Iniciación al ejercicio físico en condiciones extremas
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El ejercicio físico en condiciones
extremas
Iniciación al ejercicio físico en
condiciones extremas
zFrío
zCalor y humedad
zHiperbaria
zHipobaria
zPolución
Dr. Franchek Drobnic
Dept. Fisiologia del Deporte del CAR
Servicios Médicos FCBarcelona
EMD 2005-06
EMD 2005-06
Colossoma
macropomum
Agentes modificadores de la homeostasis y que
provocan respuestas o adaptaciones fisiológicas
Externos
Internos
Calor
Calor
Frío
Frío
Alimentación
Sueño
Agua
Hambre
Hipoxia
Sed
Ruido
Infecciones
Olor
Desequilibrio iones
Oscuridad
Ansiedad, emoción
Lesiones
Biorritmos
Adaptaciones adquiridas y heredadas que
permiten una homeóstasis óptima
Modo
Adquirido
durante la
vida
Microorganismos
Heredado
al nacer
Lugar
Influencia
Tiempo
Ejemplo
Células
Reacciones
bioquímicas
Minutos,
horas
Secreción hormonal
Actividad enzimática
Excitabilidad celular
Tejidos
Estructural
Días
Hipertrofia Hiperplasia
Composición
Sistemas
Función
Días,
semanas
Aclimatación al calor,
altitud, frío ...
Población Rasgos
(genotípia)
Años,
Características de las
generaciones especies
EMD 2005-06
EMD 2005-06
Respuesta al estrés
z Sistema nervioso
Efecto del ejercicio en la secreción
hormonal relacionada con el estrés
{ Mantiene la homeostasis
{ Secreción de NT
Hormona
Serotonina, dopamina, NA, GABA
z Sistema Endocrino
{ Durante el estrés H. Catabólicas
(cortisol, A, NA)
{ Después del estrés H. Anabólicas
(insulina, TT, estrógenos)
Adrenalina
Noradrenalina
Cortisol
z Sistema inmunológico
{ Mejora / empeora
Ejercicio
intenso y breve
Ejercicio
moderado y
prolongado
Aumenta
=
=
Aumenta
Aumenta
=
H. Crecimiento
=
Aumenta
Tiroxina
=
Aumenta
Prolactina
=
Aumenta
McArdle, Katc y Katch 1996
EMD 2005-06
EMD 2005-06
1
El ejercicio físico en condiciones
extremas
Adaptación al frío y al calor
Consumo de oxígeno y frecuencia cardíaca durante
ejercicio en calor (40ºC y 15% de humedad) y en frío
(9ºC, 55% humedad) Fink et al, 1975
zFrío
z Calor y humedad
z Polución
z Hiperbaria
z Hipobaria
EMD 2005-06
EMD 2005-06
36
Frío
34
{ Mantiene la homeostasis
{ Altera la Tª corporal
z Sistema endocrino
{ Se retiene agua y NaCl
{ Estimulo catabólico
z Sistema muscular
{ Contracciones
involuntarias
z Grasa subcutánea
{ Se retiene calor
z Sistema urinario
{ Se retiene agua y ClNa
z tiroidal
z suprarrenal
z Sistema cardiovascular
30
Temperatura crítica
z Sistema nervioso
Agua
32
28
26
Aire
24
22
20
{ Vasoconstricción
periférica
{ Bradicardia
Intervalo de espesores
cutáneos
18
0
2
EMD 2005-06
Termoregulación
Termoneutro
Frío (en
relación a Tn)
Pérdida de calor
por respiración
Aumenta con la
VE
Perdida de calor
periférica
Aumenta con el
Mayor
tiempo y volumen
Tª muscular
Aumenta
Menor
Tª interna
Aumenta o no
cambia
Disminuye
Umbral de Tª
sudoración
No cambia
Inferior
4
6
8
10
12
14
Espesor del pliegue cutáneo (mm)
Cardiorespiratorio
Mayor
Termoneutro
Ventilación
18
20
EMD 2005-06
Frío (en relacion a Tn)
Mayor
Consumo de oxígeno
Frecuencia cardíaca
16
Aumenta en
relación a la carga
Mayor en cargas
bajas e igual en altas
Inferior o igual
Gasto cardíaco
Similar
Flujo sanguíneo
periférico
Piel variable
Músculo menor o igual
PAM
No cambia
Inferior
EMD 2005-06
EMD 2005-06
2
Metabolismo
Termoneutro
Frío (en relación a
Tn)
Consumo A.
Grasos
Aumento gradual
Inferior
Consumo glucosa
Alto al inicio
Algo superior
Consumo de
glucógeno
muscular
Aumenta en relación Mayor
a la carga
Producción lactato
Aumenta en relación Mayor
a la carga
Duración de un trabajo en función de la
temperatura externa
Tiempo hasta el agotamiento (min)
120
100
93,5
81,4
80
81,2
60
51,6
40
20
4
11
31
EMD 2005-06
Variación de la Tª del aire durante el ejercicio
Consumo de oxígeno en cuatro ambientes de
temperatura diferente
31
Parada
ºC
30
3,6
Aire espirado
Aire inspirado
29
3,4
28
3,2
VO2 (l/min)
21
Temperatura del aire (ºC)
EMD 2005-06
27
3
26
2,8
25
4 ºC
2,6
11 ºC
21 ºC
2,4
31 ºC
10 20
2,2
0
20
40
60
Tiempo (minutos)
80
40
100
60
80
100
120
Ventilación l/min
l/min
80
40
EMD 2005-06
20
EMD 2005-06
Temperatura corporal media del umbral de tiritona en diversos
modelos de sujeto
36,5
36
35,5
31 ºC
35
Controles
Hombres adaptados
Maratonianos
21 ºC
11 ºC
4 ºC
EMD 2005-06
EMD 2005-06
3
El ejercicio físico en condiciones
extremas
Tiempo de supervivencia (horas)
Tiempo estimado de supervivencia durante la
inmersión de seres humanos en agua fría
z Frío
7
zCalor y humedad
6
z Polución
z Hiperbaria
z Hipobaria
5
4
Letal
3
Marginal
2
Segura
1
0
0
5
10
15
20
Temperatura del agua (ºC)
EMD 2005-06
EMD 2005-06
Calor
Modificación de la Tª interna en función de la ropa
40
z Piel
z Sistema nervioso
{ Aumento secreción de
sudor
{ Mantiene la homeostasis
{ Altera la Tª corporal
Tª rectal (ºC)
z Sistema urinario
{ Se retiene agua y ClNa
z Sistema endocrino
Ejercicio
9 km/h
39,5
{ Se retiene agua y NaCl
z Sistema cardiovascular
{ Vasodilatación periférica
{ Taquicardia leve
Recuperación
39
38,5
38
Uniforme
pack
37,5
Pantalón
37
0
10
20
30
10
20
30
Tiempo (min)
EMD 2005-06
EMD 2005-06
El ejercicio físico en condiciones
extremas
Variación de la temperatura interna en función de la
intensidad de trabajo y la temperatura externa
40
z Frío
z Calor y humedad
z Polución
Tª rectal (ºC)
39,5
39
zHiperbaria
z Hipobaria
38,5
38
90%
75%
65%
37,5
0
5
10
15
20
25
30
Temperatura del aire (ºC)
EMD 2005-06
EMD 2005-06
4
EMD 2005-06
EMD 2005-06
ml/min 300
200
Pulmón a
sangre
O2
100
0
Sangre a
pulmón
N2
100
200
CO2
300
27ºC
10ºC
Presión 10
(mmH2O)
0
EMD 2005-06
10
20
30
Segundos
40
EMD 2005-06
Signos y síntomas de la hipotermia
ºC
EMD 2005-06
Signos
37
Temperatura corporal “normal”
36
Aumenta el metabolismo
35
Máximo temblor
34
Victima consciente y sensible, TA normal
33
Hipotermia grave por debajo de esta Tª
32
Consciencia alterada, TA imperceptible
31
Pupilas dilatadas (fotomotor presente). Se deja de tiritar
30
Perdida progresiva de consciencia, FR baja,FC imperceptible
28
Posible Fibrilación auricular
27
Ausencia de movimiento voluntario, pupilas areactivas
ausencia de reflejos
26 - 23
Inconsciencia, Edema pulmonar, Fibrilación auricular
22 / 20
Riesgo maximo de FA / Parada cardíaca
EMD 2005-06
5
El ejercicio físico en condiciones
extremas
Variación de la PAM en función de la altura según
diversos estudios
% PAM medida a nivel del mar
100
z Frío
z Calor y humedad
z Polución
z Hiperbaria
zHipobaria
Ciudad de Méjico
90
Leadville, Colorado
80
Nuñoa, Perú
70
60
50
1000
Faulkner
Daniels
Dill
Buskirk
2000
3000
4000
5000
Altura (m)
EMD 2005-06
Relación entre el consumo de oxígeno y la FC a
diferentes alturas
EMD 2005-06
Variación de la ventilación en la demanda de un
consumo de oxígeno en función de la altura
200
160
Ventilación pulmonar (l/min)
Frecuencia cardiaca (lat/min)
180
3100 m
Mar
140
120
100
80
500
1000
1500
2000
2500
Consumo de oxígeno máximo (l/min)
180
160
140
6400 m
5800 m
4650 m
Mar
120
100
80
60
40
20
500
1000
1500
2000
2500
Consumo de oxígeno máximo (l/min)
EMD 2005-06
EMD 2005-06
6
