Juan sale a hacer deporte normalmente en las mañanas (trote). En condiciones de reposo, Juan maneja variables vitales normales (Tensión arterial, frecuencia cardiaca y frecuencia respiratoria). Fundamentados en nuestro proceso investigativo podemos entonces responder
1.Qué cambios espera usted de Juan en sus variables vitales después de realizar ejercicio?
Los signos vitales son indicadores que reflejan el estado fisiológico de los órganos vitales, expresan de manera inmediata los cambios funcionales que suceden en el organismo.
Se espera que los signos vitales de Juan aumentan, ya que cuando se hace ejercicio, hay mas gasto de calorías que en estado de reposo, por ende es normal que su frecuencia cardiaca y respiratoria y la tensión aumente.

Al hacer ejercicio los músculos necesitan mas energía que de costumbre. Para obtenerla, el organismo utiliza los alimentos que consumió, combinandolos con el oxígeno y liberando la energía que estos alimentos contienen, es decir, cuando el cuerpo necesita energía también necesita oxígeno. ¿Y cómo consigue este oxígeno? Respirando mas rapido, esto explica porque aumenta la frecuencia respiratoria.
¿Cómo hacer llegar ese oxígeno a los músculos y al resto del cuerpo?
El oxígeno viaja a través de la sangre (mas exactamente, dentro de los glóbulos rojos) a todo el organismo. Y entonces para que mas oxígeno llegue a los músculos, el corazón tiene que latir mas rapido. Y esto explica por qué aumenta el pulso.
La temperatura corporal, cuandohacemos ejercicio, la temperatura de nuestro cuerpo aumenta. Eso tiene que ver con que parte de la energía liberada por los músculos se libera como calor. Muchas veces nos 'ponemos colorados' después de hacer ejercicio. Esto es porque la sangre (por ejemplo, la de las mejillas), viaja mas cerca de la superficie de la piel para liberar mayor cantidad de calor, y por eso nos vemos sonrojados.


2. Qué factores fisiológicos estan relacionados con la modificación de las variables vitales en Juan después de realizar ejercicio?
Durante la realización de ejercicio físico participan practicamente todos los sistemas y órganos del cuerpo humano. Así el sistema muscular es el efector de las órdenes motoras generadas en el sistema nervioso central, siendo la participación de otros sistemas (como el cardiovascular, pulmonar, endocrino, renal y otros) fundamental para el apoyo energético hacia el tejido muscular para mantener la actividad motora.
Las respuestas fisiológicas inmediatas al ejercicio son cambios súbitos y transitorios que se dan en la función de un determinado órgano o sistema o bien los cambios funcionales que se producen durante la realización del ejercicio y desaparecen inmediatamente cuando finaliza la actividad.
Si el ejercicio (o cualquier otro estímulo) persiste en frecuencia y duración a lo largo del tiempo, se van a producir adaptaciones en los sistemas del organismo que facilitaran las respuestas fisiológicas cuando se realiza la actividad física nuevamente.La contracción muscular durante el ejercicio físico es posible gracias a un proceso de transformación de energía. La energía química que se almacena en los enlaces de las moléculas de los diferentes sustratos metabólicos (el ATP es la molécula intermediaria en este proceso) es transformada en energía mecanica. En esta transformación gran parte de la energía liberada se pierde en forma de calor o energía térmica; esto tiene su ventaja ya que el aumento de temperatura provoca variaciones en diferentes reacciones metabólicas mediadas por complejos enzimaticos, posibilitando que estas reacciones sean mas eficientes desde un punto de vista energético; por esta razón se recomienda realizar un adecuado calentamiento antes de la ejecución de un entrenamiento.
Los sustratos metabólicos que permiten la producción de ATP proceden de las reservas del organismo o de la ingestión diaria de alimentos. Los sustratos mas utilizados en las diferentes rutas metabólicas durante el ejercicio físico son los HIDRATOS DE CARBONO Y LAS GRASAS.
Los SISTEMAS ENERGÉTICOS a partir de los cuales se produce la resíntesis del ATP para realizar el ejercicio físico son
1. El sistema de los fosfagenos: ATP y fosfocreatina (PC)
2. La glucólisis anaeróbica
3. Sistema aeróbico u oxidativo
La participación de éstos durante el ejercicio físico depende de la intensidad y duración del mismo.
1) SISTEMA DE LOS FOSFAGENOS O SISTEMA ANAERÓBICO
ALACTICO
Proporciona energía en actividad de muy alta intensidad y cortaduración, y también al inicio de cualquier actividad física. Los sustratos mas importantes son el ATP y PC; otros son el ADP, AMP, GTP y UTP. Todos tienen enlaces fosfatos de alta energía.
LÍPIDOS
Son una fuente inagotable de energía durante el ejercicio y aumenta su utilización a medida que aumenta la duración del mismo. Su metabolismo es puramente aeróbico y al utilizarse como sustrato energético produce un ahorro de h. de carbono cuyo agotamiento se relaciona con la “fatiga muscular” en los ejercicios de larga duración.
2. GLUCÓLISIS ANAERÓBICA
A través de este sistema sólo los hidratos de carbono pueden metabolizarse en el citosol de la célula muscular para obtener energía sin que participe directamente el oxígeno.
Gracias a éste se pueden resintetizar 2 ATP por cada molécula de glucosa.
3. SISTEMA AEROBICO
Los hidratos de carbono, las grasas y en menor grado las proteínas pueden ser utilizados para la obtención de energía a través del ciclo de Krebs; dicha energía es mucho mayor que la que se obtiene por la vía de la glucólisis.
ADAPTACIONES ORGANICAS EN EL EJERCICIO
Durante el ejercicio se producen modificaciones adecuadas y coordinadas en todo el organismo a nivel de los distintos sistemas funcionales. Ellos son
Cardiocirculatorio
Respiratorio
Hematológico
Endocrino
Renal. En el ejercicio el sistema cardiovascular tiene 3 funciones
1) Adaptar el flujo sanguíneo a los músculos activos.
2) Eliminar los productos de desecho.
3) Colaborar en los procesos determorregulación.
La respuesta esta regulada por diferentes mecanismos
NERVIOSOS: se produce un aumento de la actividad nerviosa simpatica y una disminución de la actividad parasimpatica mediado por 2 controles.
a) central: son impulsos nerviosos descendientes de la corteza cerebral hacia el centro vasomotor del bulbo raquídeo. Este control se inicia simultaneamente con la orden motora de los músculos actuantes, es la llamada “respuesta anticipatoria”.
b) reflejo: que se produce después que comienza la contracción muscular y son impulsos que se originan en receptores de músculos y articulaciones (ergorreceptores), éstos son de 2 tipos: mecanorreceptores (sensibles a los efectos mecanicos de la contracción); y matabolorreceptores, que evalúan la eficacia del flujo de sangre en relación a el aumento de demanda metabólica. Estos impulsos son conducidos por fibras nerviosas tipo III y tipo IV respectivamente hasta el centro cardiorespiratorio. De forma colectiva, tanto los impulsos del comando central como los del reflejo periférico condicionan la respuesta simpatica durante el esfuerzo.
Los efectos del SNS son
Sobre el corazón:
Cronotrópico (+)
Dromotrópico (+)
Inotrópico (+).
Todo esto lleva a un aumento en la fracción de eyección y en el volumen sistólico que en definitiva producen un aumento del gasto cardíaco y de la presión arterial sistólica.
Sobre los vasos sanguíneos
Vasoconstricción en los territorios inactivos vasodilatación en los músculos activos
GASTO CARDIACO.Durante el ejercicio el aumento del gasto cardíaco se produce en forma lineal y directamente proporcional a la intensidad del trabajo realizado hasta llegar a una intensidad del 60-70% del consumo maximo de O2 (VO2 max.), este es la cantidad maxima de O2 que el organismo puede absorber, transportar y consumir por unidad de tiempo (ml x kg x min). A partir de ese momento tiende a la estabilidad hasta llegar al 80-90% en donde puede incluso disminuir por la taquicardia excesiva que disminuye el llenado diastólico y por lo tanto el volumen sistólico.
Tensión Arterial se puede decir que la sistólica aumenta tanto en los ejercicios dinamicos como en los estaticos.
El aumento de la presión sistólica es mayor que el de la presión diastólica por lo que se constata un aumento de la presión diferencial.
Una vez finalizado el ejercicio existe un descenso rapido de la presión arterial como consecuencia de la disminución del gasto cardíaco, la vasodilatación y la disminución del retorno venoso por lo que no es aconsejable detener súbitamente el ejercicio lo que puede provocar: malestar, vértigo, lipotimia, etc.
Con respecto a la PRESION ARTERIAL podemos decir que la sistólica aumenta tanto en los ejercicios dinamicos como en los estaticos.
El aumento de la presión sistólica es mayor que el de la presión diastólica por lo que se constata un aumento de la presión diferencial.
Una vez finalizado el ejercicio existe un descenso rapido de la presión arterial como consecuencia de la disminución delgasto cardíaco, la vasodilatación y la disminución del retorno venoso por lo que no es aconsejable detener súbitamente el ejercicio lo que puede provocar: malestar, vértigo, lipotimia, etc.
El entrenamiento de resistencia tiende a reducir los valores de reposo de la tensión arterial, tanto sistólica como diastólica por lo que se lo utiliza como terapéutica de pacientes hipertensos.
Las adaptaciones inducidas por el entrenamiento son
Hipertrofia cardíaca
Aumento del volumen sistólico
Bradicardia en reposo
Disminución de la velocidad de conducción.
El sistema respiratorio en el ejercicio tiene 3 funciones basicas
1) Oxigenar y disminuir la acidosis metabólica de la sangre venosa que esta hipercapnica e hipoxémica.
2) Mantener baja la resistencia vascular pulmonar.
3) Reducir el paso de agua al espacio intersticial.
Se producen modificaciones a nivel de la ventilación pulmonar, difusión y transporte de gases.

3. Qué papel juega el Sistema nervioso autónomo en la regulación de las variables vitales en Juan explique su relación.
El sistema nerviosos autónomo regula la actividad de los músculos lisos, del corazón y de algunas glandulas. Casi todos los tejidos del cuerpo estan inervados por fibras nerviosas del sistema nervioso autónomo, distinguiéndose dos tipos de fibras: las viscerosensitivas (aferentes) y las visceromotoras y secretoras (eferentes). Las neuronas de las fibras sensitivas se reúnen en los ganglios espinales, mientras que las fibras eferentes forman gruposesparcidos por todo el cuerpo, en los llamados ganglios autonómicos. Estos ganglios dividen las vías nerviosas en dos secciones denominadas pre-gangliónicas y post-ganglionicas, siendo diferentes las fibras que constituyen dichas vías. Las fibras pregangliónicas son fibras mielinizadas, mientras que las fibras postgangliónicas son amielínicas.
La función del sistema nervioso autónomo es la regular la función de los órganos, según cambian las condiciones medioambientales. Para ello, dispone de dos mecanismos antagónicos, el sistema nervioso simpatico y el sistema nervioso parasimpatico
El sistema nervioso simpatico es estimulado por el ejercicio físico ocasionando un aumento de la presión arterial y de la frecuencia cardíaca, dilatación de las pupilas, aumento de la perspiración y erizamiento de los cabellos. Al mismo tiempo, se reduce la actividad peristaltica y la secreción de las glandulas intestinales. El sistema nervioso simpatico es el responsable del aumento de la actividad en general del organismo en condiciones de estrés.
Por su parte, el sistema nervioso parasimpatico, cuando predomina, reduce la respiración y el ritmo cardiaco, estimula el sistema gastrointestinal incluyendo la defecación y la producción de orina y la regeneración del cuerpo que tiene lugar durante el sueño. En resumen, el sistema nervioso autónomo consiste en un complejo entramado de fibras nerviosas y ganglios que llegan a todos los órganos que funcionan de forma independiente de la voluntad. En ungran número de casos, los impulsos nerviosos de este sistema no llegan al cerebro, sino que es la médula espinal la que recibe la señal aferente y envía la respuesta.
Sistema nervioso simpatico.
Las fibras preganglionares de la división simpatica se originan de los niveles toracico y lumbar de la médula espinal y casi inmediatamente terminan en ganglios situados en la proximidad de la médula espinal. Por lo tanto, en este sistema las fibras pregangliónicas son cortas, mientras que las posgangliónicas que contactan con los órganos son largas. El simpatico es especialmente importante durante situaciones de emergencia y se asocia con la respuesta de lucha o huida. Por ejemplo inhibe el tracto digestivo, pero dilata las pupilas, acelera la frecuencia cardiaca, y respiratoria.

Sistema nervioso parasimpatico
Esta formado por pares craneales incluyendo el nervio vago y fibras originadas de niveles sacros de la médula espinal. Por lo tanto, este sistema frecuentemente se denomina la porción craneosacra del SNA. En la división parasimpatica las fibras pregangliónicas son largas y las posgangliónicas son cortas ya que los ganglios estan en la proximidad o dentro de los órganos. El sistema parasimpatico esta relacionado con todas las respuestas internas asociadas con un estado de relajación, por ejemplo provoca que las pupilas se contraigan, facilita la digestión de los alimentos y disminuye la frecuencia cardiaca.

4.Qué factores hormonales estan relacionados? Como funcionan estos?
Laregulación hormonal tiene una acción directa en éste desarrollo y tanto el cerebro a través de la estimulación trófica directa neuronal, o indirectamente, al estimular a las glandulas endocrinas, juegan un papel 'clave' en todo esto.
Las glandulas endocrinas son de suma importancia y actúan como una gran orquesta donde pueden actuar o interactuar simultaneamente, ya sea durante el estímulo de entrenamiento, como en la etapa de recuperación. Incluso pueden inhibirse mutuamente, como sucede con la adrenalina que inhibe a la célula beta del pancreas (insulina).
El entrenamiento de la fuerza, requiere la estimulación de unidades motoras rapidas, que reclutan un mayor número de fibras o células musculares, con lo que es una situación en la cual , la respuesta hormonal es superior a otro tipo de entrenamiento o estímulo (por ejemplo de resistencia donde se reclutan menor número de fibras).
No solamente se altera la permeabilidad de la membrana de la célula muscular a los nutrientes, sino también los receptores de interacción hormonal.
Es por esto que la pausa y los tiempos de recuperación son tan importantes en los planes de entrenamiento de la fuerza. El esfuerzo de entrenamiento es tan importante en la fuerza, que debe reparar ciertos daños producidos ante el estrés sometido a la célula. Esto desencadena mecanismos que terminan hipertrofiando al músculo, aumentando la síntesis o anabolismo proteico y disminuyendo el catabolismo.
Muy diferente del sobreentrenamiento, donde ocurrelo contrario, posiblemente como mecanismo de 'defensa del organismo', donde se observó la disminución de la interacción hormona receptor.
Es importante la cantidad de músculo involucrado como un factor directamente proporcional a la respuesta hormonal.
Y aparentemente es mas importante la disminución del catabolismo proteico que el anabolismo en sí mismo. De cualquier modo, existe un techo o límite genético en cuanto al crecimiento del tamaño muscular. Es decir, que se hipertrofia individualmente según la genética de cada individuo, con lo que este factor es 'limitante' del entrenamiento.
Y en cuanto al entrenamiento es importante considerar que sólo el músculo reclutado (estimulado por el cerebro, vía neuronal) es el que sera afectado por los mecanismos de adaptación hormonal. Con lo que para un buen plan de entrenamiento de fuerza es importante tener conciencia de los músculos efectores del deporte en cuestión.
El músculo hipertrofia por estímulo neuronal y estímulo hormonal en forma asociada. En sujetos con problemas neurológicos de conducción (denervados), se observa una notable hipotrofia muscular, y lo mismo en sujetos en los cuales tienen carencias glandulares de hormonas anabólicas (somatotrofina, testosterona, insulina).
Si bien es sabido que el sistema nervioso es entrenable y que se puede realizar la 'transferencia' de la respuesta nerviosa de un grupo muscular a hacia otro, siempre tendran mejor respuesta los músculos a los cuales les ha llegado el estímulocorrecto de entrenamiento y aquellos mas hipertrofiados poseeran ventaja sobre aquellos que no lo estan, en cuanto a fuerza y potencia se refiere.
Es decir, que debemos tener en cuentas las dos cosas
1) el entrenamiento neuronal (la velocidad de reacción) por un lado; que es transferible.
2) la masa muscular que deseamos reclutar, que sera mayor si existe mayor hipertrofia.
En cuanto a la respuesta hormonal, durante el ejercicio en general, aumentan primero las catecolaminas (adrenalina y noradrenalina) inhibidoras de las células beta del pancreas. La insulina disminuye. Recordemos que la acción de la insulina es permitir la entrada de glucosa a la mayoría de las células de nuestro organismo (excepto las células nerviosas, los eritrocitos, las células retinianas, las células germinales quienes no la necesitan), pero también estimula la glucógeno génesis, la lipogénesis y es anabólica proteica. Estas son suficientes razones para que no sea conveniente que aumente durante la actividad física (pues guarda las reservas energéticas y no me las permite utilizar).
Sin embargo, las catecolaminas primero, y la STH, glucocortides, ACTH y el glucagon facilitan la producción y la salida de glucosa a sangre para poder ser utilizadas como sustrato energético, en el músculo que trabaja.

BIBLIOGRAFIA

López Chicharro J, Fernandez Vaquero A. fisiología del ejercicio.1995. Editorial panamericana

Harrison, Principios de Medicina Interna ª Edición.1987.Editorial
Interamericana. Mc Graw Hill