ACSM_Introducción a las ciencias del ejercicio, 4ed

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ACSM Introducción a las CIENCIAS DEL EJERCICIO

4. a EDICIÓN

ACSM Introducción a las CIENCIAS DEL EJERCICIO

4. a EDICIÓN

Jeffrey A. Potteiger, PhD, FACSM Grand Valley State University Grand Rapids, Michigan

Av. Carrilet, 3, 9. a planta – Edificio D Ciutat de la Justícia 08902 L’Hospitalet de Llobregat Barcelona (España) Tel.: 93 344 47 18 Fax: 93 344 47 16 e-mail: consultas@wolterskluwer.com Traducción

Wolters Kluwer Revisión científica Dr. Marcelo Milano

Médico Especialista en Medicina del Deporte, Lic. en Kinesiología (Universidad de Buenos Aires), Posgrado en Farmacología, Nutrición y Suplementación en el Deporte (Universidad de Barcelona).

Dirección editorial: Carlos Mendoza Editora de desarrollo: Núria Llavina Gerente de mercadotecnia: Pamela González Adaptación de portada: Alberto Sandoval Maquetación: Alfonso Romero Impresión: QUAD / Impreso en México

Se han adoptado las medidas oportunas para confirmar la exactitud de la información presentada y describir la práctica más aceptada. No obstante, los autores, los redactores y el editor no son responsables de los errores u omisiones del texto ni de las consecuencias que se deriven de la aplicación de la información que incluye, y no dan ninguna garantía, explícita o implícita, sobre la actualidad, integridad o exactitud del contenido de la publicación. Esta publicación contiene información general relacionada con tratamientos y asistencia médica que no debería utilizarse en pacientes individuales sin antes contar con el consejo de un profesional médico, ya que los tratamientos clínicos que se describen no pueden considerarse recomendaciones absolutas y universales. El editor ha hecho todo lo posible para confirmar y respetar la procedencia del material que se reproduce en este libro y su copyright. En caso de error u omisión, se enmendará en cuanto sea posible. Algunos fármacos y produc tos sanitarios que se presentan en esta publicación solo tienen la aprobación de la Food and Drug Administration (FDA) para un uso limitado al ámbito experimental. Compete al profesional sanitario averiguar la situación de cada fármaco o producto sanitario que pretenda utilizar en su práctica clínica, por lo que aconsejamos la consulta con las autoridades sanitarias competentes. Derecho a la propiedad intelectual (C. P. Art. 270)

Se considera delito reproducir, plagiar, distribuir o comunicar públicamente, en todo o en parte, con ánimo de lucro y en perjuicio de terceros, una obra literaria, artística o científica, o su transformación, interpretación o ejecución artística fijada en cualquier tipo de soporte o comunicada a través de cualquier medio, sin la autorización de los titulares de los correspondientes derechos de propiedad intelectual o de sus cesionarios. Reservados todos los derechos. Copyright de la edición en español © 2025 Wolters Kluwer ISBN de la edición en español: 978-84-10022-49-2 Depósito legal: M-23475-2024 Edición española de la obra original en lengua inglesa ACSM’s introduction to exercise science, 4. a ed., Jeffrey A. Potteiger, publicada por Wolters Kluwer. Copyright de la edición en inglés © 2022 Wolters Kluwer Two Commerce Square 2001 Market Street Philadelphia, PA 19103 ISBN de la edición original: 978-19-75176-29-7 Copyright © 2025 Wolters Kluwer, Inc. Unauthorized reproduction of the content is prohibited.

A Ellen , Tate y Caroline por su interminable apoyo y amor.

Prefacio

Ciencia del ejercicio es un término amplio que abarca el estudio de diversos aspectos de la actividad física, el ejercicio, el deporte y el rendimiento deportivo, todos ellos unidos por el factor común del movimiento y las adaptaciones que se producen a raíz de la actividad física, el ejercicio regular, el en- trenamiento y la competición deportiva. El estudio de las adaptaciones y respuestas fisiológicas, psi cológicas, nutricionales, motoras y funcionales frente a la actividad física, el ejercicio, el deporte y la competición es fundamental para entender la salud humana, las enfermedades, las lesiones, la re habilitación y el rendimiento. La actividad física y el ejercicio regular desempeñan un papel crucial en la promoción de la salud general y una vida sana, además de reducir el riesgo de numerosas en fermedades asociadas al estilo de vida. El entrenamiento adecuado y la correcta preparación física son esenciales para maximizar el rendimiento individual y de equipo en deportes y competiciones, reducir el riesgo de lesiones y favorecer la rehabilitación y recuperación tras una lesión. Por ello, los estudiantes de Ciencias del Ejercicio deben estar capacitados para entender cómo el movimiento hu mano contribuye tanto a la salud como al éxito en el rendimiento deportivo. ACSM. Introducción a las ciencias del ejercicio ofrece una visión integral de los componentes clave necesarios para establecer una base sólida y una apreciación profunda de todos los aspectos de esta disciplina. Este libro está dirigido a estudiantes de primer año en Ciencias del Ejercicio o en áreas afines, como el entrenamiento deportivo y la medicina deportiva, la biomecánica clínica y deportiva, la fisiología clínica del ejercicio, la nutrición en el ejercicio y el deporte, la fisiología del ejercicio, la psicología del ejercicio y del deporte, así como el desarrollo, control y aprendizaje motor. Los temas y contenidos de los 13 capítulos han sido seleccionados para representar tanto las áreas profesionales fundamentales como los aspectos más amplios de la ciencia del ejercicio. Características Los objetivos de aprendizaje al inicio de cada capítulo destacan los conceptos clave, lo cual facilita a los estudiantes enfocarse en los puntos más importantes. Asimismo, a lo largo de los capítulos, se incluyen recuadros que subrayan términos relevantes junto con sus definiciones , lo que permite a los estudiantes familiarizarse rápidamente con la terminología que puede resultar nueva o desconocida. Cada capítulo también cuenta con entrevistas a destacados profesionales en el campo de las cien cias del ejercicio, quienes brindan valiosa orientación sobre la preparación necesaria para construir una carrera profesional exitosa. Además, se integran preguntas de pensamiento crítico para promo ver el debate y una comprensión más profunda de los conceptos. Al final de cada capítulo, las pre guntas para revisar dan una oportunidad para repasar el material cubierto de manera concisa. Las actividades de aprendizaje basado en proyectos permiten a los estudiantes adquirir conocimientos prácticos al trabajar en temas de aplicación real, lo que refuerza su comprensión del contenido. Fi guras , tablas e ilustraciones complementan y clarifican la información presentada en cada capítulo. Materiales complementarios Los materiales complementarios disponibles en para instructores, todos en inglés, incluyen:

■ Esquemas de conferencias en PowerPoint. ■ Banco de imágenes, con todas las figuras y tablas del texto. ■ Banco de preguntas.

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Prefacio

Los estudiantes, por su parte, tienen acceso a fichas y videos de apoyo. Este libro ha sido diseñado para ofrecer a los estudiantes principiantes una visión general de los conceptos fundamentales en las diversas áreas de la ciencia del ejercicio, así como para presentarles diferentes oportunidades de carrera profesional, desarrollo profesional y empleo. Además, se ofrece una proyección hacia el futuro, enfocándose en algunos de los caminos clave que la ciencia del ejer cicio podría seguir en los próximos 20 años. Espero que este libro proporcione a los estudiantes una perspectiva valiosa mientras exploran el fascinante mundo del cuerpo humano.

Agradecimientos

Quiero expresar mi más sincero agradecimiento a todos mis colegas profesionales y antiguos alum- nos que han compartido conmigo sus ideas y reflexiones sobre el contenido y la orientación de este libro. En especial, deseo agradecer a mis colegas del ACSM por su continuo apoyo y confianza en mí, y a Ellen E. Adams por su revisión crítica del material. Jeffrey A. Potteiger, PhD, FACSM

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Revisores

R. Lee Franco, PhD, ACSM-EP Virginia Commonwealth University Richmond, Virginia Diane L. Gill, PhD, FACSM University of North Carolina Greensboro, North Carolina Allan H. Goldfarb, PhD, FACSM

John C. Quindry, PhD, FACSM University of Montana Missoula, Montana R. Andrew Shanely, PhD Appalachian State University Hamline University St. Paul, Minnesota Erin E. Talbert, PhD University of Iowa Iowa City, Iowa Herman van Werkhoven, PhD Appalachian State University Boone, North Carolina Boone, North Carolina Lisa Stegall, PhD

University of North Carolina Greensboro, North Carolina Shannon L. Lennon, PhD University of Delaware Newark, Delaware Matt Miller, PhD

Auburn University Auburn, Alabama Valerie Moody, PhD University of Montana Missoula, Montana

Contenido

Prefacio vi Agradecimientos viii Revisores ix

CAP ÍTULO 1

Introducción a las ciencias del ejercicio 1 Qué son las ciencias del ejercicio 6 Historia de las ciencias del ejercicio 9 Ciencias del ejercicio y American College of Sports Medicine 16 Preparación académica en Ciencias del Ejercicio 22

CAP ÍTULO 2

Introducción a la investigación 39 Investigación en Ciencias del Ejercicio 40 El proceso de investigación 49

Práctica basada en la evidencia 60 Investigación de los estudiantes en ciencias del ejercicio 62

Ciencias del ejercicio: un enfoque sistémico 69

CAPÍTULO 3

Sistema nervioso 70 Sistema muscular 75 Sistema óseo 79 Aparato cardiovascular 82 Aparato respiratorio 84 Aparato urinario 87 Aparato digestivo 90 Sistema endocrino 93 Sistema inmunitario 97 Sistemas energéticos 100

CAP ÍTULO 4

Fisiología del ejercicio 115

Historia de la fisiología del ejercicio 117 La base de estudio de la fisiología del ejercicio 121 Áreas de estudio en fisiología del ejercicio 126 Otras áreas de estudio 149 Copyright © 2025 Wolters Kluwer, Inc. Unauthorized reproduction of the content is prohibited.

Contenido

CAP ÍTULO 5

Fisiología clínica del ejercicio 159 Historia de la fisiología clínica del ejercicio 160 Deberes y responsabilidades de los fisiólogos clínicos del ejercicio 164 Enfermedades específicas 179 Áreas de estudio en fisiología clínica del ejercicio 193 Historia del entrenamiento deportivo y la medicina del deporte 209 Principales áreas de responsabilidad de los profesionales del entrenamiento deportivo 214 Medicina del deporte 226 Áreas de estudio en entrenamiento deportivo y medicina del deporte 232 Entrenamiento deportivo y medicina del deporte 205

CAP ÍTULO 6

CAP ÍTULO 7

Ejercicio y nutrición deportiva 247 Historia de la nutrición 250 Nutrientes básicos 257 Medición de la ingesta nutricional 262 Nutrición para la salud 265 Áreas de estudio en nutrición para la salud 268 Nutrición para el deporte 270 Áreas de estudio en nutrición deportiva 277

CAP ÍTULO 8

Psicología del ejercicio y del deporte 293 Historia de la psicología del ejercicio y del deporte 296 Estudio de la mente y el cuerpo 300 Psicología del ejercicio 312 Conducta durante el ejercicio 317 Áreas de estudio de la psicología del ejercicio y del deporte 321

CAP ÍTULO 9

Conducta motora 335 Historia de la conducta motora 337

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Contenido

CAP ÍTULO 10 Biomecánica clínica y deportiva 377

Historia de la biomecánica 379 Estudio de biomecánica 383

Conceptos básicos relacionados con el movimiento 390 Conceptos de movimiento complejos 394 Áreas de estudio en biomecánica 396

CAP ÍTULO 11 Evaluación y equipos en ciencias del ejercicio 413 Directrices y procedimientos para las pruebas preliminares 414

Evaluación de las funciones cardiovascular y pulmonar 417 Evaluación musculoesquelética 428 Evaluación del balance energético 434 Evaluación de la composición corporal 439 Equipo de extracción de sangre y evaluación 442 Equipos de rehabilitación y evaluación 446

Evaluación del desempeño motor 449 Evaluación conductual y psicológica 453

CAP ÍTULO 12 E studio y aspectos profesionales de las ciencias del ejercicio 461 Certificación, licencia y registro 463 Empleo y oportunidades profesionales 468

Organizaciones profesionales en ciencias del ejercicio 479 Organizaciones profesionales relacionadas con las ciencias del ejercicio 486 Agencias gubernamentales estadounidenses interesadas en las ciencias del ejercicio 487 Organizaciones y agencias adicionales en ciencias del ejercicio 493

CAP ÍTULO 13 Ciencias del ejercicio en el siglo xxi 499 Ciencias del ejercicio y salud 500 Epidemiología y promoción de la salud 502

Utilizar la información del pasado para mejorar la salud en el futuro 509 ¿Qué nos deparará el futuro? 511 Ciencias del ejercicio y competición deportiva y atlética 515 ¿Qué nos deparará el futuro? 516

Índice alfabético de materias 535

Fisiología clínica del ejercicio CAPÍTULO 5

Después de completar este capítulo, será capaz de: 1. Describir el desarrollo histórico de la fisiología clínica del ejercicio. 2. Explicar las funciones y responsabilidades de una persona especialista en fisiología del ejercicio clínico. 3. Enumerar los datos fisiológicos recopilados durante una prueba de ejercicio graduada. 4. Listar los datos fisiológicos recopilados durante las pruebas de función pulmonar. 5. Describir los componentes de las pruebas de aptitud física relacionadas con la salud. 6. Identificar las principales enfermedades cardiovasculares, respiratorias, metabólicas y neuromusculares.

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Capítulo 5 Fisiología clínica del ejercicio

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ENFERMEDADES ESPECÍFICAS

Los fisiólogos clínicos del ejercicio diseñan programas de actividad física y ejercicio para mejorar la salud, reducir el riesgo de enfermedad, prevenir las complicaciones asociadas a las enfermeda des, compensar la pérdida de función anatómica o fisiológica y optimizar la capacidad funcional (4). El aumento de la intensidad de la actividad física y del ejercicio son estrategias de intervención apropiadas para lograr estos objetivos, ya que casi el 70 % de las afecciones discapacitantes limitan la movilidad y la función al interferir con la función de los sistemas cardiovascular, pulmonar y musculoesquelético. Por tanto, los fisiólogos clínicos del ejercicio deben tener un conocimiento exhaustivo de la fisiología del ejercicio y su aplicación en el entorno clínico. Asimismo, deben estar familiarizados con los fármacos utilizados de forma habitual en el tratamiento farmaco lógico de las enfermedades, ya que muchos de estos fármacos pueden afectar la respuesta de la frecuencia cardíaca y la presión arterial al ejercicio (39). Las intervenciones de tratamiento para muchas enfermedades incluyen cirugía médica, intervenciones farmacológicas, alteraciones y te rapia dietéticas, modificaciones del estilo de vida (como la reducción del estrés), pérdida de peso y ejercicio. La mayoría de las enfermedades pueden clasificarse en los siguientes grupos: enferme dades cardiovasculares, respiratorias, metabólicas, neuromusculares, mentales y de la conducta, y cáncer (4,40). Las siguientes secciones proporcionarán una breve visión general de las enfermeda des comunes y cómo los fisiólogos del ejercicio clínico pueden utilizar el ejercicio para mejorar la salud y reducir el riesgo de enfermedad.

Enfermedades cardiovasculares

Las enfermedades cardiovasculares son la principal causa de muerte en Estados Unidos y contri buyen a una morbilidad considerable. La figura 5-8 muestra la prevalencia de las enfermedades cardiovasculares en Estados Unidos (41,42). Esta varía según la edad, el sexo y la raza (43). Para

FIGURA 5-8 Prevalencia de enfermedades cardiovasculares en personas de 18 años o más en Estados Unidos en 2017 (41).

Prevalencia a partir de 18 años

Total ECV Enfermedad coronaria

Hipertensión Ictus

Tipos de enfermedades cardiovasculares (ECV)

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muchas de las afecciones cardiovasculares, el aumento de los niveles de actividad física y ejercicio puede desempeñar un papel beneficioso en el restablecimiento de la función física y fisiológica normal. La tabla 5-5 ilustra los beneficios potenciales del ejercicio para las principales enferme dades cardiovasculares.

Infarto de miocardio

Un infarto de miocardio, también conocido como ataque al corazón, se produce cuando una zona del músculo cardíaco se ve privada de oxígeno y se produce la muerte del tejido. La causa suele ser la obstrucción de una arteria coronaria enferma que provoca una disminución del flujo sanguíneo (denominada isquemia ) a una zona del corazón irrigada por esos vasos sanguíneos (fig. 5-9). El infarto de miocardio suele ir acompañado de dolor torácico (angina de pecho) que se irradia a uno o ambos brazos. Suele haber daños en el músculo cardíaco, cuya gravedad varía con la extensión y la localización del daño, lo que puede contribuir a una disminución de la capacidad funcional del corazón (44). Si el daño cardíaco es excesivo, puede producirse la muerte.

Beneficios potenciales del ejercicio para las enfermedades cardiovasculares (44)

Tabla 5-5

ENFERMEDAD PRINCIPALES BENEFICIOS DEL EJERCICIO Infarto de miocardio Aumento del V . O

2máx ; reducción de la frecuencia cardíaca, la presión arterial y las necesidades de oxígeno del miocardio; mejoras en el perfil lipídico sanguíneo; mejora del bienestar y la autoeficacia; protección frente a los desencadenantes de un infarto de miocardio 2máx ; reducción de la frecuencia cardíaca, la presión arterial y las necesidades de oxígeno del miocardio; mejoras en el perfil lipídico sanguíneo; mejora del bienestar y la autoeficacia; protección frente a los desencadenantes de un infarto de miocardio Aumento del V . O

Enfermedad arterial coronaria

Angina de pecho Reducción de la demanda miocárdica de oxígeno

Arritmia cardíaca Reducción de la frecuencia cardíaca en reposo y con cargas de trabajo submáximas

Cardiopatía valvular

La mejora de la capacidad de trabajo del músculo esquelético aumenta la capacidad de realizar actividades de la vida diaria Mejora el metabolismo del músculo esquelético y la distribución de la sangre a los tejidos del cuerpo Aumento del flujo sanguíneo de las extremidades; mejor redistribución del flujo sanguíneo; mejora de la función muscular

Insuficiencia

cardíaca crónica

Enfermedad vascular periférica

Hipertensión

Reducción del aumento de la presión arterial a lo largo del tiempo; reducción de la presión arterial sistólica y diastólica en reposo

Isquemia Disminución del riego sanguíneo a un órgano, tejido o parte del cuerpo causada por la constricción u obstrucción de los vasos sanguíneos.

Capítulo 5 Fisiología clínica del ejercicio

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Vena cava superior

Arco aórtico

Tronco pulmonar

Aurícula derecha Arteria coronaria derecha

Aurícula izquierda

Rama circunfleja de la arteria coronaria izquierda Arteria descendente anterior izquierda

Músculo papilar

Músculo dañado por infarto de miocardio

Zonas de infarto de miocardio

Isquemia reversible Isquemia grave (recuperación posible con revascularización) Necrosis

FIGURA 5-9 Isquemia e infarto de miocardio. (Recurso proporcionado por Anatomical Chart Co.).

Enfermedad arterial coronaria

La enfermedad coronaria implica una acumulación localizada de tejido fibroso y, en menor me dida, de materia lipídica en el interior de la arteria coronaria. La acumulación de gotas de lipo proteínas en la íntima de los vasos coronarios atraerá a leucocitos y macrófagos, lo que conducirá a la formación de células espumosas. Estas células espumosas forman estrías grasas en las células musculares lisas, lo que, a su vez, provoca una proliferación de lesiones y da lugar a una acumu lación de materiales que reduce el flujo sanguíneo a través del vaso. La combinación de tejido

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fibroso y materia lipídica se denomina placa. El estrechamiento resultante de la abertura del vaso (nombrada lumen) suele denominarse ateroesclerosis coronaria. Esta afección reduce el flujo sanguíneo a través de las arterias coronarias hacia el músculo cardíaco. La reducción del flujo sanguíneo suele provocar disfunción ventricular, angina de pecho y, con frecuencia, infarto de miocardio. La enfermedad coronaria adquiere importancia clínica cuando, aproximadamente, el 75 % del vaso sanguíneo está obstruido. Dicha obstrucción puede provocar una reducción de la capacidad funcional del corazón y un infarto de miocardio (44). La angina de pecho es una sensación de dolor o malestar en el pecho que se origina detrás del esternón y se irradia a los hombros, brazos, cuello o mandíbula. Algunas personas experimentan dificultad para respirar, náusea o sudoración excesiva ( diaforesis ). Estos síntomas suelen durar entre 10 y 20 segundos, pero pueden prolongarse durante 30 minutos o más. La angina de pecho suele ser una respuesta a la reducción del flujo sanguíneo al músculo cardíaco, provocada por una enfermedad arterial coronaria. Hay dos tipos de isquemia: sintomática y silente. La isquemia sintomática provoca la aparición de los síntomas descritos anteriormente. La isquemia silente es una reducción del flujo sanguíneo al músculo cardíaco sin ningún síntoma acompañante (44). En el corazón, el tejido nervioso de la aurícula derecha es responsable de iniciar la contracción del músculo cardíaco y de establecer el ritmo cardíaco. En un corazón sano que funciona con norma lidad, el ritmo y la frecuencia se establecen para satisfacer las demandas de sangre y oxígeno del organismo. Una arritmia se produce cuando la frecuencia y el ritmo normales se ven afectados. Por ejemplo, un ritmo cardíaco anormal denominado fibrilación auricular se caracteriza por una actividad eléctrica caótica, rápida e irregular de las aurículas. La fibrilación auricular es una arrit mia común y se produce con mayor frecuencia a medida que avanza la edad. Las contracciones irregulares provocan menor llenado de sangre de los ventrículos y menor aporte de sangre a los tejidos corporales (44). Angina de pecho Arritmia cardíaca

Cardiopatía valvular

La estructura anatómica del corazón está diseñada de forma que las válvulas unidireccionales de tejido fibroso separan los ventrículos (cavidades inferiores) de las aurículas (cavidades supe riores). Estas válvulas permiten un flujo sanguíneo coordinado y regulado a través del corazón y hacia los tejidos del organismo. Las valvulopatías pueden deberse a fiebre reumática, anomalías congénitas, infecciones y envejecimiento. La cardiopatía valvular puede dar lugar a una reducción significativa del gasto cardíaco que provoque complicaciones de salud y puede afectar, así, a la

Ateroesclerosis Enfermedad caracterizada por una disminución de la abertura de los vasos sanguíneos. Diaforesis Estado de sudoración excesiva. Arritmia Actividad eléctrica irregular del corazón. Gasto cardíaco Volumen de sangre expulsado por los ventrículos del corazón en 1 min. Copyright © 2025 Wolters Kluwer, Inc. Unauthorized reproduction of the content is prohibited.

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capacidad de realizar actividad física y ejercicio. Los síntomas, las limitaciones y las recomenda ciones para la actividad física y el ejercicio en una persona con cardiopatía valvular dependen de la válvula cardíaca afectada, del estado de esta y de la presencia de cualquier otra enfermedad (44).

Insuficiencia cardíaca crónica

La insuficiencia cardíaca crónica se caracteriza por la incapacidad del corazón para suministrar cantidades adecuadas de sangre a los tejidos del organismo y da lugar a una función sistólica deprimida, una función diastólica deprimida o una combinación de ambas. La función sistóli- ca deprimida se produce cuando el corazón pierde músculo cardíaco (por lo general, a causa de un infarto de miocardio) o se reduce la fuerza contráctil generada por el músculo cardíaco. La fun ción diastólica deprimida se caracteriza por un llenado reducido de los ventrículos, normalmente debido a un flujo sanguíneo deficiente que regresa al corazón. La insuficiencia cardíaca crónica se asocia a cambios en otros tejidos, como alteraciones del metabolismo del músculo esquelético, alteración de la vasodilatación de los vasos sanguíneos e incapacidad de los riñones para eliminar los productos de desecho del organismo (lo que se denomina insuficiencia renal ) (44). La enfermedad vascular periférica puede afectar las arterias, las venas o los vasos linfáticos de los tejidos corporales fuera del corazón. El tipo más común e importante de enfermedad vascular periférica es la arteriopatía periférica, que es una afección similar a la arteriopatía coronaria. En la enfermedad arterial periférica, los depósitos de grasa se acumulan en el revestimiento interno de las paredes arteriales, lo que produce obstrucción y restricción del flujo sanguíneo, principal mente en las arterias que conducen a los riñones, el estómago, los brazos, las piernas y los pies (fig. 5-10). La enfermedad vascular periférica es más frecuente con la edad. Las personas con dicha enfermedad tienen un riesgo entre cuatro y cinco veces mayor de sufrir un infarto de miocardio o un ictus (44). Enfermedad vascular periférica

Estría grasa

Placa fibrosa

Placa complicada

Arteria coronaria normal

Túnica adventicia Túnica media Túnica íntima Lumen

FIGURA 5-10 Progresión de la arteriopatía periférica. (Recurso proporcionado por Anatomical Chart Co.).

Vasodilatación Dilatación de un vaso sanguíneo. Insuficiencia renal Incapacidad de los riñones para eliminar los productos de desecho del organismo.

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Hipertensión

La hipertensión es un nivel anormalmente alto de presión arterial. Es el resultado de un aumento de la cantidad de sangre bombeada por el corazón o de una mayor resistencia al flujo sanguíneo a través de los vasos sanguíneos arteriales del organismo. La presión arterial superior a la normal se suele definir como una lectura de la presión arterial superior a 120 (sistólica) sobre 80 (dias tólica) mm Hg ( v. tabla 5-3). Las presiones sanguíneas consideradas elevadas o prehipertensivas deben concienciar en mayor medida a los profesionales sanitarios aliados (33). En la hipertensión primaria o esencial, se desconoce la causa del trastorno. Cuando se conoce la causa de la hiper tensión (p ej., un trastorno de las glándulas suprarrenales, los riñones o las arterias), la afección se conoce como hipertensión secundaria. Se cree que varios factores de riesgo, como la herencia, la obesidad, el tabaquismo, la ingesta nutricional y el estrés emocional, contribuyen al desarrollo de la hipertensión (44).

Enfermedades respiratorias

Las enfermedades respiratorias contribuyen a una importante morbilidad y mortalidad en todos los sexos, edades y razas. Para muchas enfermedades respiratorias, el aumento de la actividad física y el ejercicio regular pueden ser beneficiosos para restablecer el flujo normal de aire hacia los pulmones y desde ellos. La tabla 5-6 ilustra los beneficios potenciales del ejercicio para varias enfermedades respiratorias.

Enfermedad pulmonar obstructiva

La enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) afecta a más de 30 millones de estado- unidenses y se encuentra entre las principales causas de muerte en Estados Unidos (43). La EPOC provoca un aumento de la dificultad para respirar. Las personas con EPOC suelen presentar sínto mas tanto de bronquitis crónica como de enfisema (fig. 5-11). La bronquitis crónica se caracteriza por una inflamación crónica del pulmón y va acompañada de un aumento de la producción de moco. El enfisema se caracteriza por la pérdida de tejido pulmonar. La mayoría de las EPOC son consecuencia del tabaquismo, aunque la fibrosis quística y otras formas de enfermedad pulmonar también pueden contribuir al desarrollo de EPOC. Las personas con EPOC son susceptibles de tener muchos problemas que pueden conducir con rapidez al desarrollo de otras enfermedades.

Posibles beneficios del ejercicio para diversas enfermedades respiratorias

Tabla 5-6

ENFERMEDAD

BENEFICIOS DEL EJERCICIO

Enfermedad pulmonar obstructiva Enfermedad pulmonar restrictiva

Mejora de las funciones cardiovascular y ventilatoria; aumento de la fuerza muscular y la flexibilidad; mejora de la composición corporal Mejora de la función cardiovascular y ventilatoria; mejora de la extracción de oxígeno en los pulmones

Asma

Mejora de la aptitud física general

Fibrosis quística

Aumento de la capacidad de trabajo; mejora de la función ventilatoria; mayor eliminación del moco; retraso del deterioro de la función pulmonar

Capítulo 5 Fisiología clínica del ejercicio

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Enfisema

FIGURA 5-11 Enfermedad pulmonar obstructiva crónica como consecuencia de un enfisema.

Alvéolos normales

Alvéolos dañados

Pérdida de tejido pulmonar

La EPOC afecta la ventilación y el intercambio gaseoso en los pulmones, pero también puede afectar las funciones cardiovasculares y musculares normales. Las personas con EPOC también experimentan ansiedad crónica y, a menudo, depresión debido a la dificultad para respirar y rea lizar actividades físicas y ejercicio (44).

Enfermedad pulmonar restrictiva

Las enfermedades pulmonares restrictivas se caracterizan por una reducción del volumen pulmo nar, causada por una alteración del tejido pulmonar o debido a una enfermedad asociada al tejido pulmonar, la pared torácica o el proceso respiratorio neuromuscular. Este tipo de enfermedades se distinguen por una disminución de la capacidad pulmonar total, la capacidad vital o el volumen pulmonar en reposo. Si la causa es una enfermedad del parénquima pulmonar , la enfermedad pulmonar restric tiva se acompaña de una reducción de la transferencia de oxígeno y dióxido de carbono entre los pulmones y la sangre. Los numerosos trastornos que provocan una reducción o restricción de los volúmenes pulmonares pueden dividirse en dos grupos en función de las estructuras anató- micas. Las enfermedades pulmonares intrínsecas (enfermedades del tejido pulmonar) causan in flamación o cicatrización del tejido pulmonar, o provocan el llenado de los espacios aéreos con líquido y residuos. Además, pueden caracterizarse según los factores causales e incluyen enfer medades pulmonares sin causa conocida, enfermedades del tejido conjuntivo, enfermedades pulmonares inducidas por fármacos y enfermedades pulmonares primarias. Las enfermeda- des pulmonares extrínsecas (enfermedades causadas por factores externos al pulmón) son el re sultado del funcionamiento anormal de la pared torácica, las membranas pleurales del pulmón y la cavidad torácica y los músculos respiratorios. Las enfermedades de estas estructuras provocan restricción pulmonar, deterioro de la función ventilatoria e insuficiencia respiratoria (44).

Enfermedad del parénquima pulmonar Enfermedad que afecta el tejido de los pulmones.

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Asma El asma es una afección pulmonar caracterizada por una obstrucción reversible del flujo aéreo y un aumento de la capacidad de respuesta de las vías respiratorias bronquiales a diversos estímulos, tanto alergénicos como ambientales. Más del 7 % de las personas mayores de 18 años padecen asma (43). Un empeoramiento agudo del asma se denomina crisis asmática, y se caracteriza por falta de aire, tos, sibilancias y molestias en el pecho. Los individuos con asma experimentan una amplia gama de gravedad durante un ataque de asma, desde muy leve, provocado por un alérgeno o el ejercicio, hasta muy grave, que es en gran medida irreversible pese a la administración óptima de medicación. El asma inducida por el ejercicio se caracteriza por una breve obstrucción de las vías respiratorias que suele producirse entre 5 y 15 minutos después del inicio del ejercicio. Los síntomas pueden durar hasta 30 minutos tras la finalización del ejercicio (44). Fibrosis quística La fibrosis quística es un trastorno genético hereditario que hace que las secreciones mucosas de muchas partes del cuerpo se vuelvan espesas y viscosas. Una de cada 25 personas de raza blanca es portadora del gen de la fibrosis quística, y un niño la padecerá si hereda el gen de ambos progeni tores. La mucosidad espesa afecta, sobre todo, los sistemas respiratorio y digestivo. La mucosidad se acumula en las vías respiratorias, lo que reduce el flujo de aire y dificulta la entrada de aire en los pulmones. El tejido pulmonar es extremadamente susceptible a la infección, la inflamación y, finalmente, fibrosis y la pérdida irreversible de la función pulmonar. Además, la mucosidad

impide que las enzimas pancreáticas lleguen al tubo diges tivo, lo que provoca dificultades de digestión y absorción de los macronutrientes y micronutrientes. Las personas con fi- brosis quística pueden someterse a un tratamiento diario que ayude a eliminar la mucosidad de los pulmones y a su plementos orales para sustituir las enzimas pancreáticas. A pesar de los agresivos programas de tratamiento, los indi viduos con fibrosis quística suelen experimentar una mor talidad temprana (44).

Pensamiento crítico ¿Qué información debe utilizar un fisiólogo del ejercicio clínico a la hora de desarrollar un programa de ejercicio seguro y eficaz para promover la salud y reducir el riesgo de enfermedad cardiopulmonar en un adulto de mediana edad?

Enfermedades metabólicas Diversas enfermedades metabólicas contribuyen directa e indirectamente a aumentar la morbili dad y la mortalidad. La figura 5-12 muestra la prevalencia de las enfermedades metabólicas más comunes: hipercolesterolemia, diabetes mellitus , sobrepeso y obesidad (43,45). Estas enfermeda des pueden tener diversos orígenes y su tratamiento puede incluir modificaciones del estilo de vida y de la conducta, así como intervenciones farmacológicas. La tabla 5-7 ilustra los beneficios potenciales del ejercicio para cada enfermedad metabólica. Diabetes mellitus La diabetes mellitus es una afección caracterizada por un metabolismo desordenado y concentra ción de glucosa en sangre constantemente por encima de lo normal. El porcentaje de individuos

Alérgeno Sustancia que provoca una alergia. Fibrosis Desarrollo de tejido cartilaginoso rígido.

Capítulo 5 Fisiología clínica del ejercicio

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45 40 35 30 25 20 15 10

Colesterol total en sangre 5 0 Porcentaje de adultos > 20 años Diabetes

Sobrepeso Obesidad

Enfermedad metabólica

FIGURA 5-12 Prevalencia de enfermedades metabólicas comunes en personas mayores de 20 años; colesterol total en sangre (> 240 mg/dL), diabetes mellitus (diagnosticada y no diagnosticada por el médico), sobrepeso (IMC 25-30 kg/m 2 ) y obesidad (IMC > 30 kg/m 2 ) (43). IMC, índice de masa corporal.

Posibles beneficios del ejercicio para diversas enfermedades metabólicas

Tabla 5-7

ENFERMEDAD BENEFICIOS DEL EJERCICIO Diabetes

Mejora del control de la glucemia y de la aptitud física, y reducción de la grasa corporal y del estrés

Hiperlipidemia

Mejora del perfil lipídico sanguíneo

Obesidad

Reducción del peso corporal y del porcentaje de grasa corporal; mejora de la aptitud física Reducción del peso corporal y del porcentaje de grasa corporal; mejora de la aptitud física, el perfil lipídico sanguíneo y el control de la glucemia

Síndrome

metabólico

en Estados Unidos con diabetes (diagnosticada o no por el médico) se mantiene en torno al 15 % (43). Hay tres tipos de diabetes: de tipo 1, de tipo 2 y gestacional. La diabetes mellitus de tipo 1 se caracteriza por una cantidad insuficiente de insulina producida por las células β del páncreas. La diabetes de tipo 2 se caracteriza por la resistencia a la insulina en los tejidos, pero también puede haber alguna alteración de la función normal de las células β. La diabetes gestacional también implica resistencia a la insulina, ya que algunas de las hormonas segregadas durante el embarazo pueden alterar el metabolismo normal de la glucosa. La diabetes puede causar muchas complica ciones médicas, incluidas las dificultades asociadas a la hipoglucemia aguda y la cetoacidosis . Las

Hipoglucemia Por debajo de la concentración normal de glucosa en sangre. Cetoacidosis Estado acidótico causado por el aumento de la producción de cuerpos cetónicos.

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complicaciones a largo plazo incluyen un mayor riesgo de enfermedades cardiovasculares, insufi ciencia renal crónica, daños en la retina del ojo, daños en el tejido nervioso y daños en los peque ños vasos sanguíneos del organismo. Un flujo sanguíneo inadecuado a los tejidos puede provocar una mala cicatrización de las heridas, sobre todo en los pies, lo que con frecuencia puede con- ducir a la amputación (44).

Hiperlipidemia

La hiperlipidemia es la presencia de concentraciones elevadas de lípidos o lipoproteínas en la san gre. Los lípidos no son solubles en agua, por lo que deben transportarse por el organismo unidos a una cápsula proteica en la sangre. Esta cápsula proteica se denomina lipoproteína. La densidad de los lípidos y el tipo de proteína determinan el destino de la lipoproteína y su influencia en el metabolismo. La hiperlipidemia es frecuente en la población general y surge como resultado de la influencia genética, el tabaquismo, el exceso de grasa corporal, las malas elecciones dietéticas y la inactividad física. Además, es un importante factor de riesgo de enfermedad cardiovascular porque contribuye al desarrollo de la ateroesclerosis y la enfermedad coronaria. Las cuatro cla sificaciones de lipoproteínas incluyen los quilomicrones, las lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL), las lipoproteínas de baja densidad (LDL) y las lipoproteínas de alta densidad (HDL). La hipertrigliceridemia es una condición de concentración elevada de triglicéridos, mientras que la hipercolesterolemia es una condición de concentración elevada de colesterol (44). La obesidad es una cantidad excesiva de grasa corporal que puede causar un deterioro signifi cativo de la salud y de la función física. El exceso de peso y de grasa corporal es el resultado de influencias ambientales, factores genéticos y trastornos metabólicos, así como de una mayor in gesta calórica y poca actividad física y ejercicio. La obesidad provoca diversas alteraciones de las funciones fisiológicas, como el aumento de la insulina en ayunas, el incremento de la respuesta de la insulina a la glucosa y la disminución de la sensibilidad a la insulina (46). La obesidad se asocia con elevados porcentajes de morbilidad y mortalidad, y aumenta el riesgo de diabetes mellitus , cáncer, hipertensión y cardiopatía coronaria. El tratamiento típico de la obesidad incluye la modi ficación de la conducta, el control del estilo de vida, la modificación nutricional y el aumento de la actividad física y del ejercicio. Las intervenciones farmacológicas y quirúrgicas están disponibles para aquellos individuos que no han tenido éxito en los repetidos intentos de perder peso (47). Los individuos con obesidad que pierden peso presentan un elevado porcentaje de reincidencia, ya que un alto porcentaje de ellos recupera el peso en el plazo de 1 año (44). Obesidad

Síndrome metabólico

El síndrome metabólico se caracteriza por una agrupación de factores de riesgo metabólico, como obesidad abdominal, dislipidemia aterogénica , presión arterial elevada, resistencia a la insulina o intolerancia a la glucosa, un estado protrombótico (p. ej., fibrinógeno o inhibidor del activador

Dislipidemia aterogénica Concentraciones anormales de lípidos en sangre que favorecen el desarrollo de la ateroesclerosis. Estado protrombótico Estado del organismo que favorece el desarrollo de la coagulación sanguínea. Copyright © 2025 Wolters Kluwer, Inc. Unauthorized reproduction of the content is prohibited.

Capítulo 5 Fisiología clínica del ejercicio

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del plasminógeno-1 elevados en sangre) y un estado proinflamatorio (p. ej., proteína C reactiva elevada en sangre) (48). Las personas con síndrome metabólico tienen mayor riesgo de sufrir cardiopatías coronarias y otras enfermedades relacionadas con la ateroesclerosis (infarto de miocardio, ictus y enfermedad vascular periférica, entre otros) y diabetes de tipo 2. El síndrome metabólico es cada vez más frecuente en Estados Unidos, y se calcula que, aproximadamente, el 23 % de la población adulta lo padece (49). Los principales factores de riesgo del síndrome meta bólico parecen ser la obesidad abdominal y la resistencia a la insulina. Otros factores asociados al síndrome son la inactividad física, el envejecimiento, el desequilibrio hormonal y la predispo sición genética. No hay criterios bien aceptados para diagnosticar el síndrome metabólico, pero muchos expertos coinciden en que la presencia de tres o más de los siguientes factores indica la presencia de dicho síndrome: perímetro de cintura elevado, triglicéridos elevados, colesterol HDL reducido, presión arterial elevada y glucosa en ayunas elevada (50). Las enfermedades ortopédicas y neuromusculares pueden afectar significativamente la participa ción en la actividad física y el ejercicio, contribuyendo a una morbilidad y mortalidad considera bles. La figura 5-13 muestra la prevalencia de las dos enfermedades ortopédicas y neuromusculares más comunes: la artritis y la osteoporosis (43). Las enfermedades que se presentan en las siguien tes secciones son algunas de las afecciones más comunes con las que se encuentran los fisiólogos del ejercicio clínico en los entornos sanitarios. La tabla 5-8 ilustra los beneficios potenciales del ejercicio para cada enfermedad ortopédica y neuromuscular. Enfermedades ortopédicas y neuromusculares

Artritis

La artritis es una enfermedad dolorosa que afecta una sola articulación o numerosas articulaciones del cuerpo. Alrededor de 53 millones de personas padecen artritis en Estados Unidos, y es una de las principales causas de discapacidad en personas mayores de 55 años (51). Las dos enfermeda des artríticas más comunes son la osteoartritis (artrosis), que es una enfermedad degenerativa de las articulaciones, y la artritis reumatoide, que es una enfermedad inflamatoria de las articulacio nes. La artrosis se localiza en la articulación o articulaciones afectadas y aparece primero como

35 30 25 20 15 10

5 0

Porcentaje de personas

Artritis

Osteoporosis

Enfermedad

FIGURA 5-13 Prevalencia de las dos enfermedades ortopédicas y neuromusculares más comunes: artritis y osteoporosis (43).

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Posibles beneficios del ejercicio en diversas enfermedades ortopédicas y neuromusculares

Tabla 5-8

ENFERMEDAD

BENEFICIOS DEL EJERCICIO

Artritis

Mejora de la aptitud física; disminución de la inflamación y el dolor articulares

Osteoporosis

Mejora de la aptitud física; desaceleración de la disminución de la masa ósea relacionada con la edad

Distrofia muscular

Mejora de la fuerza y la capacidad funcionales

Esclerosis múltiple

Mejora de la aptitud física a corto plazo y del desempeño funcional

Parálisis cerebral

Mejora de la aptitud física; mayor sensación de bienestar

un déficit en el cartílago blando que rodea los extremos de los huesos que constituyen la articula ción. También conocida como enfermedad articular degenerativa, la artrosis suele aparecer tras un traumatismo en la articulación, tras una infección de la articulación o simplemente como conse cuencia del envejecimiento. La artritis reumatoide se produce como resultado de una respuesta in flamatoria del sistema inmunitario contra el tejido articular. En este caso, la respuesta inflamatoria puede afectar numerosas articulaciones y también a otros sistemas orgánicos. El tratamiento de las afecciones artríticas varía en función del tipo de artritis, pero suele incluir fisioterapia y terapia ocupacional, modificación del estilo de vida para aumentar la actividad física y el ejercicio regular, pérdida de peso y tratamiento farmacológico. En los casos graves de deterioro articular puede ser necesaria la cirugía de sustitución articular (44). La osteoporosis, un trastorno de disminución de la masa ósea, se produce cuando la reposición normal del tejido óseo se ve gravemente alterada, lo que debilita los huesos y aumenta el riesgo de fractura. La osteopenia es una afección que se produce cuando la pérdida de masa ósea es significativa pero no tan grave como en la osteoporosis. Aunque la osteoporosis puede afectar a cualquier persona, es más frecuente en mujeres blancas posmenopáusicas con bajo peso (52). Se calcula que más de 54 millones de personas padecen osteoporosis y baja masa ósea (52). La masa ósea suele ser máxima entre la tercera y la quinta décadas de la vida (fig. 5-14). A partir de enton ces, se produce una reducción gradual de la masa ósea porque el hueso no se repone tan rápida mente como se pierde. En las mujeres posmenopáusicas, la producción de estrógenos, que ayudan a mantener la concentración de calcio y otros minerales necesarios para la regeneración ósea normal, disminuye sustancialmente. Esta reducción de la concentración de estrógenos contribuye a una pérdida acelerada de masa ósea de hasta el 3 % anual durante un período de 5 a 7 años. Otros factores que contribuyen a aumentar la pérdida de masa ósea son el tabaquismo, el con sumo excesivo de alcohol y un estilo de vida sedentario. El desarrollo de la osteoporosis también tiene un componente genético. Se ha identificado un gen receptor que afecta la captación de calcio Osteoporosis

Osteopenia Afección ósea en la que se produce una disminución de la calcificación, de la densidad o de la masa ósea.

Capítulo 5 Fisiología clínica del ejercicio

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Pleno potencial genético

Menopausia

Factores de estilo de vida inadecuados

Masa ósea

Edad

FIGURA 5-14 Adquisición y pérdida de masa ósea durante la vida. (Adaptada de Heaney RP, Abrams S, Dawson-Hughes B, et al. Peak bone mass. Osteoporos Int . 2000;11:985-1009).

y la densidad ósea, y las diferentes formas de este gen parecen correlacionarse con diferencias en la densidad ósea entre individuos con osteoporosis (44).

Distrofia muscular

Distrofia muscular es un término genérico utilizado para describir varias enfermedades heredi tarias caracterizadas por el desgaste progresivo de los músculos esqueléticos. Hay cinco formas principales de la enfermedad, que se clasifican según la edad de aparición de los síntomas, el patrón de herencia y la parte del cuerpo principalmente afectada. Esta enfermedad se caracteri- za por una degeneración progresiva de las fibras musculares que son sustituidas por tejido fibroso. La distrofia muscular aparece pronto en la vida y causa debilidad simétrica y atrofia de grupos de músculos como los de las extremidades inferiores, la cintura escapular y la cara. La forma más común de la enfermedad (de tipo Duchene) está causada por un defecto en el cromosoma X y solo afecta a los hombres. La membrana celular del músculo carece de una proteína específica llamada distrofina , que normalmente impide que la estructura muscular sea destruida por sus propias con tracciones. En la actualidad no se conoce ningún tratamiento ni cura para la distrofia muscular. Las medidas de apoyo junto con la actividad física regular y el ejercicio pueden mejorar la calidad de vida y preservar la movilidad el mayor tiempo posible (44).

Esclerosis múltiple

La esclerosis múltiple es una enfermedad autoinmunitaria crónica, lentamente progresiva, en la que el sistema inmunitario ataca las vainas protectoras de mielina que rodean las células nerviosas Copyright © 2025 Wolters Kluwer, Inc. Unauthorized reproduction of the content is prohibited.

Simétrico Afecta las partes correspondientes de forma simultánea y similar.

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