Ventilación Pulmonar y Fisiología Respiratoria durante el Ejercicio Físico

Respuesta de la ventilación pulmonar

Tiene como función principal el control homeostático de los gases en la sangre arterial. Durante el ejercicio, el sistema pulmonar debe contribuir a oxigenar la sangre venosa y, por otro lado, mantener un bajo grado de resistencia vascular para evitar el paso de agua al espacio pulmonar.

Ventilación durante el ejercicio

En reposo, la frecuencia respiratoria es de 12 respiraciones por minuto y el volumen corriente es de 0,5 L por cada respiración; por tanto, el volumen de aire respirado por minuto es de unos 6 L.

La ventilación por minuto puede aumentar significativamente incrementando la frecuencia de las respiraciones, la profundidad, o ambas. Durante un ejercicio intenso, la frecuencia puede ser de 35-45 respiraciones por minuto (en atletas de élite, 60-70). Además, el volumen corriente puede llegar a 2 L de aire, por lo que la respiración por minuto puede alcanzar los 100 L.

Fases de la ventilación en ejercicio estable

La ventilación varía dependiendo del tipo de ejercicio. En uno de tipo estable partiendo del reposo, se diferencian tres fases:

• Fase 1: La ventilación aumenta bruscamente, reflejando la relación con el componente nervioso y el comienzo del movimiento al iniciar la actividad física. Suele durar entre 30 y 50 segundos.
• Fase 2: La ventilación aumenta de forma más gradual para estabilizarse en la fase 3.
• Fase 3: Se alcanza a los 3-4 minutos de comenzar el ejercicio, dependiendo de la intensidad y del estado de entrenamiento.

Ventilación en ejercicio progresivo

Durante el ejercicio de intensidad progresivamente creciente, no existirá la fase 3. En este tipo de ejercicio, se observa que la ventilación pulmonar aumenta linealmente respecto a la intensidad creciente del ejercicio o del consumo de O₂ hasta aproximadamente el 50-70% del volumen de O₂ máximo. A partir de ese momento, la ventilación aumenta desproporcionadamente en relación con el incremento del volumen de O₂.

Intercambio de gases en el ejercicio

Se produce a través de la membrana respiratoria mediante un proceso de difusión. Llamamos capacidad de difusión al volumen de gas que se difundirá a través de la membrana para un gradiente de presión de 1 mmHg en 1 minuto.

Difusión del O₂

La presión del O₂ en el aire ambiente, en condiciones normales, es de 159 mmHg, disminuyendo hasta los 104 mmHg cuando el aire llega a los alvéolos debido a su humidificación. Por otro lado, la sangre que llega a los alvéolos lo hace con una presión de O₂ de 40 mmHg, produciéndose un gradiente de unos 64 mmHg. Gracias a esto, el O₂ difunde rápidamente del alvéolo a la sangre, de tal forma que, al alcanzar el extremo venoso del capilar pulmonar, la presión de O₂ de la sangre es igual a la del alvéolo. Gracias a esto, en reposo difundirán unos 250 ml de O₂ por minuto a través de la membrana respiratoria.

Durante el ejercicio, la capacidad de difusión del O₂ aumenta casi tres veces más con respecto a las cifras de reposo por la apertura de capilares pulmonares que estaban cerrados y por una mayor dilatación de los mismos, lo que posibilita un aumento de la superficie de intercambio y, por tanto, del O₂ que se difunde.