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FISIOLOGÍA DEL TRABAJO
Creo imprescindible que comencemos esta clase conociendo alguna de las
funciones (fisiología), o modificaciones en el organismo que generan movimientos o
Respuestas ante los estímulos y que si no son bien utilizadas generan estrés, fatiga y aún
muerte en el hombre, y pérdidas en la empresa.
Para ello es necesario recordar las ciencias que en su conjunto estudian al
hombre en relación con su trabajo y que tienen su punto de partida con la Ley 24557 y
su Decreto Reglamentario 351/
La medicina del trabajo fue definida en 1950, por OIT como:
“La rama de la medicina que tiene por objeto promover y mantener el más alto
grado de bienestar físico, psíquico y social de los trabajadores en todas las
profesiones; prevenir todo daño a su salud causado por las condiciones de trabajo;
protegerlos contra los riesgos derivados de la presencia de agentes perjudiciales a
su salud; colocar y mantener al trabajador en un empleo conveniente a sus
aptitudes fisiológicas y psicológicas; en suma, adaptar el trabajo al hombre y cada
hombre a su labor"
El campo de estudios de la psicología del trabajo abarca cuestiones tales como
el tiempo de reacción, la memoria, el uso de la teoría de la información, el análisis
de tareas, la naturaleza de las actividades, en concordancia con la capacidad
mental de los trabajadores, el sentimiento de haber efectuado un buen trabajo, la
persecución de que el trabajador es debidamente apreciado, las relaciones con
colegas y superiores.
La sociología del trabajo indaga la problemática de la adaptación al trabajo,
manejando variables, tales como edad, grado de instrucción, salario, habitación,
ambiente familiar, transporte y trayectos, valiéndose de entrevistas, encuestas y
observaciones.
La antropometría es el estudio de las proporciones y medidas de las distintas
partes del cuerpo humano, como son la longitud de los brazos, el peso, la altura de los
hombros, la estatura, la proporción entre la longitud de las piernas y la del tronco,
teniendo en cuenta la diversidad de medidas individuales en torno al promedio; analiza,
asimismo, el funcionamiento de las diversas palancas musculares e investiga las fuerzas
que pueden aplicarse en función de la posición de diferentes grupos de músculos.
1).- Ergonomía
El término ergonomía se deriva de las palabras griegas ergos, trabajo; nomos
leyes naturales o conocimiento o estudio. Literalmente estudio del trabajo.
No existe una definición oficial de la ergonomía. Murruel la definió como "El estudio
científico de las relaciones del hombre y su medio de trabajo.
La ergonomía utiliza ciencias como la medicina el trabajo, la fisiología y la
antropometría.
La ergonomía industrial como un campo de conocimiento nuevo que interviene
en el campo de la producción en nuestro país, nuevo por el poco conocimiento de esta y
su aplicación, pero que ha venido desarrollándose y aplicándose en algunas empresas
grandes cuyo grupo corporativo está fuera de nuestro país. Sin embargo, cada día
mediante la difusión ofrecen beneficios al trabajador, supervisor y sobre todo en ahorro
a la empresa, dando como resultado un mejoramiento en la calidad de vida de todos
los trabajadores y de la empresa.
La ergonomía se define como un cuerpo de conocimientos acerca de las
habilidades humanas, sus limitaciones y características que son relevantes para el
diseño. El diseño ergonómico es la aplicación de estos conocimientos para el
desarrollo de herramientas, máquinas, sistemas, tareas, trabajos y ambientes
seguros, confortables y de uso humano efectivo.
Por ello es necesario conocer cuales son las modificaciones naturales que ocurren en el
cuerpo humano y qué ocurre cuando se encuentra expuesto a la presencia de situaciones
no habituales o que requieran una respuesta “especial”.
Una segunda disciplina, algunas veces se refiere a los "Factores Humanos",
que está orientada a los aspectos psicológicos del trabajo como la carga mental y la
toma de decisiones.
La ergonomía está comprendida dentro de varias profesiones y carreras
académicas como la ingeniería, higiene industrial, terapia física, terapeutas
ocupacionales, enfermeras, quiroprácticos, médicos del trabajo y en ocasiones con
especialidades de ergonomía.
También el entrenamiento en ergonomía puede ser a través de cursos, seminarios
y diplomados.
Los siguientes puntos se encuentran entre los objetivos generales de la
ergonomía:
- Reducción de lesiones y enfermedades ocupacionales.
- Disminución de los costos por incapacidad de los trabajadores.
- Aumento de la producción.
- Mejoramiento de la calidad del trabajo.
- Disminución del absentismo.
- Aplicación de las normas existentes.
- Disminución de la pérdida de materia prima.
Estos métodos por los cuales se obtienen los objetivos son:
- Apreciación de los riesgos en el puesto de trabajo.
- Identificación y cuantificación de las condiciones de riesgo en el
puesto de trabajo.
- Recomendación de controles de ingeniería y administrativos para
disminuir las condiciones identificadas de riesgos.
- Educación de los supervisores y trabajadores acerca de las
condiciones de riesgo.
Estos conocimientos son proporcionados por la FISIOLOGÍA DEL
TRABAJO.
La fisiología del trabajo es la ciencia que se ocupa de analizar y explicar las
modificaciones y alteraciones que se presentan en el organismo humano por efecto
del trabajo realizado, determinar las capacidades máximas de los operarios para
diversas tareas y obtener de esta forma, el mayor rendimiento del organismo
fundamentados científicamente.
Definición:
Es la disciplina que estudia las diferentes funciones del organismo y las acciones
o fenómenos en que se traducen.
El trabajo fisiológico se ha tratado de rotular como una transformación de
energía por ello podrá decir que la Fisiología del trabajo estudia todas las
modificaciones que ocurren en el organismo y que permiten la realización de un
trabajo en forma eficiente y sin aparición de fatiga.
La energía producida se destina a la producción de trabajo, y es estudiada por la
bioenergética. En el organismo humano proviene de los alimentos, por ello la
alimentación debe ser suficiente, completa, armónica y adecuada.
La ALIMENTACION es un proceso volitivo en el que el individuo escoge los
alimentos a partir de condicionantes externos tales como los económicos, costumbres,
moda, etc.. En este proceso vamos a poder actuar con mayor facilidad.
La NUTRICION es la suma de procesos físicos, químicos y fisiológicos por
los que el organismo escoge, modifica y asimila las substancias químicas que se
encuentran en los alimentos. Estas substancias son necesarias para la sustentación de la
vida.
Es importante tener bien claro que perder peso y grasa por debajo de ciertos
valores además de ser una característica muy individual, no va a mejorar el rendimiento
sino empeorarlo.
Aunque el riesgo de desnutrición no vaya a afectar a un importante número de
trabajadores, la malnutrición si lo puede hacer, sobre todo porque nuestro control sobre
lo que comemos puede ser muy bajo en cuento a las características de los alimentos y
proporción de principios inmediatos de los mismos.
No existe el alimento completo. Es un concepto a tener en cuenta, sobre todo cuando
una alimentación está basada en muy pocos componentes, y en las que un alimento en
concreto sea el de mayor relevancia. Cuando se modifica la actividad diaria, también se
debe modificar la distribución calòrica, a lo largo de la jornada. Es evidente que si las
necesidades calòricas aumentan, también lo van a hacer las de vitaminas, minerales,
agua, etc.; y posiblemente en una mayor proporción que los principios inmediatos, ya
que el metabolismo no sólo esta incrementado, también lo esta exaltado.
Nutrientes
Hasta no hace mucho tiempo se admitía que la base de los alimentos eran los
PRINCIPIOS INMEDIATOS y el agua exclusivamente. Los principios inmediatos son
los hidratos de carbono, grasas y proteínas. Luego se descubrieron los minerales y las
vitaminas que han conseguido modificar de una forma importante los hábitos dietéticos
en general. La relación de ingesta y absorción de los principios inmediatos resulta
importante cuando hablamos de altos requerimientos energéticos. Los hidratos de
carbono poseen el mayor coeficiente de digestibilidad (0,98), seguidos por las grasas
(0,95) y las proteínas (0,92). Durante los procesos de digestión y absorción se produce
un gasto energético denominado acción dinámica específica, que para las grasas es
de 3 al 4%, hidratos de carbono 6% y en proteínas hasta un 30%. A partir de aquí puede
comenzar a vislumbrarse que las proteínas, lejos de ser eficientes como substrato
energético, si lo son como función plástica.
No olvidemos que la moneda de cambio de la energía química almacenada en
el organismo es el ATP, y que al final todos los principios inmediatos por una vía u
otra van a intervenir en su síntesis.
Los principios inmediatos poseen diferente capacidad calòrica, la cual puede
medirse para su determinación por calorimetría directa, o estimarse por calorimetría
indirecta. Sin bien el mayor aporte calórico corresponde a las grasas (9,3 cal/g = 4,7
cal/L.O2), al ser sus necesidades de oxígeno muy importantes para su degradación, el
principio inmediato que más calorías aportan por unidad de oxígeno es el hidrato de
carbono (4,1 cal/g = 5,1 cal/L.O2), de donde procede su importancia en la actividad
física.
La calorimetría indirecta es un método confiable para la determinación del gasto
calórico, como para el conocimiento de la utilización preferencial de los substratos
energéticos durante la actividad física.
La determinación del oxígeno consumido y el dióxido de carbono producido,
nos brindará una indicación del porcentaje de substratos energéticos que se están
utilizando. El cociente respiratorio (RQ) (CO2 producido / O2 consumido), obtenido a
través de una prueba ergomètrica con control de gases, nos indicará con el valor = o > 1,
la utilización exclusiva de hidratos de carbono; y por debajo de 1, una progresiva
demanda de grasas. Como la INTENSIDAD y no necesariamente la duración del trabajo
es el componente del estímulo decisivo para seleccionar los combustibles para poder
hacerlo.
La baja intensidad vinculada con el comienzo de una prueba ergomètrica,
significará un mayor consumo de oxígeno respecto al dióxido de carbono producido,
resultará en cocientes CO2 / O2 inferiores a 1 y por consecuencia con utilización
preferencial de grasas.
Al progresar la intensidad de la prueba, y el verse la producción de CO2
aumentada, equiparará progresivamente el nivel de O2 consumido, resultando la
utilización de hidratos de carbono proporcionalmente cada vez más importante. Con
intensidades elevadas a máximas pueden alcanzarse valores RQ = o > a 1, lo cual
indicará la utilización exclusiva de hidratos de carbono a través de una vía metabólica
progresiva a mayoritariamente anaeróbica.
(RQ)
0.71
0.75
0.80
0.85
0.90
0.95
1.00
HC
0
15.6
33.4
50.7
67.5
84.0
100
Grasas
100
84.0
66.6
49.3
32.5
16.0
0
Ref.: RQ (Cociente respiratorio) y % de Kilocalorías de HC (Carbohidratos) y Grasas.
Hidratos de Carbono, Carbohidratos o Glúcidos
Tienen en el ser humano una función primordialmente energética, ya que al ser
oxidados aportan energía relativamente rápida. Llegan al organismo a través de los
alimentos, y sólo pueden almacenarse en pequeñas cantidades. La clasificación más
simple los divide en monosacáridos (Glucosa y fructosa: miel y en traza en la mayoría
de las plantas; galactosa: leche; pentosas: frutas), disacáridos (Sacarosa: remolacha,
azúcar de caña y frutas; lactosa: leche y productos lácteos; maltosa: cereales) y
polisacáridos (Almidón: vegetales; glucógeno: músculo e hígado de carne y pescado;
celulosa: paredes celulares vegetales).
Lípidos
Son una importante fuente de energía junto a los hidratos de carbono. Las
fuentes alimenticias proceden de origen animal (manteca y nata), de origen vegetal
(aceites de oliva, maíz, girasol y margarinas) y de frutos oleaginosos (almendras,
avellanas y nueces).
La clasificación los divide en Simples (Ácidos grasos saturados, Insaturados,
poliinsaturados y derivados) y Complejos (Glicerolìpidos y Esfingolìpidos).
Proteínas
Son substancias que intervienen en la reproducción, crecimiento, nutrición y en
menor medida pueden ser utilizadas como fuente energética. En la naturaleza, van a
estar en forma pura (Proteínas simples), o combinadas a hidratos de carbono
(glucoproteìnas), a lípidos (lipoproteínas) y a ácidos nucleicos (nucleoproteìnas). Están
constituidas por unos 20 (veinte) aminoácidos, los cuales se pueden dividir de acuerdo a
la capacidad por parte del organismo de sintetizarlos: Esenciales (El organismo no es
capaz de sintetizarlos: valina, leucina, isoleucina, lisina, histidina, fenilalanina,
triptòfano, treonina y metionina), y no esenciales (Pueden ser sintetizados por el
organismo: arginina, prolina, glutámico, glutamina, aspàrtico, asparragina, ornitina,
cisteìna, tirosina, serina, glicina, alanina y citrulina). Las fuentes animales son la carne y
los
pescados.
Entre los vegetarianos, los que no toman productos ovolàcteos, es muy importante
recordarles que a cada producto de semilla completa de cereal le falta alguno de los
aminoácidos y por otra parte el coeficiente de digestibilidad es sensiblemente mas bajo.
Además las proteínas de origen animal llevan mayor cantidad de aminoácidos
esenciales.
Agua
El agua es un elemento fundamental para nuestra vida a tal punto que somos
capaces de sobrevivir un mes sin ingesta calòrica, pero sin agua y sales podríamos
mantenernos con vida escasamente una semana. Pequeñas variaciones en la cantidad de
agua en el organismo pueden afectar seriamente nuestra salud, especialmente al niño y
al geronte. Existen también notables diferencias entre sexos, no sólo en la cantidad de
agua, también en la distribución. La existencia de sales disueltas con cargas eléctricas,
hace que el comportamiento de los líquidos orgánicos respondan a estas características.
Las modificaciones en las concentraciones acarrean grandes repercusiones en el
organismo. Aspectos de tanta importancia como la contracción muscular y la
transmisión de impulsos nerviosos, van a depender de estas concentraciones. A su vez,
el agua corporal interviene en la disipación de calor que se genera en el organismo por
ejemplo a través de la contracción muscular.
Minerales
Constituyen aproximadamente un 4% de nuestro peso corporal. La cantidad de
cada uno de ellos varía considerablemente, pero incluso en cantidades muy pequeñas
algunos de ellos son indispensables para la vida y su déficit puede llegar a hacerla
inviable. Son substancias que se encuentran en diferentes proporciones en la naturaleza,
y nosotros los asimilamos a partir del agua y los alimentos.
Elementos mayoritarios (Calcio, fósforo, azufre, potasio, sodio, cloro y magnesio) y
traza (Hierro, flùor, zinc, silicio, plomo, cobre, selenio, yodo, estaño, arsénico,
manganeso, molibdeno, vanadio, níquel, cromo y cobalto). Otros minerales, aunque no
se ha demostrado hasta ahora su necesidad para la vida (Zirconio, estroncio, rubidio,
bromo, aluminio, boro, cadmio, bario, germanio, mercurio, titanio y teluro).
Vitaminas
Son potentes compuestos orgánicos que se encuentran en pequeñas cantidades en los
alimentos, y tienen funciones específicas en nuestro organismo. En general actúan como
coenzimas en todos los procesos metabólicos. Nuestro organismo no es capaz de
sintetizarlas, y no siempre están en forma activa, estando a veces como precursores que
se activan en nuestro organismo. Se dividen en hidrosolubles (B1 tiamina, B2
riboflavina, B3 ácido nicotínico, B5 ácido pantotènico, B6 piridoxina, B8 biotina, B9
ácido fólico, B12 cianocobalamina y C àcido ascórbico) y liposolubles (A retinol, D
calciferol, E tocoferol y K1 filoquinona - K2 menaquinona). Existen substancias
similares (bioflavinoides y carnitina) y sin acción vitamínica (ácido pangàmico, sulfato
de hidracina y letrilos).
Sugerencias Nutricionales
Los tres puntos más importantes a considerar ante la necesidad de realizar
ajustes nutricionales serios y seguros son los siguientes:
1. Absténgase de las dietas "mágicas";
2. Consulte un Nutricionista Profesional; y
3. Decídase a complementar la reestructuración nutricional con Actividad Física
Controlada.
En casos en los cuales un análisis específico de requerimientos nutricionales sea
necesario, no hay que dudar sobre importancia de realizar una consulta profesional que
disipe las dudas y que concientice sobre la una adecuada alimentación. En el ámbito de
la Actividad Física y el Deporte, en la medida que el profesional Nutricionista disponga
de conocimientos específicos sobre los requerimientos de diversas disciplinas
deportivas, puede colaborar en una mejor adecuación en casos particulares de alta
exigencia.
Resulta decisivo el complementar la posible reestructuración nutricional con el inicio de
un Programa específico de Actividad Física. SKinetics, analiza la aplicación del mas
adecuado sistema de trabajo a partir de su acción Deportològica, en particular, con la
información obtenida por ejemplo a través de estudios Cineantropomètricos
(Determinación de forma corporal y distribución de tejidos corporales como el Adiposo
o Grasa y el Muscular). Con la aplicación de diversas mediciones corporales en forma
rápida y sencilla, es posible contrarrestar los efectos negativos de la utilización
inadecuada de las limitadas Relaciones Peso - Estatura (mecánicamente consideradas en
ámbitos nutricionales), para avanzar en una interpretación objetiva, válida y confiable
(respecto procedimientos electrónicos) de la Forma y Composición Corporal, que
permita realizar un diagnostico y control a lo largo de un programa especialmente
diseñado según edad, sexo y nivel de rendimiento.
Edad
Peso
% Grasa Sum6
IMC
54,08
79,4
14,6
112,6
28,1
55,67
80,3
9,6
61,0
27,1
Ref.: Sum6 (Sumatoria de seis pliegues cutáneos); IMC (Indice de masa corporal).
Obsérvese que con IMC y pesos muy próximos, las diferencias en Sum6 y % de masa
grasa resultan significativas. Supuestamente "no todo el peso de sobra para el segundo
caso, corresponde a masa grasa . . .".
No olvide ingresar en Fisiología del Trabajo Físico, Entrenamiento y Evaluación
de la Sección Disciplinas Científicas, para interpretar las implicancias de la forma y la
composición corporal durante la práctica de Actividad Física y Deporte. En
INSIDEsports encontrará mayores precisiones respecto a los requerimientos por
especialidad.
Consulte en la Página Deportologìa y Rendimiento Optimo sobre las
particularidades de los estudios Cineantropomètricos, y considere las ventajas de iniciar
un Programa de Actividad Física Personalizado, con un Diagnóstico y Control confiable
de las adaptaciones vinculadas con su Forma y Composición Corporal.
Referencia
Valor calórico total: 3000 cal / dia.
METABOLISMO BASAL
Mantiene en funcionamiento actividades vitales (respiración, circulación). Para
ello se controla O2, CO2 y con el peso corporal, altura y superficie corporal se lo
calcula.
Fuentes de energía: alimentos vegetales y animales.
Anabolismo: incorporación de alimentos.
Catabolismo: eliminación de desechos.
Para realizar un trabajo se requiere energía. La energía química de los alimentos se
transforma:
30 % en trabajo mecánico (muscular)
70 % calor
FENÓMENOS QUÍMICOS QUE FAVORECEN LA CONTRACCIÓN MUSCULAR
El punto de partida se encuentra en la modificación del ATP (adenosintrifosfato)
con la producción de energía, la única que pueden utilizar los seres humanos.
Cuando un estímulo o impulso llega al músculo se produce una modificación de
la permeabilidad.
Debemos conocer lo que ocurre en condiciones normales para poder entender
cómo adecuar las tareas a las posibilidades de cada uno de los individuos.
Los alimentos en presencia de Oxigeno se transforman en Anhídrido carbónico y Agua,
con liberación de energía. Este proceso se denomina respiración y produce la energía
necesaria para que ocurran los procesos biológicos, crecimiento biológico y contracción
muscular.
SOL
Energía lumínica
VEGETALES
Energía química
H2O
CO2
O2
ALIMENTOS
ANIMALES-HOMBRE
Energía útil
Trabajo químico
PROCESOS
BIOLOGICOS
CRECIMIENTO
Trabajo Mecánico
CONTRACCION
MUSCULAR
LA ENERGÍA: Es la capacidad de producir trabajo, por lo tanto son inseparables.
A nosotros nos interesa la energía química porque se transforma en energía mecánica,
con la consiguiente liberación de energía para la producción de movimientos que se
manifiestan a través del músculo esquelético.
La unidad de medición es la CALORÍA (que es la cantidad de calor necesaria para subir
la temperatura de UN GRAMO DE AGUA en un GRADO CENTIGRADO.
1°C – 1 kcal –1000 calorías.
SISTEMA ENERGÉTICO
I - ADAPTACIONES METABÓLICAS: Sistemas metabólicos musculares
El ATP es la única fuente directa de energía para formar y romper puentes transversales
durante la contracción de los sarcómeros. Durante el ejercicio máximo, el músculo
esquelético utiliza hasta 1 x 10-3 mol de ATP/gramo de músculo/minuto. Esta velocidad
de consumo de ATP es de 100 a 1000 veces superior al consumo de ATP del músculo
en reposo. por lo tanto habrá depleción de ATP en menos de 1 seg., si no fuera que
existen mecanismos para la regeneración de ATP de considerable capacidad y rapidez.
Los sistemas metabólicos musculares son:
a) Reserva de ATP acumulados intracelularmente.
b) Conversión de las reservas de alta energía de la forma de fosfocreatina a ATP
c) Generación de ATP mediante glucólisis anaeróbica
d) Metabolismo oxidativo del acetil-CoA
El ATP es la forma de energía más utilizada por el músculo.
ADENOSINA + P+P+P
Molécula de ATP
Los dos últimos grupos fosfatos, cuando se liberan, producen alta energía, esta
energía es la que se utiliza para la producción del movimiento que es utilizada para la
contracción muscular, la conducción nerviosa, la secreción de las glandulas y así para
todas las funciones del organismo.
Podemos decir entonces, que la energía se utiliza para producir trabajo.
Si no hay ATP -------------No hay energía ------------ no hay trabajo
El ATP se resintetiza a partir del ADP
Una fuente de energía es el sistema de la FOSFOCREATINA (CP). Esta sustancia se
encuentra depositada en las fibras musculares y se utiliza para la resíntesis del ATP.
ATP
ADP
Pi
FOSFOCREATINA (CP)
ATP
energía
P------------------CREATINA
ADP + Pi
ATP
Por cada molécula de (CP) degradada una molécula de ATP es resintetizada.
Las reservas de ATP y CP son pequeñas, cerca de 0,3 moles en las mujeres y 0,6
en los hombres.
Con el comienzo del ejercicio de intensidad moderada a grande, la transferencia
de fosfato y la glucólisis anaeróbica representan las fuentes iniciales de combustible
para reponer el ATP consumido. Los niveles de glucógeno y fosfocreatina descienden
rápidamente y aumenta la concentración de lactato en la célula.
La preferencia inicial de estas vías metabólicas, está relacionada en parte con la
velocidad de las reacciones para la regeneración de ATP.
El metabolismo oxidativo es mucho más lento y además necesita una mayor captación
de sustrato y O2, los cuales requieren un incremento del flujo sanguíneo. Una vez
alcanzado este estado, la generación de ATP puede atribuirse casi por completo a la
captación de O2 y sustratos de la sangre.
Tanto en reposo como en ejercicio, el músculo esquelético utiliza ácidos
grasos libres (AGL) como una de las principales fuentes de combustible para el
metabolismo aeróbico.
Para el músculo esquelético de cualquier capacidad aeróbica, el transporte de O2
y sustratos (principalmente AGL) limita el nivel de rendimiento del trabajo.
En el músculo en reposo el cociente respiratorio (CR=VCO2 /VO2) se acerca a 0,7
(normal en el organismo en reposo = 0,82), lo cual indica una dependencia casi total de
la oxidación de AGL. La captación de glucosa representa menos del 10% del consumo
total de O2 por el músculo.
Al iniciar el movimiento hay una rápida disponibilidad de energía, esto es
importante para las actividades que requieran pocos segundos para realizarse ej.
carreras, saltos, lanzamientos.
El trabajo muscular va acompañado de otras reacciones químicas dentro del
músculo y en otras partes del organismo.
El trabajo aumenta la absorción de Oxígeno
Aumenta la eliminación de CO2.
La circulación aumenta cinco veces
Se produce Ácido Láctico
COMO SE PRODUCE EL ÁCIDO LÁCTICO
Por un mecanismo denominado GLUCÓLISIS ANAERÓBICA en ausencia de
O2.
Los Hidratos de carbono (glucógeno) 1% en el músculo, se desdobla en glucosa
que es utilizada para liberar energía en presencia de O2. En ausencia de este uno de los
productos finales de la degradación es el Ácido Láctico cuyo valor normal es de 0,02
pudiendo llegar hasta 0.3 a 0.4, en estos casos aparece la fatiga temporaria, con las
manifestaciones clínicas de calambres.
Podemos decir entonces que la contracción muscular tiene dos fases
Aeróbica
Anaeróbica
GLUCÓLISIS ANAERÓBICA
En el músculo el glucógeno en ausencia de O2 resintetiza el ATP utilizando
ADP+ Pi y con la producción de Ácido láctico.
FASE AERÓBICA
Cuando el impulso nervioso se transmite por la fibra muscular y produce la
alteración en la membrana que la hace permeable al Na y al Ca, el glucógeno, los
lípidos y las proteínas son transformados en H2O, CO2 para la síntesis de ATP.
Estos procesos tienen lugar en las mitocondrias que es el lugar donde se produce
la síntesis aeróbica mediante:
Ciclo de Krebs
Cadena transportadora de electrones.
CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS SISTEMAS DE ENERGÍA
Glucólisis anaeróbica: transforma la glucosa en ausencia de O2.
Energías continuas: el ATP producido por los 3 caminos
Sistema de fosfágeno
ATP
CP
Sistema fosfágeno: ATP – CP (anaeróbico)
El alimento que comemos es transformado en adenosina trifosfato (ATP) que es la
forma más inmediata de energía química usada para la actividad muscular (se encuentra
depositado en las células musculares).
ADENOSINA --------P-------P------P
LIBERACIÓN DE ENERGÍA
que será utilizada por:
las células musculares --- para----la CONTRACCIÓN
las células nerviosas------ para----la CONDUCCIÓN
las células secretoras-----. Para--- la SECRECIÓN
energía
mecánica
P + CREATINA ----------FOSFATO DE CREATINA ( F C )
ALIMENTOS + FOSFATO DE CREATINA + ADENOSINA—P—P ------ATP
resintetizado
creatina
sistema del ACIDO LACTICO (anaeróbico)
Todo lo descripto en A) se realiza con energía anaeróbica (sin O2), o sea el azúcar
(glucógeno – glucosa) desdoblado por glucólisis produce ácido láctico que si el
ejercicio es intenso origina fatiga muscular. La energía producida se utiliza para
sintetizar ATP.
C) Sistema oxidativo o aeróbico
No se utiliza ni glucosa ni glucógeno. Con el aporte de O2 circulatorio se neutraliza el
ácido láctico con formación de lactatos y sucesivamente acetatos, piruvatos, succinatos
y finalmente CO2 y H2O. Este proceso se realiza cargándose la batería energética
celular con acumulación de ATP. La síntesis de ATP se produce en las mitocondrias
presentes en el núcleo de las células musculares.
Todo trabajo que no sea estrictamente intelectual se realiza por la acción del aparato
neuromuscular. Esta acción se ejerce por movimientos alternos de contracción y
relajación de los músculos que actuando sobre el esqueleto le producen movimiento.
Estas respuestas generalmente responden a la acción de estímulos desde el exterior o
interior del propio organismo.
El sistema endócrino regula las actividades del organismo, el SNC recibe la información
desde el exterior por medio de los receptores, que por las vías sensitivas la transportan
hacia él. Una vez elaboradas las respuestas se emite por la rama motora que se observa a
través de la acción.
Para que ello ocurra se hallan involucrados:
El sistema neuromuscular
El mantenimiento constante del medio interno.
Los aspectos intelectuales y psíquicos que participan en mayor o en menor grado, éste
trabajo muscular puede ser
Conciente
Subconciente
INFORMACIÓN---------------------SNC-----------------------------------------RESPUESTA
O ESTÍMULO-------------------------------------------------CONTRACCIÓN MUSCULAR
RECEPTOR-----------NERVIO SENSITIVO----------------- NEURONA (asta anterior)
CONTRACCIÓN-----NERVIO MOTOR ---------------------NEURONA (asta posterior)
REFLEJA O
RESPUESTA
Los receptores podemos clasificarlos en:
Internos o interoceptores
Externos o exteroceptores
Los exteroceptores son estimulados por la luz, el sonido, la temperatura el tacto o los
agentes químicos. Incluyen además terminaciones nerviosas sensitivas para el dolor.
Los interoceptores que incluyen a los propioceptores además de terminaciones
nerviosas sensitivas para el dolor y la presión superficial y profunda, los músculos y los
tendones poseen GRAN CANTIDAD DE RECEPTORES informan sobre la posición
del cuerpo. Ellos son:
receptores musculares profundos
Husos musculares
Órganos tendinosos de Golgi.
Los Husos musculares permiten reconocer la longitud de las fibras musculares y la
velocidad de los cambios continuos y la posición del cuerpo.
Los Órganos tendinosos de Golgi reconocen la aplicación de tensión a las fibras del
tendón durante la tracción y a las articulaciones.
Posición del cuerpo
INTEROCEPTORES
Propioceptores
Quimiceptores
luz/sonido/tacto/temperatura/. químicos
EXTEROCEPTORES
Viceroceptores
SNC
Control de las actividades
Corporales
RESPUESTAS
ESTÍMULO: es todo impacto o información que llega desde el exterior o interior
del organismo y genera una respuesta.
Para poder comprender las características del trabajo muscular es necesario analizar
previamente algunos conceptos de los FENÓMENOS MECÁNICOS DEL MÚSCULO.
Si se procede a levantar un peso el trabajo responde a la fórmula:
T = P x A = kilográmetros
Y se mide en kilográmetros.
Esta fórmula corresponde al trabajo dinámico. Podemos decir entonces que el trabajo
dinámico es el que genera movimiento.
Sabemos que el trabajo es la fuerza necesaria para impulsar un objeto y trasladarlo
cierta distancia.
Para la física es proporcional a la distancia que recorre impulsado por la misma. Por ello
podemos también representar el Trabajo por la fórmula
T=FxD
F= fuerza
D= distancia
En cambio si un operario debe sostener un peso en lugar de desplazarlo podemos
decir que realiza un trabajo ESTÁTICO que responde a la fórmula
T = P x ti
T=trabajo
P=peso
Ti=tiempo de sostenido
Demos considerar también el Trabajo Intelectual que se desarrolla en dos
etapas.
Primer período: Adquisición de conocimientos: consiste en los aprendizajes que
incorporan los contenidos y conciencia del mundo exterior que se transforman en
contenidos representativos. En esta etapa requiere máxima atención. Existen dos
tendencias encontradas
la estimulación volitiva
La distracción y el desvío de la conciencia.
Segunda etapa proyección hacia el exterior de los conocimientos adquiridos, en un
proceso conciente manifestándolos por la inteligencia.
En la actividad psíquica tiene influencia distintos factores
De origen ambiental (el ambiente que lo rodea) puede estimular o no.
Incentivos morales
Incentivos materiales
En el trabajo físico, es difícil calcular la fuerza de un músculo aislado, ya que depende
de varios factores:
Propios de Músculo, Ej. la fuerza de los gemelos es diferente que la de un flexor de
un dedo de la mano,
Del entrenamiento.
Del sexo, y además mezclados entre ellos Ej. Una mujer entrenada puede resistir más
que un hombre que realiza exclusivamente tareas intelectuales.
A los efectos prácticos podemos decir que se calcula que un músculo puede llevar 3
kg. de peso por cada cm2
Para la FISIOLOGÍA APLICADA AL TRABAJO interesa más que la acción
aislada de los músculos, la acción ejercida por un grupo muscular.
Para poder entenderlo debemos pensar que cualquier estímulo que llegue a un
receptor ( placa motora) se extenderá por la fibra muscular y será llevada hacia el SNC
por la rama nerviosa sensitiva. Una vez allí se elaborará el estímulo generando una
respuesta que a través de la rama motora del nervio llevará la información al músculo
generando una respuesta de contracción muscular que puede ser de dos tipos:
El músculo responde aumentando su masa y disminuyendo la longitud hasta acortarse
1/3 de su tamaño, a esta contracción la denominamos isotónica.
Si en cambio responde sin modificar su longitud pero aumentando la tensión la
denominamos isométrica.
CONTRACCIÓN ISOMÉTRICA E ISOTÓNICA
Se dice que una contracción muscular es isométrica cuando la longitud del músculo no
se acorta durante la contracción; es isotónica cuando el músculo se acorta, pero la
tensión del mismo permanece constante.
La contracción isométrica no requiere deslizamiento de miofibrillas unas a lo largo de
las otras.
Las contracciones isotónicas desplazan una carga, lo cual influye el fenómeno de
inercia, incluyendo la ejecución de un trabajo externo.
Cuando una persona está de pie pone en función sus cuadriceps para mantener fijas las
rodillas y rígidas las piernas (contracción isométrica). Cuando una persona levanta un
peso con sus bíceps, es una contracción isotónica.
En los ejercicios dinámicos (isotónicos) aumenta la precarga y por lo tanto aumenta el
volumen minuto cardíaco, y el corazón se va dilatando.
Si hay mayor ejercicio estático (isométrico) el corazón no bombea mucha sangre pero
debe luchar contra la resistencia periférica y entonces se hipertrofia, porque la
presión arterial aumenta. Por este motivo es que a las personas que sufren de
hipertensión arterial se les debe proscribir las actividades estáticas.
Resumiendo:
ISOMÉTRICA: MAYOR TENSIÓN SIN ACORTAMIENTO.
ISOTÓNICA ACORTAMIENTO SIN AUMENTO DE TENSIÓN.
La excitación nerviosa puede tener dos orígenes: CENTRAL O UN REFLEJO,
en cualquiera de los dos casos llega el estímulo a la placa motriz y si genera una
respuesta. El tiempo que pasa entre la recepción de un estímulo y la respuesta generada
se denomina PERIODO DE LATENCIA.
Las respuestas generadas pueden ser solo movimientos pero debe tenerse
especial cuidado a las respuestas de los órganos que generan modificaciones del medio
interno y las funciones corporales.
MECANISMO DE ACCIÓN. CONTRACCIÓN MUSCULAR
Los músculos se contraen como consecuencia de los cambios que se generan
dentro del músculo.
Para ello es importante conocer como está constituido el sistema muscular.
Existen dos tipos de fibras musculares:
fibras rojas (lisas)
Fibras blancas (estriadas)
Las fibras rojas, porque poseen mucha miohemoglobina y son ricas en sarcoplasma y
con pocas estriaciones, lentas, más pequeñas, inervadas por fibras nerviosas más
pequeñas, sistema vascular más amplio, para que cuenten con
cantidad extra de
oxígeno. Poseen gran cantidad de mitocondrias, debido a niveles elevados del
metabolismo oxidativo, y de contienen grandes cantidades de mioglobina, que almacena
oxígeno para las mitocondrias.
Las fibras blancas tienen escasa miohemoglobina, por ello su denominación y presenta
muchas estriaciones transversales. Además Menos mitocondrias, también porque el
metabolismo oxidativo tiene poca importancia.
Están adaptadas para contracciones rápidas y poderosas como por Ej. saltar; las fibras
rojas para actividad muscular continua y prolongada como por Ej. una maratón.
Casi todos los músculos están unidos por sus extremos, mediante tendones, a los
huesos. Cada músculo del cuerpo está compuesto por los dos tipos de fibras: lentas y
rápidas.
Al producirse la contracción acercan los huesos en los cuales se inserta y los
aproxima. Este acercamiento se denomina ACCIÓN DE PALANCA.
Otras veces el objetivo de una contracción es evitar el acercamiento de esos dos
huesos ya que representa una contracción isotónica, en este caso la longitud de los
músculos se mantiene estable por lo que no se produce el acercamiento óseo, en este
caso hablamos de contracción isométrica y produce fuerza.
ROJAS
BLANCAS
Lisas
Estriadas
Periodo de latencia
Prolongado
Velocidad de contracción. Lenta
Duración. De la contracción.
Larga
Diferenciación
Menor
Reacción
Lenta
Corto
Rápida
Corta
Mayor
Rápida
Por todo lo expuesto podemos decir que las fibras blancas sirven de preferencia
para efectuar los movimientos que requieren contracciones y relajaciones rápidas y
repetidas y las fibras rojas para esfuerzos de mayor potencia y duración.
Es fácil de observar esto en las aves. Las fibras que baten las alas son blancas,
las destinadas a la locomoción son rojas.
En el hombre no se encuentran tan diferenciadas y se hallan entremezcladas,
pero predomina una de las dos. En los músculos blancas como los gemelos y el sóleo y
rojas en psoas y intestino.
MOVIMIENTO
El movimiento consiste en el desplazamiento de los distintos sectores corporales
por acción de la contracción muscular.
Los movimientos se diferencian por las siguientes características:
Rapidez: menor tiempo transcurrido entre la llegada del estímulo y la respuesta. Se
modifica con la ejercitación.
Destreza: graduación precisa del grado de contracción necesaria para efectuar una tarea.
Fuerza: relación entre la energía total liberada y la energía convertida en trabajo.
DESTREZA: podemos agregar que la destreza depende del SNC. La acción del
músculo siempre se excedería si no existiera un sistema que opone resistencia y frena,
este grupo de músculos que cumplen esta función recibe el nombre de
ANTAGONISTAS y tienen una función retardadora.
Se parte de un punto de referencia, el reposo, fase rápida
Aparece la oposición por los músculos antagonistas que frenan ese impulso graduando
el movimiento graduando el movimiento y llevan al cese del la acción.
Un ejemplo de ello podemos tenerlo con la contracción de los músculos flexores del
antebrazo llevarían bruscamente al antebrazo contra el brazo, pero los extensores del
antebrazo sirven de freno y permiten que la intensidad sea menor y medir ese
movimiento, o sea que los movimientos de nuestro cuerpo dependen de la SINERGIA
FUNCIONAL DE TENDENCIAS OPUESTAS, y además entre de la coordinación
entre el SNC y el tono muscular, de esto surge la actividad motora o coordinación de
los movimientos.
Este control de los movimientos llevan a efectuar los movimientos más disímiles desde
los más delicados hasta los más pesados o groseros.
DIRECCIÓN : la dirección del movimiento es distinta según se trate de
movimientos voluntarios o involuntarios o reflejos.
Movimientos voluntarios
dirección exacta
Movimientos involuntarios
dirección aproximada
actúa el SNC
Los movimientos automáticos corresponden a los músculos rojos o lisos o
involuntarios Ej. : músculos respiratorios.
Los movimientos voluntarios realizan una actividad voluntaria y son los que
actúan en la realización de un trabajo.
La variación en el tiempo y en la dirección también varía con la coordinación entre el
SNC y el Sistema muscular.
Al iniciar la actividad se suceden se suceden una serie de movimientos guiados
por los sentidos, a medida que se avanza en las tareas se transforman en
semiautomáticos con menor participación sensorial.
FUERZA: un músculo convierte en energía mecánica el 40% de la energía liberada,
mientras que el rendimiento mecánico oscila entre el 20% y el 35% según se trate de un
individuo sedentario o entrenado.
La fuerza puede ser producida tanto por una contracción isotónica como una isométrica
y transformada en movimiento o en un esfuerzo.
La fuerza origina trabajo que puede ser medido.
Se ha procurado establecer una relación entre edad y fuerza, para ello se estudió la
fuerza de presión de las manos llegando a la conclusión que el trabajo muscular
Alcanza su máximo de fuerza entre los 21 y 40 años en el hombre y entre 20 y 50 en la
mujer. (Rubner)
Para Ruger y Staessiger el máximo en el hombre se sitúa en los 30 años y para Melis
entre 20 y 29 años.
La contracción isométrica da origen al trabajo estático y la isotónica al trabajo
dinámico.
En el trabajo estático la fuerza muscular es producida por la contracción de un
músculo o grupo muscular se caracteriza por la rápida aparición de dolor en los
músculos contraídos y por ello se obliga a la cesación del esfuerzo y determina
funciones de resistencia.
Según Lehmann el trabajo estático puede ser considerado cuatro veces más
fatigante que el dinámico.
Cuando un músculo realiza un trabajo estático permanente tiene tendencia a la
atrofia.
Por el contrario el trabajo dinámico consiste en una serie de relajaciones
y contracciones alternadas por breves períodos de reposo. El resultado final es superior
al estático y se mide en kgm.
El trabajo dinámico a diferencia de aquel produce mayor desarrollo,
aumento del metabolismo, hipertrofia de la masa muscular y aumenta el
rendimiento.
En el trabajo muscular intervienen entonces la fuerza, el impulso y la dirección
del movimiento muscular.
ENTRENAMIENTO
El entrenamiento lleva también a la hipertrofia muscular con el aumento de los
vasos que lo irrigan, esta hipertrofia permite mayor rendimiento y por tiempo más
prolongado.
Permite además la selección de las vías nerviosas más directas con el
consiguiente ahorro de energía.
El mayor entrenamiento aumenta el metabolismo de otros órganos, además del
músculo, como el hígado, los pulmones y el corazón. A los fines prácticos con el
entrenamiento intermedio solamente se hipertrofia el grupo muscular utilizado para el
trabajo, pero de igual modo aumenta el rendimiento laboral, la fuerza, la rapidez y
la destreza.
Se clasifica al trabajo de acuerdo al tipo y al gasto energético:
SEDENTARIO
(metabolismo basal)
< 100 kcal/h
LIVIANO
manejar, operar PC
100 a 200 kcal/h
MODERADO
mane de vehículos pesados
operador de o máquinas
y herramientas
trabajos con pico y pala
200 a 300 kcal/h
subir escaleras, correr
> 400 kcal/h
PESADO
MUY PESADO
Estibado manual de cargas
300 a 400 kcal/h
EXAMENDE LA FUERZA MUSCULAR
Se realiza mediante:
Dinamómetros
Esgógrafos
Los dinamómetros consisten en oprimir un fuelle o cualquier resistencia hasta el
máximo posible. Están provistos de una escala graduada que mide la fuerza del
músculo. Si en lugar de una escala graduada existe una escala graduada existe un
dispositivo para l inscripción se denominan DINAMÓGRAFOS.
Los ERGÓGRAFOS permiten medir la fuerza de un músculo o grupos musculares y
además registrar gráficamente su actividad.
El Ergógrafo de Mosso fue uno de los primeros y su acción se base en elevar un
peso. Un operario sentado con un apoyo para el antebrazo que es fijado con correas,
trata de elevar pesas con un peso que transmiten a un sistema de palancas y registras esa
fuerza en un gráfico.
EXAMEN DEL IMPULSO:
Impulsímetros : registran gráficamente los desvíos de la fuerza ejercida al iniciar el
movimiento.
EXAMEN DE LA DIRECCIÓN DEL MOVIMIENTO:
Está destinado a medir la precisión de un movimiento con respecto a un eje
ideal.
Coordinación de ambas manos.
Falso torno de molde.
Tremómetros
ECONOMÍA DE LOS MOVIMIENTOS
El individuo tiende a efectuar el máximo de movimientos con el menor gasto de
energía posible. Para ello adopta posiciones corporales que le permiten efectuar el
máximo de movimientos con el menor gasto de energía posible. Para ello adopta
posiciones corporales que le permitan favorecer sus propósitos, evitando los
movimientos inútiles.
Los principios más importantes son:
Aprovecha la fuerza de la gravedad. Ej. Usa una polea para levantar pesos
aprovechando su propio peso.
Movimientos simétricos de ambos miembros superiores. Ej. Al caminar.
Evitan movimientos inútiles con el adiestramiento.
Cada movimiento debe llevar al siguiente sin esfuerzo y evitar bruscas transiciones
entre movimientos suaves y movimientos violentos, en casos que esto no ocurra el gasto
energético es mayor.
El trabajo muscular produce sensaciones kinestésicas que le indican al cerebro los
movimientos, la posición del cuerpo, de los miembros, del tronco, que son reconocidos
por los ya mencionados Husos Neuromusculares y los Órganos de Golgi.
Según Wright toda actividad motora responde a una recepción sensorial exacta. De aquí
la intervención destacada de las SENSACIONES KINESTÉSICAS en la ejecución de
las tareas. La destreza depende de ellas, así como la sujeción, la tensión y el
deslizamiento.
PROCESOS QUÍMICOS RELACIONADOS CON EL TRABAJO
El trabajo muscular va acompañado de distintas reacciones químicas que se
producen en el interior del músculo.
El trabajo muscular aumenta la absorción de O2 por el músculo y aumenta la
eliminación del CO2
TRABAJO
Aumenta la circulación sanguínea cinco veces.
Aumenta la absorción de Oxigeno 20 veces
Disminuye el Anhídrido Carbónico 40 veces
TODO ESTO SOBRE LOS NIVELES BASALES EN EL MÚSCULO
Estos valores se encuentran relacionados directamente con el tipo de trabajo. Además se
comprobó que cuando excede el esfuerzo y los elementos nutrientes del músculo no son
suficientes producen aumento del Ácido Láctico que mantienen contraído al
músculo con Aumento del período de Latencia (falta de respuesta) con la
manifestación clínica de calambres.
También se demostró que se liberaba la Creatina por desaparición del Fosfágeno.
APARATO CIRCULATORIO
Órganos que lo componen:
Corazón
Vasos: Circulación Mayor y Menor
Propiedades del músculo cardíaco.
El ciclo cardíaco.
El sistema cardiovascular está formado por un conjunto de órganos responsables de la
circulación de la sangre y sus elementos nutritivos por medio del Sistema arterial hacia
los órganos periféricos, y su regreso por medio del Sistema venoso hacia el corazón y
los pulmones.
El centro de este sistema es el CORAZÓN que actúa como una BOMBA CENTRAL
PROPULSIVA, dotando a la sangre de la presión necesaria para circular por los vasos.
Está constituido por un músculo estriado pero involuntario. Posee un sistema autónomo
de contracción y relajación.
Posee cuatro cavidades recubiertas por el endocardio o CAPA ENDOTELIAL
constituido por una sola capa de células, que permite el deslizamiento de la sangre y
envuelto por el PERICARDIO.
El resto de los componentes son las ARTERIAS, de paredes resistentes transportan la
sangre a gran presión y velocidad hacia los tejidos de todos los órganos del cuerpo.
ARTERIOLAS: con gran elasticidad en sus paredes, pueden modificar su diámetro
hasta veinte veces, dilatándose, impulsan la sangre hacia los CAPILARES
ARTERIALES y de allí a los CAPILARES VENOSOS. La función de los capilares es
el intercambio gaseoso entre los tejidos y la sangre o entre los alvéolos pulmonares y la
sangre.
Existen dos tipos de circulación:
Macrocirculación
circuito mayor
circuito menor
Microcirculación entre los capilares y los tejidos.
La circulación de la sangre cuenta con una SEGUNDA BOMBA periférica llamada
BOMBA PERIFÉRICA, que actúa por tres mecanismos:
Presión negativa del tórax
Elasticidad de los vasos sanguíneos y válvulas de las venas
Acción muscular a predominio de los miembros inferiores.
Existe una TERCERA BOMBA llamada SELECTIVA O SECTORIAL que actúa por la
vasodilatación y vasocontracción de las arteriolas, de acuerdo a las necesidades de los
tejidos.
La capacidad de vasodilatación y vasocontracción se origina por distintos estímulos:
QUÍMICOS
Aumento del CO2
Aumento de Ácido Láctico
Aumento del Trabajo
Falta de O2 o HIPOXIA
VASODILATACIÓN
NEUROHORMONALES
Simpáticos adrenérgicos: VASOCONTRACCIÓN
Simpáticos colinérgicos: VASODILATACIÓN
El sistema excitatorio autónomo del corazón se compone de:
NODULO SINOAURICULAR: Del parte la excitación que genera el impulso nervioso
hacia los ventrículos para producir la contracción del MIOCARDIO
Nódulo AURICULOVENTRICULAR recibe el impulso desde la aurícula por el HAZ
AURICULO VENTRICULAR y lo envía hacia ambos ventrículos
FIBRAS DE PURKINJE son las que distribuyen el impulso a todo el miocardio.
CICLO CARDÍACO
Se denomina así a la sucesión cíclica de los movimientos cardíacos para
expulsar la sangre del corazón con la suficiente fuerza para llegar a los capilares de los
tejidos pasando por los grandes vasos.
SÍSTOLE: es la contracción muscular cardíaca para expulsar la sangre a los
grandes vasos.
DIÁSTOLE: fase de relajación del miocardio para el reposo. Durante esta fase se
produce el nuevo llenado para reiniciar el ciclo.
Un ciclo cardíaco va desde una contracción o sístole hasta la contracción
siguiente. La duración es de 0.8 segundos y la frecuencia entre 60 y 100 veces por
minuto.
APARATO CARDIOVASCULAR ANTE EL ESFUERZO
Debemos analizar para entenderlo:
El volumen minuto cardiaco
La Frecuencia cardíaca
Las Adaptaciones cardiovasculares ante el ejercicio
Los Efectos del entrenamiento
Volumen Minuto cardíaco es el volumen de sangre expulsado por el corazón por unidad
de tiempo. Se representa por la fórmula:
VM = VS x FC
Volumen minuto = Volumen Sistólico X Frecuencia Cardíaca
Volumen Sistólico: es la cantidad de sangre expulsada por los ventrículos en una
contracción o sístole.
VALOR PROMEDIO = 60 a 90 ml en reposo
Frecuencia Cardíaca: cantidad de latidos producidos en un minuto
Un individuo en reposo expulsa
70 ml de sangre por cada contracción
70 latidos por minuto
tendrá un volumen minuto de 4900ml.
RESIDUO SISTOLICO: O VOLUMEN RESIDUAL, es la cantidad de sangre que
permanece en los ventrículos después de una sístole
TENSIÓN ARTERIAL: es necesario tener un volumen adecuado de sangre, entre 60.
80, y 90 cc por kilogramo de peso.
La tensión arterial depende del volumen de sangre, del diámetro de los vasos
sanguíneos y de la intensidad del latido cardíaco.
EJERCICIO INTENSO
En el comienzo de un ejercicio intenso se produce una adaptación de sistema
cardiovascular.
El tejido muscular requiere mayor cantidad de O2 y nutrientes para satisfacer sus
demandas metabólicas. El único que puede satisfacer sus necesidades es el corazón con
el aumento del volumen minuto.
En el ejercicio intenso el volumen pasa de 70 hasta 100 a 120 ml. y la frecuencia
cardíaca puede llegar a 200 latidos por minuto. Por otro lado un sujeto entrenado el
residuo sistólico disminuye y puede llegar a cero(0), mientras que el VM puede llegar a
40 litros/minuto y la frecuencia cardíaca a 200 latidos por minuto. Este corazón
Hipertrofiado por el entrenamiento se denomina CORAZÓN DE ATLETA.
APARATO RESPIRATORIO
VIAS RESPIRATORIAS:
FUNCIÓN: efectuar el intercambio gaseoso en el ámbito pulmonar y tisular. Está
constituido por el conjunto de órganos que eliminan el CO2 disuelto en la sangre en el
ámbito alveolar y el O2 en el ámbito tisular, intercambiándolos por O2 en él prime caso
y por CO2 en el segundo.
Esta constituido por:
Fosas nasales: que es el órgano dl olfato.
Faringe conduce los alimentos al esófago.
Laringe: órgano de la voz.
Traquea.
Grandes bronquios (derecho e izquierdo).
Bronquiolos.
Alvéolos Pulmonares.
PULMONES
La traquea y los bronquios poseen anillos cartilaginosos, abiertos por detrás para darles
cierta elasticidad. Se dividen en dos bronquios derecho e izquierdo para cada uno de los
pulmones.
Los pulmones uno derecho con tres lóbulos y uno izquierdo con dos lóbulos son el
centro de la respiración.
Están envueltos por membranas denominadas pleura
Los bronquiolos recubiertos por un epitelio plano no ciliado que terminan en pequeñas
bolsas denominadas alvéolos pulmonares.
Los alvéolos pulmonares constituyen la unidad funcional del pulmón ya que es allí
donde se produce la eliminación de CO2 y se absorbe el O2 del aire.
MECANICA DE LA RESPIRACIÓN
La INSPIRACIÓN es la parte activa producida por la contracción del diafragma
y de los músculos intercostales, que al dilatar la cavidad torácica aumentan la presión
negativa favoreciendo el ingreso de aire del exterior. (la presión intratorácica o
intrapleural es de – 10 mm de Hg
La ESPIRACIÓN que normalmente es pasiva, comienza cuando termina la contracción
mencionada, y disminuye la cavidad torácica y el aire expulsado por aumento de la
presión intratorácica – 5 mm Hg.
FRECUENCIA RESPIRATORIA
Hombre adulto 14 a 16 veces/ minuto
Mujer adulta/18 a 20 veces por minuto
Niño 25 veces por minuto ( de 1 a 5 años)
La respiración normal se llama EUPNEA
La respiración con dificultad DISNEA: modificación de la respiración por causas
orgánicas: Insuficiencia respiratoria, Asma bronquial, anemia, hemorragias.
1-Polipnea: mayor frecuencia
2-Bradipnea menor frecuencia
3-Apnea ausencia de respiración
HIPERPNEA aumento de la frecuencia
VOLUMENES Y CAPACIDADES RESPIRATORIAS
Aire espiratorio: cantidad de aire que entra y sale con la inspiración y espiración.
Se llama AIRE CORRIENTE o VOLUMEN CORRIENTE y es de 300 cc puede llegar
a 500 cc.
Aire complementario: es la cantidad de aire que luego de una espiración normal
se obtiene con una inspiración forzada o profunda. Se llama también VOLUMEN DE
RESERVA y es de 1500cc.
Aire suplementario: es la mayor cantidad de aire que puede ser espirada luego
de una inspiración profunda y es de 1500 cc
Capacidad vital: suma de los volúmenes complementario y suplementario. Se la
define como la cantidad máxima de aire que se puede espirar luego de una espiración
profundo. Su valor es de 3500 cc.
Aun después de la espiración forzada queda en los alvéolos una cantidad de aire
residual y que es alrededor de 1.5 ls
LA CAPACIDAD VITAL 3.5 L + LA CAPACIDAD RESIDUAL=CAPACIDAD
PULMONAR TOTAL
INTERCAMBIO GASEOSO
Respiración externa
Intercambio entre aire atmosférico e el aire alveolar.
RESPIRACIÓN
PULMONAR
Respiración interna
Intercambio entre alvéolos y la sangre
Respiración tisular
Respiración entre los capilares y los tejidos
En los tres casos el intercambio gaseoso se produce por una diferencia de presión entre
el O2 y CO2 en el aire.
COMPARACIÓN ENTRE EL AIRE ATMOSFÉRICO Y EL AIRE ALVEOLAR
AIRE
O2
20.9 %
CO2
0.03%
N2
79 %
ATMOSFÉRICO
AIRE ALVEOLAR 14 %
TENSIÓN MEDIA 100 mm Hg
Ó
PRESIONES
PARCIALES
EN
EL
AIRE
ALVEOLAR
5%
40 mm Hg
80 %
------------------
TENSIÓN O PRESIÓN PARCIAL DE LOS GASES
AIRE ALVEOLAR
SANGRE VENOSA
SANGRE ARTERIAL
O2
100 mm Hg
40 mm Hg.
90 – 100 Hg
CO2
40 mm Hg
45 mm Hg.
40 mm Hg
ANORMALIDADES EN LA FUNCIÓN RESPIRATORIA
NEUMOTORAX
Presencia de aire en la cavidad pleural
HIDRONEUMOTORAX
Presencia de aire con líquido en la cavidad pleural
HEMONEUMOTORAX
Presencia de aire con sangre en la cavidad pleural
PAROS RESPIRATORIOS
Originados por corriente eléctrica, asfixia por inmersión (ahogados), intoxicaciones por
gases (Cl2, CO, CH4). Se produce la suspensión respiratoria y se indica la respiración
artificial o Asistencia Respiratoria Mecánica si hay parálisis de los músculos
respiratorios aguda o crónica.
HIPOXIA:
Disminución de la cantidad de O2 en la sangre circulante
ANOXIA
Falta de O2 en la sangre circulante.
ENFISEMA PULMONAR
Una forma muy frecuente de insuficiencia respiratoria crónica, debido a la pérdida de
elasticidad pulmonar, no permitiendo al pulmón expandirse lo suficiente o contraerse
(bronquíticos crónicos).
PUESTOS DE TRABAJO QUE PROVOCAN ENFERMEDADES RESPIRATORIAS
BUZOS-----------------------------HIPERPRESIÓN ATMOSFÉRICA
APUNAMIENTO-----------------HIPOPRESIÓN ATMOSFERICA
Mal de las alturas
Trabajos con sílice----------------NEUMOCONIOSIS
Amianto, asbesto
INDUSTRIAS
Maderas, plásticos-----------------ALERGIAS
Textiles, farmacéuticas
GASES-----------------------------INTOXICACIONES
Inhalados CO,Cl,CH4,
CNH, SH2
INHALACIÓN DE POLVOS
INHALACIÓN DE POLVOS
OLORES NAUSEABUNDOS
REGULACIÓN DE LA RESPIRACIÓN
La respiración se encuentra regida por un CENTRO RESPIRATORIO ubicado
en el bulbo raquídeo. El centro posee un ritmo autónomo (como el del aparato
respiratorio) y es excitado por:
Disminución de O2 en la sangre
Mayor presión de CO2 en la sangre
Esta función está regulada por el Sistema nervioso autónomo Simpática y
Parasimpática.
CAMBIOS RESPIRATORIOS Y CIRCULATORIOS
Como consecuencia del trabajo muscular la actividad cardíaca y el aparato
respiratorio se intensifica para poder aportar el O2 suficiente y eliminar el CO2
excedente.
CORAZON
Aumenta la frecuencia cardíaca
Aumenta el volumen minuto
Aumenta la sangre que llega al sistema muscular
Aumento leve de la presión arterial
Aumenta la ventilación pulmonar de 5 a 60 /minuto de los
cuales solo utiliza 7ls.
RESPIRATORIO
el consumo de O2 aumenta de 250 ml en reposo a 4 litros
Para compensar las necesidades, aumenta la frecuencia que subsiste unos minutos
después de terminada la tarea.
APARATO
FATIGA: es el estado de agotamiento que llega en momentos de exceso de trabajo
muscular. Se manifiesta por:
Disminución de la potencia contráctil
Dolor muscular
Calambres
La utilización de bicicletas para la estimación de trabajo físico a través de tests
de laboratorio datan desde fines del siglo XIX.
La bicicleta ergomètrica se usa en los tests para evaluar la condición física de un
individuo y está basado en el consumo de oxígeno durante el trabajo, puede ser
calculada a capacidad de respuesta a un trabajo en un rango del +/- 6% de certidumbre.
(Astrand, 1952; Ryhming, 1953).
Sobre la bicicleta ergomètrica la carga de trabajo puede ser medida, y niveles
exactos de trabajo pueden ser precisamente administrados. Además, el trabajo
sobre una bicicleta al requerir grandes grupos musculares puede ofrecer un
estímulo graduado para funciones cardiorrespiratorias, entre otras la eficiencia de
los resultados sirve para evaluar las posibilidades que tiene una persona, de realizar un
trabajo en forma bastante certera y es independientemente del sexo y edad.
La primera bicicleta ergomètrica con freno eléctrico (electromecánico), fue construida
por Atwater & Benedict en 1903. Luego, modificada por August Krogh en 1913. Krogh
construyó su bicicleta para estudiar las respuestas fisiológicas al ejercicio.
Los estudios clásicos de regulación de la respiración y circulación durante el
ejercicio por Krogh y Lindhard, y posteriormente la tradición Escandinávica en
fisiología del ejercicio, han estado basados en la utilización de la bicicleta fija o
estacionaria.
A pesar de que parece algo poco creíble que a partir de una simple y económica
herramienta como es la bicicleta ergomètrica, haya podido apoyarse semejante
prestigio fisiológico en Ciencias de la Actividad Física y el Deporte; resulta aún
más sorprendente que casi un siglo después, se desarrollen en nuestro país,
proyectos de investigación que la utilizan como herramienta para la determinación
directa de funciones cardiorrespiratorias.