fisiología del ejercicio ii unidad 8

• DR. VICENTE BRITO VÁSQUEZ

• ESPECIALISTA EN MEDICINA DEPORTIVA

UNIDAD 8

UNIDAD 8 Función Renal en el Ejercicio

Modificaciones en orina

Respuestas y Adaptaciones Gastrointestinales

Regulación del Equilibrio hidroelectrolítico

Termorregulación y Ejercicio

Regulación Hormonal en el Ejercicio

Sistema Neuroendocrino

Hormona del Crecimiento (GH)

Hormonas Tiroideas y Paratiroideas

Hormonas Sexuales

Respuestas Sexuales al Ejercicio

Respuestas neuroendocrinas al Ejercicio

Efectos hormonales sobre el metabolismo energético

Efectos Hormonales sobre el Equilibrio de los fluidos y electrolitos durante el Ejercicio

Recursos Ergogénicos

UNIDAD 8• Función Renal en el Ejercicio• Modificaciones en orina• Respuestas y Adaptaciones Gastrointestinales• Regulación del Equilibrio hidroelectrolítico• Termorregulación y Ejercicio• Regulación Hormonal en el Ejercicio• Sistema Neuroendocrino• Hormona del Crecimiento (GH)• Hormonas Tiroideas y Paratiroideas• Hormonas Sexuales• Respuestas Sexuales al Ejercicio• Respuestas neuroendocrinas al Ejercicio• Efectos hormonales sobre el metabolismo energético• Efectos Hormonales sobre el Equilibrio de los fluidos y electrolitos

durante el Ejercicio• Recursos Ergogénicos

FUNCION RENAL EN EL EJERCICIO

MODIFICACIONES EN ORINA

Los cambios registrados dependen de:

La potencia y la duración del ejercicio.

Si ha existido o no rehidratación y de que tipo y

Las condiciones climatológicas en las que se realiza (temperatura, humedad).

Estas modificaciones son:

MODIFICACIONES EN ORINA

1. VOLUMEN DE ORINA: La diuresis se encuentra muy disminuida, presentando oliguria de esfuerzo, esta depende de la intensidad de la actividad física.

2. CONCENTRACIÓN: (Densidad) Es muy variable, si las pérdidas hídricas han sido altas y si se ha efectuado la reposición oportuna, la concentración y la densidad de la orina son altas. Con hidratación correcta esta no se modifica tanto.

MODIFICACIONES EN ORINA

3. EXCRECIÓN DE NA+ Y Cl-: Tiende a disminuir en tanto que el K+ tiende a aumentar por acción de la Aldosterona.

4. EXCRECIÓN DE HIDROGENIONES: Esta se encuentra muy aumentada, especialmente en el ejercicio anaeróbico, lo que hace que el Ph urinario descienda en 1 – 2 unidades respecto al reposo.

MODIFICACIONES EN ORINA

5. EXCRECIÓN DE COMPUESTOS ORGÁNICOS:

Con elevada eliminación de proteínas, lo que provoca una proteinuria

6. EXCRECIÓN DE ELEMENTOS FORMES: En determinadas condiciones pueden aparecer elementos formes de la sangre: hematíes o Hb después de un ejercicio intenso y prolongado, es la denominada hematuria de esfuerzo.

FUNCIONES DIGESTIVAS EN EL EJERCICIO

1. EJERCICIO SUBMAXIMO ;Las funcionesdigestivas se perturban de maneranotable a causa de:

VASOCONSTRICCIÓN ESPLÁCNICA

PREDOMINIO DEL TONO SIMPÀTICO

CAMBIOS HUMORALES Y HORMONALES

DESHIDRATACIÓN

VASOCONSTRICCIÓN ESPLÁCNICA:

Con gran reducción del flujo desangre por los territorios digestivos,hasta del 60 – 70% lo que limitala absorción intestinal, esto seve agravado en presencia delcalor, humedad y de unainadecuada hidratación

PREDOMINIO DEL TONO SIMPÁTICO

Propio de la actividad física y que provoca alteración del peristaltismo gástrico e intestinal y de la actividad secretora del páncreas, hígado y mucosa digestiva.

CAMBIOS HUMORALES Y HORMONALES

Con el ejercicio puede también alterar directa e indirectamente las funciones digestivas.

DESHIDRATACIÓN

Dificulta la absorción y las secreciones digestivas favoreciendo el estreñimiento.

FUNCIONES DIGESTIVAS EN EL EJERCICIO

2. EJERCICIOS EXTENUANTES Y DE LARGA DURACIÓN:

Estos pueden llevar a trastornos digestivos como son:

Estreñimiento

Cólicos

Flatulencias

Diarreas

Reflejo gastro esofágico

Hemorragias intestinales

Ulceraciones de la mucosa gástrica e intestinal

Gastritis, entre otros

REGULACIÓN DEL EQUILIBRIO HIDRO ELECTROLÍTICO

El ejercicio provoca las siguientesmodificaciones

1. ISOHIDRIA: Alteración del contenidohídrico corporal

2. ISOOSMIA: Alteración de laconcentración osmótica

3. ISOIONIA: Alteración del contenidoiónico

MODIFICACIONES DEL CONTENIDO HÍDRICO CORPORAL: ISOHIDRIA

Durante el reposo y el ejercicio los ingresos y pérdidas de agua deben estar adecuadamente equilibrados.

CAUSAS DE PÉRDIDAS HÍDRICAS:

En el ejercicio se altera de manera importante el equilibrio hídrico corporal, provocando un aumento de las pérdidas hídricas por:

MODIFICACIONES DEL CONTENIDO HÍDRICO CORPORAL: ISOHIDRIA

1. SUDORACIÓN: Dependiendo de laintensidad y duración del ejercicio

2. EVAPORACIÓN: Aumentada a causa delincremento del flujo sanguíneo cutáneo

3. EVAPORACIÓN ESPIRATORIA: Por elincremento de la ventilación, siendomayor cuando se presenta la respiracióntipo jadeante.

COMPENSACIÓN PÉRDIDAS HÍDRICAS

Se produce en base a:

1. Aumento de la ingesta líquida

2. Aumento de la ingesta calórica (agua de los alimentos)

3. Con la producción de agua metabólica (oxidación de los combustibles H de C-Grasas y Proteínas)

4. Disminuyendo el volumen de orina –oliguria de compensación

COMPENSACIÓN PÉRDIDAS HÍDRICAS

Las pérdidas de agua por sudoración reducen la volemia, provocando una hemoconcentración y un aumento de la viscosidad de la sangre, disminuyendo el rendimiento deportivo y aumentando el riesgo de fatiga.

CAMBIOS EN EL BALANCE HÍDRICO CORPORAL CON EL EJERCICIO INTENSO

REPOSO EJERCICIO INTENSO

ORINA 1.500 500

EVAPORACIÓN INSENSIBLE

350 400

RESPIRACIÓN 350 650

HECES 200 175

SUDOR 100 5.000

TOTAL 2.500 ml 6.725 ml

TERMORREGULACIÓN EN EL EJERCICIO

En la regulación y el control de la temperatura corporal, intervienen un heterogéneo conjunto de centros nerviosos, sobre todo los localizados en el hipotálamo, al que accede información procedente de receptores ubicados en distintas zonas corporales.

TERMORREGULACIÓN EN EL EJERCICIO

1. Receptores para el calor: Ubicados en la porción anterior del hipotálamo y están en contacto directo con la sangre, proporcionando información sobre la temperatura interna

2. Receptores para el calor y el frío:Situados a nivel cutáneo, son encargados de la recepción de las condiciones térmicas del medio ambiente.

MECANISMO DE TERMORREGULACIÓN EN EL EJERCICIO FÍSICO INTENSO

RESPUESTAS AL FRÍO

Buscan:

1. Fomentar la producción de calor:

Mediante contracciones voluntarias:

Fricciones de manos, movimientos de vaivén de las extremidades, carreras cortas

Mediante contracciones involuntarias:

Aparición de movimientos estereotipados de índole motora, escalofríos, castañeo de dientes, piloerección.

RESPUESTAS AL FRÍO

2. Limitar las pérdidas mediante:

Vasoconstricción cutánea: Lo quedisminuye el flujo sanguíneo

Manifestaciones conductuales:Procurarse vestido o microclima másfavorable

RESPUESTAS AL CALOR

Propende:

1. La liberación de calor:

Sudoración y transpiración insensible

Aumento de eliminación de calor y devapor de agua en el aire espirado

Vasodilatación cutánea que favorece laspérdidas por convección, conducción yradiación

RESPUESTAS AL CALOR

2. Modificaciones conductuales:

Búsqueda de microclimas favorables

3. Disminución de la actividad motora espontánea

Durante los últimos años las hormonas han venido ocupandoun amplio espacio dentro de las ciencias del deporte, lacultura física y el control biomédico del entrenamientodeportivo. dentro de sus principales aplicaciones seencuentran:

1) Control del entrenamiento deportivo, a través de ladeterminación de la relación Cortisol/Testosterona(anabolismo /catabolismo),

2) Determinación del volumen e intensidad de las cargas deentrenamiento,

3) Control del entrenamiento de altura mediante los patronesde secreción hormonal,

4) Seguimiento del proceso de desentrenamiento deportivoen los atletas retirados,

5) Efectos del deporte y la actividad física sobre el sistemahormonal en las mujeres atletas,

6) Relaciones entre los sistemas hormonales, la nutrición y elrendimiento deportivo en el deporte elite.

INTRODUCCION

HORMONAS Y EJERCICIO Las hormonas son sustancias

químicas producidas por elorganismo para controlarnumerosas funcionescorporales.

Se entiende por ejercicio: "Elconjunto de movimientosmusculares que se efectúanpara obtener cierto grado dedesarrollo físico", su estudio seha convertido en una cienciacompleja que no se centraúnicamente en el desarrollomuscular sino que tambiénincluye conocimientos enmateria de nutrición,psicología, biomecánica y otrasdisciplinas

CONCEPTOS

¿Por qué es necesario evaluar la actividadendocrina y realizar el control hormonalmetabólico durante el entrenamiento ysobre entrenamiento deportivo?

Una de las principales funciones de las hormonasen el control metabólico es participar en laautorregulación celular y asegurar unamovilización extensiva de los recursos quealmacena el cuerpo humano, pues de otra formaresultaría imposible utilizar con la máximaintensidad todas las capacidades potencialesinherentes al organismo.

De acuerdo con estos criterios, el éxito y elrendimiento de los ejercicios dependen delefecto que tienen las hormonas sobre losprocesos metabólicos

HORMONAS Y ACTIVIDAD FISICA

El ejercicio físico supone unpotente estímulo para elorganismo, a través del sistemanervioso llega multitud deinformación que el hipotálamoregistra y emite una respuesta alsistema endocrino para realizarlos ajustes y adaptacionesmetabólicas necesarias.

Clasificación general de las Hormonas

Corresponden a tres grupos de estructurasquímicas: proteínas, esteroides y aminas. .Proteínas o polipéptidos: Incluyen lashormonas producidas por la hipófisisanterior.

Esteroides: Se encuentran las hormonasde la corteza suprarrenal y las gónadas.

Las aminas biogénicas: Son producidaspor la médula suprarrenal y el tiroides

CLASIFICACIÓN QUÍMICA

HORMONAS ESTEROIDEAS: Características:

•Son liposolubles (corteza adrenal, ovarios, testículos, placenta).

•Atraviesan las membranas

•Receptor intracelular (activa ADN – genes – sintetiza ARN m.

•Síntesis proteica: Enzimas

Proteínas para el crecimiento y desarrollo

Proteínas reguladoras.

CLASIFICACIÓN QUÍMICA

NO ESTEROIDEAS: Características

•No liposolubles (tiroxina, triyodotironina, adrenalina, noradrenalina).

•No atraviesan las membranas.

•Receptor de membrana

•Segundo mensajero AMP ci: Función

• Activación de enzimas celulares

• Cambios en la permeabilidad de las membranas

• Síntesis proteica

• Cambio en el metabolismo

• Estimulación de secreción celular

CONTROL DE LA LIBERACIÓN HORMONAL

Control del SNC (hipotálamo).

Retroalimentación negativa.

Número de receptores.

GLÁNDULAS ENDÓCRINAS Y SUS HORMONAS.

GLÁNDULA HIPÓFISIS

Se trata de un trasmisor entre los centros de control del sistema nervioso central y las glándulas endocrinas periféricas.

Presenta 3 lóbulos:

– Anterior: (GH, TSH, ACTH, PRL, FSH, LH).

– Posterior: (ADH, Oxitocina).

– Intermedio.

HIPÓFISIS

LÓBULO POSTERIOR O NEUROHIPÓFISIS

Segrega 2 hormonas: Antidiurética (ADH) o Vasopresina Oxitocina

La ADH: Antidiurética

Favorece la conservación de agua, minimiza ladeshidratación.

Incrementa la permeabilidad al agua a losconductos colectores del riñón

Se estimula frente a la “Hemoconcentración”

HIPÓFISIS

LÓBULO ANTERIOR O ADENOHIPÓFISIS

Segrega 6 hormonas en respuesta a factoresliberadores o inhibidores hipotalámicos.

El ejercicio es un fuerte estimulante delhipotálamo.

De las 6, cuatro afectan el funcionamiento deotras glándulas, siendo la excepción la Hormonadel Crecimiento (GH) y la prolactina.

HORMONA DEL CRECIMIENTO

Potente agente anabólico.

Favorece el crecimiento e hipertrofiamuscular.

Estimula el metabolismo de las grasas(lipólisis).

Aumenta durante la realización deejercicios aeróbicos.

GLÁNDULA TIROIDES

Segrega:

Triyodotiroxina– T3

Tiroxina – T4

Calcitonina

GLÁNDULA TIROIDES

o TRIYODOTIRONINA Y TIROXINA

o Incrementan el ritmo metabólico de los tejidos.o Incrementan la síntesis proteica.o Incrementan el tamaño y número de

mitocondrias.o Facilitan el consumo celular rápido de glucosa.o Intensifican la glucólisis y la gluconeogénesis.o Intensifican la movilización de lípidos y

utilización de AGL.

GLÁNDULA TIROIDES

o CALCITONINA

o Reduce la concentración de Calcio en sangre.

o Actúa sobre:o Huesos: inhibe la actividad de los osteoclastos.

o Riñón: Inhibe la excreción urinaria de Calcio

GLANDULAS PARATIROIDES

• Principal regulador del calcio y fósforo ensangre.

• Actúa sobre:• Hueso: estimula la actividad de los osteoclastos.

• Intestino: incrementa la absorción de Ca++ y P+.

• Riñón: incrementa la reabsorción de Calcio, perofavorece la eliminación urinaria de fosfatos.

RIÑÓN

CAPSULA SUPRARRENAL

Libera eritropoyetina (EPO).

Regula la producción de GR, estimulando la médula ósea.

GLANDULAS ADRENALES MÉDULA ADRENAL

Segrega: Adrenalina y Noradrenalina.

FUNCIONES:

Aumentan FC y fuerza de contracción del corazón.

Mayor ritmo metabólico. Mayor glucógenolisis en hígado y músculo. Mayor liberación de glucosa y AGL en sangre. Redistribución de la sangre hacia los músculos. Aumentan la TA. Incrementan la respiración.

GLANDULAS ADRENALES CORTEZA

ADRENAL

Segrega:

Corticosteroides:

3 tipos

Mineralocorticoide

Glucocorticoides

Gonadocorticoides

GLANDULAS ADRENALESMINERALOCORTICOIDESLa aldosterona es la más importante (95%).

Facilita la reabsorción renal de Na++, por endede agua – impide la deshidratación.

Excreción de K+.

GONADOCORTICOIDES

Principalmente andrógenos.

Se segregan estrógenos y progesteronaen pequeñas cantidades.

GLANDULAS ADRENALES GLUCOCORTICOIDES.-

Cortisol o hidrocortisona representan el 95%

Estimula la gluconeogénesis.

Incrementa la movilización de AGL.

Reduce la utilización de glucosa.

Estimula el catabolismo proteico AA.

Antiinflamatorios.

Incrementa la vasoconstricción (adrenalina).

PÁNCREAS INSULINA

– Disminuye glucosa en sangre.– Facilita transporte de glucosa a las células.– Facilita la glucogénesis.– Inhibe la gluconeogénesis.– Aumenta la síntesis de proteínas y grasas.

GLUCAGÓN– Se segrega cuando los niveles de glucosa

caen por debajo de los normales.– Aumenta glucosa en sangre.– Estimula la glucogenólisis.– Incrementa la gluconeogénesis.

Células

a

Tomado de Wilmore y Costill, 1998.

GÓNADAS

o Son las glándulas reproductoras:

o Testículos y ovarios.

o Son hormonas anabólicas.

o Los testículos segregan:

o andrógenos (Testosterona)

o Responsables de los caracteres masculinossecundarios y espermatogénesis;

o El crecimiento y desarrollo músculoesquelético.

o Los ovarios segregan:

o Estrógenos y Progesterona

o Los estrógenos estimulan el desarrollo de loscaracteres secundarios femeninos, la faseproliferativa menstrual, la ovariogénesis y laovulación.

o La progesterona estimula la fase secretora oluteínica del ciclo menstrual, prepara al úteropara el embarazo y senos para la lactancia.

HORMONASARTIFICIALESHoy en día es posiblesintetizar hormonas de formaartificial para el tratamientode ciertas patologías como lainsulina para el tratamientode la diabetes o la hormonadel crecimiento.En el deporte, se hanutilizado de formafraudulenta para la mejoradel rendimiento. Lautilización de esteroidesanabolizantes para aumentarla masa muscular y la EPOpara mejora del consumo deoxígeno, son algunas de lasprácticas de doping masutilizadas

RESPUESTA ENDÓCRINA AL EJERCICIO

EFECTOS HORMONALES SOBRE EL METABOLISMO ENERGÉTICO

METABOLISMO GLUCÍDICO Hay 4 hormonas que trabajan para incrementar la

glucosa en sangre (Glucagón, Adrenalina, Noradrenalinay Cortisol. Intensifican (glucogenólisis ygluconeogénesis)

La STH y la T3 y T4 comparten esta acción.

La insulina ayuda a que la glucosa entre en las células,donde se usará para la producción de energía.

Los niveles de Insulina disminuye en los ejerciciosprolongados (el ejercicio facilita la acción de la Insulina).

El ejercicio estimula la liberación de catecolamina,aumentando la glucogenólisis.

El cortisol aumenta el catabolismo proteico liberando AApara fomentar la gluconeogénesis.

METABOLISMO GRASO

La lipasa es estimulada por el Cortisol,Adrenalina, Noradrenalina y STH.

El cortisol aumenta en las primeras etapas delejercicio (30 – 45 min), para luego decrecer.

Cuando el Cortisol decrece, las Catecolaminasasumen ese rol junto con la STH.

RESPUESTA HORMONAL AL EJERCICIO

Rest 20 30 40 50 60 70 80 90 100

EXERCISE INTENSITY (%VO2)

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

12H

OR

MO

NA

L R

ES

PO

NS

E

Skeletal Muscle

Adrenal

Medulla

SNS

VesselCATECHOLAMINES

PNSAfferents

Muscular Motion

Phase 1

CNS

Pituitary

31

(E>NE)

(NE>E)

Pancreas

INSULIN ()

GLUCAGON (+)

Skeletal Muscle

ACTH

Vessel CORTISOLPNS

Afferents

Muscular Motion

Adrenal

Medulla

CNS

Phase 2CRH

GHRH

TRH

Adrenal

Cortex

Pituitary

33

Skeletal Muscle

ACTH

Vessel CORTISOLPNS

Afferents

Muscular Motion

Humoral ΔpH, ToC, AA, glucose …

GH TSH

Free T4 T3

Thyroid Gland

IGF1

Cytokines

Adrenal

Medulla

CNS

Phase 3CRH

GHRH

TRH

Adrenal

Cortex

Pituitary

AVP

33

PRL -END

Heart

ANP

0++++++ or 00-Endorphin

or 0+ or 0+ or 0+ or 0+ or 00Leptin

+++, 0, + or 0+0FSH

0?+ or 0+ or 0+0TSH

or 0++ or ++0Testosterone

or 00+ or 000T3 – T4

or +++++++ or 0Prolactin

or 0??++0Progesterone

+++ or +, 0, +0LH

0Insulin

++++++++0Growth Horm

?++++0Glucagon

or 0??++0Estrogens

++++++++Cortisol

++++++++Catecholamine

0?+++++0AVP

0++++++0Aldosterone

++++++++ACTH

Aerobic

Training

Resistance

Exercise

Prolonged

Exercise

High

Intensity

Short-term

Submaximal

Anticipation

EXERCISE TYPE - SITUATIONHORMONE

+ = increase; ++ = strong increase; = decrease; 0 = no change; ? = unknown or unresolved

36

Magnitud y dirección de las respuestas de algunas hormonas

seleccionadas, ante ejercicios de diferente tipo y duración (McMurray &

Hackney 2000).

EFECTOS HORMONALES SOBRE EL EQUILIBRIO DE LOS FLUÍDOS Y

ELECTROLITOS DURANTE EL EJERCICIO.

EQUILIBRIO DE FLUÍDOS Y ELECTROLITOS El equilibrio de los fluidos durante el ejercicio es crítico

para que haya una función CV y termorregulaciónóptima.

Al inicio del ejercicio, el agua es desplazada desde elplasma a los espacios intersticiales e intracelulares

Los productos metabólicos de desecho comienzan aacumularse alrededor de las fibras incrementando lapresión osmótica, por lo que se arrastra agua.

La mayor actividad muscular incrementa la TA que retiraagua de la sangre.

Nuestros músculos comienzan a ganar agua provocandoaumento del plasma de entre 5 y el 10 %.

Aumenta la sudoración.

EQUILIBRIO DE FLUÍDOS Y ELECTROLITOS

Por tanto el sistema endocrino desempeña unimportante papel en el control de los niveles defluidos y en la corrección de los desequilibrios.

Las dos hormonas más importantes son laAldosterona y la ADH.

Los riñones tienen una fuerte influenciareguladora sobre el equilibrio de fluidos y sobrela TA.

Menor TA

Caída del flujo sanguíneo

EQUILIBRIO DE FLUÍDOS Y ELECTROLITOS

La caída del flujo y de la TA genera:– Estimulación mecanismo Renina –

Angiotensina.

Lo que provoca, las siguientes modificaciomes:– Constricción de arteriolas

– Aumento de resistencia periférica aumento TA.

– Libera Aldosterona.

EQUILIBRIO DE FLUÍDOS Y ELECTROLITOS

HORMONA ANTIDIURÉTICA (ADH).-

Liberada como respuesta a la crecienteconcentración de soluto en sangre.

“Hemoconcentración”.

Aumento de la osmolaridad.

Sudoración.

REGULACIÓN HORMONAL

EJERCICIO INTENSO

EJERCICIO MODERADO

HORMONA STH CRECIMIENTO

AUMENTO RAPIDO

LIGERO AUMENTO

ACTH –GLUCOCORTICOIDES ADENOCORTICOTRO-FINA

AUMENTO

ALDOSTERONA AUMENTO

ANTIDIURÉTICA AUMENTO

REGULACIÓN HORMONAL

EJERCICIO INTENSO

HORMONAS TIROIDEAS

AUMENTO Y/O DISMINUCIÓN

GONADOTROPINAS HIPOFISARIAS Y SEXUALES

NO HAY

PROLACTINA AUMENTA

CATECOLAMINAS MUY AUMENTADA

RENINA AUMENTADA

REGULACIÓN HORMONAL

EJERCICIO INTENSO

INSULINA DISMINUIDA

GLUCAGON LIGERO AUMENTO

SECUENCIA DE LOS CAMBIOS HORMONALES

Aunque de forma muy variable según las características del ejercicio, puede establecerse una secuencia cronológica con respecto a las modificaciones endocrinas.

Estas son:

1. Antes de comenzar y al inicio del ejercicio

2. Durante el ejercicio

3. En el ejercicio prolongado

1. Antes de comenzar y al inicio del ejercicio

Comienza la liberación de catecolaminas y glucocorticoides

2. Durante el Ejercicio:

Continúa la producción de cortisol y adrenalina en cantidades cada vez mayores y se inicia la de Glucagon, se potencia la glucogenolisis y gluconeogenesis hepática.

3. Ejercicio Prolongado: Se ven involucrados las hormonas del metabolismo hidromineral. ADH, mineralocorticoides y el sistema Renina-Angiostensina.