El sistema cardiorespiratorio

Educación física. Fisiología. Anatomía humana. Ejercicio físico. Sistemas corporales. Sistema respiratorio. Sistema cardiaco. Corazón. Pulmones. Riego sanguíneo. Respiración

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TEMA 2: SISTEMA CARDIO-RESPIRATORIO

  • INTRODUCCIÓN

  • El aparato cardio-respiratorio y la sangre forman el Sistema de Aporte de Oxígeno (S.A.O), que consiste en la integración de varios aparatos del organismo:

    • Ofertar a los tejidos y órganos el oxígeno suficiente, según las necesidades individuales y dependiendo del estado o actividad.

    • La eliminación de anhídrido carbónico resultante de la oxigenación de las biomoléculas.

    Este sistema integrado requiere los siguientes elementos siguiendo el curso del oxígeno:

    • El aparato respiratorio, encargado de captar oxígeno e introducirlo al organismo, y eliminar el CO2 resultante.

    • La hemoglobina eritrocitaria de la sangre, capaz de transportar el oxígeno.

    • El aparato cardiovascular, capaz de distribuir el oxígeno a través del bombeo de la sangre y canalización de la misma en función de las necesidades metabólicas de los tejidos y órganos de los tejidos.

    El Sistema cardio-respiratorio es el encargado de proveer y hacer llegar hasta el músculo el oxígeno necesario para su funcionamiento.

    El ejercicio físico implica un aumento tanto del consumo muscular de oxígeno como de la producción de anhídrido carbónico, para satisfacer esa demanda aumentada en reposo físico.

  • EL SISTEMA CARDIO-RESPIRATORIO. ESTRUCTURA Y FUNCIONES.

  • APARATO RESPIRATORIO. ESTRUCTURA Y FUNCIONES.

  • El aparato respiratorio forma parte del S.A.O., permitiendo la entrada de oxígeno al Sistema Circulatorio para ser transportado por la hemoglobina eritrocitaria, al tiempo que extrae el anhídrido carbónico formado en los procesos oxidativos celulares.

    Esta participación tiene como fin el intercambio de gases respiratorios.

    Proceso:

    El oxígeno debe entrar en la estructura pulmonar, para que una vez llegado el oxígeno al pulmón, se permita el paso de la sangre. Esto formará parte de la captación y entrega de los gases respiratorios (fisiología de la respiración), donde será importante la ventilación, que nos orienta acerca de cómo el pulmón puede introducir cantidades variables de aire, y de la mecánica respiratoria (tórax-pulmón) permitiendo la entrada de aire en cantidades variables.

    Una vez que el aire se encuentra dentro del pulmón , puede producirse el paso de oxígeno t anhídrido carbónico a través de las estructuras que separan el aire de la sangre (barrera alvéolo-capilar), produciéndose el intercambio gaseoso pulmonar, mediante la relación ventilación/perfusión.

    • Si el flujo sanguíneo pulmonar es adecuado, pero entra poco aire al pulmón, la sangre saldrá poco oxigenada.

    • Si la ventilación se ajusta adecuadamente, pero la perfusión es nula, la sangre saldrá poco oxigenada.

    Siguiendo el camino del oxígeno, una vez se difunde, debe ser transportado a los tejidos para su utilización mediante el “transporte sanguíneo de los gases respiratorios”, incluyendo el transporte de anhídrido carbónico de los tejidos al pulmón.

    2.1.1 ESTRUCTURA ANATÓMICA DEL APARATO RESPIRATORIO.

    El aparato respiratorio conforma unas vías que permiten el paso del aire desde el exterior hasta los pulmones, donde se producirá el intercambio de O2 y CO2, entre el aire respirado y la sangre. Distinguimos:

    Las fosas nasales (entre la boca y el cráneo), se abren al exterior por los orificios nasales, separados por el tabique nasal, por los que entra y sale el aire. En su interior se producen una serie de turbulencias aéreas que limpian y calientan el aire.

    La faringe (aparato respiratorio y digestivo), por donde pasan tanto los alimentos como el aire. Esta comunicada con la laringe a través de la epiglotis, que se abre para permitir el paso de aire y se cierra para impedir el paso de alimentos a la vía respiratoria. En su interior están las cuerdas vocales, órgano de fonación que emite sonidos al vibrar cuando choca contra las cuerdas el aire respirado.

    La tráquea, es un tubo de 12 cm. A continuación de la laringe que se divide al llegar a la primera costillo: los bronquios.

    Los bronquios, entrar cada uno en un pulmón ramificándose y formando los bronquiolos, que a su vez, se van ramificando en conductos más finos, formando los sacos aéreos. En la pared de estos se encuentran los alvéolos, que al ser muy fina, permite el intercambio gaseoso de los capilares sanguíneos del pulmón.

    Los pulmones, situados en el tórax y recubiertos por una membrana llamada pleura. Por la cara interna de los pulmones entran los bronquios, arterias y nervios y salen las venas pulmonares.

    2.1.2 FISIOLOGÍA RESPIRATORIA

    1) Captación y entrega de los gases respiratorios.

    Esta función llamada Ventilación, consiste en llevar el aire desde la atmósfera a los alvéolos y viceversa. La ventilación mide la cantidad de aire movilizado en una respiración (inspiración y espiración) por el nº de respiraciones por minuto (r.p.m).

    Ventilación (VE) = Volumen Corriente (VC) x Frecuencia Respiratoria (FR)

    6 litros = 500 ml. X 12 r.p.m

    Esta ventilación se produce gracias a los músculos de la respiración (abdominales, diafragma,…) y la variación de presión que se produce al contraerse, facilitando el intercambio gaseoso.

    2) Intercambio gaseoso pulmonar.

    En los alvéolos se produce el intercambio gaseoso, que será óptimo cuando la ventilación y el flujo sanguíneo sean suficientes y guarden una relación correcta.

    3) Transporte sanguíneo de los gases respiratorios.

    Los gases respiratorios se transportan por el organismo a través de la sangre, de diferentes maneras:

      • El oxígeno se puede transportar directamente disuelto en la sangre, nque sobre todo se transporta en combinación con la hemoglobina (proteína que está dentro de los glóbulos rojos de la sangre).

      • El dióxido de carbono puede transportarse disuelto en la clase, unido a la hemoglobina y en forma de bicarbonato (HCO2).

    4) Regulación del pH.

    El aparato respiratorio va a controlar el pH por ser un sistema abierto y poder operar con el CO2 a través de la ventilación alveolar. EL CO2 debe eliminarse a la misma velocidad que se produce y el aparato respiratorio se encarga de realizarlo, controlando el pH, ayudado por el riñón.

    5) Regulación de la respiración.

    Existe un control nervioso o neuronal sobre la respiración, pudiendo afectar tanto al VC como a la FC. Esto se produce cuando unos receptores provocan alteraciones en las presiones de O2 y CO2 debido al aumento de la actividad muscular, a la altura,…

  • APARATO CARDIOVASCULAR. ESTRUCTURA Y FUNCIONES.

  • El aparato cardiovascular forma parte del S.A.O a los tejidos, permitiendo la distribución de la sangre.

    El aparato cardiovascular posee un “sistema de bombeo”, corazón, y un “sistema de canalización”, los vasos sanguíneos (arterias, venas y capilares).

    Su función global es la de distribuir la sangre a todos los órganos y recogerla de estos para volverla a oxigenar en los pulmones.

  • ESTRUCTURA ANATÓMICA DEL APARATO CARDIOVASCULAR.

  • EL CORAZÓN: Es un órgano musculoso, hueco, rojizo, situado en el tórax, entre los pulmones, de situación central pero orientando 2/3 a la izquierda, pesa 300 gr. Y tamaño de un puño, formado por fibras cardiacas estriadas e involuntarias.

    En su interior hay 4 cavidades, dos aurículas o superiores (donde desembocan las venas) y dos ventrículos o inferiores (donde salen las arterias).

    Cada mitad del corazón es una unidad funcional independiente, no se comunican al estar separadas por un tabique. Entre las cavidades existen unas válvulas (mitral a la izq. y tricúspide a la derecha), que dan paso a la sangre de la aurícula al ventrículo e impiden el retroceso de ventrículo a aurícula. Entre los ventrículos y las arterias hay unas válvulas (sigmoidea aórtica a la izq. y sigmoidea pulmonar a la derecha).

    A la aurícula izq. llegan las venas pulmonares (con sangre que llega de los pulmones y cargada de O2) y a la derecha las dos venas cavas, sup. e inf. (con sangre de resto del cuerpo, cargada de O2).

    Del ventrículo izq. nace la arteria aorta, que llevará sangre oxigenada a todo el cuerpo y del ventrículo derecho nace la arteria pulmonar, que llevará la sangre a los pulmones para oxigenarse.

    Recorrido:

    La sangre oxigenada procedente de los pulmones llega por las venas pulmonares a la aurícula izq., pasa al ventrículo izq. y éste la expulsa a la arteria aorta para distribuirla a todo el cuerpo. La sangre regresa por las venas cava superior e inferior a la aurícula derecha, desde la que pasa al ventrículo derecho, saliendo a la arteria pulmonar, que llega hasta los pulmones, donde se oxigena, y vuelve a la aurícula izq. por las venas pulmonares, y así repetida y continuadamente.

    LOS VASOS SANGUÍNEOS: Son las arterias, venas y capilares.

    Las arterias son los vasos por los que sale la sangre de los ventrículos con gran fuerza, por lo que tienen una pared gruesa para soportar la presión. A medida que se alejan del corazón de ramifican en arterias y arteriolas más finas.

    Los capilares son arteriolas dentro de los órganos. Como tienen la pared muy fina, permiten el transvase de nutrientes y gases entre la sangre y las células. Cuado el capilar deja el oxígeno y recoge el anhídrido carbónico, se transforma en capilar venoso. Los capilares venosos se agrupan en vénulas, y éstas en venas, que salen de los órganos hacia el corazón.

    Las venas son vasos que llevan la sangre al corazón desde todos los órganos. Soportan menos presión, por lo que su capa muscular está menos desarrollada. Para permitir la circulación sólo hacia el corazón, tienen válvulas que impiden el retroceso de la sangre.

  • FISIOLOGÍA CARDIACA

  • El corazón tiene la capacidad de contraerse, mediante un periodo llamado ciclo cardiaco. El ciclo cardiaco es el periodo de tiempo (un latido) donde sucede: la diástole o periodo de relajación (llenado ventricular) y la sístole o periodo de contracción-eyección, considerando que el corazón late a una frecuencia aproximada de 70 p.p.m.

    La función del ciclo cardiaco es doble:

  • Eyectar un determinado volumen de sangre en cada latido.

  • Generar presión a dicho volumen, que se transmite a lo largo de todo el sistema arterial.

  • El volumen de eyección, descarga sistólica o Volumen Sistólico (VS), es la cantidad de sangre que el corazón expulsa e cada latido y que multiplicado por la FC nos da el Gasto cardiaco (GC) o Volumen minuto, es decir, la cantidad de sangre que el corazón expulsa en un minuto.

    GC = VS x FC

    5 litros = 71 ml. x 70 p.p.m

    2.2.3 FISIOLOGÍA CIRCULATORIA

    La presión sanguínea no es la misma en todo el sistema circulatorio. Así podemos encontrar:

      • SISTEMA DE ALTA PRESIÓN O SISTEMA ARTERIAL

    Está constituido por todas las arterias, que van aumentando su superficie desde la aorta hasta las arteriolas. El sistema arterial mantiene una presión generada por el ventrículo izq., ligeramente inferior a la media entre presión sistólica (120 mmHg) y la diastólica (80 mmHg), esta presión arterial depende de:

    • La actividad de la bomba cardiaca

    • De las características morfo-funcionales de los vasos sanguíneos arteriales.

      • SISTEMA DE BAJA PRESIÓN O SISTEMA NERVIOSO.

    El sistema venoso, con una presión muy baja en comparación con la arterial, tiene la dificultad añadida a la gravedad (sobre todo miembros inferiores). Para favorecer el retorno venoso de la sangre al corazón, existen varios mecanismos:

    • La propia actividad cardiaca

    • La tendencia de la sangre a circular desde los vasos periféricos hacia el corazón.

    • Las válvulas que existen en las venas que impiden el flujo venoso.

    • En determinado territorios (piel y ap. Digestivo) poseen venas con músculo liso bajo el sistema nervioso simpático, que cuando se estimula provoca veno-contricción, ayudando al retorno venoso.

    • Los movimientos respiratorios en las venas del tórax.

    • La contracción muscular, ya que se comprimen las venas y bombean la sangre al corazón.

  • REGULACIÓN CARDIOVASCULAR.

  • El aparato cardiovascular se encuentra regulado por los siguientes mecanismos:

    • Regulación intrínseca: el propio corazón posee propiedades por las que puede controlar el GC.

    • Autorregulación circulatoria: el grado de contracción de la musculatura lisa de las arteriolas, varía a través de mecanismos propios de circulación.

    • Regulación nerviosa: Cuando no estamos en reposo.

    • Regulación hormonal: Las hormonas Reina-Angiotensina-Aldosterona (RAA) y la antidiurética (ADH) actúan sobre los vasos y el riñón controlando el volumen sanguíneo y con ello la presión arterial media.

  • CARACTERÍSTICAS PARTICULARES DEL PERIODO EVOLUTIVO CORRESPONDIENTE AL BACHILLERATO.

  • El corazón crece desde la infancia con rapidez, mientras que aumenta la capacidad y vigor de los pulmones, Este desarrollo de ralentiza a partir de los 14-15 años, estabilizándose, por lo a la edad del Bachillerato, estas estructuras están casi desarrolladas al completo.

  • CARACTERÍSTICAS EVOLUTIVAS DEL APARATO CARDIOVASCULAR.

  • El ritmo cardiaco en reposo es mucho más rápido en un niño (120 a 180 latido por minuto) que el d un adulto (60 a 80), y en la actividad, la FC de un niño puede llegar a 220 de un adulto, en general, 220-edad.

    La presión arterial irá aumentando con la edad, para mi edad lo normal es 120-80 mmHg y en un adulto 140-90. Esto se debe al aumento de la fuerza de contracción junto a un mayor volumen de eyección sistólica (presión sistólica) y la disminución diastólica (para la presión diastólica) debido al aumento de la rigidez vascular, por la acumulación de colesterol en las arterias.

  • CARACTERÍSTICAS EVOLUTIVAS DEL APARATO RESPIRATORIO.

  • La FC es más elevada en el niño que en el adulto, siendo la nuestra normal 15 respiraciones por minuto. Los volúmenes y capacidades respiratorios, son idénticos en todas las edades, con relación al volumen corporal.

  • CONSIDERACIONES A TENER PRESENTES EN LA CLASE DE

  • EDUCACIÓN FÍSICA.

  • CONSIDERACIONES SOBRE EL APARATO CARDIOVASCULAR.

  • A nuestra Edad, el corazón prácticamente ya no crece más si no existe un entrenamiento físico intenso. Cuando hacemos un esfuerzo, el GC va a aumentando hasta que no puede más. El GC aumenta por la FC y el volumen de eyección.

    El aumento del GC entre 16-17 años se produce más por el volumen de eyección, por eso, al ir aumentando la edad, disminuye la FCm que puede ser alcanzada.

    La presión arterial en el niño es menor que la nuestra (120-80 mmHg) e irá aumentando con la actividad física. Las variaciones en la presión arterial, puede indicarnos una patología cardiovascular que habrá que vigilar.

  • CONSIDERACIONES SOBRE EL APARAO RESPIRATORIO.

  • El aparato respiratorio se comporta en niños, adolescentes y adultos durante el ejercicio eficazmente, y no limita la capacidad física, excepto en sujetos con enfermedades respiratorias.

    Durante el ejercicio, la mayor demanda de oxígeno en el niño aumenta la FC, y en el adolescente y adulto, aumenta el volumen de aire inspirado.

  • EFECTOS DEL ENTRENAMIENTO.

  • El entrenamiento especializado y la práctica intensiva en algunos deportes, produce cambios en el sistema cardio-respiratorio, del efecto en la adaptación al entrenamiento.

    Sobre el aparato cardiovascular: con el entrenamiento en la adolescencia, aparece una hipertrofia del corazón y dilatación de las cavidades, que aumentan el volumen sistólico. Esto disminuye la FC, tanto en reposo como e máxima actividad, pues con menos latidos se alcanza el mismo G.C. Aumenta la hemoglobina, por el aumento del volumen de sangre circulante y mejora la eficiencia energética (menos O2).

    Sobre el aparato respiratorio: En entrenamiento aumenta la capacidad ventilatoria máxima (de 678 L. de aire en reposo, hasta 100 en sujeto normal y 150 en sujeto entrenado), debido al aumento del volumen corriente. Mejora la fusión de oxígeno desde el alvéolo a la sangre (menor esfuerzo),…