Factores limitantes del ejercicio físico en la altura

Factores limitantes del ejercicio físico en la altura

Pr. Fabiola León Velarde

Altura y Presión Barométrica

• Cuanto mayor es la altura, la PB • PO2 = (0.21) (PB – PH2O)

– La fracción de O2 en el aire no cambia con la altura.

• Si PB también PO2 (alt PB PO2)– 0 m. 760 mmHg. 150 mmHg.

– 4,330 m. 450 mmHg. 85 mmHg.

20

60

100

140

INSP ALV ART CAP VEN-M

NANNM

Gradiente de Presión de O2 desde el aire a los tejidos

4,500 m PO

2

(mm

Hg

)

Respuesta AgudaRespuesta Aguda

• Aumento inmediato de la ventilación (VE) en respuesta a la hipoxia.

Actividad del SNC (impulsos por seg.) vs. PaO2

•Incremento hiperbólico

de VE en función de la disminución de PaO2

La ventilación aumenta en reposo y por cada nivel de ejercicio

Gráfica de la Vent alveolar a VCO2 constante

2 10 18 VA (L/min)

20

60

PACO2

(Torr)

40

VCO2=200 ml/min

VCO2=400 ml/min

La acción inmediata de la hipoxia de altura :

La estimulación de los quimioreceptores carotídeos

con dos consecuencias ...

- hiperventilación

- activación del sistema adrenérgico

La ventilación aumenta de manera instantánea, pero esta limitada por la inhibición central :

Hipoxia

Hipocapnia

AlcalosisQuimioreceptoresQuimioreceptores

periféricosperiféricos

QuimioreceptoresQuimioreceptorescentralescentrales

Hiperventilación

-

-

-

La ventilación continúa aumentando durante toda la estadía en altura: es el fenómeno de aclimatación

ventilatoria.

- por compensación renal de la alcalosis y la reducción de la inhibición central- por aumento de la quimiosensibilidad periférica

Hipoxia

Hipocapnia

Alcalosis +/-compensada

QuimioreceptoresQuimioreceptoresperiféricosperiféricos

QuimioreceptoresQuimioreceptorescentralescentrales

Hiperventilación

-

-

Depresión Ventilatoria Hipóxica (DVH)

•Es la disminución de la respuesta ventilatoria a la hipoxia cuando ésta se prolonga de 5 – 30 min..

Depresión Ventilatoria Hipóxica (DVH)

•Ocurre también en isocapnia. no se explica solamente como la disminución de la ventilación secundaria a la hipocapnia asociada a la respuesta ventilatoria aguda...

HIPOXIAFlujo sang.

cerebral

Hiperventilación

CO2

CO2

el estímulo para

la ventilación

Depresión Ventilatoria Hipóxica (DVH)

Afecta primariamente el volumen tidal, pero no la generación del ritmo.

Se observa la disminución de la ventilación y la actividad del nervio frénico pero no en otras vías motoras aferentes.

Respuesta ventilatoria al CO2

Altura

Hipoxia

•Insomnio•Cefalea•Inapetencia•Cambios en el comportamiento

Cerebro Pulmones Riñones

Modificación permeabilidad Control

ventilación

Retención de agua

•Edema•Sofocación

CONSECUENCIAS DE LA FALTA DE OXIGENO SOBRE EL ORGANISMO

REACCIONES DEL ORGANISMO ANTE LA FALTA DE OXIGENO

ETAPAS DE LA EXPOSICION AGUDA A LA ALTURA

La exposición a la hipoxia se caracteriza por la aparición de diversas reacciones fisiológicas que pueden ser diferenciadas dividiéndolas en cuatro fases.

•Fase Blanca

•Fase de Acomodación

•Fase de Aclimatación

•Fase de degradación (Depende de la altura, encima de 5,000 msnm)

Signos de mala adaptación

Fase

Blanca

Fase de Acomodación

Fase de Aclimatación

Fase deDegradación

Tiempo en altura

(Por encima de 5,000 m.)

4 a 6 h 3 a 4 días 3 semanas

Ejercicio en alturaEjercicio en altura

HistóricoHistóricoJ.O. de Mexico (2400 m) en 1968

HipótesisHipótesisMejoría del transporte de oxígeno

VOVO22max max = Gasto cardíaco max X Diff.(a-v) O2 max

= Gasto cardíaco max X [Hb][Hb].1,34. (SaO2 - SvO2) max

Entrenamiento en alturaEntrenamiento en altura

Un problema complejoUn problema complejo

- población de atletas de alto nivel

- noción de rendimiento físico:- metabolismo aeróbico- metabolismo aeróbico- metabolismo anaeróbico- metabolismo anaeróbico- rendimiento- rendimiento

EL MAL DE MONTAÑA AGUDO

• El MMA es la expresión de una aclimatación incompleta a la altura.

Factores esenciales determinan la aparición del MMA:

• Tiempo en el que se llega a la altura

• Altura alcanzada

• Duración de la estadía

• Susceptibilidad individual

EL MAL DE MONTAÑA AGUDO

SINTOMATOLOGIA CLINICA

Se caracteriza por un conjunto de manifestaciones:

•Dolor de cabeza en el 96% de los casos•Insomnio en el 70% de los casos•Pérdida de apetito. en el 38% de los casos•Náuseas en el 35% de los casosTambién puede asociarse la presencia de:•Disnea (dificultad respiratoria), tos seca y a veces vértigos. •Edemas localizados en los ojos, en la cara, manos y

tobillos. •Oliguria (menor volumen de orina)

EL MAL DE MONTAÑA AGUDO

SEVERIDAD

•Leve: es el más frecuente: con edemas (hinchazones localizados) y dolor de cabeza.

•Grave: Con edema cerebral de altura y edema pulmonar de altura.

La potencia máximaLa potencia máxima aeróbica (VO aeróbica (VO22max) max) disminuye con la alturadisminuye con la altura

Cumbre delCumbre delEverestEverest

100100

8080

6060

4040

2020

00V

0V

0 22 max

(%

NM

) m

ax

(% N

M)

760760 700700 600600 500500 400400 300300 200200

PB (mmHg)

00 11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010

Altura (km)Altura (km)

Rendimiento aeróbico en altura moderadaRendimiento aeróbico en altura moderada

Disminución del consumo de O2máximo (VO2max) (exposición aguda o prolongada)

Ausencia de aumentode VO2max con aclimatación

Saturación arterial de OSaturación arterial de O22 en altura en altura

ReposoReposo

Ejercicio màximoEjercicio màximo

Altura (m)Altura (m)

00 50005000 60006000 70007000 80008000 88488848

6060

7070

8080

9090

100100S

aOSaO

22 (%

) (

%)

Objectivo: mejorar el transporte de oxígeno hacia el músculo

Cuales son los impactos específicos ?– Aumentar la ventilacion: estimulacion de los quimioreceptores

» mejorar la quimiosensibilidad con la aclimatacion

– Aumentar el gasto cardiaco : estimulacion adrenergica aumentada

» no : desensibilisacion

– Aumentar la capacidad de transporte de oxígeno en la sangre:

» eritropoyesis aumentada, masa globular elevada

– Aumentar la capilarisación muscular para disminuir la distancia de difusión

» no demonstrado en el hombre, y viscosidad perjudicial

– Mejorar el rendimiento energético muscular

» no demonstrado en el hombre

Entrenamiento en alturaBases fisiológicas

Aspectos negativos de un entrenamiento en altura

– Iniciales : signos de intolerancia a la altura: Mal de montaña agudo (cefaleas, pérdida de apetito, insomnio)

– Persistentes: disminución de la VO2max = disminución del volumen de entrenamiento o sobrecarga de entrenamiento ?

– Consecuencias psicológicas

Entrenamiento en alturaBases fisiológicas

Dinámica de la reversibilidad de las modificaciones inducidas por un

entrenamiento en altura

• La hiperventilación persiste de 3 a 4 días

• Desensibilisación adrenérgica persiste de 3 a 7 días

• Concentración de Hb disminuye en 3 días, pero la masa globular permanece elevada por más tiempo...

• Modificaciones metabólicas : no existen datos

Entrenamiento en alturaBases fisiológicas

0150

1250

2500

Alt

ura

(m

)

0 2 6 10 13

Semana

1. Vivir arriba entrenarse arriba

2. Vivir arriba

entrenarse abajo

3. Vivir abajo

entrenarseabajo

Controla niveldel mar

EntrenamientoPost-altura

PRUEBAS

Vivir en altura - entrenarse a nivel del mar (Levine et al. 1997)

Vivir en altura - entrenarse a nivel del mar (Levine et al. 1997)

NM-NM Altura-NM Altura -Altura

VO2max = (+4%) (+3,4)

Velocidad a VO2max = =

VO2 en umbral vent. = =

Tiempo sobre 5000 m = =

Evolución de la concentración de EPO y del número de glóbulos rojos durante una exposición de una semana

a 4350 m.

0 1 2 3 4 5 6 7

Glóbulos rojos

EPO

Tiempo (dias)

80

100

120

140

160

[EP

O]

(%

d

u n

ivea

u d

e la

mer

)

basal 30h HA 14 días HA 28 días (NM)

Respondedores

No-respondedores*

*

**

Vivir en altura - entrenarse a nivel del mar (Chapman et al. 1998)

EL MAL DE MONTAÑA AGUDO

DETECCION DE INTOLERANCIA A LA ALTURA.

Es posible establecer una diferencia fisiológica a priori entre los sujetos con baja tolerancia a la altura y los que presentan una adecuada tolerancia.

Los principales indicadores son:

•Respuesta ventilatoria (RV)

•Respuesta circulatoria (RC),

•Saturación de oxígeno en sangre durante reposo y ejercicio.

DETECCION DE INTOLERANCIA A LA ALTURA

Se basa en la evaluación de indicadores cardio-respiratorios adecuados en 4 situaciones diferentes (20 minutos).

•Normoxia Reposo (Nx Rs)

•Hipoxia Reposo (Hx Rx)

•Hipoxia Ejercicio (Hx Ex)

•Normoxia Ejercicio (Hx Ex)

Test de Tolerancia a la Altura

Tolerante a la Altura

•

0

20

40

60

80

100

120

140

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Tiempo (min)

Sa

t(%

), F

C(l

at/

min

)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Ve

nti

lac

ión

(L

/min

)

Saturación Frecuencia Cardíaca Ventilación

Nx RS Hx RS HxEx NxEX

Intolerante a la Altura

•

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Tiempo (min)

Sa

t(%

), F

C(l

at/

min

)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Ve

nti

lac

ión

(L

/min

)

Saturación Frecuencia Cardíaca Ventilación

Nx RS Hx RS HxEx NxEX

Test de Tolerancia a la Altura

•DTA VN

RPT 22.4 <27.1RHx 24 <27S-Rs 11.3 <21S-Ex 22.0 <27F-Rs 9.8F-Ex 16.8F/S-Rs 0.9 >0.41RC 0.8 >0.5DV-Rs 0.9DV-Ex 9.4V/S-Rs 0.1 >0RV 0.6 >0.3

En Resumen

- - Dos características esenciales determinan una Dos características esenciales determinan una

- - buena aclimatación a la altura:buena aclimatación a la altura:

- La respuesta ventilatoria

- La respuesta cardiaca

Estas permiten aminorar los efectos negativos del

MAM sobre el ejercicio, logrando el desarrollo de

una actividad física intensa y conservando una reserva cardio-respiratoria compatible con la preservación de las funciones vitales.

Entrenamiento en altura:Entrenamiento en altura:problemas metodológicosproblemas metodológicos

- grupo control

- intensidad del entrenamiento

- sujetos

- prueba de evaluación

EL ENTRENAMIENTO EN LA ALTURA

• Factores a tomar en cuentaFactores a tomar en cuenta

• Tipo de competenciaTipo de competencia

• Tipo de atletaTipo de atleta

• Grado de exigenciaGrado de exigencia

Actualmente, dos técnicas:

1.1. Entrenamiento en normoxia con permanencia Entrenamiento en normoxia con permanencia en hipoxiaen hipoxia

2. Entrenamiento en normoxia asociado a una 2. Entrenamiento en normoxia asociado a una exposición intermitente a la hipoxia exposición intermitente a la hipoxia

(noche en hipoxia)(noche en hipoxia)

Entrenamiento en la altura(“Vivir” arriba, entrenar abajo)

• Ventajas

• Maximizar la exigencia

• Mantener el entrenamiento aeróbico

• Logros• Aumento de la capacidad aeróbica

• Aumento de la actividad de las enzimas oxidativas

• Aumento de la extracción de oxígeno

• Aumento de la resistencia física

Entrenamiento en la altura(“Vivir” abajo, entrenar arriba)

• Efectos

• Aumenta HIF-1a (6 semanas a 3,800 m)

Aumenta el factor de crecimiento endotelial vascular

(VEGF), mioglobina y capilaridad

• Ventajas

• Mejora la capacidad de transferencia de oxígeno

en el músculo esquelético

Conclusiones I

• Actualmente, no hay conclusiones definitivas sobre el efecto benéfico del entrenamiento en altura

• Problema multi-paramétrico

• Gran variabilidad según los individuos

Conclusiónes II

El entrenamiento en la altura es potencialmente El entrenamiento en la altura es potencialmente una técnica beneficiosa para mejorar el una técnica beneficiosa para mejorar el rendimiento de un buen deportista.rendimiento de un buen deportista.

Sin embargo, debe utilizarse adecuadamenteSin embargo, debe utilizarse adecuadamente

para para maximizar los beneficios y minimizarmaximizar los beneficios y minimizar

los riesgos.los riesgos.