1. ¿Respiramos más rápido al correr porque nos falta oxígeno?
La explicación más popular dice que el ejercicio gasta oxígeno y que jadeamos para reponerlo. Suena lógico, pero un libro de texto de anatomía y fisiología (OpenStax) cuenta otra cosa: el estímulo principal que ajusta la respiración es la concentración de dióxido de carbono en la sangre, no la de oxígeno [1].
El mecanismo es este: si sube el dióxido de carbono, aumentan los iones de hidrógeno y la sangre se vuelve un poco más ácida. Sensores del cerebro y de las arterias responden a ese cambio de acidez (los del cerebro, sobre todo en el líquido que lo rodea), y la respiración se hace más rápida y más profunda [1].
El oxígeno también cuenta como señal, pero el libro explica que su efecto se vuelve importante cuando la presión de oxígeno en la sangre baja a unos 60 mm Hg o menos, es decir, bastante por debajo de lo normal [1]. Por eso, para el ejercicio de todos los días, «falta de oxígeno» no es una buena explicación completa. Queda una pregunta: ¿dónde se mide el dióxido de carbono?
2. ¿Dónde mide el cuerpo el dióxido de carbono y cuánto aumenta la respiración?
Hay dos tipos de sensores, llamados quimiorreceptores. Los centrales están en el cerebro y el tronco encefálico. Los periféricos están en las arterias carótidas del cuello y en el arco de la aorta, el gran vaso que sale del corazón [1].
El cambio en la respiración puede ser enorme. Una revisión científica sobre el control de la respiración durante el ejercicio indica que, con esfuerzos muy intensos, la ventilación (el aire que entra y sale de los pulmones cada minuto) puede subir hasta 10 o 20 veces respecto al reposo, y hasta 5 o 10 veces con ejercicio suave o moderado [2].
Esos números son el límite alto; en una carrera tranquila el aumento es mucho menor. Además, la ventilación es la cantidad total de aire que entra y sale de los pulmones en un minuto: depende de cuántas veces respiras y de cuánto aire mueves en cada respiración. Si, por ejemplo, respiras 3 veces más seguido y cada vez mueves 4 veces más aire, el total se multiplica por 12 (es un ejemplo de cuentas, no una medición). No hace falta que solo cambie la frecuencia.
Si los sensores solo esperaran a que subiera el dióxido de carbono, deberíamos ver que primero sube y después respiramos más. Lo que miden los estudios no encaja con ese orden.
3. ¿Por qué el dióxido de carbono de la sangre casi no cambia si corremos suave?
Durante un ejercicio de intensidad leve o moderada y constante, la sangre de las arterias mantiene su dióxido de carbono en el rango normal [2]. La respiración sube justo lo necesario para sacar el dióxido de carbono que fabrican los músculos. Un sistema que solo reaccionara después de que el gas subiera no lograría ese resultado tan parejo.
Es decir, al menos una parte del impulso para respirar llega antes de que el dióxido de carbono cambie. Eso se nota sobre todo al empezar: la respiración arranca muy rápido en los primeros segundos de ejercicio. Un estudio que analiza ese arranque propone que la señal rápida probablemente viene del «mando central», la orden con la que el cerebro prepara los músculos para moverse y que también avisa a los centros de la respiración [3]. Aun así, ese trabajo señala que en esa fase inicial se barajan varias explicaciones y que no hay una sola respuesta cerrada [3].
Una manera de imaginarlo: cuando ves que entra mucha gente al salón de clases, abres las ventanas antes de que el aire se sienta pesado. Es solo una comparación, porque el cuerpo no tiene una «ventana» que se abra y se cierre de golpe. Los sistemas implicados siguen en estudio.
4. ¿Qué cambia en la respiración cuando el esfuerzo es muy intenso?
Al subir mucho la intensidad, aparecen más estímulos. El libro de texto explica que la sangre puede volverse más ácida, y que esa acidez adicional actúa sobre los mismos sensores y aumenta todavía más la respiración [1]. Entre las posibles causas de esa acidez menciona el ácido láctico tras un ejercicio extenuante [1], aunque hoy no conviene atribuirla simplemente a su acumulación. La revisión de Dempsey y su equipo también menciona que, con ejercicios más fuertes, hay otros estímulos químicos en juego, como los iones de hidrógeno en la sangre [2].
Ahora bien, el ácido láctico no debe convertirse en el culpable de todo. A veces se oye decir «falta oxígeno, se acumula ácido láctico y por eso cuesta respirar»; los textos de fisiología citados solo lo presentan como una de las posibles fuentes de acidez, no como la causa única de la respiración agitada. Lo prudente es tratar la acidez como una señal más.
5. ¿Quién manda en la respiración durante el ejercicio? Los científicos aún discuten
La revisión de Dempsey y colaboradores describe tres candidatos para impulsar la respiración durante el ejercicio: la señal del intercambio de dióxido de carbono en los pulmones, el mando central del cerebro y las señales de los músculos que trabajan [2]. De ellos, el mando central ha demostrado ser capaz, por sí solo, de provocar una respiración como la del ejercicio, aunque no se ha probado si es imprescindible [2].
El desacuerdo está en las señales musculares. En experimentos con personas, se redujo con un medicamento la información que llega desde los músculos, y la respiración durante un ejercicio constante bajó; los autores estimaron que entre el 38 % y el 47 % de la respuesta total dependía de esas señales [2]. Otros investigadores, en cambio, sostienen que esas señales musculares no son necesarias para una respiración normal en un ejercicio constante en personas sanas [3]. Los dos grupos miran experimentos parecidos y los interpretan de forma distinta.
Lo que sí se puede afirmar con seguridad es esto: el dióxido de carbono y los cambios de acidez son señales principales de la respiración; con ejercicio suave o moderado, el dióxido de carbono de las arterias se mantiene estable; y el mando central parece intervenir al arrancar. Cómo se reparte el trabajo entre las señales sigue sin resolverse. Por eso «respiro rápido porque me falta oxígeno» no es una frase que encaje del todo ni con los libros de texto ni con los estudios sobre el ejercicio.
6. Cómo comprobar en casa cómo cambia tu respiración con el ejercicio
Siéntate en una silla y cuenta durante 1 minuto cuántas veces se infla tu abdomen. Cada vez que sube y vuelve a bajar cuenta como una respiración; si no lo notas bien, cuenta cuando sube y baja el pecho. Luego, en un lugar sin obstáculos, marcha en el sitio durante 1 minuto y cuenta otra vez justo al terminar. Si te sientes mal o mareado, detente de inmediato.
También puedes medir con un reloj cuánto tarda tu respiración en volver al número inicial, y repetir, solo si te sientes bien, con una marcha más suave y otra algo más rápida; no te esfuerces por alcanzar un número. Una sola prueba no basta para sacar conclusiones; compara varias.
Si quieres leer más, busca en la biblioteca de tu escuela los capítulos de respiración y quimiorreceptores en libros de fisiología humana. El capítulo de OpenStax está en inglés y tiene figuras que ayudan a entenderlo. Para el ejercicio, las revisiones de Dempsey y de Poon y Song, citadas abajo, son el punto de partida de esta discusión.