Efectos del esfuerzo sobre el sistema respiratorio y circulatorio. Capacidad al esfuerzo
Energía
y metabolismo
Nuestro organismo genera la
energía necesaria para mantener el metabolismo celular, producir calor y
producir las contracciones de los músculos, mediante combinaciones químicas en
las que interviene el oxígeno, la glucosa, el glucógeno y las grasas. Esta
combinación no es directa, sino que se realiza a través de complicados
procesos bioquímicos. El resultado de estos procesos es una molécula, el ATP,
que es capaz de transformar la energía química contenida en ella, en energía
calorífica o en movimiento muscular.
Existe una cantidad de ATP de
reserva en cada una de nuestras células. Esta reserva se agota en pocos
segundos cuando realizamos un esfuerzo intenso. El organismo está continuamente
generando ATP mediante un proceso bioquímico en el que intervienen el oxígeno
y la glucosa. La velocidad con la que se genera ATP de esta forma no es
suficiente cuando se realizan esfuerzos importantes. En este caso el organismo
dispone de otros dos procedimientos para producir ATP, en los que no interviene
el oxígeno. Uno de ellos reacciona ante la aparición de un esfuerzo intenso.
Tiene una respuesta muy rápida, pero se agota en segundos. El otro
procedimiento genera cantidades suficientes para atender esfuerzos intensos
durante tiempos mayores, a costa de un empleo masivo de moléculas de glucosa y
de producir ácido láctico que se reutiliza posteriormente o que tiene que ser
eliminado por la sangre en el caso de que su producción sea excesiva.
El primer proceso de producción
de ATP se llama aeróbico porque interviene el oxígeno, y los otros anaeróbicos,
por no intervenir el oxígeno. El primero solo produce, como sustancias finales,
agua, anhídrido carbónico y ATP, mientras que el anaeróbico de larga duración
genera ácido láctico, cuya acumulación produce efectos negativos en los músculos
y en el organismo en general.
Cuando producimos energía
aeróbicamente, le músculo no se cansa, no necesita recuperación. La energía
producida anaeróbicamente nos produce cansancio y, si el tiempo es
suficientemente prolongado, agarrotamiento en los músculos.
En una situación de reposo,
la energía se produce, casi totalmente, aeróbicamente pero conforme aumenta el
esfuerzo, el componente anaeróbico aumenta con la intensidad del esfuerzo
realizado.
La relación entre las energías
aeróbica y anaeróbica, con la intensidad del esfuerzo realizado, ha dado lugar
a diferentes escuelas en los procedimientos de entrenamiento para los deportes
competitivos. En el “Modelo trifásico” se definen dos umbrales: umbral aeróbico
aquel en el que el nivel de ácido láctico alcanza un valor de 2 mmol/litro en
la sangre; umbral anaeróbico aquel en el que el nivel de ácido láctico
alcanza el valor de 4 mmol/litro en la sangre.
Los modelos clásicos
consideran un solo umbral: el aeróbico – anaeróbico que es aquel en el que
el ácido láctico empieza a aumentar respecto de su valor en reposo,
correspondiéndose, aproximadamente, con el umbral aeróbico del modelo trifásico.
En deporte de competición de alto nivel, estos valores se obtienen mediante
muestras de sangre tomadas durante los entrenamientos. En nuestro caso
emplearemos métodos indirectos, mas imprecisos, pero mas accesibles en nuestro
deporte. En otro apartado posterior, identificaremos la correspondencia de estos
umbrales con los ritmos respiratorios y cardiacos.
Los umbrales lácticos no son
fijos, sino que pueden mejorarse o empeorarse dependiendo de nuestro estado
general de salud y del entrenamiento físico que realicemos de forma habitual.
La capacidad máxima de
esfuerzo aeróbico que podemos desarrollar no depende solo del metabolismo de
las células y del entrenamiento físico. También depende de la cantidad de oxígeno
que podamos hacer llegar hasta las células, así como de la cantidad de glucosa
o glucógeno que aportamos a las mismas. En el caso del oxígeno, dependemos de
nuestros sistemas respiratorio y cardio-vascular. En el caso de la glucosa, de
la cantidad disponible en nuestro cuerpo y del sistema cardio-vascular.
Características básicas del sistema respiratorio
El sistema respiratorio es capaz de suministrar mas o menos aire hacia los alvéolos, dependiendo de una serie de factores:
Hábitos y
patrones respiratorios
Entrenamiento
de los músculos que intervienen en la respiración
Estado de
salud de las membranas alveolares
Obstrucciones
en los bronquios - bronquiolos
Capacidad
pulmonar (o capacidad vital)
Analizaré cada una de ellas,
dando indicaciones sobre como detectar y evaluar su estado frente a la capacidad
al esfuerzo
Parámetros
básicos
Capacidad
vital: Es el máximo volumen que somos capaz de mover en los pulmones
desde una inspiración forzada hasta una expiración forzada a una velocidad de
expulsión del aire que resulte cómoda. Solo varía con la edad y se mejora muy
ligeramente con entrenamiento físico.
Coeficiente
de Demeny: Es el resultado de dividir la “Capacidad vital”,
expresada en centilitros, y el peso, en kilogramos. Mide la capacidad máxima
teórica al esfuerzo, en ese momento, haciendo abstracción del resto de los
factores que influyen en la misma. Solo podemos mejorar el coeficiente de Demeny,
optimizando nuestro peso para la actividad que estemos desarrollando en ese
momento. Se convierte en factor limitante al esfuerzo, cuando nuestro peso es
excesivo. Este coeficiente nos permite obtener una primera evaluación de
nuestro estado físico en lo que a Capacidad vital – peso se refiere (B.
Tibika – Médecine de la plongée):
Inferior a 5: malo a mediocre
De 5 a 6: de
mediocre a normal
6 a 7: de
normal a bueno
superior a 7:
de bueno a excelente
Capacidad
vital forzada: Es el valor de la capacidad vital cuando la expiración se
realiza a la mayor velocidad posible, manteniéndola hasta que no quede mas aire
por soltar. Su valor suele ser igual o algo menor que el de la “Capacidad
vital”. Este es el valor que se mide normalmente en las espirometrías médicas.
Volumen
expirado máximo en el primer segundo, VEMS: Partiendo de una inspiración
forzada y soltando aire lo más rápidamente que podamos, hacia una expiración
forzada, el VMES es la cantidad de aire echado en el primer segundo de expiración.
Coeficiente
de Tiffeneau: Es el resultado de dividir el VMES entre la “Capacidad
vital”. Es un indicador del grado de obstrucciones que tienen nuestros
bronquios - bronquiolos. Estas obstrucciones afectan enormemente a situaciones
de emergencia, de corta duración. También pueden provocar micro-sobrepresiones
espontáneas con la generación de micro embolias mas o menos importantes
dependiendo de la profundidad a la que se producen.
Nuestro estado obstructivo sería:
Bueno: superior a 0,8
Entre bueno y
normal: de 0,8 a 0,7
Entre normal y obstrucción ligera: de 0,7 a 0,6
De obstrucción
ligera a importante: inferior a 0,6
Volumen
máximo por minuto, VMM: es la ventilación máxima que puede mantenerse
durante un minuto. Se puede obtener multiplicando el VEMS por 35, como medida
aproximada. Es la ventilación que se produce cuando alcanzamos el Ritmo
Cardiaco Máximo, que se corresponde, a su vez, con el máximo esfuerzo que
somos capaces de realizar durante dos o tres minutos como mucho. Es de difícil
medida, y no debemos de hacerlo sin control médico, ya que, sobre todo a partir
de los 35 años, hay riesgo de infarto cuando alcanzamos y mantenemos el Ritmo
Cardiaco Máximo. Oscila entre los 70 y los 90 l/min para personas que no
realizan deportes. En un deportista se alcanzan los 120 l/min, un deportista de
élite puede alcanzar los 200 l/min. El VMM sirve de referencia para obtener
otros valores prácticos para el buceo, como el Volumen
normal por minuto (VNM) y el volumen en
emergencia por minuto (VEM), que normalmente se le conoce en buceo, erróneamente,
con la misma denominación que la del volumen descrito en este párrafo: VMM
Volumen
en reposo por minuto, VRM: En reposo absoluto, el volumen consumido
oscila entre los 6 y los 10 litros/minuto. No tiene una aplicación práctica en
el buceo, salvo que por estar próximo al valor consumido en descompresión o
cuando no se está navegando, en buceo denominamos a estos últimos valores, erróneamente
desde un punto de vista espirométrico, “Volumen en Reposo por Minuto”, VRM.
En este artículo los denominaré, por no crear confusión, como: Volumen
en descompresión por minuto, VDM. Destacar que la relación entre el VMM
y el VRM puede ser superior a 10: un factor de seguridad de 2 no es precisamente
muy conservador, sobre todo cuando el “consumo normal” esté muy aquilatado
a la baja.
El ritmo respiratorio se
mueve, por tanto entre los valores del VRM y el VMM. Ambos dependen de nuestra
fisiología y nuestro metabolismo básico. La variación del Volumen consumido
por minuto (VM), entre estos dos valores, depende de muchos factores pero,
fundamentalmente de:
El
esfuerzo
El grado
de estrés mental
Los hábitos
respiratorios
El
entrenamiento realizado de forma sistemática
La variación es muy grande
para los tres primeros factores.
El cuarto influye en menor
grado, pero es fundamental en el caso de inmersiones con esfuerzo de navegación,
con aire, por debajo de los 30/35
metros. A esta profundidad el VMM empieza a reducirse respecto del que tenemos
en superficie. A 60 metros, el VMM se ha reducido a un 65% de su valor en
superficie, lo que incide de una forma drástica en la percepción y en la
capacidad al esfuerzo del buceador.
Hasta ahora solo he analizado
los dos últimos factores que intervienen en la respiración: Capacidad vital y
obstrucciones.
Las membranas alveolares son
estructuras muy delicadas: una sola capa de células recubiertas de un líquido
surfactante que anula la tensión superficial de la membrana y evita que el alvéolo
se colapse. Muchas de las sustancias contaminantes que respiramos dañan parte
de sus propiedades haciendo que su rendimiento de transferencia gaseosa (CO2-O2)
disminuya, afectando en la capacidad de oxigenación del organismo. La medida de
este efecto se realiza de forma conjunta con otros muchos, come veremos
posteriormente. Es evidente que un deportista (en realidad cualquier persona)
tiene que evitar hábitos que perjudiquen a los alvéolos, como el tabaco o la
permanencia en lugares muy contaminados de humos o polvo en suspensión.
El efecto del entrenamiento
de los músculos respiratorios lo veremos conjuntamente con el sistema cardio
– vascular. Es la primera limitación que percibiremos cuando empecemos a
realizar un plan de entrenamiento: con esfuerzos medios – altos, antes nos
pararemos por sensación de asfixia que por cansancio muscular. Esta limitación
se hace aún más evidente en inmersión profunda con aire para un buceador que
no esté entrenado físicamente.
Los hábitos y patrones de
respiración influyen enormemente en el rendimiento de nuestra ventilación:
El pulmón es mucho más eficaz en el intercambio de gases en su tercio inferior que en los dos superiores.
De los músculos
que participan en la respiración, el mas eficaz es el diafragma
Por tanto la respiración ha de ser abdominal en
lugar de torácica. El primer objetivo de un buceador técnico debería ser
observar su hábito
respiratorio y hacerlo abdominal en caso que no lo fuera. De
nuevo, la profundidad, respirando aire, hace todavía más recomendable la
respiración abdominal.
El
esfuerzo respiratorio está afectado por varias causas
·
La resistencia al movimiento que ofrecen los órganos del tórax
y la tensión superficial residual de los alvéolos. La profundidad no les
afecta
·
El rozamiento producido por los gases en las vías
respiratorias. La fuerza que produce es directamente proporcional a la densidad
del gas y al cuadrado de la velocidad con que se mueve. Es decir a doble presión,
se produce doble fuerza de rozamiento. Duplicando el ritmo respiratorio se
cuadruplica la fuerza de rozamiento.
·
La inercia de los gases movidos depende del volumen y de la
densidad. Este esfuerzo producido por la inercia es lineal con la presión: a
doble presión, doble esfuerzo inercial.
Teniendo
en cuenta estos efectos, duplicar el ritmo respiratorio a 10 metros, significa
multiplicar por 16 el esfuerzo debido al rozamiento del aire en las vías
respiratorias y al producido por la inercia del gas. A 50 metros el factor es de
48, respecto al esfuerzo respirando a la mitad del ritmo, en superficie.
Por ello
es de vital importancia llevar una respiración profunda y amplia para evitar la
acumulación de CO2, que perjudica para la descompresión, narcosis e hiperoxia,
pero a un ritmo respiratorio lo mas lento posible sin que sea incómodo. Otro de
los objetivos de un buceador técnico es el de modificar su patrón de respiración
para hacerlo abdominal, amplio y lento.
Para ello
es imprescindible:
·
Realizar ejercicios de concentración en la respiración de
forma rutinaria
·
Concentrarse en la respiración cuando se realice el
entrenamiento físico procurando que sea lo mas lenta y amplia posible
Modificar
los hábitos respiratorios es muy difícil y costoso en tiempo, pero es posible
crear un reflejo asociado al esfuerzo, de forma que siempre que estemos en
situación de entrenamiento o en inmersión, adoptemos de forma refleja el patrón
deseado: abdominal, lento y amplio.
Queda por hablar del efecto
de nuestro estado mental en la respiración. También es un factor crucial. El
control respiratorio es muy complejo: intervienen varias zonas del cerebro:
zonas de la corteza y del bulbo raquídeo; hay distintos tipos de sensores:
detección del CO2 en la aorta, los alvéolos y las carótidas, detección del
O2 en las arterias, detección de la acidez de la sangre (CO2) en el bulbo y
sensores mecánicos repartidos por la caja torácica. El bulbo raquídeo es
responsable del funcionamiento reflejo de la respiración, mientras que la
corteza lo es en el control voluntario. En condiciones de emergencia extrema
domina el control del bulbo sobre el de la corteza cerebral: nadie puede
suicidarse dejando de respirar voluntariamente. Nuestros hábitos respiratorios
cuando estamos conscientes, están afectados por la costumbre grabada en la
corteza y por el estado emocional de nuestra mente. Realizando un mismo
ejercicio podemos tener consumos muy distintos, dependiendo de la sensación de
angustia percibida o del grado de estrés que suframos en cada momento. Para
situaciones en las que el esfuerzo es bajo, el factor predominante para el
consumo, es el hábito respiratorio y el estado de estrés mental. Una situación
emocional anómala o una mala costumbre ventilatoria, pueden más que duplicar
el consumo estrictamente necesario. En deportes al aire libre, no tiene mayor
importancia que la del esfuerzo adicional realizado con los músculos
respiratorios, que suele ser pequeño comparado con el realizado con el resto de
la musculatura.
En inmersión interesa
ajustar nuestro consumo al necesario para no tener que equiparnos en demasía.
El ritmo respiratorio ha de ser el necesario para no acumular CO2 por encima del
valor normal, en torno a 0,04 bares. Un estado de excitación por cualquier
causa, o un mal hábito respiratorio, puede provocar el que “tiremos” aire
sin ningún beneficio en lo que al aumento de oxigenación se refiere. Conclusión:
hay que controlar el estado emocional y el hábito respiratorio de forma
regular, para que se genere un reflejo automático cuando estemos en inmersión
que nos conduzca, sin control voluntario, a reproducir esos buenos hábitos
mentales y respiratorios.
Características básicas del sistema
cardio-vascular
Antes de realizar ningún
deporte que requiera esfuerzos intensos o que implique riesgos no despreciables,
es necesario realizar un examen médico que nos certifique que nuestro sistema
cardio vascular no tiene ninguna contraindicación para la práctica del deporte
deseado.
El torrente sanguíneo es el
responsable del intercambio gaseoso y sólido que permite el mantenimiento de
nuestro metabolismo y la realización de esfuerzo. Nuestra capacidad de esfuerzo
va a depender de la capacidad de transportar oxígeno desde los alvéolos hasta
las fibras musculares que intervienen en el mismo. Entre los factores que
intervienen están:
Cantidad
de hemoglobina en la sangre y estado de la misma
Eficacia
del bombeo cardiaco
Estado de
la elasticidad de las arterias y de sus fibras contractoras
La cantidad de hemoglobina se
mantiene en condiciones normales dentro de una banda de valores mínimo y máximo.
Una persona que sufra anemia, tiene una capacidad de oxigenación muy
disminuida, que le incapacita para hacer esfuerzos intensos. Un fumador que
consuma una cajetilla diaria tiene intoxicada con monóxido de carbono un 10% de
su hemoglobina. El límite establecido por el método Repex como porcentaje de pérdida
de capacidad vital producida por la hiperoxia pulmonar es solo del 4%, con lo
que un fumador supera ese límite con creces, en lo que pérdida de capacidad
vital se refiere, sin contar el efecto que la nicotina y el alquitrán producen
sobre las paredes de bronquios, bronquiolos y alvéolos.
El tipo de alimentación
influye en la aparición de rigidez en las arterias, que perjudica el
rendimiento en el sistema circulatorio. Una alimentación sana ha de evitar, en
lo posible, bebidas excitantes, alcohol y un exceso de grasas saturadas.
Arterias y corazón mejoran
sustancialmente con el ejercicio físico. Los programas existentes para mejorar
el rendimiento de nuestros sistemas circulatorio y respiratorio están
perfectamente establecidos y su eficacia demostrada. Antes de entrar en el tipo
de entrenamiento conveniente para el buceo técnico o buceo por debajo de los 30
metros de profundidad, conviene conocer los parámetros más importantes que nos
van a permitir controlar el estado de nuestro sistema circulatorio.
Estos son tensión arterial y
ritmo cardiaco. La primera, siendo importante, se emplea poco en el control del
esfuerzo. De ella conviene realizar revisiones periódicas que nos indiquen si
estamos dentro de los valores normales de máxima y mínima referidos a nuestra
edad. Es especialmente peligrosa para la realización de esfuerzos intensos, la
hipertensión crónica.
En personas adultas (mujeres
desde los 17 años, hombres desde los 18), la mínima ha de estar comprendida
entre los 7 y 8,5 cmHg y la máxima entre los 11 y 13 cmHg. Por encima de 14 en
la máxima y 9 en la mínima existe un estado de hipertensión que hay que
vigilar con regularidad consultando al médico.
El ritmo cardiaco es muy
empleado para controlar el nivel de esfuerzo realizado y el estado general de
nuestro sistema cardio vascular. Se mide en pulsaciones por minuto: ppm.
Describiré los parámetros que influyen en las pruebas más usadas para la
medida de aptitud al esfuerzo, así como aquellos que controlan el nivel de
entrenamiento para mejorar nuestro estado cardio vascular y respiratorio.
Ritmo
Cardiaco de Reposo, RCR: Es el que existe en condiciones de reposo mental
y físico. Hay que medirlo cuando se está en la cama tras unos 10 minutos de
relajación leyendo o escuchando música suave. Esta medida se realiza al menos
cuatro veces, se desecha la de el valor más alto y se toma la media de las
otras tres, si sus valores no difieren mucho (menos de 5 ppm). El RCM nos da una
primera medida del estado de nuestro sistema cardiovascular y es el que
determina la banda de reserva al esfuerzo en lo que al sistema cardio vascular
se refiere.
Los valores normales del RCM
para personas adultas están entre las 60 y 80 ppm. Mejora con el entrenamiento.
Se corresponde con el Volumen en Reposo por Minuto, VRM.
Ritmo
Cardiaco Máximo, RCM: Es un valor por encima del cuál, el ritmo
cardiaco no puede aumentar aunque intentemos realizar un esfuerzo superior.
Depende de la edad, del tipo de ejercicio que se esté realizando para alcanzar
ese ritmo máximo y del historial de entrenamiento. No puede mejorarse con
entrenamiento físico, aunque afecta algo al largo plazo. Es peligroso medirlo
sin control médico y por ello se emplean fórmulas para su obtención teórica.
Recientemente,
universidades norteamericanas (Indiana, Missouri-Columbia) han obtenido fórmulas
de cálculo que sustituyen a la fórmula clásica, habiendo demostrado una mejor
adecuación a los valores reales:
RCM = 217
– 0,85 x edad que es válida para la carrera
Para remo
se restan 3 ppm al resultado obtenido
Para
bicicleta se restan 5 ppm
Para la
natación, y también para inmersión, hay que restar 14 ppm
Condición
atlética buena, menor de 30 años: reste 3 ppm
Condición
atlética buena, mayor de 50 años: sume 3 ppm
Ritmo
cardiaco de reserva, RCRv Es la diferencia entre el RCM y el RCR. Se
emplea para definir las zonas de entrenamiento que veremos posteriormente.
Índice
de Ruffier: Mide el estado de
entrenamiento cardiovascular y su capacidad de recuperación. Para obtenerlo
realizaremos la siguiente prueba:
Medimos
las pulsaciones antes de realizar la prueba: RCIn
Realizamos
30 flexiones de piernas en menos de 45 segundos.
Medimos
las pulsaciones al finalizar la prueba: RC0
Medimos
las pulsaciones un minuto después: RC1
Medimos
las pulsaciones dos minutos después: RC2
Si RCIn + 10 es menor que RC2, indica que nuestro sistema cardiovascular
se recupera mal ante un esfuerzo.
Obtenemos el índice de Ruffier mediante la expresión:
IR = [(RCIn + RC0 + RC1) – 200] / 10
El estado de nuestro sistema circulatorio en función del valor del índice podría estimarse conforme a la siguiente escala:
Menor que
3, excelente
Entre 3 y
7 de excelente a bueno
Entre 7 y
12 de bueno a normal
Entre 12 y
17 de normal a malo
Superior a
17 pésimo.
Esta escala no es un “estándar”,
sino que pueden encontrarse otras muchas estimaciones, aunque todas ellas con
valores mas o menos similares.
La forma de mejorar el índice
de Ruffier es mediante el entrenamiento físico. Es además un indicador de cómo
podemos ir avanzando en nuestro proceso de entrenamiento.
Evaluación global de la capacidad al
esfuerzo.
Por último, en la capacidad al esfuerzo, influye el
grado de desarrollo de los músculos que intervienen en el deporte que estemos
realizando, empezando por los músculos que intervienen en la respiración. El
entrenamiento, además de aumentar la masa muscular hasta su valor necesario,
aumenta el riego sanguíneo y, en las células, el número de mitocondrias, que
son los órganos celulares que utilizan el oxígeno en las reacciones metabólicas
para generar ATP, así como la mioglobina, la sustancia que es capaz de
“robarle” el oxígeno a la hemoglobina para transportarlo hasta las
mitocondrias.
Teniendo en cuenta todos los aspectos que intervienen:
respiración, circulación sanguínea, hemoglobina y su rendimiento, musculatura
y metabolismo celular, cada persona, en cada momento, tiene una capacidad global
al esfuerzo que puede medirse mediante un parámetro globalizado: El “Volumen
máximo de oxigenación”, VO2max, que mide el volumen de oxígeno metabolizado,
en mililitros por cada minuto y kilogramo de peso.
Este parámetro global nos va a indicar nuestro estado general de cara al esfuerzo. Se mide indirectamente mediante pruebas de esfuerzo, una de las más conocidas es el “Test de Cooper”. Consiste en correr durante 12 minutos a la máxima velocidad posible, anotando la distancia realizada, en metros.
Con este dato obtenemos nuestra capacidad de oxigenación
mediante la expresión:
VO2max {mlitros / (min x Kg)}=
(“Distancia en metros” – 504) / 45
La obtención de nuestro Volumen máximo de oxigenación
mediante este método tiene grandes inconvenientes, ya que el parámetro es muy
dependiente del tipo de esfuerzo realizado, es decir, que músculos intervienen,
con que intensidad y con cuanta duración. En realidad, el dato que convendría
conocer sería el volumen máximo de oxigenación en inmersión, con el equipo
convencional de un buceador técnico. Como no conozco ningún procedimiento
similar al Test de Cooper, aplicado a la inmersión, voy a proponer un método
indirecto para poder conocer cual sería nuestra capacidad de oxigenación y
como emplear ese dato para establecer un plan de entrenamiento a la medida de
cada uno.
Nota: existen algunos métodos aplicables a la natación,
pero, en mi opinión, no es un deporte comparable a la inmersión, ya que en ésta,
los brazos apenas intervienen, y por otro lado, el batido de piernas tiene un
ritmo completamente diferente al realizado con aletas.
En primer lugar hay que buscar un tipo de ejercicio que
se aproxime, en lo posible al que se realiza en inmersión y que sea cómodo en
la práctica. La bicicleta y el remo están considerados, por ese orden, como
los mas apropiados sustitutos del ejercicio en inmersión. La opción óptima,
al margen de la propia inmersión, es la natación con aletas, pero no siempre
se dispone de un lugar para practicarla asiduamente.
Decidido el deporte a realizar, iremos aprovechando toda
una serie de correlaciones existentes entre el ritmo cardiaco, el volumen
respirado por minuto, el nivel de lactato y el volumen de oxígeno metabolizado.
Relación entre el ritmo cardiaco
y el oxígeno metabolizado,
%RCM = 0,64 x %VO2max + 37
%VO2max = %RCM x 1,57 – 58
Esta relación no depende del sexo ni de la edad ni del deporte realizado.
Ejemplo: Realizando un esfuerzo con un ritmo cardiaco del
80% del RCM, de forma continuada, estamos metabolizando una cantidad de oxígeno
equivalente al 67,5% de nuestra capacidad máxima de oxigenación.
Al mejorar el VO2max con la realización de un plan de
entrenamiento, para un mismo ritmo cardiaco, somos capaces de metabolizar más
oxígeno en los músculos que intervienen en el esfuerzo y, por tanto, somos
capaces de realizar mayor esfuerzo.
Relación entre la ventilación
por minuto y el oxígeno metabolizado. Umbral ventilatorio
La relación entre el volumen de oxígeno metabolizado y
la ventilación es proporcional hasta el umbral ventilatorio, que se corresponde
aproximadamente con el umbral aeróbico y el umbral de lactato, este último en
torno a los 2,5 / 4 mMol/l.
El valor “normal” de proporcionalidad se corresponde
con 25 litros de aire ventilados por cada litro de oxígeno consumido. Esta
proporción se mide fácilmente con la utilización de un oxímetro de los
empleados en el mezclado de gases.
Por encima del umbral ventilatorio, el gasto de aire
aumenta más rápidamente que el gasto de oxígeno, por lo que la ineficacia del
sistema respiratorio aumenta progresivamente cuando se sobrepasa este umbral.
El ejercicio sistemático permite ampliar la zona de
linealidad entre Ventilación y oxígeno metabolizado, con lo que mejoramos el
rendimiento de nuestra respiración para ejercicios intensos (en situaciones de
emergencia). También se mejora la capacidad aeróbica, con lo que el umbral de
lactato se alcanza con porcentajes de RCM mayores. Este va a ser el objetivo
fundamental para nuestro entrenamiento: una mejora del umbral ventilatorio es
una mejora en el rendimiento de nuestro esfuerzo respecto al gas consumido. Es
también una mejora en el nivel de esfuerzo que somos capaces de alcanzar de
forma mantenida (30 / 60 minutos) a un ritmo alto, sin alcanzar un cansancio
muscular excesivo.
Nivel de esfuerzo percibido.
Es muy conocida la escala Borg, que estima el nivel de
esfuerzo realizado por la percepción que tenemos del mismo. Esta percepción,
con todo el amplio margen de error que conlleva una percepción, puede
correlacionarse con el porcentaje de Ritmo cardiaco máximo correspondiente al
esfuerzo percibido. Tiene la ventaja de que contempla todos los efectos que
influyen en la capacidad para metabolizar el oxígeno que llega a las células y
nuestra capacidad para eliminar el lactato que se forma en ejercicios intensos.
La escala es como sigue:
Escala
Borg Esfuerzo Percepción %RCM %UV
6 Reposo Sensación de descanso 30%
8 Muy débil De pies. No se percibe esfuerzo 40%
10 Débil Andando despacio. 50% 81%
12 Moderado Andar deprisa, aumenta la respiración
pero puede mantenerse una conversación 60% 88%
14 Algo fuerte Andando muy deprisa. La respiración
empieza a forzarse. Conversación difícil 70% 93%
15 Fuerte Respiración muy amplia. Esfuerzo alto
pero soportable por tiempo largo 75%
16 Ritmo mantenible durante una hora 80% 99%
17 Muy fuerte Respiración forzada. Esfuerzo que no
puede mantenerse sin fuerza de voluntad 85%
18 Ritmo mantenible durante 30 minutos 90%
18,5 Ritmo mantenible durante 15 mintuos 92,5%
19 Extremo Respiración forzada por la boca. El
esfuerzo no puede mantenerse por mas
de pocos minutos 95%
20 Extenuante Sensación de asfixia, insostenible durante
más de un minuto 100%
La relación de esta escala con el %RCM no es absoluta, ya que varía con el nivel de entrenamiento de cada persona. Los porcentajes indicados en la tabla, se corresponden con los de una persona entrenada. La característica fisiológica que mejor se relaciona con esta escala, sería el porcentaje de Umbral Respiratorio. La sensación cuando se llega al umbral ventilatorio se corresponde con el valor 16 de la escala (entre esfuerzo fuerte y muy fuerte).
La situación del “Umbral ventilatorio” la he asociado con un “Valor de lactato” de 4 mMol/l en la sangre, lo que se corresponde con el valor de “Umbral de lactato”, “Umbral anaeróbico” o “Umbral aeróbico” para diferentes autores.