Actividad del nervio vago cardíaco durante el ejercicio
Julia Shanks y Rohit Ramchandra, investigadores neozelandeses publicaron en la edición correspondiente al mes de abril de 2025 de Autonomic Neuroscience un artículo de revisión que aportó nuevos conocimientos y proyecciones futuras referentes a la actividad cardíaca vagal durante el ejercicio*.
La NOTICIA DEL DÍA hoy comentará estas observaciones.
Prologaron su propuesta indicando que el ejercicio es un proceso fisiológico complejo que requiere la coordinación de múltiples sistemas para ajustar el flujo sanguíneo y garantizar un suministro adecuado de oxígeno a los músculos activos.
Si bien una amplia investigación se ha centrado en cómo los diversos reflejos contribuyen a la respuesta del cuerpo al ejercicio, el papel del sistema nervioso vagal o parasimpático durante el ejercicio sigue siendo poco estudiado y, a menudo, controvertido.
Esto a pesar del conocimiento de que la aptitud cardiovascular y la capacidad de ejercicio están fuertemente asociadas con un tono vagal en reposo elevado.
La creencia tradicional de que el aumento de la frecuencia cardíaca al inicio del ejercicio se debe a una reducción de la actividad vagal central se estableció en estudios que utilizaron agentes farmacológicos y modelos matemáticos en humanos.
Estos experimentos iniciales condujeron al paradigma de que el ejercicio está asociado con una «retirada vagal» completa, que se ha repetido en libros de texto, artículos de investigación y revisiones durante décadas con poca certeza directa.
Sin embargo, la evidencia emergente que utiliza registros directos del nervio vago cardíaco sugiere que la actividad vagal persiste durante el ejercicio y desempeña un papel activo en la regulación de las respuestas cardiovasculares.
Esto desafía la visión de larga data de la retracción vagal durante el esfuerzo, destacando que la fuerza de la actividad vagal no solo puede servir como un indicador de aptitud física, sino que también influye directamente en el rendimiento y la recuperación del ejercicio.
Este artículo evaluó primero la literatura disponible para destacar estudios recientes y antiguos que indicaron la presencia de actividad vagal durante la actividad física.
Luego, se revisaron estudios que utilizaron métodos indirectos y explicaron cómo el nuevo paradigma del aumento de la actividad vagal siguió siendo consistente con los datos más antiguos.
Examinaron las posibles implicancias del aumento del impulso vagal en la función cardíaca y especularon sobre qué reflejos pudieron impulsar el aumento del impulso vagal durante el ejercicio.
Los autores sugirieron tener en cuenta que los roles del sistema nervioso simpático y los mecano- y metaborreflejos mediados por el ejercicio se han revisado ampliamente en otros lugares y no fueron discutidos en este artículo.
Reiterando sintéticamente lo expresado, expresaron que está surgiendo un nuevo paradigma según el cual la actividad del nervio vago cardíaco se mantiene y aumenta durante el ejercicio.
Este paradigma desafía décadas de estudios que han citado una disminución de la actividad vagal cardíaca durante la actividad.
En este artículo, describieron la evidencia existente sobre el aumento de la actividad vagal cardíaca.
También explicaron por qué los métodos indirectos previos utilizados para medir la actividad vagal podrían haber llevado indirectamente a conclusiones incorrectas sobre el papel del vago cardíaco durante la práctica física.
Revisaron las conclusiones de que el control vagal del nódulo sinoatrial y de los ventrículos difiere, y cómo otros neurotransmisores vagales, además de la acetilcolina, pueden regular la función cardíaca durante la actividad.
También sugirieron futuras líneas de investigación para descubrir cómo el nervio vago cardíaco influye en la función del corazón y los mecanismos que subyacen al aumento de la actividad parasimpática durante el desempeño.
Loa autores se preguntaron acerca de ¿cuál es el papel de la actividad vagal durante el ejercicio?
En ese sentido señalaron que reconocer que la actividad vagal se mantiene durante el ejercicio es un concepto relativamente nuevo, y faltan estudios específicamente diseñados para investigarlo.
Agregaron que en el modelo de ejercicio ovino, la denervación de la rama vagal cardíaca izquierda atenuó la frecuencia cardíaca, el gasto cardíaco y el flujo sanguíneo coronario, lo que sugirió que la actividad vagal cardíaca es necesaria durante el ejercicio.
Esto contrastó con las ovejas con el vago intacto con bloqueo colinérgico, donde no se observó ningún efecto sobre el cambio de la función cardíaca durante la actividad..
Estos datos con bloqueo colinérgico siguen siendo consistentes con estudios anteriores y sugirieron un papel para un neurotransmisor diferente.
Cuando se administró un antagonista del cotransmisor vagal VIP (por sus siglas en inglés de vasoactive intestinal peptide), el flujo sanguíneo coronario durante el ejercicio se atenuó.
Estos resultados sugirieron que, en parte, la actividad vagal cardíaca durante el ejercicio tiene un papel en el mantenimiento del flujo sanguíneo coronario a través de las acciones del VIP.
Esto fue consistente con los informes que sugirieron un papel para el VIP en la modulación del flujo sanguíneo coronario, aunque estos estudios previos no examinaron las respuestas al ejercicio.
Mantener una perfusión coronaria adecuada durante la actividad es esencial para preservar la función miocárdica.
La regulación de la perfusión coronaria durante el ejercicio ha sido y sigue siendo ampliamente estudiada.
Estos datos indicaron un papel importante del vago cardíaco en el mantenimiento de la perfusión coronaria durante el ejercicio y abrieron un mayor potencial para estudiar esto en el rendimiento y las patologías cardíacas emergentes.
Como se estableció que el aumento inmediato de la frecuencia cardíaca al inicio del ejercicio no se debe a la retirada vagal, cómo la actividad vagal cardíaca puede influir en el aumento de la frecuencia cardíaca durante el ejercicio es una pregunta interesante que requiere más investigación.
El antagonismo acentuado es el fenómeno por el cual el control vagal de la frecuencia cardíaca aumenta cuando hay actividad simpática.
El antagonismo acentuado sugeriría que con la inervación vagal intacta y la actividad vagal aumentada, la frecuencia cardíaca sería menor para cualquier nivel dado de actividad simpática durante el ejercicio.
Sin embargo, este no es el caso donde se observa una reducción en las respuestas de la frecuencia cardíaca máxima con la denervación vagal cardíaca izquierda crónica en ovejas.
Este estudio sugirió que mantener la actividad vagal durante el ejercicio ayuda a mantener una respuesta de frecuencia cardíaca adecuada en lugar de atenuarla.
Para evaluar directamente la activación dual de los nervios simpáticos y parasimpáticos cardíacos, se requiere la estimulación concurrente de ambos nervios.
Aunque la estimulación autónoma dual se ha estudiado en preparaciones aisladas, hasta donde saben los autores, nunca se ha estudiado durante el ejercicio.
En el corazón aislado de conejo, se observa un antagonismo acentuado de la frecuencia cardíaca con estimulación simpatovagal dual.
Sin embargo, en consonancia con la falta de antagonismo acentuado observado durante el ejercicio, se ha cuestionado la evidencia de un antagonismo acentuado unidireccional simple en situaciones dinámicas, como el aumento de la estimulación nerviosa vagal y simpática, y justifica una mayor investigación.
Además, se desconoce si la reducción de la frecuencia cardíaca en modelos desnervados experimentalmente se debe a la pérdida de neuronas aferentes vagales y a un aumento reflejo de la frecuencia cardíaca.
Una hipótesis intrigante sugiere que mantener la actividad vagal durante el ejercicio puede reducir la susceptibilidad a arritmias auriculares o ventriculares potencialmente fatales dado que se ha demostrado que la estimulación del nervio vago previene las arritmias ventriculares y la muerte cardíaca súbita en modelos animales.
De hecho, en condiciones de desequilibrio autónomo, como la insuficiencia cardíaca, el ejercicio puede desencadenar arritmias que conducen a un paro cardíaco.
Queda por probar directamente si la actividad vagal elevada durante el ejercicio es antiarrítmica.
El papel de la estimulación del nervio vago en la fibrilación auricular es menos claro, con estudios que muestran efectos tanto proarrítmicos como antiarrítmicos.
Es probable que esta discrepancia se deba a una amplia variación en los diseños de los estudios.
Evidencia adicional de estudios de estimulación del nervio vago sugiere una regulación diferencial de la función cardíaca en diferentes niveles de estimulación.
En el corazón del conejo, la estimulación de alto voltaje y baja frecuencia causa la mayor reducción en la frecuencia cardíaca.
Sin embargo, la estimulación de bajo voltaje y alta frecuencia aumentó el umbral de fibrilación ventricular y la liberación de NO en el ventrículo izquierdo.
Cómo esto se correlaciona con diferentes niveles de actividad vagal durante el ejercicio y qué efecto tiene sobre la función ventricular, es desconocido.
Los posibles neuromoduladores, las vías intracelulares y las implicancias clínicas del aumento de la actividad vagal para mantener el equilibrio simpático-vagal y prevenir arritmias en la enfermedad cardíaca se han revisado en otros estudios.
La extensa inervación vagal de los ventrículos, controlada predominantemente por el flujo vagal de salida del DVMN (por sus siglas en inglés de dorsal vagal motor nucleus of the brainstem -núcleo motor vagal dorsal del tronco encefálico-), regula la contractilidad.
De hecho, hay un aumento en la contractilidad del ventrículo izquierdo en ratas anestesiadas cuando las neuronas DVMN están silenciadas, lo que sugiere que los ventrículos están en reposo bajo regulación tónica por el vago cardíaco.
Es importante señalar que los efectos mediados vagalmente sobre la función ventricular parecen separados de los que modulan la frecuencia cardíaca a través de la acción sobre el SAN (sino-atrial node) y los nódulos auriculoventriculares.
No se observa antagonismo acentuado en los cambios electrofisiológicos ventriculares, lo que sugiere que el control integrativo autónomo de la frecuencia cardíaca no es el mismo que el control de los ventrículos.
Se preguntaron además ¿qué provoca el mantenimiento y el aumento de la actividad vagal durante el ejercicio?
Comprender el papel de la actividad del nervio vago cardíaco durante el ejercicio es esencial, pero es igualmente crucial identificar los factores que contribuyen a este aumento de actividad.
De esta manera, puede comprenderse mejor la fisiología integradora que regula la actividad vagal cardíaca durante el ejercicio y cómo varía en diferentes condiciones.
Si bien no existen estudios que hayan probado directamente la hipótesis de qué reflejo aumenta el impulso vagal cardíaco, comentaron algunos posibles candidatos.
Así, señalaron:
Barorreflejo arterial: El papel del barorreflejo durante el ejercicio se ha revisado extensamente.
Central para el enfoque de los autores, se ha sugerido previamente que el aumento en la actividad del nervio vago cardíaco durante el ejercicio puede deberse a la carga del barorreceptor y la activación del barorreflejo.
Durante el ejercicio, se postula que el barorreflejo se restablece para operar a niveles más altos de presión arterial, lo que permite una perfusión adecuada de los músculos activos.
Se pensaba que este restablecimiento se lograba mediante una combinación de activación simpática y retracción vagal; sin embargo, la evidencia apunta a lo contrario.
Aunque el reflejo se vuelve menos sensible a altas intensidades de ejercicio, sigue siendo fundamental para mantener la estabilidad de la presión arterial, particularmente durante las transiciones entre el descanso y el ejercicio o durante la recuperación posterior a la actividad.
Estudios han demostrado que el equilibrio autónomo del control barorreflejo cambia entre el reposo y el ejercicio.
Durante el ejercicio, tanto la bradicardia como la taquicardia barorreflejas ocurren por modulación de los sistemas nerviosos vago y simpático.
En conjunto, sugirieron que el papel del barorreflejo en la modulación del impulso vagal durante el ejercicio necesita ser investigado experimentalmente.
Otro mecanismo propuesto es el
reflejo presor del ejercicio: un rol potencial para el reflejo presor del ejercicio (mecanorreflejo muscular y metaborreflejo) en la activación de la actividad del nervio vago aún no se ha probado directamente.
La evidencia existente sugiere que el reflejo presor del ejercicio debe inhibir la actividad vagal cardíaca a medida que aumentan la frecuencia cardíaca, el gasto cardíaco y la presión arterial media; sin embargo, el rol de la actividad vagal cardíaca solo se ha evaluado mediante métodos indirectos descritos previamente.
De interés, el aislamiento del componente metabosensible del reflejo con un manguito oclusor inflado alrededor de la extremidad después del ejercicio encontró que mientras que la actividad nerviosa simpática muscular (MSNA) permaneció elevada, la frecuencia cardíaca y el gasto cardíaco no lo hicieron.
Adicionalmente, la activación moderada del metaborreflejo después del ejercicio resultó en un mayor aumento en la frecuencia cardíaca observado durante el bloqueo colinérgico.
Estos resultados se han interpretado como la elevación activada por el metaborreflejo en el impulso simpático que está enmascarado por el bloqueo parasimpático en condiciones normales.
Sin embargo, es posible que los metabolitos liberados por la contracción muscular puedan activar un aumento en la actividad del nervio vago cardíaco, lo que resulta en una reducción en la frecuencia cardíaca y ningún cambio en la actividad del nervio simpático.
También es importante señalar que cuando se usa glicopirrolato para inhibir las acciones de la acetilcolina, el reflejo aferente mecánicamente sensible en humanos puede aumentar la frecuencia cardíaca al inhibir la actividad parasimpática.
Esto resalta el concepto de que las fibras nerviosas aferentes metabólicamente sensibles y las fibras nerviosas mecanosensibles tienen una regulación diferencial de la actividad vagal durante el ejercicio; sin embargo, esto aún debe probarse directamente.
Además, todos los estudios realizados hasta la fecha que utilizan registros nerviosos directos para demostrar que la actividad del nervio vago cardíaco aumenta se han realizado en modelos de ejercicio dinámico.
Aún queda por determinar si la actividad del nervio vago se mantiene o aumenta en el ejercicio estático.
Otro mecanismo sugerido es el
Quimiorreflejo arterial y comando central: El quimiorreflejo arterial es esencial para mantener el flujo sanguíneo del músculo esquelético durante el ejercicio normóxico en humanos sanos.
En reposo, la estimulación del quimiorreflejo carotídeo aumenta la actividad del nervio vago cardíaco.
Sin embargo, el inicio rápido del aumento de la actividad vagal al inicio del ejercicio probablemente ocurre antes de que los cambios en los gases sanguíneos resulten en la activación del quimiorreflejo.
No obstante, es posible que el quimiorreflejo pueda desempeñar un papel en el mantenimiento de la actividad vagal cardíaca a niveles de ejercicio mayores.
Finalmente, el aumento inmediato de la actividad vagal cardíaca al inicio del ejercicio también puede deberse a cambios en el comando central, con un aumento de la actividad neuronal en las regiones vagales del tronco encefálico.
Sin embargo, lo que provoca un aumento del mando central durante el ejercicio sigue siendo en gran parte desconocido.
Preguntaron además, ¿qué determina la tasa de recuperación de la frecuencia cardíaca después del ejercicio?
Si el nuevo paradigma indica que el impulso vagal cardíaco aumenta durante el ejercicio, es importante considerar el papel del vago cardíaco en la mediación de la recuperación de la frecuencia cardíaca (FCR) tras la actividad física.
La evidencia de la FCR mediada por el vago y su uso como medida de la actividad vagal se ha revisado exhaustivamente en otros estudios.
La lógica actualmente aceptada es que la tasa de recuperación de la frecuencia cardíaca se debe a la rápida reactivación del impulso vagal al SAN después del ejercicio y que la magnitud de la HRR (por sus siglas en inglés de heart rate recovery, -recuperación de la frecuencia cardíaca-) está directamente correlacionada con el tono vagal en reposo y la aptitud física.
El aumento sostenido en la actividad vagal cardíaca durante el ejercicio influiría inmediatamente en la HRR después del ejercicio en lugar de la necesidad de «reactivar».
Una consideración adicional es entender cómo el impulso vagal al SAN se regula de manera diferente a los ventrículos y cómo esto puede influir en la HRR.
Solo 1 de cada 5 neuronas preganglionares del NA aumentó en la actividad de una sola unidad durante el ejercicio en comparación con 3 de cada 4 neuronas DVMN.
Dado que las neuronas premotoras vagales del NA se proyectan principalmente al SAN, aún queda por estudiar cómo responden estas neuronas en el período posterior al ejercicio.
Estudios con pacientes tetrapléjicos donde el impulso simpático está ausente, o beta-bloqueo, generalmente apoyan la idea de que la HRR está controlada principalmente por la actividad vagal cardíaca y no por la retirada de la actividad simpática.
Los pacientes tetrapléjicos tienen una falta de control simpático supraespinal pero se presume que la inervación vagal está intacta, y la HRR parece ser normal.
Esto sugiere que la falta de control simpático no altera la HRR.
Existe cierta sugerencia de que la HRR puede ser más lenta en pacientes tetrapléjicos en un estudio separado, aunque la cohorte de control tuvo un régimen de ejercicio diferente al de los pacientes con lesión de la médula espinal.
En consecuencia, no hay un consenso claro sobre si el bloqueo beta altera la HRR en sujetos sanos, y los estudios han demostrado una reducción en la HRR, ningún cambio o una mejora en la HRR con el bloqueo beta.
Acerca de las direcciones futuras de estos conceptos los autores aceptaron que aunque el uso de registros directos ha demostrado un aumento del impulso vagal cardíaco durante el ejercicio, quedan muchas preguntas sin respuesta.
¿Qué impulsa el aumento de la actividad vagal cardíaca durante el ejercicio?
¿Cómo afecta la actividad vagal cardíaca a la función cardíaca más allá del control de la frecuencia cardíaca y qué neurotransmisores intervienen?
¿Cómo altera la activación dual de los nervios simpático y vago del corazón la función ventricular durante el ejercicio?
Con el rápido avance de las técnicas que incluyen registros directos de los axones cardíacos en el vago humano, técnicas optogenéticas para dirigir el flujo de salida vagal central y el desarrollo de sondas inmunomarcadas y de inmunocapacitancia para registrar neurotransmisores, los autores esperan que estas importantes preguntas se respondan a tiempo.
Es esencial realizar más investigaciones sobre el funcionamiento preciso del sistema nervioso vagal en órganos individuales, ya que el interés en el uso del nervio vago como opción terapéutica continúa creciendo.
En conclusión, datos recientes mostraron que la actividad vagal cardíaca aumenta durante el ejercicio, lo cual incrementa el flujo sanguíneo coronario y puede alterar la contractilidad.
Este concepto de un mayor impulso vagal cardíaco durante el ejercicio es coherente con estudios previos que utilizan medidas indirectas del impulso vagal.
Una mejor comprensión de la regulación de la actividad vagal durante el ejercicio podría ser clave para abordar la intolerancia al ejercicio en ciertas afecciones.
Palabras clave: nervio vago, sistema nervioso parasimpático, Ejercicio
* Shanks J, Ramchandra R. Cardiac Vagal Nerve Activity During Exercise: New insights and future directions. Auton Neurosci. 2025 Apr;258:103254. doi: 10.1016/j.autneu.2025.103254. Epub 2025 Feb 13. PMID: 40010037.
