1. Anatomía del Sistema Cardiovascular

El aparato circulatorio transporta sangre a todas las partes del cuerpo y forma parte de los aparatos de nutrición, asegurando el mantenimiento de todos los tejidos. Este movimiento de la sangre dentro del cuerpo se denomina «circulación».

1.1. El corazón

El corazón es un órgano muscular hueco que actúa en el organismo como una bomba impulsora en dos circuitos: impulsa la sangre hacia los pulmones para su oxigenación (circulación pulmonar) y bombea la sangre oxigenada hacia todas las zonas del organismo (circulación sistémica). Está situado en la parte central del tórax, por encima del diafragma, entre los pulmones, ocupando el espacio mediastino anterior y extendiéndose hacia la izquierda por su vértice; se encuentra detrás del cuerpo del esternón y se extiende desde la segunda costilla hasta el quinto espacio intercostal. Las partes que componen el corazón son:

  • Capas que componen el músculo cardíaco: El corazón está envuelto por una bolsa formada por tres capas de tejido conectivo: pericardio, miocardio y endocardio. En su parte más externa encontramos el pericardio, que protege y une al corazón con el esternón y el diafragma, y previene contra un excesivo llenado del corazón. El pericardio seroso rodea al corazón de forma parecida a la pleura pulmonar; entre las dos hojas que componen el pericardio seroso encontramos la cavidad pericárdica, la cual está llena de una pequeña cantidad de fluido. Una capa media muscular llamada miocardio, compuesta por fibra muscular estriada de contracción involuntaria; su principal diferencia con la fibra esquelética es que no hay separación entre las fibras, lo que determina que el impulso eléctrico se pueda propagar rápidamente por todas las fibras musculares cardíacas. Se distinguen tres tipos de tejidos: el auricular (laxo y sometido a bajas presiones), el ventricular (más grueso y compacto al tener que soportar mayores presiones) y el tejido de conducción. Una capa interna en contacto con la sangre llamada endocardio, que es una membrana suave y delicada que reviste la superficie interna de las cámaras y válvulas del corazón.

En el interior del corazón encontramos un anillo fibroso horizontal y un tabique vertical que dividen al órgano.

  • Cavidades: Aurículas y Ventrículos: El corazón se divide en cuatro cavidades: dos aurículas superiores (derecha e izquierda) y dos ventrículos inferiores (derecho e izquierdo). Desde el punto de vista funcional, se puede distinguir entre el corazón derecho, responsable de la circulación pulmonar, y el izquierdo, responsable de la circulación sistémica o mayor. Cada una de las partes comprende una zona receptora de sangre (las aurículas) y una parte eyectora de sangre, contráctil y muy musculosa (los ventrículos).
  • Válvulas:
    1. Semilunares o sigmoideas: Pulmonar y aórtica. El ventrículo derecho conecta con la arteria pulmonar a través de la válvula sigmoidea pulmonar; por aquí, el corazón expulsa la sangre desoxigenada a los pulmones. El ventrículo izquierdo conecta con la arteria aorta a través de la válvula sigmoidea aórtica; por aquí, el corazón expulsa la sangre para ser distribuida hacia todo el organismo a través del sistema circulatorio.
    2. Auriculoventriculares: Tricúspide y mitral. La aurícula derecha conecta con el ventrículo derecho a través de la válvula auriculoventricular tricúspide. La aurícula izquierda conecta con el ventrículo izquierdo a través de la válvula auriculoventricular mitral. La apertura y cierre de las válvulas permite la continuidad del circuito y evita que se produzcan reflujos de sangre desde los ventrículos a las aurículas y de las arterias hacia los ventrículos.
  • Tabique interventricular: Es un tabique membrano-muscular que, en condiciones normales, divide al corazón en dos cámaras independientes: una cámara ventricular izquierda (corazón izquierdo) y una cámara ventricular derecha (corazón derecho). Tiene forma triangular, de base superior en concordancia con las aurículas y vértice inferior en relación con el ápex. Se extiende desde la pared anterior del miocardio hasta la pared inferior del corazón. Es muy grueso, midiendo de 10 a 12 mm.
  • Músculos papilares: Son estructuras musculares con forma de cono situadas en el interior de los ventrículos cardíacos. Parten del endocardio y se insertan en los bordes de las válvulas mitral y tricúspide mediante cuerdas tendinosas. Su función es contraerse durante la sístole ventricular y actuar como tensores para evitar que la sangre refluya a través de las válvulas.
  • Venas y arterias que conectan con el corazón:
    • Arteria Aorta: Conecta con el ventrículo izquierdo.
    • Arteria Pulmonar (izquierda y derecha): Conecta con el ventrículo derecho.
    • Vena Cava (superior e inferior): Conecta con la aurícula derecha.
  • Sistema coronario: A pesar de las cantidades de sangre que fluyen por el corazón, ninguno de los nutrientes que lleva esta pasa directamente al miocardio, ya que no hay canales circulatorios dentro de las cámaras que los lleven a sus tejidos. En su lugar, el músculo cardíaco tiene su propia red circulatoria. Los vasos que riegan el corazón forman una red visible en forma de corona denominada circulación coronaria.
  • Sistema propio de regulación nerviosa: El corazón tiene su propio sistema de regulación nerviosa intrínseco.

1.2. Sistema circulatorio

Las funciones de los distintos tipos de vasos vienen determinadas por su estructura. De acuerdo con sus funciones, el aparato circulatorio se divide en:

  • Sistema de distribución y reparto: Integrado por las arterias y sus divisiones finales llamadas arteriolas.
  • Sistema de intercambio: Representado por los vasos capilares, donde ocurre el intercambio de sustancias y gases entre la sangre y las células.
  • Sistema colector y de retorno: Representado por las vénulas y las venas.

Las Arterias

Las arterias y arteriolas forman el sistema arterial y actúan como distribuidores de la sangre que se aleja del corazón. Son conductos blancos y cilíndricos compuestos por diferentes capas, destacando una elástica y otra muscular. La capa elástica absorbe los cambios de presión de los periodos de sístole y diástole. Las arterias se dividen en arteriolas, cuyas paredes de músculo liso regulan el flujo sanguíneo periférico mediante la vasoconstricción y vasodilatación.

Las arteriolas se ramifican en metarteriolas y estas en capilares. El diámetro de apertura capilar es controlado por el esfínter precapilar. Este mecanismo de autorregulación del flujo sanguíneo es vital durante el ejercicio para satisfacer las necesidades metabólicas. Las arterias más importantes son:

  • Aorta: La gran tubería inicial que se ramifica.
  • Carótidas: Aportan sangre oxigenada a la cabeza.
  • Subclavias: A los brazos (se continúan como braquiales, radiales y cubitales).
  • Hepática: Al hígado.
  • Esplénica: Al bazo.
  • Mesentéricas: Al intestino.
  • Renales: A los riñones.
  • Ilíacas: A las piernas (se continúan como femorales, tibiales y peroneas).

Las Venas

Las venas llevan la sangre de retorno al corazón, comenzando en los capilares y continuando por las vénulas. Son más voluminosas que las arterias, de aspecto oscuro y más superficiales. Poseen una gran capacidad de estiramiento denominada capacitancia, lo que las convierte en vasos de depósito. En las extremidades inferiores, cuentan con un sistema de válvulas que favorecen el retorno venoso impidiendo el retroceso de la sangre.

Los Capilares

Son los vasos principales de intercambio. Sus paredes carecen de músculo y son permeables, permitiendo la difusión de sustancias entre la sangre y el líquido intersticial. En el tramo inicial predomina la filtración y en el final la reabsorción. El flujo lento en los capilares (microcirculación) asegura el máximo tiempo de contacto para el intercambio de gases y nutrientes.

2. Funcionamiento del Sistema Cardiovascular

2.1. Funcionamiento del corazón

El corazón derecho recibe sangre desoxigenada por las venas cavas en la aurícula derecha, la pasa al ventrículo derecho y de ahí a la arteria pulmonar hacia los pulmones (circulación menor). El corazón izquierdo recibe sangre oxigenada de las venas pulmonares en la aurícula izquierda, la pasa al ventrículo izquierdo y la bombea a través de la aorta a todo el cuerpo (circulación mayor o sistémica).

El corazón también recibe sangre para su propio funcionamiento a través de las arterias coronarias. Su obstrucción puede causar necrosis (muerte celular), conocida como infarto de miocardio.

2.1.1. El Ritmo cardíaco

Consta de dos etapas principales:

  • Diástole: Fase de relajación y llenado. Los ventrículos se llenan hasta un 80% de forma pasiva y el resto mediante la sístole auricular (llenado activo).
  • Sístole: Fase de contracción y vaciado. El cierre de las válvulas auriculoventriculares y la apertura de las sigmoideas permiten la eyección de sangre hacia las arterias, generando el pulso arterial.

La frecuencia cardíaca normal en adultos es de 60 a 100 latidos por minuto (lpm). Se denomina taquicardia al ritmo superior a 100 lpm, bradicardia al inferior a 60 lpm y arritmia al ritmo irregular.

2.1.2. Regulación nerviosa del ritmo cardíaco

El centro cardiovascular se sitúa en el bulbo raquídeo. Recibe información de barorreceptores (en el arco aórtico y senos carotídeos) que responden a cambios de presión. La vía simpática acelera el corazón mediante adrenalina y noradrenalina, mientras que la vía parasimpática lo frena mediante acetilcolina. El impulso eléctrico se origina en el Nódulo Sinusal (S-A), pasa al Nódulo Auriculoventricular (A-V), al Haz de His y finalmente a la red de Purkinje, permitiendo una contracción ventricular unificada.

2.1.3. Riego sanguíneo del corazón

El sistema coronario nace en la aorta. En reposo, el flujo miocárdico es de 200-250 ml/min. Durante el ejercicio, la demanda de oxígeno aumenta y el flujo puede incrementarse hasta cinco veces mediante la vasodilatación y el aumento de la presión aórtica. El miocardio tiene una alta capacidad oxidativa y utiliza ácidos grasos, glucosa y ácido láctico como sustratos energéticos.

2.2. Funcionamiento del sistema circulatorio

2.2.1. Regulación nerviosa de los vasos sanguíneos

La vía simpática del Sistema Nervioso Autónomo regula la vasodilatación y vasoconstricción según las necesidades de redistribución del flujo.

2.2.2. La circulación sanguínea

  • Circulación menor (pulmonar): Del ventrículo derecho a los pulmones para el intercambio gaseoso.
  • Circulación mayor (sistémica): Del ventrículo izquierdo a todo el organismo para aportar nutrientes y oxígeno.

2.2.3. La Tensión arterial

Es la presión de la sangre sobre las paredes arteriales. Se divide en Sistólica (TAS) y Diastólica (TAD). Valores normales: TAD (60-89 mm Hg) y TAS (100-139 mm Hg). La tensión arterial diferencial es la resta de TAS – TAD, y la tensión arterial media (TAM) se calcula como: TAM = (2 * TAD + TAS) / 3.

2.2.4. La Sangre

El volumen sanguíneo es de 5-6 litros. Se compone de plasma (55%) y células (45%, valor hematocrito). Las células sanguíneas son:

  • Serie roja (Eritrocitos): Transportan oxígeno mediante la hemoglobina. Su producción es estimulada por la eritropoyetina (EPO).
  • Serie blanca (Leucocitos): Función defensiva e inmunitaria.
  • Plaquetas (Trombocitos): Encargadas de la coagulación y taponamiento de heridas.

3. Adaptaciones del Sistema Cardiovascular al Ejercicio

3.1. Adaptaciones cardiocirculatorias

El ejercicio demanda más oxígeno, lo que se resuelve mediante:

  • Aumento del gasto cardíaco (GC).
  • Aumento de la presión arterial media.
  • Redistribución del flujo sanguíneo (vasoconstricción en zonas inactivas y vasodilatación en activas).

3.1.1. Gasto Cardíaco

Es el volumen de sangre impulsado por minuto: GC = Vs x FC. En deportistas, puede pasar de 5 l/min en reposo a más de 40 l/min en ejercicio máximo.

  • Regulación del Volumen Sistólico (Vs): Aumenta por un llenado más completo y un vaciado más efectivo (efecto inotropo positivo). En atletas de élite, el Vs puede alcanzar los 189 ml.
  • Frecuencia Cardíaca (FC): Aumenta proporcionalmente al esfuerzo. Los entrenados presentan bradicardia sinusal en reposo (40-50 lpm) y alcanzan el estado estable más rápido. La FC máxima estimada es 220 – edad.

3.1.2. Presión sanguínea

La presión arterial aumenta para asegurar el flujo a los músculos. Tras el ejercicio, la presión desciende; si cesa bruscamente, puede ocurrir hipotensión post-esfuerzo por acumulación de sangre en los músculos (síndrome de robo sanguíneo).

3.1.3. Cambios en el flujo sanguíneo en el ejercicio

  • Flujo muscular: Puede pasar del 20% al 80% del GC.
  • Flujo coronario: Aumenta para nutrir al miocardio.
  • Flujo cerebral: Se mantiene constante (circuito protegido).
  • Flujo cutáneo: Aumenta para la termorregulación (sudor), salvo en esfuerzos máximos.
  • Flujo renal y esplácnico: Se reduce drásticamente para desviar sangre a los músculos.

3.1.4. El retorno venoso

Se favorece mediante la bomba muscular (masaje de los músculos sobre las venas), los movimientos respiratorios (cambios de presión torácica) y las válvulas venosas.

3.1.5. Adaptaciones cardíacas

El entrenamiento crónico produce hipertrofia cardíaca (aumento de paredes y cavidades), mayor vascularización y más mitocondrias. El corazón del deportista es más eficiente y utiliza preferentemente ácidos grasos y lactato como energía.

3.2. Adaptaciones de la sangre

3.2.1. Cambios en el volumen plasmático

Durante el ejercicio hay una hemoconcentración (reducción del 5-10% del plasma por sudor y trasvase de líquidos). Tras la recuperación y correcta hidratación, se produce una hemodilución compensatoria, aumentando el volumen plasmático total.

3.2.2. Efectos del ejercicio sobre los eritrocitos

El ejercicio intenso puede aumentar inicialmente el recuento por hemoconcentración. A largo plazo, el entrenamiento favorece el recambio de eritrocitos, sustituyendo células viejas por jóvenes con mayor capacidad de transporte de oxígeno.

3.2.3. Modificaciones de los glóbulos blancos

El recuento leucocitario aumenta rápidamente por el arrastre de células adheridas a los vasos. El ejercicio moderado mejora el sistema inmune, pero el ejercicio exhaustivo puede debilitarlo temporalmente.

3.2.4. Modificaciones de las plaquetas y la coagulación

El ejercicio intenso aumenta el número de plaquetas y acelera inicialmente la coagulación. Sin embargo, el entrenamiento regular tiende a normalizar estos procesos, siendo el ejercicio moderado protector contra eventos cardiovasculares, a diferencia del ejercicio anaeróbico extremo en personas no preparadas.