FISIOLOGIA_DEL_EJERCICIO_FISICO

Vista previa del material en texto

A 
N 
T 
O 
L 
O 
G 
I 
A 
 
 
FISIOLOGIA 
DEL EJERCICIO 
FISICO 
 
LICENCIATURA 
 
 
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
2 
 
 
FISIOLOGIA DEL 
EJERCICIO FISICO 
 
 
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
3 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
TEMA 1 - INTRODUCCIÓN A LA FISILOLOGÍA DEL EJERCICIO………………..4 
1.1 - Definición de fisiología……………………………………………………………...4 
1.2 - Concepto y definición de actividad física………………………………………….6 
1.3 - Fisiología del esfuerzo o del ejercicio……………………………………..………7 
TEMA 2 – SISTEMA CARDIO – RESPIRATORIO………………………….……….11 
2.1 - Fisiología del corazón……………………………………………………..………11 
2.2 - Capacidades y volúmenes del sistema respiratorio……………………………30 
2.3 - Respuestas y adaptaciones del sistema a la actividad física…………………42 
TEMA 3 – SISTEMA NERVIOSO………………………………………………………69 
3.1 - Fisiología del sistema nervioso…………………………………………………...69 
3.2 - Respuestas y adaptaciones del sistema nervioso a la actividad física………82 
TEMA 4 - LA PRODUCCIÓN DE ENERGÍA………………………………………..112 
4.1 - Concepto de energía y metabolismo energético………………………..…….112 
4.2 - Sistema Anaeróbico Aláctico………………………………………………..…..114 
4.3 - Sistema Anaeróbico Láctico………………………………………………….....115 
4.4 – Sistema Aeróbico………………………………………………………………...117 
TEMA 5 – APARATO LOCOMOTOR………………………………………………..119 
5.1 - Fisiología del Aparato locomotor………………………………………………..119 
5.2 - Respuestas y adaptaciones del aparato locomotor a la actividad física.......126 
REFERENCIAS…………………………………………………………………………137 
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
4 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
TEMA 1 - INTRODUCCIÓN A LA FISILOLOGÍA DEL EJERCICIO 
1.1 - Definición de fisiología 
 
Del griego physis, naturaleza, y logos, conocimiento, estudio 
Es la ciencia biológica que estudia las funciones de los seres orgánicos 
 
Que es la Fisiología del Ejercicio 
El estudio de la fisiología relacionada con todo ejercicio y adaptación aguda 
o crónica en diferentes poblaciones 
Ejemplo de poblaciones = niños, adultos, sujetos con patologías, 
deportistas, sujetos sedentarios, obesos, diabéticos, etc. 
 
Que es la Fisiología del Deporte 
Es la aplicación del conocimiento desarrollado por la Fisiología del Ejercicio 
con el objetivo de mejorar el rendimiento deportivo. 
Es en resumen, se puede considerar como la fisiología del alto rendimiento 
deportivo. 
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
5 
Breve Historia 
1793 - Antoine Laurent Lavoisier cuantifica el consumo de oxigeno de una 
persona durante el reposo y el ejercicio. 
1909 - Inicio definitivo del crecimiento de la fisiología del ejercicio con la 
creación de la cátedra de Anatomía y Fisiología y Teoría de la Gimnasia en la 
Universidad de Copenhague (Dinamarca). 
1920 - 1eros catedráticos Johannes Lindhard y August Krogh ganan el 
premio Nobel por descubrir el mecanismo de control capilar del flujo sanguíneo en 
reposo y durante ejercicio en el musculo. Hitos en la Fisiología del Ejercicio 
1922 - Archibald Vivian Hill y Otto Meyerhoff ganan el Nobel por 
descubrimientos del metabolismo energético, trabajos que permitieron distinguir la 
vía aeróbica y anaeróbica. 
1923-24 - Hill y Lupton descubren y miden el consumo de O2 (VO2) a 
diferentes intensidades y crean el concepto de consumo máximo de oxigeno 
(VO2max) y establecen los factores limitantes del mismo (datos que siguen siendo 
válidos hasta hoy) 
1927-43 - Creación del Harvard Fatigue Laboratory, centro de investigación 
de los efectos de la tensión ambiental (frio, calor, altitud), trabajos que permitieron 
desarrollar temáticas como la termorregulación, hidratación y esfuerzo en 
hipobaria. 
 
 
 
 
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
6 
1.2 - Concepto y definición de actividad física 
Se considera actividad física cualquier movimiento corporal producido por 
los músculos esqueléticos que exija gasto de energía. 
Se ha observado que la inactividad física es el cuarto factor de riesgo en lo 
que respecta a la mortalidad mundial (6% de las muertes registradas en todo el 
mundo). Además, se estima que la inactividad física es la causa principal de 
aproximadamente un 21%-25% de los cánceres de mama y de colon, el 27% de 
los casos de diabetes y aproximadamente el 30% de la carga de cardiopatía 
isquémica. 
Un nivel adecuado de actividad física regular en los adultos: 
 reduce el riesgo de hipertensión, cardiopatía coronaria, accidente 
cerebrovascular, diabetes, cáncer de mama y de colon, depresión y caídas; 
 mejora la salud ósea y funcional, y 
 es un determinante clave del gasto energético, y es por tanto 
fundamental para el equilibrio calórico y el control del peso. 
Los niveles de actividad física recomendados por sus efectos beneficiosos 
en la salud y como prevención de enfermedades no transmisibles se pueden 
consultar aquí. 
La "actividad física" no debe confundirse con el "ejercicio". Este es una 
variedad de actividad física planificada, estructurada, repetitiva y realizada con un 
objetivo relacionado con la mejora o el mantenimiento de uno o más componentes 
de la aptitud física. La actividad física abarca el ejercicio, pero también otras 
actividades que entrañan movimiento corporal y se realizan como parte de los 
momentos de juego, del trabajo, de formas de transporte activas, de las tareas 
domésticas y de actividades recreativas.1 
 
1 http://www.who.int/dietphysicalactivity/pa/es/ 
http://www.who.int/dietphysicalactivity/pa/es/
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
7 
 
 
1.3 - Fisiología del esfuerzo o del ejercicio 
Podemos considerar al ejercicio físico como un estrés impuesto al 
organismo, por el cual este responde con un Síndrome de Adaptación, y cuyo 
resultado podrá ser la forma deportiva o la sobrecarga, según sea la magnitud de 
la carga aplicada. La sobrecarga se produce cuando la magnitud de la carga 
sobrepasa la capacidad del organismo. 
Carga: se denomina carga a la fuerza que ejerce el peso de un objeto sobre 
los músculos. 
Volumen de la carga: está representada por la cantidad de la misma (km. 
recorridos, horas de duración). 
Intensidad de la carga: es el volumen de la carga en función del tiempo. 
Capacidad de trabajo: denota energía total disponible. 
Potencia: significa energía por unidad de tiempo. 
En el ejercicio físico se producen dos tipos de Adaptaciones: 
Adaptación aguda: es la que tiene lugar en el transcurso del ejercicio físico. 
Adaptación crónica: es la que se manifiesta por los cambios estructurales y 
funcionales de las distintas adaptaciones agudas (cuando el ejercicio es repetido y 
continuo), por ej. Aumento del número de mitocondrias musculares, 
agrandamiento cardíaco, incremento del consumo máximo de oxígeno (VO2), 
disminución de la frecuencia cardíaca, incremento de la capacidad oxidativa del 
músculo, etc. 
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
8 
Durante el esfuerzo están presentes las siguientes fases: 
1- Fase de entrada 
2- Fase de estabilización 
3- Fase de fatiga 
4- Fase de recuperación 
Fase de entrada: es un estado funcional que tiene lugar desde el paso del 
estado de reposo al de actividad. Se dice que es heterocrónica, porque no todas 
las funciones mecánicas comienzan simultáneamente (Ej. presión arterial, volumen 
minuto, transporte de O2, etc.) En esta fase predominan los procesos anaerobios, 
porque no hay correspondencia entre la oferta y la demanda de oxígeno (ajuste 
circulatorio inadecuado). 
Después de la fase de entrada y antes de la fase de estabilización, se 
produce un estado de "Punto Muerto", donde la capacidad de trabajo disminuye 
sensiblemente. A continuación viene el llamado "Segundo aliento", que es donde 
comienza la fase de estabilización o estado estable, que es predominantemente 
aeróbica y que si se sobrepasa se produce la fase de fatiga, por agotamientode 
las reservas y acumulación del ácido láctico. 
Cuando el individuo se encuentra en el "Punto Muerto", que ocurre durante 
los primeros minutos de ejercicio, la carga parece muy agotadora. Puede 
experimentarse disnea (sensación de falta de aire), pero la dificultad finalmente 
cede; se experimenta el "Segundo aliento". Los factores que provocan esta 
dificultad pueden ser una acumulación de metabolitos en los músculos activados y 
en la sangre porque el transporte de O2 es inadecuado para satisfacer las 
necesidades. 
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
9 
Durante el comienzo de un ejercicio pesado, hay una hipoventilación debido 
al hecho de que hay una demora en la regulación química de la respiración (falta 
de adecuación longitud/tensión en los músculos intercostales). Cuando se produce 
el "Segundo aliento", la respiración aumenta y se ajusta a los requerimientos. 
Parece que los músculos respiratorios son forzados a trabajar 
anaerobiamente durante las fases iniciales del ejercicio si hay una demora en la 
redistribución de sangre. Entonces se puede producir un dolor punzante en el 
costado. Probablemente sea resultado de hipoxia en el diafragma. A medida que 
la irrigación de los músculos mejora, el dolor desaparece. Esta teoría no es 
totalmente satisfactoria. Un desencadenante alternativo de este dolor puede ser un 
estímulo de origen mecánico de receptores del dolor en la región abdominal. Antes 
se creía que el dolor era causado por un vaciamiento de los depósitos de sangre 
en el bazo y la contracción que ocurría en el mismo. En el ser humano el bazo no 
tiene tal función de depósito. Aún más, personas a quienes se le ha extirpado el 
bazo (esplenectomizados) pueden experimentar el dolor. 
Fase de recuperación: es la que tiene comienzo una vez terminado el 
ejercicio físico. En esta fase hay una disminución paulatina de la captación de O2, 
con un componente rápido que representa el costo de energía necesaria para 
formar el ATP y la Fosfocreatina gastados y saturar la mioglobina muscular. Luego 
hay un componente lento relacionado principalmente con la resíntesis de 
glucógeno consumido, eliminar el aumento de la temperatura residual y las 
catecolaminas remanentes. Este período coincide con el aumento del nivel de 
insulina y de glucagón en sangre, por lo que la captación de glucosa por el 
músculo es de 3 o 4 veces la de reposo.2 
El entrenamiento comprende el perfeccionamiento de la habilidad, fuerza y 
resistencia. 
 
2 http://www.intermedicina.com/Avances/Interes_General/AIG05.html 
http://www.intermedicina.com/Avances/Interes_General/AIG05.html
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
10 
El entrenamiento de resistencia aumenta la capacidad aeróbica máxima, es 
decir, la captación máxima de O2. Esta define la capacidad funcional del sistema 
cardiovascular y refleja el producto del VM cardíaco y la diferencia de O2 arterio-
venoso, se desprende que un cambio del consumo de O2 máximo debe reflejar un 
cambio correspondiente en el VM cardíaco máximo. 
El entrenamiento aumenta el tamaño y número de las mitocondrias por 
gramo de músculo; el nivel de actividad enzimática mitocondrial por gramo de 
proteína mitocondrial; la capacidad del músculo de oxidar las grasas, hidratos de 
carbono y cetonas; y la capacidad de generar ATP. El efecto neto de estos 
cambios en el músculo es un aumento de la capacidad para la extracción de O2 
periférico (diferencia arterio-venosa de O2 aumentada) y una reducción de la 
producción de lactato (mayor capacidad aeróbica) a cualquier carga de trabajo 
dada. 
A nivel cardiovascular el efecto del entrenamiento se caracteriza por una 
disminución de la FC y de la PA y un aumento del VS a una carga de trabajo sub-
máxima dada. La descarga simpática es menor, la RP total es menor, y la 
necesidad de sustrato del músculo en ejercicio se satisface en mayor medida por 
extracción que por aumento de la perfusión y de la presión de la perfusión. 
En consecuencia, los requerimientos de O2 del corazón son menores a una 
carga de trabajo dada, porque la FC, la pos-tcarga, el grado de acortamiento y la 
velocidad de acortamiento son menores. 
 
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
11 
 
TEMA 2 – SISTEMA CARDIO – RESPIRATORIO 
2.1 - Fisiología del corazón. 
El aparato cardiovascular se diseña evolutivamente para canalizar y dirigir 
la sangre a todos y cada uno de los tejidos y órganos que conforman el organismo, 
con objeto de refrescar continuamente el líquido intersticial y permitir los 
intercambios necesarios de líquidos, nutrientes, gases y desechos con los tejidos. 
Requiere por tanto, un circuito cerrado de canalización, una región de intercambio 
con los tejidos y una bomba. 
Como en el ser humano el sistema cardiovascular está organizado en dos 
circulaciones: la mayor o sistémica y la menor o pulmonar, cada una necesita una 
bomba que determine la presión de perfusión necesaria para que la sangre circule 
adecuadamente por su circuito, dado que cada uno tiene diferentes resistencias y 
características morfofuncionales. Pero ambas deben funcionar de forma acoplada, 
así se diseñan un par de bombas dispuestas en serie y reunidas en un único 
órgano denominado corazón. La bomba derecha es de baja presión porque recoge 
la sangre venosa de las cavas y la impulsa a la circulación menor o pulmonar de 
resistencia. La izquierda es de alta presión porque recoge la sangre oxigenada de 
la vena pulmonar y la impulsa a la circulación mayor o sistémica de alta resistencia 
y por tanto, de mayor presión. 
La función de este corazón se fundamenta en las propiedades eléctricas y 
contráctiles de sus células. Como órgano, presenta un ritmo de contracción 
autónomo, cuya frecuencia e intensidad de contracción dependen, tanto de las 
necesidades metabólicas del organismo, mediadas por el sistema simpático y 
parasimpático, como del volumen sanguíneo de entrada y las resistencias de 
salida. Toda esta actividad tiene un coste energético que puede ser limitante de la 
función. Cada despolarización acaba, normalmente, en una contracción/relajación 
que determina un ciclo cardiaco. 
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
12 
 
CORAZÓN 
Órgano formado por cuatro cámaras, dos superiores y dos inferiores 
separadas físicamente por un anillo fibroso valvular. 
Las cámaras superiores o aurículas son de pequeño volumen y con poca 
masa muscular. Reciben sangre del sistema venoso. La derecha de la circulación 
sistémica (vena cava inferior y superior) y la izquierda de la circulación pulmonar 
(vena pulmonar, aunque la sangre es de tipo arterial). 
Las cámaras inferiores, denominadas ventrículos, tienen mayor capacidad 
que las superiores y presentan una mayor masa muscular. El ventrículo derecho 
recibe la sangre de la aurícula derecha a través de la válvula tricúspide; y cuando 
se contrae la expulsa a través de la válvula pulmonar (válvula semilunar) a la 
arteria pulmonar. El ventrículo izquierdo, de mayor masa muscular, por tener que 
ejercer mayor fuerza de contracción para impulsar la sangre por la circulación 
mayor o sistémica, recibe la sangre de la aurícula izquierda a través de la válvula 
mitral (válvula bicúspide) y la impulsa, cuando se contrae, a la aorta a través de la 
válvula aórtica (válvula semilunar). 
Los ventrículos están separados por el tabique interventricular o septum y 
acaban en una punta o ápex. 
Este órgano está rodeado por una membrana serosa o pericardio, de tejido 
fibroso duro, dejando un espacio cuyo volumen líquido sirve como amortiguador 
cardiaco. Esta membrana impide la expansión excesiva del corazón ante un 
llenado también excesivo. El pericardio está fijado al diafragma por lo que la punta 
del corazón se encuentra más o menos fija. 
 
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
13 
El corazón tiene dos movimientos: 
Uno decontracción llamado sístole y otro de dilatación llamado diástole. 
Pero la sístole y la diástole no se realizan a la vez en todo el corazón, se 
distinguen tres tiempos: 
Sístole Auricular: se contraen las aurículas y la sangre pasa a los 
ventrículos que estaban vacíos. 
Sístole Ventricular: los ventrículos se contraen y la sangre que no puede 
volver a las aurículas por haberse cerrado las válvulas bicúspide y tricúspide, sale 
por las arterias pulmonar y aorta. Estas también tienen, al principio, sus válvulas 
llamadas válvulas sigmoideas, que evitan el reflujo de la sangre. 
Diástole general: Las aurículas y los ventrículos se dilatan, al relajarse la 
musculatura, y la sangre entra de nuevo a las aurículas. 
Los golpes que se producen en la contracción de los ventrículos originan 
los latidos, que en el hombre oscilan entre 70 y 80 latidos por minuto. 
 
 
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
14 
INERVACION 
El corazón está inervado por dos ramas nerviosas de orígenes diferentes. 
La rama simpática cuyas fibras postganglionares nacen en el ganglio 
estrellado y acaban sobre todos los tipos celulares del corazón. Su transmisor es 
la noradrenalina (NA) y los receptores cardíacos son del tipo beta-adrenérgicos. La 
estimulación simpática supone un incremento de las conductancias para el calcio y 
el sodio, por lo que se produce un incremento tanto de la frecuencia cardíaca, 
como de la conductibilidad, como de la contractilidad. 
La rama parasimpática procede del par craneal X (vago) y cada rama inerva 
diferencialmente a cada nodo auricular derecho. La rama derecha inerva a las 
células del nodo sinusal donde disminuye la frecuencia marcapasos por su efecto 
inhibidor de las corrientes de calcio y sodio y estimulador de las corrientes de 
potasio. La rama izquierda disminuye la conductibilidad en el nodo auriculo 
ventricular. El neurotransmisor utilizado es la acetilcolina (Ach) y los receptores 
cardíacos son de tipo muscarínico. 
En condiciones de reposo predomina el tono vagal. 
CELULAS CARDIACAS 
Las células excitoconductoras (CEC) tienen forma redondeada o alargada. 
Poseen pocas proteínas contráctiles dispersas por su protoplasma y carecen de 
sistema sarcotubular. 
Han perdido la capacidad para contraerse y se han especializado en crear 
PA (potenciales de acción) de forma automática (células excitadoras o 
marcapasos) y conducirlos (células conductoras) desde un punto a otro del 
corazón. Las CEC se agrupan formando nódulos y haces. 
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
15 
En los nódulos sinoauricular o de Keith-Flack y atrioventricular o de 
Aschow-Tawara predominan las células excitadoras y las conductoras en el haz de 
His y sus ramas y en las fibras de Purkinje. 
Las células musculares del corazón o tejido miocárdico, presentan 
características estructurales de tejido muscular esquelético, ya que poseen estrías 
transversales como éstos, formadas por filamentos contráctiles ordenados en 
sarcómeras o unidades contráctiles. Sin embargo, desde un punto de vista 
funcional presentan características de músculo liso, ya que muestran un 
comportamiento sincitial, al contraerse todo el tejido, de forma todo o nada cuando 
es activado por un estímulo supraumbral, procedente de las células marcapasos y 
modulado por la inervación externa. 
Las células miocárdicas de aproximadamente 50 a 100 um de longitud y 14 
a 20 um de diámetro se disponen de forma más o menos paralela, conectándose 
entre sí por los extremos y laterales, lo que permite zonas de baja resistencia 
eléctrica (gap-junctions), causantes de la rápida propagación de la despolarización 
causada por el estímulo bioeléctrico. En los extremos celulares las membranas 
citoplasmáticas de las dos células en continuidad, forman una serie de pliegues 
paralelos, que dan gran cohesión a dicha continuidad. Estos pliegues se 
denominan discos intercalares, y facilitan la propagación de la fuerza de 
contracción. Estas dos estructuras son la causa del comportamiento sincitial de 
este tejido muscular. 
Cada célula miocárdica contiene en su interior miofibrillas (responsables de 
la función contráctil) y mitocondrias (responsables de la producción de energía) 
(cuyo conjunto supone el 85% del contenido intracelular). Las miofibrillas son 
estriadas, al presentar bandas claras o bandas I (por su isotropía) y bandas 
oscuras o bandas A (por su anisotropía). Cada banda I está dividida en su mitad 
por una línea Z, y la región entre dos líneas Z se denomina sarcómera (unidad 
contráctil del músculo). El acortamiento de la sarcómera por deslizamiento activo 
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
16 
entre los filamentos de actina y miosina, determina la contracción de la fibra 
muscular. 
Cada célula miocárdica está rodeada por una membrana exterior formada 
por la propia membrana citoplasmática en aposición con la membrana basal, 
conjunto denominado sarcolema. Este sarcolema se invagina perpendicularmente, 
atravesando la célula a la altura de las líneas Z de la sarcómera, formando una red 
de túbulos transversos denominados túbulos T. El diámetro de estos túbulos es de 
aproximadamente 100 a 1000 Å y su luz es continua con el espacio extracelular. 
Junto a este sistema tubular, se encuentra el retículo sarcoplásmico, sistema 
intracelular de túbulos, profusamente conectados y dispuestos paralelamente a las 
sarcómeras, con la particularidad de que a la altura de las líneas Z, forman unas 
cisternas en estrecho contacto con los túbulos transversos, creándose zonas de 
baja resistencia eléctrica. Este conjunto formado por las cisternas y un túbulo, en 
medio de las líneas Z se denomina Díada (en vez de en las uniones A-I del 
músculo esquelético). El túbulo está encargado de la rápida propagación del 
potencial de acción generado en la membrana citoplasmática de la fibra, mientras 
que el retículo sarcoplásmico está relacionado con los movimientos de calcio y el 
metabolismo muscular. 
CELULAS CONDUCTORAS Y CONTRATILES 
Tanto las células contráctiles como las conductoras, cuando son excitadas 
con estímulos supraumbrales, sus membranas se despolarizan y generan un 
potencial de acción, llegando a invertirse su potencial hasta alcanzar unos +20 
mV. El potencial de acción, denominado potencial de acción rápido, muestra cinco 
fases características. Una fase 0 o de despolarización rápida, donde se invierte el 
potencial, seguida de una fase rápida (fase 1) de repolarización parcial. A 
continuación le sigue una fase meseta o fase 2 de unos 0,2 s, para dejar paso a 
una fase de repolarización o fase 3 que lleva el potencial a su valor de reposo o 
fase 4 
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
17 
En las células automáticas o marcapasos, la morfología del potencial de 
acción, denominado potencial de acción lento, generado como respuesta a una 
estimulación supraumbral es diferente, mostrando una fase menos, es decir cuatro 
fases: 0, 2, 3 y 4. 
Además de estas diferencias en las fases, se pueden observar otras 
diferencias importantes como son: las diferencias en el valor del potencial de 
reposo; en la amplitud del potencial alcanzado y en la inversión del mismo. Todo 
ello se debe a las diferentes características y tipos de conductancias que poseen 
estas poblaciones celulares. 
AUTOMATISMO DEL CORAZON 
Propiedad por la cual algunas células cardíacas presentan la capacidad de 
generar despolarizaciones rítmicas de su potencial de membrana (denominados 
potenciales marcapasos) que son propagados en todas direcciones, marcando el 
ritmo de despolarización del resto de las células cardíacas y en consecuencia el 
ritmo de contracción. 
Aunque en determinadas circunstancias todas las células cardiacas pueden 
generar potenciales marcapasos, en condiciones normales el marcapaso del 
corazón es el nódulo sinusal (SA). Su frecuencia espontánea de potenciales de 
acción es de 70 a 80 por minuto.Este nódulo activa al resto de las células 
excitables desencadenando la aparición de potencial de acción en cada una de 
ellas antes de que espontáneamente alcancen su umbral de activación. Si por 
cualquier circunstancia falla el marcapaso del nódulo sinusal otras células también 
excitables, marcapasos latentes, pueden tomar el mando y evitar la parada de la 
actividad cardíaca. Las células del nódulo atrio-ventricular descargan con una 
frecuencia espontánea de 40 a 60 potenciales de acción por minuto y las de 
Purkinje de 20 a 30 (marcapasos ideoventriculares). También las células 
contráctiles pueden en circunstancias excepcionales presentar despolarización 
diastólica y transformarse en marcapasos del corazón (marcapasos ectópicos). 
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
18 
El gradiente de potencialidad de marcapasos sigue el siguiente esquema: 
nodo SA > fascículo internodales > nodo AV > haz de His > sistema de Purkinje. 
Cuando se producen los bloqueos, existe un retardo de unos segundos 
hasta que el siguiente centro toma el relevo. Este retardo puede comprometer el 
riego sanguíneo en regiones sensibles como el cerebro. El retardo es mayor 
cuanto más lejano sea el centro de relevo. 
El automatismo de las células marcapasos es suprimido temporalmente 
cuando son sometidas a altas frecuencias de descarga (supresión por 
sobrecarga). Este es el mecanismo utilizado por las células del nodo sinusal para 
imponer su ritmo al resto. 
FACTORES 
El enfriamiento de 39 a 26º de una fibra de Purkinje, activa 
espontáneamente, produce reducción de la pendiente de la repolarización 
diastólica, prolonga la repolarización aumentando la duración del potencial de 
acción, desplaza la máxima despolarización diastólica a valores más positivos y no 
modifica el potencial umbral. 
EXCITIBILIDAD 
Se denomina así a la facilidad con la que puede ser activada una célula 
cardíaca. Se puede cuantificar midiendo la cantidad de corriente eléctrica 
necesaria para generar un potencial de acción (Va). Los cambios en la 
excitabilidad de las células cardíacas son el origen de las arritmias cardíacas. 
La excitabilidad viene determinada por dos factores: El valor del potencial 
umbral (Vu) y el tiempo en que durante el Va la célula no responde a un estímulo, 
refractariedad. 
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
19 
El Vu en las células auriculares e encuentra entre -30 y -60 mV, mientras 
que en los ventrículos está en -70 mV. Significa que las primeras son menos 
excitables que las segundas ya que su potencial umbral es menos negativo. La 
quinidina hace menos excitable a las células por hacer menos negativo el Vu. Las 
catecolaminas las hacen más excitables por aumentar el Vu (más negativo) 
Los dos tipos de fibras (rápidas y lentas) difieren en sus propiedades 
refractarias. 
En las fibras de respuesta rápida, una vez disparado el Pa, no podrá volver 
a activarse hasta que no alcance aproximadamente la mitad de su fase de 
repolarización (fase 3). Este tiempo se denomina periodo refractario absoluto 
(PRA). Abarca desde el inicio de la fase 0 hasta la mitad de la fase 3 (cuando el 
potencial de membrana vuelve a unos -50 mV). Durante este tiempo por 
encontrarse los canales rápidos de Na+ abiertos en la fase 0 e inactivados durante 
unos 200 ms, no se puede generar una nueva despolarización por entrada de Na+. 
Es necesario que éstos se activen nuevamente para que puedan abrirse e iniciar 
otra despolarización. 
Tras este período aparece un tiempo, conocido como periodo refractario 
relativo (PRR) que dura entre la 2ª mitad de la fase 3 hasta la fase 4, en el que los 
estímulos han de tener una intensidad muy alta para superar el umbral de 
excitación de la célula que se encuentra elevado. En este tiempo algunos canales 
rápidos de Na+voltaje - dependientes son activables y otros están aún inactivos, no 
recuperándose todos hasta que no se alcanza de nuevo el Vm de reposo. En los 
momentos iniciales de este periodo se consiguen Va de baja amplitud y duración 
frente a estímulos supraumbrales, invirtiéndose la relación intensidad/amplitud y 
duración a medida que nos acercamos a la fase 4. 
Estas despolarizaciones prematuras son causa de alteraciones en el ritmo 
cardiaco que pueden darse de forma natural o patológicas. 
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
20 
En las fibras lentas, el periodo refractario absoluto es similar en duración al 
de las fibras rápidas; sin embargo el periodo refractario relativo se suele alargar 
más (refractariedad posrepolarización), lo que significa que la recuperación de la 
excitabilidad es más lenta que en las fibras rápidas. Los potenciales evocados 
durante este periodo varian en amplitud y velocidad, siendo menores los inducidos 
en fases iniciales de este periodo e incapaces de propagarse. 
Los cambios en la duración del ciclo cardiaco y la aparición de 
posdespolarizaciones durante el periodo refractario relativo, son causa de arritmias 
cardíacas. 
CONDUCTIBILIDAD 
Todas las células del corazón conducen el potencial de acción sin 
decremento, excitando las células vecinas a través de las gap junctions existentes. 
La propagación del Va por el sistema conductor es dirigida, pero en la masa 
muscular es radial. Sin embargo la mecánica cardiaca requeire una sincronización 
entre la contracción de las aurículas, que vierten sangre en los ventrículos y la 
contracción de los ventrículos. Para ello , existe una desconexión funcional entre 
aurículas y ventrículos, gracias al anillo fibroso valvular, por lo que la única 
conexión entre aurículas y ventrículos se produce por el tejido conductor. La 
activación auricular supone la activación muscular casi simultánea de todo el 
miocardio auricular. La activación ventricular supone, debido a la mayor masa 
muscular, una activación secuencial que va desde el endocardio al epicardio y 
desde el septum al ápice y de ahí a las bases ventriculares. 
Como se ve en la figura, la transmisión del impulso generado en el nodo 
SA, tarda en llegar al último punto auricular 0,09 s, mientas que al último extremo 
ventricular tarda 0,22 s. En la transmisión aurículo - ventricular se produce un 
retardo de 0,12 s. 
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
21 
LA VELOCIDAD con que una célula propaga el Va en su membrana 
depende de las características de su Va y de su resistencia eléctrica longitudinal. 
Cuanto más amplia y pendiente sea la fase 0 de su Va y más gruesa sea su 
sección, más rápidamente propagará el Va. Esto explica que los nódulos 
conduzcan muy lentamente, pues sus células son pequeñas con un potencial 
lento, y que las fibras de Purkinje sean las más rápidas pues son células más 
grandes y presentan un Va rápido. 
Los factores que influyen en la velocidad de propagación del Va son: 
 pendiente de la fase 0 
 tiempo de repolarización 
 amplitud del potencial capaz de despolarizar a células adyacentes. 
 concentración extracelular de potasio 
 diámetro de las fibras 
 actividad del sistema nervioso 
 drogas 
CONDUCCIÓN AURICULAR 
El potencial de acción (Va) generado en el nodo sinusal activa inicialmente 
a las células musculares auriculares. En el nodo sinusal se distinguen dos tipos de 
células las células P o pacemaker, ovoideas y pálidas y las células T o de 
transición, de forma alargada que se situan entre las células P y las celulas 
musculares auriculares. El impulso se propaga como una onda circular que invade 
progresivamente todas las células musculares de la pared auricular a una 
velocidad de 1 m/s. 
Para explicar la contracción sincrónica de ambas aurículas, a pesar de la 
diferente distancia que el potencial de acción recorre para activar las células 
contráctiles de la aurícula izq. y derecha, se ha propuesto que existen vías 
preferentes de conducción que conducen el potencial de acción a mayor velocidad 
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO22 
(el fascículo interatrial o de Bachmann y el internodal , anterior, medio y 
posterior) aunque no se ha demostrado la existencia de tejido específico de 
conducción en la masa muscular auricular. Se estima que es la propia ordenación 
espacial de las fibras musculares auriculares las que constituyen estas vías 
preferentes funcionales. 
La onda de despolarización tarda unos 40 ms en llegar al nodo AV y unos 
90 a las células más alejadas de la aurícula izquierda. 
CONDUCCIÓN AURICULO-VENTRICULAR 
El potencial de acción (Va) a la vez que activa las fibras musculares 
auriculares alcanza el nódulo atrioventricula(NAV), situado en el lado derecho del 
septum interauricular, próximo a la válvula tricúspide y el seno coronario. 
En el NAV se distinguen funcionalmente 3 regiones: 
1. La aurículo-nodal (AN) formada por células de transición (T) que se 
situan entre las células contráctiles y las de la región nodal. 
2. La región Nodal (N) en la que predominan células pequeñas de Va lento 
y muy poco excitables. En esta región se produce: 
Un retardo en la conducción del Va. Se reduce a 0.02-0.05 m/s la velocidad 
de conducción y la despolarización del haz de His no ocurre hasta 90-100 ms 
después de haberse activado el nódulo. Este retardo determina que las aurículas y 
los ventrículos no se contraigan al mismo tiempo, permitiendo que la sangre 
impelida por la contracción auricular pueda llenar los ventrículos antes que estos 
se contraigan. 
Un bloqueo en la conducción cuando el número de impulsos que alcanzan 
al NAV es superior a su capacidad máxima de conducción. El periodo refractario 
relativo de las células de la región N es muy largo y esto limita a 180 el número 
máximo de impulsos que es capaz de conducir por minuto. Cuando la frecuencia 
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
23 
de Va que llegan a esta región es mayor, se encuentran a las células en 
PRA y por tanto, no excitables, bloqueándose su conducción. 
Una conducción anterógrada, pues aunque la conducción retrógrada (desde 
ventrículos a aurículas) puede ocurrir es poco probable, pues la velocidad de 
conducción en sentido retrógrado es menor que en el anterógrado y por tanto el 
número de impulsos que pueden circular en sentido inverso es menor y se 
bloquean antes. 
3. La región de transición entre el nódulo y el haz de His (NH) en la que 
existen células de transición y células P que son las que funcionan como 
marcapasos cuando se bloquea totalmente la conducción aurículo-ventricular. 
En algunas ocasiones la activación se propaga además de por la vía normal 
(NAV-Haz de His), por una derivación secundaria de fibras rápidas que comunican 
la aurícula con el ventrículo.Se crea así un mecanismo de reentrada que lleva a 
una sobreexcitación ventricular, síndrome de pre-excitación ventricular o de Wolff - 
Parkinson - White. 
Los antagonistas del Ca2+ retrasan la conducción aurículo-ventricular, así 
como la estimulación vagal o la aplicación de fármacos como la adenosina o la 
digital. La estimulación simpática acelera el tiempo de conducción. 
CONDUCCIÓN VENTRICULAR 
Activado el haz de His, el potencial de acción se propaga a través de dicho 
haz, cursando por el endocardio hacia el lado derecho del septum unos 12 mm 
para dividirse en dos ramas. La derecha, que es continuación del haz y desciende 
por el lado derecho del septum; y la izquierda (de mayor diámetro) que sale 
perpendicularmente y cruza el tabique, bifurcándose a su vez en en una división 
anterior y otra posterior. Luego se ramifican en una red extensa de fibras: las fibras 
de Purkinje (las células cardíacas más grandes (70-80 um)). La alta velocidad de 
conducción (1-4 m/s) permite que se activen con muy poca diferencia de tiempo 
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
24 
ambos ventrículos. Primero se activa todo el endocardio siguiendo a menor 
velocidad (0,3 a 0,4 m/s)la activación del epicardio. 
La contracción ventricular se inicia en el septum (haciéndose más rígido y 
actuando como punto de anclaje para el resto del músculo cardíaco) y los 
músculos papilares (evitando la reversión valvular durante la eyección ventricular). 
Aunque la masa del ventrículo derecho es menor que la del izquierdo, la 
contracción es casi simultánea en ambos, debido a un aumento en la velocidad de 
conducción de la rama izquierda, ya que las fibras conductoras tienen mayor 
diámetro. El ápice se contrae antes que las bases ventriculares. 
Las fibras de Purkinje presentan un tiempo de meseta mayor que en las 
células contráctiles, lo que les supone un mayor PRA, por lo que actúan como 
freno frente a despolarizaciones auriculares prematuras, con mayor efectividad a 
bajas frecuencias, ya que la duración del PRA de estas fibras es inverso a la 
frecuencia de despolarización. 
MECANISMO DE REENTRADA 
Este fenómeno se explica porque normalmente, cuando entra el potencial 
de acción (Va) en los ventrículos y excita a todas sus células miocárdicas, una vez 
contraídas todas se ecuentran en fase de repolarización y por tanto refractarias, 
por lo que dicho Va se extingue. Hasta que no llega otro Va nuevo no se produce 
una nueva excitación y contracción miocárdica. Ahora bien, si el Va que 
normalmente se extingue por no encontrar células excitables las encontrara, 
volvería a producir despolarización y contracción parcial, es decir se produciría un 
fenómeno de reentrada del Va. 
Posibles mecanismos que favorecen este fenómeno: 
- Cuando el trayecto del impulso es suficientemente largo como para que 
cuando vuelva el Va se encuentre ya células repolarizadas y excitables (corazones 
dilatados). 
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
25 
- Si disminuye la velocidad suficientemente como para que de tiempo a la 
repolarización de las células (bloqueo en el sistema de Purkinje, isquemia 
muscular, concentraciones elevadas de K+, etc.) 
- Por disminución del periodo refractario celular (adrenalina, estímulos 
eléctricos repetidos, etc). 
FACTORES MODULADORES DE LA VELOCIDAD DE CONDUCCIÓN 
ELECTROCARDIOGRMA 
Sobre la base de las propiedades conductoras de los líquidos corporales 
(teoría del conductor de volumen), las corrientes eléctricas generadas en el 
corazón durante cada ciclo cardíaco, determinan campos eléctricos que se 
extienden por el líquido electrolítico corporal, los cuales generan diferencias de 
potencial entre electrodos colocados debidamente en la superficie corporal. Así 
podemos obtener de una forma incruenta la evolución eléctrica del ciclo cardíaco. 
El conjunto de ondas e intervalos obtenidos durante un ciclo cardíaco, como 
consecuencia del registro superficial de la actividad eléctrica cardíaca es lo que 
denominamos ELECTROCARDIOGRAMA. De él podemos obtener información del 
estado funcional del corazón en cuanto a su excitación y propagación del potencial 
de acción, así como de las posibles alteraciones asociadas. 
El registro electrocardiográfico refleja en papel o monitor, la gráfica 
resultante de como "ven" los electrodos de registro situados en la superficie 
corporal, los cambios eléctricos que se producen en cada ciclo cardíaco. Es decir, 
si hay corrientes y si éstas van o vienen hacia los electrodos exploradores, así 
como la intensidad de las mismas. Las corrientes son siempre extracelulares. 
La amplitud de las corrientes depende de la dirección de la corriente con 
respecto al electrodo explorador y de la intensidad de las corrientes extracelulares 
durante el paso del potencial de acción, y esta última depende del número de 
http://www.webfisio.es/fisiologia/cardiovascular/textos/electro.htm
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
26 
células activas en cada momento. De acuerdo con la constitución celular 
cardíaca, son las células musculares auriculares y ventriculares las únicas que por 
su número son capaces de generar corrientes extracelulares medibles. No 
obstante, estas corrientes son demasiadospequeñas (< 1 mV) lo que supone la 
necesidad de su amplificación para que puedan ser registradas. (Calibración 1 mV 
= 1 cm). Cuando el registro es en papel, éste se mueve a una velocidad de 25 
mm/s. 
El método fue desarrollado a principios de siglo XX por Willem Eithoven en 
Leiden y Augustus Waller en Londres. 
Definición de los componentes característicos de un registro 
electrocardiográfico tomados en la derivación bipolar II 
Segmentos: trayectos que se encuentran entre dos puntas u ondas. 
Intervalo: abarca ondas y segmentos. 
Onda P: onda de despolarización del músculo auricular. Su amplitud normal 
no debe exceder los 0,25 Mv 
Intervalo PQ: tiempo invertido en la propagación de la excitación por la 
aurículas, nodo AV, haz de His y las ramas ventriculares (0,18 a 0,20 s), el mayor 
tiempo se invierte en el cruce del nodo AV. 
Complejo QRS: onda de despolarización ventricular. Tiempo =< 0,1 s. Si la 
duración es mayor de =,12 s es índice de transtornos en la conducción ventricular. 
Onda Q: deflexión que precede a la R y corresponde a la despolarización 
del tabique interventricular. 
Onda R: deflexión que corresponde al vector que representa la 
despolarización de la masa ventricular. 
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
27 
Onda S: deflexión que sigue a la onda R y corresponde con la 
despolarización de las zonas basales ventriculares. 
Segmento ST: línea isopotencial que representa la fase meseta de todas las 
células ventriculares, coincide con la contracción ventricular. Su duración depende 
de la frecuencia. 
TAV: (deflexión Intrinsecoide o Tiempo de Activación Ventricular) tiempo 
transcurrido entre el inicio del complejo QRS y el nadir de la onda R 
Punto J: Es el punto isoeléctrico y se alcanza cuando todo el ventrículo está 
despolarizado. 
Onda T: onda de repolarización ventricular. Tiene la misma polaridad que la 
onda R. 
La repolarización no es simétrica a la despolarización, porque es más 
rápida en la punta del corazón que en la base y en la pared externa del corazón 
que en la interna. 
Onda U: aparece algunas veces. Origen no bien establecido. 
Intervalo QT: representa la duración total de la sístole eléctrica ventricular. 
Normalmente oscila entre 0,32 y 0,40 s. 
Segmento TP: línea isopotencial de inactividad cardíaca. 
Intervalo RR: corresponde a la duración de un periodo cardíaco. Se utiliza 
para medir la frecuencia cardíaca. Tiempo normal es de 0,8 s., lo que supone una 
frecuencia de 75 latidos/min. 
La repolarización auricular no puede verse, dada la pequeña masa 
muscular, quedando oculta por la despolarización ventricular. 
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
28 
CONTRACTILIDAD 
Capacidad del tejido muscular cardíaco en generar tensión de acortamiento 
cuando es activado por un potencial de acción. 
El conjunto de procesos que ocurren entre la despolarización activa del 
sarcolema, la contracción de la fibra muscular y la recuperación de su longitud 
inicial constituyen el acoplamiento excitación-contracción-relajación. 
La contractilidad de la fibra muscular va a depender fundamentalmente de 
la disponibilidad de calcio iónico libre intracelular. 
La fuerza o tensión de contracción con acortamiento o no de sus longitud, 
va a depender de la disponibilidad de calcio iónico libre intracelular y de la longitud 
de reposo de la fibra. 
Luego para regular la fuerza de contracción, debemos controlar el calcio 
iónio libre intracelular y la longitud inicial de la fibra muscular. 
La relajación requiere activar los mecanismos celulares que retiran el calcio 
iónico libre citoplasmático. 
El músculo cardíaco sigue la ley del "todo o nada" de forma que ante un 
estímulo supraumbral se contrae toda la masa muscular, no existiendo el 
fenómeno de reclutamiento típico del músculo esquelético, dadas sus 
características sincitiales en cuanto a la propagación del potencial de acción entre 
las células y su respuesta mecánica conjunta. 
TETANIZACIÓN CARDÍACA 
La relación temporal entre el potencial de acción y la contracción en el 
músculo cardíaco impide que éste pueda ser tetanizado, proceso que podría ser 
letal para la vida por impedir la función de sístole y diástole del corazón. La fibra 
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
29 
muscular cardíaca tarda en completar su ciclo contráctil, contracción y 
relajación, aproximadamente el mismo tiempo que dura el potencial de acción. 
Durante la fase 0, 1 y 2 del potencial de acción las células miocárdicas se 
encuentran en período refractario absoluto (PRA). A partir de un Vm de -40 mV, 
entran en la fase de PRR (periodo refractario relativo), en el que los potenciales de 
acción deben ser muy intensos para que se produzcan potenciales de acción de 
baja amplitud y no propagables. Cuando la célula vuelve a su excitabilidad normal 
ya se ha cubierto el ciclo contráctil y un nuevo estímulo desencadenará una nueva 
e independiente contracción que no se puede sumar a la anterior, lo que hace 
imposible tetanizar el músculo cardíaco. Este mecanismo es un sistema de 
seguridad que evita que el corazón se contraiga de forma tetánica y se produzca el 
ciclo contracción-relajación necesario para el llenado y vaciado del corazón. 
Sin embargo, aumentando el número de estímulos supraumbrales en la 
unidad de tiempo, se observa una respuesta mecánica de contracciones 
crecientes en amplitud: fenómeno de la escalera.3 
 
 
 
3 http://www.webfisio.es/fisiologia/cardiovascular/textos/cor1.htm 
http://www.webfisio.es/fisiologia/cardiovascular/textos/cor1.htm
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
30 
2.2 - Capacidades y volúmenes del sistema respiratorio. 
La respiración es el proceso por el cual ingresamos aire (que contiene 
oxígeno) a nuestro organismo y sacamos de él aire rico en dióxido de carbono. Un 
ser vivo puede estar varias horas sin comer, dormir o tomar agua, pero no puede 
dejar de respirar más de tres minutos. Esto grafica la importancia de la respiración 
para nuestra vida. 
El sistema respiratorio de los seres 
humanos está formado por: 
Vías Respiratorias 
El sistema respiratorio se compone 
principalmente de 2 elementos en general: las 
vías respiratorias y los pulmones. 
Las vías respiratorias: son las fosas nasales, la faringe, la laringe, la 
tráquea, los bronquios y los bronquíolos. La boca también es, un órgano por donde 
entra y sale el aire durante la respiración. 
Las fosas nasales son dos cavidades situadas encima de la boca. Se abren 
al exterior por los orificios de la nariz (donde reside el sentido del olfato) y se 
comunican con la faringe por la parte posterior. En el interior de las fosas nasales 
se encuentra la membrana pituitaria, que calienta y humedece el aire que 
inspiramos. De este modo, se evita que el aire reseque la garganta, o que llegue 
muy frío hasta los pulmones, lo que podría producir enfermedades. No confundir 
esta membrana pituitaria con la glándula pituitaria o hipófisis. 
Ubicación de la Faringe en el tubo respiratorio. 
La faringe se encuentra a continuación de las fosas 
nasales y de la boca. Forma parte también del sistema 
digestivo. A través de ella pasan el alimento que ingerimos y el aire que 
http://bibliotecadeinvestigaciones.files.wordpress.com/2011/02/vc3adas-respiratorias.jpg
http://bibliotecadeinvestigaciones.files.wordpress.com/2011/02/ubicacic3b3n-de-la-faringe.jpg
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
31 
respiramos. Tubo musculoso situado en el cuello y revestido de membrana 
mucosa que conecta la nariz y la boca con la tráquea y el esófago y por el que 
pasan tanto el aire como los alimentos. En el hombre mide unos 13 cm y queda 
delante de la columna vertebral. Alberga las amígdalas y, en los niños, los ganglios 
adenoides. Como arranca de la parte posterior de la cavidad nasal, su extremo 
más alto se llama nasofaringe. La inferior u orofaringeocupa la zona posterior de 
la boca. Termina en la epiglotis, un pliegue cartilaginoso que impide la entrada de 
alimentos en la tráquea, pero no obstaculiza su paso al esófago. Las llamadas 
trompas de Eustaquio comunican la faringe con el oído medio y equilibran la 
presión del aire a ambos lados del tímpano. 
Ubicación de la Laringe en el tubo respiratorio. 
La laringe está situada en el comienzo de la tráquea. 
Cámara hueca en la que se produce la voz; en mamíferos y anfibios se encuentra 
en la parte frontal o superior de la tráquea. En los mamíferos une la porción inferior 
de la faringe con la tráquea y ocupa una posición frontal o ventral en relación con 
el esófago, por detrás de la piel y el tejido conectivo de la garganta. La laringe está 
sujeta por medio de ligamentos al hueso hioides, situado en la base de la lengua. 
El bastidor esquelético de la laringe es un conjunto de tres grandes 
estructuras cartilaginosas —epiglotis, cartílago tiroides y cartílago cricoides— y 
varios pares de pequeños cartílagos, los más importantes de ellos son los 
llamados aritenoides. La epiglotis es un cartílago ancho situado por delante del 
tiroides que se extiende hasta la parte superior de éste. 
Ubicación de la tráquea y la 
epiglotis, cartílago fundamental en el 
proceso de respiración y digestión 
simultáneas. 
http://bibliotecadeinvestigaciones.files.wordpress.com/2011/02/ubicacic3b3n-de-la-laringe.jpg
http://bibliotecadeinvestigaciones.files.wordpress.com/2011/02/trc3a1quea-y-epiglotis-of.jpg
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
32 
Por lo general, la epiglotis está orientada hacia arriba, pero cuando 
sustancias sólidas o líquidas pasan desde la boca hacia el esófago, la epiglotis se 
pliega hacia abajo sobre la glotis, apertura que existe entre las cuerdas vocales, 
para evitar que la comida entre en la tráquea. 
La tráquea es un conducto de unos doce centímetros de longitud. Se 
extiende entre la laringe y los bronquios, y se sitúa por delante del esófago. La 
tráquea está formada por numerosos hemianillos cartilaginosos, abiertos por su 
parte dorsal, que es adyacente al esófago. Estos anillos se distribuyen unos sobre 
otros y están unidos por tejido muscular y fibroso. En el ser humano, la tráquea 
tiene una longitud de 10 cm y 2,5 cm de diámetro. Su superficie interna está 
revestida por una membrana mucosa ciliada. 
Estructura de los Bronquios y Bronquiolos 
Los bronquios son los dos tubos en que se 
divide la tráquea. Penetran en los pulmones, donde 
se ramifican una multitud de veces, hasta llegar a 
formar los bronquiolos. Conducen el aire desde la 
tráquea a los alveolos pulmonares. Los bronquios 
son tubos con ramificaciones progresivas 
arboriformes (25 divisiones en el hombre) y diámetro decreciente, cuya pared está 
formada por cartílagos y capas muscular, elástica y mucosa. Al disminuir el 
diámetro pierden los cartílagos, adelgazando las capas muscular y elástica. 
Como los bronquios son la continuación de la parte conductora del aire que 
van desde la tráquea hasta los alveólos, en primer lugar se ramifica en dos 
bronquios principales, uno derecho (que se introduce en el pulmón derecho de 
forma bastante vertical) y otro izquierdo (con una penetración en el pulmón 
izquierdo más horizontal, ya que hay el corazón en este lado y por tanto no puede 
descender tanto). 
http://bibliotecadeinvestigaciones.files.wordpress.com/2011/02/bronquios-y-bronquiolos.jpg
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
33 
Los bronquios principales son histológicamente muy similares a la tráquea. 
A continuación aparecen los bronquios lobares primarios (3 en el pulmón derecho 
y 2 en el izquierdo). Estos bronquios ya no tienen un cartílago continuo aunque las 
placas forman un anillo. A continuación vienen los bronquios secundarios y los 
terciarios y finalmente los respiratorios los cuales acaban en los sacos alveolares, 
lugar donde se realiza la respiración o intercambio gaseoso entre la sangre y el 
aire inspirado. 
LOS PULMONES 
Son órganos pares situados en la cavidad torácica que llevan a cabo la 
respiración. Están presentes en mamíferos, aves y reptiles. Muchos anfibios y 
algunos peces también presentan pulmones. 
Parecidos a un par de esponjas, forman uno de los órganos más grandes 
de tu cuerpo. Su función esencial, compartida con el sistema circulatorio, es la 
distribución de oxígeno y el intercambio de gases. Tienen la capacidad de 
aumentar de tamaño cada vez que inspiras y de volver a su tamaño normal 
cuando el aire es expulsado. 
Estructura de los Pulmones 
Humanos 
En los seres humanos se localizan 
en la cavidad torácica, limitada por arriba 
por el cuello y por debajo por el 
diafragma, un músculo con forma de 
cúpula que separa esta cavidad de la 
abdominal. Los pulmones de los recién nacidos son de color rosado mientras que 
los de las personas adultas presentan distintas manchas grisáceas como 
consecuencia de las pequeñas partículas de polvo presentes en la atmósfera, que 
acceden a los pulmones con el aire inspirado. 
http://bibliotecadeinvestigaciones.files.wordpress.com/2011/02/estructura-del-pulmc3b3n.jpg
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
34 
El pulmón derecho es más grande que el izquierdo. Esto, porque está 
dividido en tres lóbulos -superior, medio e inferior- y el izquierdo solamente en dos 
–superior e inferior. Dentro de los pulmones, los bronquios se subdividen en 
bronquiolos, que dan lugar a los conductos alveolares; éstos terminan en unos 
saquitos llamados alveolos que están rodeados de una tupida red de capilares 
sanguíneos. La superficie alveolar total es de 93 m2, casi 50 veces el área de la 
piel. Cada pulmón tiene entre 300 y 400 millones de alveolos. 
Estructura Interna de los Pulmones 
En el ser humano adulto cada pulmón mide entre 25 y 30 cm de largo y 
tiene una forma más o menos cónica. Estos dos órganos están separados por una 
estructura denominada mediastino, que encierra el corazón, la tráquea, el timo, el 
esófago y vasos sanguíneos. El pulmón está recubierto por una membrana serosa 
que presenta dos hojas, una llamada pleura pulmonar o visceral, que se adhiere a 
los pulmones; la otra, está separada de la pleura parietal—una membrana similar 
situada en la pared de la cavidad torácica— por un fluido lubricante y que tapiza el 
interior de la cavidad torácica. 
Estas dos capas se encuentran en contacto, deslizándose una sobre otra 
cuando tus pulmones se dilatan o contraen. Entre ellas se encuentra la cavidad 
pleural, que se encarga de almacenar una pequeña cantidad de líquido, 
cumpliendo una función lubricadora. Pero la misión principal de la membrana 
pleural es evitar que tus pulmones rocen directamente con la pared interna de la 
cavidad torácica, manteniendo una presión negativa que impide el colapso de los 
pulmones. 
 
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
35 
Los Alvéolos: la unidad funcional 
Ubicación y estructura de los Alvéolos, la Unidad Funcional del Pulmón. 
 
Los alvéolos son considerados la Unidad Funcional del Pulmón, y son sacos 
terminales del aparato respiratorio en el que se realiza el intercambio de gases 
entre la sangre y el aire respirado. 
Cada alveolo está envuelto por una tupida red de capilares interconectados 
entre sí. El revestimiento interno de los alveolos está compuesto por neumocitos 
tipo I, aplanados, a través de los que se produce el intercambio de gases, y 
neumocitos tipo II, redondeados, que fabrican el surfactante pulmonar (sustancia 
que disminuye la tensión superficial de la interfaz aire-líquido facilitando la 
expansión alveolar). Las paredes de separación entre alveolos presentan 
intercomunicaciones (poros de Kohn), abundantes fibras elásticas (responsables 
de la contracción pulmonar durante la espiración) y macrófagos encargados de la 
primera barrera de defensa inmune. 
Cuando los alvéolos se llenan con el aire inhalado, el oxígenose difunde 
hacia la sangre de los capilares, que es bombeada por el corazón hasta los tejidos 
del cuerpo. El dióxido de carbono se difunde desde la sangre a los pulmones, 
desde donde es exhalado. 
http://bibliotecadeinvestigaciones.files.wordpress.com/2011/02/ubicacic3b3n-y-estructura-de-los-alvec3b3los.jpg
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
36 
Diafragma 
El diafragma es el músculo que permite realizar los 
movimientos de respiración (Inhalar y exhalar) 
Es un músculo extenso que separa la cavidad torácica de la abdominal. En 
los seres humanos el diafragma está unido a las vértebras lumbares, a las costillas 
inferiores y al esternón. Las tres principales aberturas del diafragma permiten el 
paso del esófago, la aorta, los nervios, y los vasos linfáticos y torácicos. 
El diafragma de los seres humanos es de forma elíptica y aspecto rugoso. 
Está inclinado hacia arriba, más elevado en la parte anterior que en la posterior y 
tiene forma de bóveda cuando está relajado. La respiración está asistida por la 
contracción y distensión de este músculo. Durante la inspiración se contrae y al 
estirarse aumenta la capacidad del tórax; entonces, el aire tiende a entrar en los 
pulmones para compensar el vacío creado. Cuando se relaja, el aire se expulsa. 
Además, al contraerse ejerce presión sobre el abdomen, y de esta manera 
ayuda al estómago a realizar la digestión. Las contracciones espasmódicas 
involuntarias del diafragma originan el hipo. 
PROCESO DE LA RESPIRACIÓN 
La respiración, de manera generalizada consiste en tomar oxigeno del aire y 
desprender el dióxido de carbono que se produce en las células. 
El transporte de oxígeno en la sangre es realizado por los glóbulos rojos, 
quienes son los encargados de llevarlo a cada célula, de nuestro organismo, que 
lo requiera. Al no respirar no llegaría oxígeno a nuestras células y por lo tanto no 
podrían realizarse todos los procesos metabólicos que nuestro organismo requiere 
para subsistir, esto traería como consecuencia una muerte súbita por asfixia (si no 
llega oxígeno a los pulmones) o una muerte cerebral (si no llega oxígeno al 
cerebro. 
http://bibliotecadeinvestigaciones.files.wordpress.com/2011/02/el-diafragma.gif
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
37 
Tiene tres fases: 
1. Intercambio de gases. 
2. El transporte de gases. 
3. La respiración en las células y tejidos. 
Respiramos unas 17 veces por minuto y cada vez introducimos en la 
respiración normal ½ litro de aire. El número de inspiraciones depende del 
ejercicio, de la edad etc. la capacidad pulmonar de una persona es de cinco litros. 
A la cantidad de aire que se pueda renovar en una inspiración forzada se llama 
capacidad vital; suele ser de 3,5 litros. 
Intercambio de gases: oxígeno para la sangre y dióxido de carbono para el 
ambiente 
 
INSPIRACIÓN O INHALACIÓN 
Cuando el diafragma se contrae y se mueve hacia abajo, los músculos 
pectorales menores y los intercostales presionan las costillas hacia fuera. La 
cavidad torácica se expande y el aire entra con rapidez en los pulmones a través 
de la tráquea para llenar el vacío resultante. 
 
ESPIRACIÓN O EXHALACIÓN 
Cuando el diafragma se relaja, adopta su posición normal, curvado hacia 
arriba; entonces los pulmones se contraen y el aire se expele. 
Proceso de la Inhalación y la Exhalación: los dos movimientos respiratorios 
del organismo. 
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
38 
El primer paso en el proceso respiratorio consiste en la inhalación, es decir, 
introducir el aire al cuerpo a través de la nariz, entrando en la faringe, siguiendo la 
epiglotis (ésta cubre a la tráquea mientras comes para evitar que los alimentos 
entren a las vías respiratorias), pasando después a la laringe, el aire viaja 
entonces por la tráquea, que es la vía que lo conduce a los pulmones. 
 
El intercambio de Oxígeno y dióxido de Carbono 
entre la sangra y el aire, se lleva a cabo en los 
Alvéolos. 
Al llegar a los pulmones, la tráquea se divide en 
2 tubos más angostos llamados bronquios, cada uno 
de ellos se divide a su vez en numerosas 
ramificaciones en los que al final se encuentran miles 
de sacos de pared delgada llamados alveólos, los 
cuales son considerados como la Unidad Funcional del 
Pulmón, porque es en estos sacos donde el oxígeno y 
el dióxido de carbono se intercambian por difusión entre el aire y la sangre, este es 
el proceso de la respiración externa. 
http://bibliotecadeinvestigaciones.files.wordpress.com/2011/02/inhalar-y-exhalar.gif
http://bibliotecadeinvestigaciones.files.wordpress.com/2011/02/intercambio-de-gases-2.png
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
39 
 
De esta manera, cuando el aire llega a los alvéolos, parte del oxígeno del 
aire se difunde en los vasos sanguíneos que los rodean atravesando las finísimas 
paredes y pasa a los glóbulos rojos de la sangre. 
Y el dióxido de carbono que traía la sangre pasa al aire, así la sangre 
venenosa se convierte en sangre arterial esta operación se denomina hematosis. 
 
Transporte de Gases: 
Una vez que el oxígeno del aire se difunde en los vasos sanguíneos que 
rodean a los alveólos, es transportado por los glóbulos rojos de la sangre hasta el 
corazón y después distribuido por las arterias a todas las células del cuerpo, donde 
se usa en la respiración celular. En este proceso se utiliza el oxígeno por el cual se 
descompone la glucosa, lo cual da como resultado la liberación de energía y la 
formación de ATP, originando Dióxido de Carbono y agua como productos de 
desecho, difundiéndose en la sangre y posteriormente es transportado hacia los 
pulmones. 
En el transporte de gases, la sangre oxigenada llega al corazón por medio 
de la arteria pulmonar 
El dióxido de carbono es recogido en parte por los glóbulos rojos y parte por 
el plasma y transportado por las venas cavas hasta el corazón y de allí es llevado 
a los pulmones para ser arrojado al exterior. 
La sangre que llega a los pulmones, previene de las células del cuerpo, y 
tiene un alto contenido de dióxido de carbono y baja de oxígeno. Así, el dióxido de 
carbono del cuerpo se difunde desde la sangre hacia el aire de los alvéolos, para 
ser eliminado del organismo. 
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
40 
 
Mientras que el oxígeno se difunde desde el aire de los alvéolos hacia la 
sangre, con lo cual, esta se vuelve rica en oxígeno. Esta sangre ya oxigenada, 
deja los pulmones y es transportada hacia el corazón quien la bombea a todas las 
células del cuerpo. Repitiéndose entonces el ciclo.4 
Un individuo respira en condiciones normales 14 a 16 veces por minuto. En 
cada ciclo (inspiración-espiración) entran y salen alrededor de 500 ml de aire, 
volumen denominado »aire respiratorio«. Al multiplicar este volumen por el número 
de respiraciones por minuto, se obtiene el »volumen-minuto«, o sea, la cuantía de 
la »ventilación pulmonar«, cuyo valor es, por lo tanto, de unos 7 a 8 litros. Tanto la 
profundidad como la frecuencia de las respiraciones pueden aumentar, lo que 
modifica el volumen de aire movilizado en la siguiente forma: 
 
1. Puede aumentar el volumen del aire inspirado y llegar hasta unos 3.000 ml por 
cada inspiración. El volumen de aire que penetra, sobre la cantidad normal, es 
llamado »aire inspiratorio de reserva« o »aire complementario«. Su valor es de 
unos 2.500 ml (3.000 ml menos 500 ml de »aire corriente«). 
Naturalmente, con el aumento del aire inspirado se eleva paralelamente el 
volumen del aire espirado. 
 
2. Puede expulsarse, además del volumen espiratorio normal, una cantidad 
adicional de aire, denominada aire espiratorio de reserva o suplementario cuyo 
volumen es de unos 1.000 ml. 
 
4 http://bibliotecadeinvestigaciones.wordpress.com/biologia/sistemas-y-aparatos-del-cuerpo-
humano/sistema-respiratorio/ 
http://bibliotecadeinvestigaciones.wordpress.com/biologia/sistemas-y-aparatos-del-cuerpo-humano/sistema-respiratorio/http://bibliotecadeinvestigaciones.wordpress.com/biologia/sistemas-y-aparatos-del-cuerpo-humano/sistema-respiratorio/
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
41 
La suma del aire respiratorio, del aire complementario y del aire 
suplementario es la »capacidad vital« que alcanza aproximadamente 400 ml. Los 
valores mencionados están en relación directa con la superficie corporal y son 
ligeramente inferiores en el sexo femenino. En general, la capacidad de realizar un 
trabajo muscular depende en forma importante de la capacidad vital del individuo, 
ya que el trabajo requiere aporte de O2. 
Después de una espiración máxima los pulmones albergan todavía unos 
1.500 ml de aire, volumen denominado aire residual y que se expulsa sólo 
mediante su colapso total cuando, por ejemplo, penetra aire al espacio intrapleural 
capaz de producirlo. Se entiende por capacidad funcional la suma del aire 
espiratorio de reserva y del aire residual. La capacidad total de los pulmones (aire 
respiratorio, inspiratorio de reserva, aspiratorio de reserva, aire residual), es 
alrededor de 5,5 litros. 
Para poder evaluar la capacidad funcional de los pulmones no basta, sin 
embargo, determinar la capacidad vital, sino que es necesario medir la cantidad 
máxima de aire que los pulmones pueden movilizar en la unidad de tiempo, o sea, 
la magnitud de la ventilación pulmonar máxima. Un individuo normal, al respirar tan 
profunda y frecuentemente como es capaz, puede movilizar entre 110 y 160 litros 
de aire por minuto. Sin embargo, sólo una parte de este volumen será utilizado en 
el intercambio gaseoso entre aire alveolar y sangre. 
Existe, pues, una diferencia entre los volúmenes que penetran al aparato 
respiratorio (aire inspirado) y el aire que llega a ventilar los alvéolos (aire de 
ventilación), que es sólo una fracción del primero (aproximadamente un 70%).5 
 
 
 
5 
http://mazinger.sisib.uchile.cl/repositorio/lb/ciencias_quimicas_y_farmaceuticas/steinera/parte0
3/03.html 
http://mazinger.sisib.uchile.cl/repositorio/lb/ciencias_quimicas_y_farmaceuticas/steinera/parte03/03.html
http://mazinger.sisib.uchile.cl/repositorio/lb/ciencias_quimicas_y_farmaceuticas/steinera/parte03/03.html
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
42 
2.3 - Respuestas y adaptaciones del sistema cardio-respiratorio a la 
actividad física. 
El sistema respiratorio es capaz de suministrar más 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) 
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 
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
43 
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 más 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 más 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 
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
44 
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, 
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
45 
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 yobstrucciones. 
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 más 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 
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
46 
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 más 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 más lenta y amplia posible. 
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
47 
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. 
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
48 
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. 
 
 
 
 
FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO 
 
49 
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,