Importancia del VO2max en la influencia de sus adaptaciones producidas por el ejercicio físico.
Se utiliza el término consumo de oxígeno (VO2) para expresar un parámetro fisiológico que indica la cantidad de oxígeno que se consume o utiliza en el organismo por unidad de tiempo. La medición directa o la estimación indirecta de este parámetro permite cuantificar el metabolismo energético, ya que, el oxígeno se utiliza como comburente en todas las combustiones que tienen lugar en las células y que permiten la transformación a energía química (enlaces químicos de los principios inmediatos nutricionales, hidratos de carbono, lípidos y proteínas) en energía mecánica (contracción muscular) y trabajo celular.
El oxígeno que consume un sujeto en situación fisiológica de reposo absoluto nos indica el denominado metabolismo basal, y se ha calculado que corresponde aproximadamente a 3,5 ml de oxígeno por kilogramo de peso corporal y minuto (ml·kg-1·min-1). Éste es el valor que equivale a un MET o unidad metabólica, y refleja el gasto energético que precisa un organismo para mantener sus constantes vitales.
A medida que se establece una mayor demanda energética, el consumo de oxígeno va siendo cada vez mayor.
El VO2 máximo (VO2max) que un sujeto puede llegar a utilizar dependerá de todos aquellos factores que intervienen en el recorrido que han de seguir las moléculas de oxígeno procedentes del aire atmosférico hasta llegar al interior de las mitocondrias, donde se reducen y se unen a los átomos de hidrógeno para formar agua al final de una serie de complejas reacciones liberando una gran cantidad de energía.
El consumo de oxígeno expresa, en cada momento, las necesidades metabólicas del organismo. El oxígeno necesita ser absorbido en los pulmones y transportado hasta las mitocondrias celulares mediante la circulación sanguínea. Todos los componentes del sistema de absorción y transporte del oxígeno determinan el VO2 y, según la ecuación de Fick, se pueden expresar de la siguiente forma:
VO2 = Q x D (a-v) O2
donde Q es el gasto cardíaco y D (a-v) O2 la diferencia arteriovenosa de oxígeno, es decir, la diferencia existente entre el contenido arterial y el contenido venoso de oxígeno.
El primer factor, el gasto cardíaco, implica fundamentalmente a la función cardíaca del individuo, mientras que en el segundo factor, D (a-v) O2 participan numerosas funciones fisiológicas: el contenido arterial de oxígeno depende de la cantidad de oxígeno presente en el aire atmosférico y que atraviesa la membrana alveolocapilar y de la concentración de hemoglobina en sangre y del número de hematíes, mientras que el contenido de oxígeno en la sangre venosa varía en función de cuánto oxígeno ha abandonado la sangre para difundir a los tejidos.
Este parámetro está en función de la redistribución y la vascularización tisular y de la capacidad mitocondrial fundamentalmente, en la que hemos de considerar la masa mitocondrial y la capacidad enzimática oxidativa. El gasto cardíaco puede variar desde su valor en reposo (unos cinco litros por minuto aproximadamente) hasta multiplicarse por 3 a 6 veces en el ejercicio máximo, dependiendo de la capacidad y el grado de entrenamiento de cada sujeto.
La masa del ventrículo izquierdo presenta una correlación muy elevada con el consumo máximo de oxígeno (Saito 2004). La diferencia arteriovenosa de oxígeno en condiciones de reposo es de unos 5 ml de oxígeno por cada 100 ml de sangre, que puede llegar a ser de hasta 15-17ml en ejercicio máximo dependiendo de la capacidad de extraer oxígeno por los tejidos en cada sujeto.
Teniendo en cuenta que la sangre arterial transporta aproximadamente unos 20ml de oxígeno por cada 100ml de sangre, la sangre venosa queda muy desaturada en el ejercicio intenso, mientras que en condiciones de reposo, la saturación será aproximadamente del 75%.
En la sangre arterial influye la presión parcial de O2, que está en relación con la altitud. La concentración de hemoglobina y la presencia de carboxihemoglobina, junto con la volemia, condicionan la capacidad de transporte arterial. En este sentido es fundamental la redistribución de los flujos pulmonares y sistémicos que se produce durante el ejercicio, derivando parte de la sangre de los territorios inactivos a los territorios activos.
Obviamente es necesaria la adecuación de la ventilación pulmonar a los requerimientos circulatorios. En la sangre venosa, el factor determinante es la extracción de oxígeno por los tejidos. Las diferencias en la cantidad y calidad de la hemoglobina, así como el pH y la temperatura, determinan un desplazamiento hacia la derecha de la curva de disociación de la hemoglobina, que refleja una pérdida de afinidad de la hemoglobina por el oxígeno para favorecer la difusión del mismo a los tejidos.
La redistribución del flujo sanguíneo, la masa muscular que actúa y el grado de adaptación de las fibras musculares son también factores importantes. Sobre ellos influye de forma importante el grado de acondicionamiento físico del sujeto que puede aumentar la diferencia arteriovenosa hasta en un 10% sin que para ello intervengan mecanismos o factores centrales.
Por otro lado, la capilarización, el predominio de fibras, tipo I o tipo II, la masa mitocondrial y la actividad enzimática oxidativa (ciclo de Krebs, beta-oxidación, cadena respiratoria) son factores muy importantes a la hora de considerar el VO2, ya que de ellos va a depender en gran medida la capacidad de utilización del oxígeno por el músculo esquelético y, por tanto, la diferencia arteriovenosa en contenido de O2.
Otro factor condicionante son los mecanismos de ventilación y difusión de los gases respiratorios a nivel pulmonar. La concentración de oxígeno en el aire inspirado, la permeabilidad de la vía aérea, la mecánica ventilatoria, la vascularización o la perfusión pulmonar, la ventilación alveolar y la capacidad de difusión de los gases respiratorios a través de la membrana alveolocapilar condicionan la cantidad de oxígeno en la sangre arterial. Por tanto, las alteraciones en cualquiera de estos niveles pueden ser, en última instancia, limitantes del consumo máximo de oxígeno.
Conclusiones
Cómo vemos, el VO2max e suma variable muy importante no sólo en el rendimiento sino en la salud, de cara a reducir el riesgo de hospitalización por cualuquier causa una buena salud cardiorespiratoria es fundamental y el ejercicio permite multiples adaptaciones. Si te gustó el post, no dudes en comentar o compartir con tus amigos!!.
Referencias bibliografícas
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- Garland SW, Newham DJ, Turner DL. (2004). The amplitude in the slow component of oxygen uptake is related to muscle contractile properties. Eur J Appl Physiol;;91:192-198.
- Hawkins S, Wiswell R. (2003). Rate and mechanism of maximal oxygen consumption decline with aging: implications for exercise training. Sports Med. 33(12):877-88.