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Se ha escrito mucho sobre las distintas modificaciones que sufre el cuerpo cuando sometemos al mismo a un esfuerzo, ya sea de forma aguda o corta, o crónica o duradera. En este apartado nos vamos a referir a las adaptaciones cardíacas.
Los aspectos anatómicos y funcionales del corazón se denominan como cardíacos, mientras que los aspectos anatómicos y funcionales de la circulación de la sangre por el cuerpo son mencionados como vasculares; de ahí el término cardiovascular", aspecto que se ha mencionado en el capítulo 1.
Empezaremos a hablar de las adaptaciones cardíacas y posteriormente de las vasculares. Las adaptaciones agudas al ejercicio físico son las que ocurren cuando el individuo está practicando el ejercicio, o inmediatamente a su finalización. Son adaptaciones orgánicas con el objetivo de equilibrar las funciones vitales durante la práctica de ejercicio físico, así evitando daños fisiológicos y metabólicos. Mientras que las adaptaciones crónicas son el resultado de una exposición prolongada y repetida del ejercicio puede causar cambios estructurales y funcionales en el sistema cardiovascular.
La frecuencia cardíaca (pulsaciones que late el corazón por minuto) en reposo presenta una disminución del mismo, llegando a valores de 30 lpm, en caso de deportistas de fondo entrenados, así como a una intensidad submáxima, una persona entrenada alcanza una frecuencia menor, sin que se aprecien modificaciones habitualmente en la frecuencia cardíaca máxima con el entrenamiento.
Por tanto, la frecuencia cardíaca es un parámetro fácil de medir, que cuantifica de una manera práctica y real la intensidad del esfuerzo físico a nivel cardiovascular. Su conocimiento nos permite objetivar la intensidad de un ejercicio y prescribir las cargas de entrenamiento en función de dicho parámetro. Es por ello, que al determinar la frecuencia cardíaca en cada intensidad del ejercicio, al realizar una prueba de esfuerzo en un laboratorio o en un test de campo, nos va a permitir prescribir las intensidades de los ejercicios en pacientes o planificar los entrenamientos en los deportistas. Es un parámetro que nos permite controlar las intensidades de los entrenamientos debido a la proliferación de pulsómetros de gran fiabilidad.
Aún así, en condiciones de descanso, además del acondicionamiento físico, la frecuencia cardíaca va a variar en función de una serie de factores tales como: sexo, edad, temperatura, emociones, respiración, sueño, alimentación y otros.
El ejercicio físico ejerce un efecto sobre la Tensión arterial, disminuyendo las cifras de reposo y, en las personas entrenadas, experimentan incrementos más suaves que en las personas sedentarias.
Un parámetro que nos informa de la sobrecarga cardíaca es el doble producto (Frecuencia cardíaca por tensión arterial sistólica). En los sujetos entrenados obtienen valores más bajos.
El aumento del tamaño del corazón, es otra de las adaptaciones más interesantes que se producen a nivel cardiovascular como consecuencia del entrenamiento aeróbico, dinámico, de larga duración, mejorando su capacidad de llenado y por lo tanto el volumen cardíaco. Las paredes del corazón, también sufren un engrosamiento con relación a la población no deportista. Todo ello se realiza de una forma armónica, sin desequilibrios.
El volumen sistólico es la cantidad de sangre que sale en cada latido cardíaco y se ve incrementado con el entrenamiento, por lo que explica esa reducción de la frecuencia cardíaca a una misma intensidad de esfuerzo. Por lo tanto la cantidad de sangre que expulsa el corazón cada minuto (gasto cardíaco o volumen minuto) que depende de la frecuencia cardíaca y del volumen latido también se incrementará de forma importante al realizar un esfuerzo máximo, sin que experimente modificaciones en reposo ni al realizar un ejercicio submáximo.
Al realizar un ejercicio, se produce un desplazamiento de líquido, reduciendo el volumen plasmático (líquido que “lleva” las células sanguíneas) y aumentando la concentración de las células rojas (hematocrito). Esta situación se normaliza al poco tiempo de finalizar el ejercicio, variando en función de la forma física de la persona y de la reposición de líquidos que haya realizado.
Cuando la persona realiza ejercicio de una forma mantenida puede aparecer un proceso de aumento del plasma, manteniendo las células rojas sanguíneas, lo que va a permitir una mayor fluidez en la distribución.
Ante una situación de esfuerzo las arteriolas (vasos más pequeños) sufren una vasoconstricción en aquellas zonas no implicadas en el ejercicio, aunque mantienen su aporte de oxígeno debido al aumento de la frecuencia cardíaca.
En cambio, en las zonas implicadas en el esfuerzo, se produce una vasodilatación, permitiendo un aporte extra de oxígeno.
Cuando nos planteamos realizar un reconocimiento médico para personas que van a realizar una actividad física, según los distintos niveles de la persona son varios los escalones que pretendemos cumplimentar.
Para ello vamos a seguir una rutina de trabajo.
Como en toda valoración clínica se debe realizar una historia clínica, en sus distintos apartados, una exploración física y unas pruebas de rutina, que se han explicado de una forma más detallada.
Dado el objetivo de este capítulo nos vamos a centrar en las pruebas específicas en el esfuerzo, siguiendo unos criterios a las distintas pruebas:
Dado que en otros capítulos se habla detalladamente de la Historia Clínica y Exploración, nos vamos a centrar en la Prueba de Esfuerzo.
Pero no todo el mundo tiene acceso a material sofisticado y requiere de pruebas más sencillas. Por ellos haremos un breve repaso sobre las distintas opciones que podemos aplicar en función de los medios y de los objetivos.
La Prueba de Esfuerzo o Ergometría (P.E.) es un procedimiento habitual utilizado en cardiología y neumología pero que en los últimos tiempos ha mostrado una importancia especial en medicina deportiva, debido al creciente número de personas que practican deporte o que presentan alguna patología relacionada con el ejercicio físico, ya sea de forma preventiva o relacionada con el tratamiento; Por otro lado es demandada por equipos deportivos que requieren de una valoración para planificación el entrenamiento o para la detección de talentos deportivos.
En cualquier caso, es una prueba diagnóstica y, por tanto, requiere realizarse por personal médico especializado, aunque sea una prueba no invasiva, en muchos casos, no está exenta de riesgos, según se recoge de la Ley 44/2003.
La P.E. es una exploración objetiva que nos permite valorar cómo es la respuesta del organismo ante una situación de sobrecarga metabólica como es el ejercicio físico. Consiste en la aplicación al individuo de una carga de trabajo, medible, dosificable, fiable y reproducible, que somete al organismo a un estrés físico-psíquico que podemos cuantificar mediante la valoración de parámetros biológicos. La carga de trabajo aplicada es el parámetro mecánico de la P.E. que correlacionaremos con los parámetros biológicos.
Escalón o Step es el método más sencillo, utilizado frecuentemente en centro escolares o deportivos, donde se quiere valorar a grandes poblaciones. Consiste en un cajón o varios escalones de unas medidas determinadas de altura y profundidad, donde hay que conseguir una determinada frecuencia de subidas y/o bajadas para determinar la frecuencia cardiaca antes y después, e incluso con la existencia de relojes pulsómetros actuales, también durante la prueba.
Cicloergómetro (Figura 2). Consiste en una especie de bicicleta estática, pero con mecanismos de precisión para introducir una carga determinada en función de los protocolos establecidos. Requiere que pueda adaptarse a las distintas necesidades de altura y de separación de asiento y manillar. Suele ser, junto con el tapiz rodante, el ergómetro elegido para valoración médica, ya que permite la recogida de varios parámetros durante la prueba (tensión arterial, muestras de sangre, temperatura, etc.).
Ergómetro de brazos (Figura 3). Es un ergómetro que funciona como una bicicleta de brazos, que se utiliza para aquellos pacientes discapacitados del tren inferior o para deportistas que requieran este tipo de esfuerzo.
Tapiz rodante. Consiste en una cinta que obliga al sujeto que está encima a andar o correr a una determinada velocidad. Los tapices médicos son ergómetros que requieren de una tecnología que garantice, que independientemente de la persona que esté valorándose, una velocidad y una pendiente concreta. En el caso de valoraciones deportivas, los fabricantes las pueden realizar a medida, pudiendo tener hasta varias personas valorándose simultáneamente.
Remoergómetro. Ergómetro que simula la embarcación de remo. Viene con un dispositivo para medir número de paladas, frecuencia, intensidad, que nos permite reproducir el deporte del remo dentro de un laboratorio. Hoy en día permite realizar valoraciones simultaneas de varios ergómetros e, incluso, realizar competiciones con otros ergómetros conectados en serie o a través de la red.
Kayak ergómetro (Figura 4). Al igual que el Remoergómetro, permite la valoración del gesto de la piragua, ya sea en la modalidad de kayak o de canoa.
Son pruebas sencillas que no requieren de material sofisticado y que son muy prácticas para valorar poblaciones grandes, como en colegios y que nos permiten descartar a posibles personas que requieran de otras pruebas más específicas.
En este sentido podemos optar por varias pruebas y unas de las más conocidas y contrastadas son el Test de Ruffier Dickson y el Test de Harvard.
Es una prueba clásica que mide la resistencia cardíaca al esfuerzo. Consiste en realizar 30 flexiones completas de rodillas, desde la posición de firmes, bajando hasta, por lo menos, colocar los muslos horizontales y paralelos con el suelo, manteniendo el tronco derecho, en un tiempo de 45 segundos (que se puede controlar mediante un metrónomo), seguidas del retorno a la posición de pie (ver Figura 6). Si alguna persona no es capaz de completar las flexiones se realizará todo el protocolo a partir de que acabe la última flexión que realice. En algunos casos, se requiere de la ayuda de una mesa o barra para evitar la pérdida de equilibrio.
El examinador obtiene la frecuencia cardiaca antes del ejercicio, con el sujeto de pie, contando la frecuencia en 15 segundos (P0). Nada más terminar el ejercicio, se toma de nuevo la frecuencia cardíaca durante los primeros 15 segundos (P1) y al minuto de recuperación (P2), durante otros 15 segundos. Los valores P0, P1, P2 se pasan inmediatamente a minutos multiplicando por 4.
El índice se calcula así, según la segunda fórmula propuesta por Ruffier:
(P0 + P1 + P2) - 200
I = ____________________
10
Posteriormente Dickson, modificó ligeramente la fórmula, con el fin de minimizar la importancia de las reacciones emotivas observables sobre los valores de reposo (P0). De ahí cómo se le conoce actualmente índice de Ruffier-Dickson (IRD):
(P1 - 70) + 2 (P2 + P0)
I.RD = ____________________
10
La observación del pulso es imprescindible para la interpretación de la prueba, ya que cualquier variación del mismo, va a variar el valor del índice (Fig 7).
Si P0 es normal, (entre 60/80 lpm), P1 poco elevada y P2 casi igual a P0, la valoración de la prueba es buena. En ocasiones, P2 puede llegar a ser inferior a P0, que puede interpretarse como sujeto entrenado o sujeto.
El aumento de la frecuencia cardiaca de reposo puede estar vinculada a diferentes factores (café o té, tabaquismo, a una disfunción tiroidea u otra enfermedad, ejercicio físico previo, menstruación, estrés, etc.), oscilando sus valores normales entre 50 y 100 lpm, aunque en personas muy entrenadas pueden llegar, como hemos comentado anteriormente, por debajo de los 30 lpm.
Si P0 es normal, P1 elevada y P2 entre P0 y P1, se trata de un individuo apto para el ejercicio.
Si P0 es normal, P1 muy elevada y P2 poco elevada, se trata de un individuo poco entrenado o poco apto al ejercicio.
Si P0 es normal o elevada, P1 poco elevada y P2 bastante elevada, la recuperación parcial representa un signo de fatiga o de mala adaptación cardiaca al ejercicio y la interpretación definitiva debe hacerse en función del contexto del momento y, por lo tanto valorar derivarlo a realizar otra prueba de esfuerzo más específica.
Si P0 es normal, P1 elevada y P2 menor que P0, se trata de un individuo entrenado.
Es otra prueba clásica de aptitud cardiovascular de esfuerzo. Al igual que la anterior mide la adaptación de la frecuencia cardiaca ante un esfuerzo. Consiste en la subida y bajada de un escalón de 50 cm (aunque adaptable al colectivo con el que trabajemos) a un ritmo determinado por metrónomo de 30 veces por minuto durante 5 minutos, si el sujeto no ha quedado exhausto ya antes.
Inmediatamente después de finalizado el ejercicio, el sujeto se sienta y se le toma el pulso. Esto último puede hacerse de dos formas:
Forma lenta: Se toma el pulso 3 veces durante periodos de 30 segundos de duración cada uno; el primer periodo al minuto de finalizado el ejercicio P1; el segundo a los dos minutos P2 y el tercero a los cuatro minutos P3. Según esta forma el índice de eficiencia (Ie) sería:
Tiempo del ejercicio en segundos
Ie= ______________________________ x 100
2 (P1 + P2 + P3)
Forma rápida: Consiste en tomar el pulso una sola vez, durante 30 segundos, al minuto de finalizado el ejercicio P1. Según esta forma el índice de eficiencia (Ie) será:
Tiempo del ejercicio en segundos
Ie= _____________________________ x 100
5,5 (P1)
A la hora de plantear qué protocolo vamos a realizar, conviene tener claro que objetivos nos planteamos y su refrendo con la literatura científica. En este aspecto, independientemente de que realicemos una prueba directa (con gases) o indirecta (sin gases), se pueden plantear distintos protocolos (Figura 8).
Son muy variados los protocolos que se utilizan en las ergometrías, pero en este capítulo nos vamos a referir a los protocolos más habituales, siendo la elección un factor importante, en función de los objetivos que queramos conseguir y del tipo de deportista o paciente que vayamos valorar.
Cuando un paciente/deportista solicita realizar una prueba, requiere adoptar ciertas medidas para obtener el máximo rendimiento de la misma.
Las pruebas llamadas aeróbicas pueden ser de dos tipos:
Ambas pruebas, directas o indirectas pueden tener un carácter máximo, cuando alcanzamos el máximo esfuerzo, o submáximas, cuando detenemos la prueba por debajo del 85% de la frecuencia cardiaca máxima teórica.
Existen diferentes protocolos que nos permitirían obtener de manera indirecta la medición del consumo máximo de oxígeno. La elección del ergómetro (máquina sobre la que se realiza la prueba), generalmente tapiz rodante o cicloergómetro, así como el protocolo dependerá del paciente/deportista a estudiar. La elección de un ergómetro u otro, generalmente depende de las condiciones saludables del paciente, de los objetivos marcados en la obtención de los distintos parámetros y en el caso de los deportistas en la intención de que el protocolo sobre el ergómetro elegido se acerque lo más posible al tipo de deporte practicado.
El consumo de oxígeno, como “moneda de rendimiento” se obtiene en las pruebas indirectas mediante la correlación con la frecuencia cardiaca obtenida, la carga de la prueba obtenida. Dependiendo del ergómetro y protocolo utilizado existen unas tablas y fórmulas para la detección del mismo.
Con estas pruebas indirectas y mediante tablas o fórmulas, nos permitirán realizar valoraciones y mediante extrapolación de los resultados compararlo con distintas poblaciones o con nosotros mismos. Así nos permitirá realizar una prescripción del ejercicio.
La ergoespirometría con análisis directo del consumo de oxígeno (VO2) es la forma objetiva de cuantificar la capacidad funcional del individuo. Este parámetro, importante en fisiología del ejercicio, representa el funcionamiento integrado de los diferentes aparatos y sistemas del organismo para el mantenimiento de las funciones vitales, para el desarrollo de la vida cotidiana activa y para la práctica de ejercicio físico. A mejor capacidad funcional, a mejor VO2 máximo, el individuo tiene mayores posibilidades de ejercitarse de forma activa.
Aunque, tal y como hemos comentado que la prueba de esfuerzo se utiliza para todo tipo de pacientes/deportistas, cuando se trata de deportistas, los objetivos se plantean de una forma más específica. Los objetivos de la realización de una P.E. en deportistas son los siguientes:
Consumo de oxígeno (VO2): Es la cantidad de O2 utilizado por el organismo por unidad de tiempo y depende del funcionamiento integrado del aparato respiratorio, cardiovascular y metabolismo energético. Existen distintas formas de expresarlo en función del profesional que lo estudie, pero son “monedas” de una misma cantidad. Se expresa en valor absoluto (l.min-1 o ml.min-1) o relativo al peso corporal total (ml. kg-1.min-1), o en unidades metabólicas o METs. (1 MET=3,5 ml.kg-1.min-1).
El VO2 máximo depende de varios factores como son:
Es un parámetro que nos indica la capacidad funcional de una persona. Es reproducible y su determinación se realiza de una forma fiable y precisa mediante una P.E. incremental con sistema de análisis del intercambio de gases respiratorios y de la ventilación pulmonar.
El VO2 máx. es muy variable entre individuos, y depende de la herencia, edad, sexo, peso, grado de entrenamiento, especialidad deportiva practicada y de la existencia o no de patología.
Los deportistas que realizan una actividad de resistencia son los que presentan mayor capacidad funcional del sistema de transporte de O2 y por tanto los que alcanzan mayores VO2 máx., especialmente los remeros, esquiadores de fondo y ciclistas.
El VO2 oscila entre 3,5-5 ml.kg-1.min-1 en reposo hasta valores de 80-90 ml.kg-1.min-1 en deportistas de alto nivel especializados en fondo. Por debajo de 30 en varones y 22 en mujeres, puede considerarse patológico.
Ventilación pulmonar o volumen minuto respiratorio (VE): Los valores de ventilación pulmonar oscilan entre 4-8 l.min-1 en reposo hasta 150-160 l.min-1 en esfuerzo máximo, alcanzando y superando en deportistas de alto nivel con gran capacidad ventilatoria los 200 l.min-1.
La curva que dibuja la ventilación durante la realización de un test de ejercicio incremental, permite determinar dos puntos de ruptura, es decir dos zonas en las que se produce un incremento no lineal de la VE en relación al VO2, y que se definen como umbral ventilatorio 1 (VT1) y umbral ventilatorio 2 (VT2).
Frecuencia respiratoria (FR): Es el número de ciclos respiratorios por minuto. Como se citó anteriormente la taquipnea es un buen índice de acidosis metabólica. Su valor oscila entre 12-14 respiraciones/ min en reposo hasta 45 –50 en máximo esfuerzo y en ocasiones hasta 70-75.
Producción de dióxido de carbono (VCO2): La VCO2 durante el ejercicio es el resultado de la combustión de los principios inmediatos del metabolismo y de la liberación de CO2. En ejercicios en que se produce acidosis láctica, se origina un aumento de la VCO2 en exceso respecto al VO2. Este proceso aparece a un nivel de ejercicio más intenso cuando mayor es el nivel de entrenamiento del deportista de forma que, a igual nivel de carga, la eliminación de CO2 es menor en personas entrenadas y el retorno a la normalidad al cesar el ejercicio es más rápido.
Cociente respiratorio (CR): El CR es la relación entre la VCO2 y el VO2. Su valor oscila entre 0,7-0,9 en reposo hasta valores superiores a 1,1 que expresa criterio de prueba de esfuerzo máxima. Su análisis nos informa del nivel de tolerancia al esfuerzo y del grado de acidosis láctica durante el ejercicio intenso. La magnitud de este aumento y el tiempo de retorno a los valores de reposo depende de la intensidad del esfuerzo y del grado de entrenamiento del sujeto.
Equivalentes ventilatorios de oxígeno y de dióxido de carbono: Son parámetros que nos informa de la eficiencia de la respiración. Es la relación de la Ventilación con el VO2 y VCO2 respectivamente (VE/VO2, VE/VCO2). Si los equivalentes ventilatorios son altos nos indica una menor eficiencia, por lo que no se estaría aprovechando el volumen de aire ventilado para mejorar el VO2 y la VCO2. El comportamiento de los equivalentes ventilatorios durante el ejercicio es uno de los criterios más utilizados para la valoración de los umbrales aeróbico y anaeróbico por método ventilatorio.
Pulso de oxígeno (VO2/FC): Es el gasto energético o la cantidad de O2 consumida durante un ciclo cardíaco completo. Los valores del pulso de O2 aumentan con la edad y con el entrenamiento. Un pulso de O2 elevado significa una buena eficiencia del aparato cardiovascular, un buen aprovechamiento por el organismo del oxígeno transportado por la sangre y movilizado por el corazón en cada volumen latido. Por el contrario, valores inferiores a lo normal indican una capacidad física de esfuerzo pequeña y pueden pensarse en una patología limitante del ejercicio.
En un test de carga progresiva se producen a nivel submáximo dos fenómenos fisiológicos claramente diferenciados:
Así vemos que hay una zona inicial o aeróbica, una zona de transición y una zona final o anaeróbica. Los puntos (o periodos) de cambio de una zona a otra son modificables con el entrenamiento o tipo de esfuerzo realizado, pudiendo localizarse el primer umbral entre un 50-75% del VO2 max y el segundo umbral entre el 75-90%. Para una persona que realice deporte salud o deportes de medio fondo o fondo, les interesa tenerlos cuanto más altos mejor, ya que implicaría un mejor aprovechamiento. Dos personas con el mismo VO2 max, pero con umbrales distintos, tendrán diferente rendimiento.
Dado que el objetivo de este documento es divulgativo, nos vamos a tomar ciertas licencias para explicar mejor este proceso. Por ello y salvando las distancias, la zona aeróbica la equiparamos a la nómina de una persona. En un momento dado, requiere una ayuda que la obtiene mediante una tarjeta de crédito. Cuanta más alta tenga la zona aeróbica (nómina) más tardará en entrar en la zona de transición (t. crédito); y una vez que entra, tardará menos en devolver lo gastado extra, si tiene una buena zona Aeróbica (Nómina). Por otro lado cuando tiene que realizar un esfuerzo extra, sobrepasa la segunda zona y entra en la Anaeróbica (Crédito), comportándose de forma similar (Figura 11).
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