación de colesterol en las arterias.

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• CARACTERÃSTICAS EVOLUTIVAS DEL APARATO RESPIRATORIO. La FC es más elevada en el niño que en el adulto, siendo la nuestra normal 15 respiraciones por minuto. Los volúmenes y capacidades respiratorios, son idénticos en todas las edades, con relación al volumen corporal. • CONSIDERACIONES A TENER PRESENTES EN LA CLASE DE EDUCACIÓN FÃSICA. • CONSIDERACIONES SOBRE EL APARATO CARDIOVASCULAR. A nuestra Edad, el corazón prácticamente ya no crece más si no existe un entrenamiento fÃ-sico intenso. Cuando hacemos un esfuerzo, el GC va a aumentando hasta que no puede más. El GC aumenta por la FC y el volumen de eyección. El aumento del GC entre 16−17 años se produce más por el volumen de eyección, por eso, al ir aumentando la edad, disminuye la FCm que puede ser alcanzada. La presión arterial en el niño es menor que la nuestra (120−80 mmHg) e irá aumentando con la actividad fÃ-sica. Las variaciones en la presión arterial, puede indicarnos una patologÃ-a cardiovascular que habrá que vigilar. • CONSIDERACIONES SOBRE EL APARAO RESPIRATORIO. El aparato respiratorio se comporta en niños, adolescentes y adultos durante el ejercicio eficazmente, y no limita la capacidad fÃ-sica, excepto en sujetos con enfermedades respiratorias. Durante el ejercicio, la mayor demanda de oxÃ-geno en el niño aumenta la FC, y en el adolescente y adulto, aumenta el volumen de aire inspirado. • EFECTOS DEL ENTRENAMIENTO. El entrenamiento especializado y la práctica intensiva en algunos deportes, produce cambios en el sistema cardio−respiratorio, del efecto en la adaptación al entrenamiento. Sobre el aparato cardiovascular: con el entrenamiento en la adolescencia, aparece una hipertrofia del corazón y dilatación de las cavidades, que aumentan el volumen sistólico. Esto disminuye la FC, tanto en reposo como e máxima actividad, pues con menos latidos se alcanza el mismo G.C. Aumenta la hemoglobina, por el aumento del volumen de sangre circulante y mejora la eficiencia energética (menos O2). Sobre el aparato respiratorio: En entrenamiento aumenta la capacidad ventilatoria máxima (de 678 L. de aire en reposo, hasta 100 en sujeto normal y 150 en sujeto entrenado), debido al aumento del volumen corriente. Mejora la fusión de oxÃ-geno desde el alvéolo a la sangre (menor esfuerzo),

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