consumo de energia durante el esfuerzo fÍsico

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DEFINICION DE EJERCICIO FISICO

Es cualquier actividad que desarrolle o mantenga el estado físico del individuo, en conjunto con su estado de salud. Se practica para fortalecer el sistema cardiovascular, y además para desarrollar y fortalecer los músculos. Se ha demostrado que el ejercicio regular tiene adosados beneficios mentales, y que previene la depresión.

EL EJERCICIO AEROBICO

Es la actividad de moderada intensidad llevada a cabo por un período de tiempo más bien prolongado. Aeróbico quiere decir "en presencia de oxígeno", lo que se refiere en particular al uso del oxígeno que tienen los músculos; o sea un ejercicio es de este tipo en la medida que desarrolla la capacidad del organismo, en especial los músculos, para usar de manera eficiente el oxígeno.

Un ejercicio aeróbico efectivo, debe involucrar entre 5 y 10 minutos de precalentamiento, con una intensidad máxima de ritmo cardiaco de entre un 50 y un 60 %. Luego ese precalentamiento debe ser secundado por alrededor de 20 minutos a una intensidad de entre un 70 y un 80%, para terminar con un período de enfriamiento de entre 5 a diez minutos a una intensidad de un 50 a un 60%, como máximo.

EJERCICIO ANAERÓBICO

Consiste en el entrenamiento muscular de alta intensidad pero corta duración, lo que lleva a consumir fosfato de creatina o el ácido láctico en ausencia del oxígeno. Es decir, la actividad es de tal intensidad que los músculos ejercitados no cuentan con el suficiente suministro de oxígeno para la tarea en cuestión, por lo que el organismo utiliza procesos alternativos para producir la energía requerida.

No se debe confundir lo de la presencia o ausencia del oxígeno con la respiración o el patrón respiratorio; lo que se señala es la respiración a nivel molecular, que determina la cantidad de oxígeno disponible en un determinado momento para generar energía muscular. De hecho durante el ejercicio anaeróbico también se utiliza oxígeno, pero de manera mínima en comparación con los procesos

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CONSUMO DE ENERGIA DURANTE EL ESFUERZO

FÍSICO

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alternativos antes señalados. Por otro lado, todos los ejercicios aeróbicos comienzan siendo anaeróbicos, pero por su larga duración la grasa comienza a reemplazar al glucógeno como fuente de energía en conjunto con el oxígeno.

La ejercitación anaeróbica produce efectos diferentes en la musculatura; aumenta la masa muscular ante el esfuerzo y se desarrolla la capacidad para la ejercitación intensa por períodos breves de tiempo.

DIFERENCIASEjercicio aeróbico Ejercicio anaeróbico

De media o baja intensidad y de larga duración, donde el organismo necesita quemar hidratos y grasas para obtener energía y para ello necesita oxígeno. Ejemplos: correr, nadar, ir en bici, caminar, etc.

Utilizados a menudo para bajar de peso

También, al necesitar mucho oxígeno, el sistema cardiovascular se ejercita y produce numerosos beneficios.

De alta intensidad y de poca duración. Aquí no se necesita oxígeno porque la energía proviene de fuentes inmediatas que no necesitan ser oxidadas por el oxígeno, como son el ATP muscular, la PC o fosfocreatina y la glucosa.

Ejemplos: hacer pesas, carreras de velocidad y ejercicios que requieran gran esfuerzo en poco tiempo.

Son buenos para el trabajo y fortalecimiento del sistema músculo esquelético (tonificación).

¿Qué pasa mientras nos ejercitamos?

En acondicionamiento físico aeróbico algunos órganos y tejidos se irrigan más que en condiciones de reposo y otros se irrigan menos que en el reposo.

En acondicionamiento físico aeróbico aumenta increíblemente la irrigación sanguínea a los músculos esqueléticos (estriados), a la piel, al hígado y a los pero disminuye la irrigación a los músculos lisos (sistema digestivo, conductos seminíferos, vejiga, esfínteres, etc...)

LA IRRIGACIÓN AL CORAZÓN Y AL CEREBRO (EN REALIDAD A TODO EL SNC) LA IRRIGACIÓN SANGUÍNEA DEBE SER CONSTANTE SIEMPRE, ES DECIR, IGUAL IRRIGACIÓN TANTO EN REPOSO COMO EN ACTIVIDAD FÍSICA

Junto con el aumento del metabolismo en las grasas, azúcares y carbohidratos, que apareció tanto en el ejercicio moderado como en el

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intenso, se identificó menores niveles de aminoácidos en las y los corredores. Esto significa que la sustancia es usada como fuente de energía para mantener niveles de glucosa adecuados mientras realizan un ejercicio de mayor duración. Los científicos también observaron que la respuesta varía en función del estado físico de cada deportista: los que están más en forma presentan unos cambios metabólicos más beneficiosos, es decir, queman más grasa.

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Ciclo de Krebs (ciclo de los ácidos tricarboxílicos o ciclo del ácido cítrico)

El ciclo de Krebs, que tiene lugar dentro de las mitocondrias, completa la ruptura de la glucosa al descomponer un derivado del ácido pirúvico hasta dióxido de

carbono. Como lo sugieren los símbolos más pequeños para el ATP en el diagrama, la célula produce una pequeña cantidad de ATP (por medio de fosforilación a nivel de sustrato) durante la glucólisis y el ciclo de Krebs.

En nuestro campo del ejercicio, cuando se activa la glucólisis anaeróbica y la intensidad lo permite (requerimiento energético) el piruvato producido por la vía anaeróbica es sintetizado en energía con la ayuda del oxigeno en el ciclo de Krebs. 

Durante el ejercicio aeróbico se produce ácido láctico pero este es inhibido por el oxigeno al desviar la mayoría de su precursor (el ácido pirúvico) al ciclo de Krebs (en su forma de acetil-CoA). Cuando los requerimientos energéticos no lo permiten el ciclo de Krebs que tiene una capacidad limitada no puede re sintetizar el exceso de ácido láctico producido por la glucólisis anaeróbica y este empieza a acumularse en el organismo, apareciendo la fatiga muscular. 

Por lo que el ciclo de Krebs cumple con la función de posibilitar la continuidad del

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metabolismo del piruvato producido desde la glucosa, así como de productos intermediarios de lípidos y proteínas, mediante la formación del conocido acetil-CoA. 

El ciclo de Krebs es una escalera de subprocesos químicos de 8 reacciones en total. Es un proceso cíclico. Cada subproceso necesita de una enzima (sustancias de naturaleza proteica que catalizan reacciones químicas) diferente. 

ADENOSÍN TRIFOSFATO

Es un nucleótido fundamental en la obtención de energía celular. Está formado por

una base nitrogenada (adenina) unida al carbono 1 de un azúcar de tipo pentosa,

la ribosa, que en su carbono 5 tiene enlazados tres grupos fosfato.

Se produce durante la fotorrespiración y la respiración celular, y es consumido por

muchas enzimas en la catálisis de numerosos procesos químicos. Su fórmula es

C10H16N5O13P3.

EL ATP Y EL EJERCICIO

El ATP es la única fuente directa de energía para formar y romper puentes transversales durante la contracción de los sarcómeros. Durante el ejercicio máximo, el músculo esquelético utiliza hasta 1 x 10-3 mol de ATP/gramo de músculo/minuto. Esta velocidad de consumo de ATP es de 100 a 1000 veces superior al consumo de ATP del músculo en reposo. Esto último posee solo 5 x 10-6 mol/gramo de ATP acumulados, por lo que habrá depleción de ATP en menos de 1 seg., si no fuera que existen mecanismos para la generación de ATP de considerable capacidad y rapidez.Los sistemas metabólicos musculares son:a) Reserva de ATP acumulados intracelularmenteb) Conversión de las reservas de alta energía de la forma de fosfocreatina a ATPc) Generación de ATP mediante glucólisis anaeróbicad) Metabolismo oxidativo del acetil-CoA

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Con el comienzo del ejercicio de intensidad moderada a grande, la transferencia de fosfato y la glucólisis anaeróbica representan las fuentes iniciales de combustible para reponer el ATP consumido. Los niveles de glucógeno y fosfocreatina descienden rápidamente y aumenta la concentración de lactato en la célula. La preferencia inicial de estas vías metabólicas, está relacionado en parte con la velocidad de las reacciones para la producción de ATP. El metabolismo oxidativo es mucho más lento y además necesita una mayor captación de sustrato y O2, los cuales requieren un incremento del flujo sanguíneo. Una vez alcanzado este estado, la generación de ATP puede atribuirse casi por completo a la captación de O2 y sustratos de la sangre.Tanto en reposo como en ejercicio, el músculo esquelético utiliza ácidos grasos libres (AGL) como una de las principales fuentes de combustible para el metabolismo aeróbico.Para el músculo esquelético de cualquier capacidad aeróbica, el transporte de O2 y sustratos (principalmente AGL) limita el nivel de rendimiento del trabajo sub máximo de duración apreciable.En el músculo en reposo el cociente respiratorio (CR=VCO2 /VO2) se acerca a 0,7 (normal en el organismo en reposo = 0,82), lo cual indica una dependencia casi total de la oxidación de AGL. La captación de glucosa representa menos del 10% del consumo total de O2 por el músculo.Durante la fase inicial del ejercicio el glucógeno muscular constituye la principal fuente de energía consumida.El índice de glucogenólisis muscular es más elevado durante los primeros 5 a 10 minutos. Si el ejercicio continúa los sustratos llevados por la sangre se convierten en fuentes cada vez más importante de energía.Entre los 10 a 40 minutos aumenta de 7 a 20 veces la captación de glucosa, representando el 30 al 40% del consumo de O2 total, equiparada a la proporcionada por los AGL.Si el ejercicio continúa más de 40 minutos la utilización de glucosa alcanza su pico máximo entre los 90 y 180 minutos, declinando luego, aumentando progresivamente la utilización de AGL, que a las 4 hs. alcanza el 61%.El aumento de la utilización de la glucosa está asociado con un aumento de la excreción de alanina del músculo, que es proporcional a la intensidad del ejercicio efectuado. Si se prolonga el ejercicio pueden ser importantes combustibles energéticos los aminoácidos de cadena ramificada (leucina, isoleucina y valina) que son excretados por el hígado y captados por el músculo, donde se obtienen de 32 a 42 moles de ATP por cada mol de aminoácidos.En conclusión: durante ejercicios prolongados la utilización de combustibles está caracterizada por una secuencia trifásica, en la cual predomina como sustrato principal para brindar productos de energía el glucógeno muscular, la glucosa sanguínea y los AGL sucesivamente.

CREATINA (α-metil guanido-acético)

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Abreviatura: CrEs un ácido orgánico nitrogenado que se encuentra en los músculos y células nerviosas de algunos organismos vivos. Es un derivado de los aminoácidos muy parecido a ellos en cuanto a su estructura molecular. Se sintetiza de forma natural en el hígado, el páncreas y en los riñones a partir de aminoácidos como la arginina, la glicina y la metionina a razón de un gramo de creatina por día.1Constituye la fuente inmediata y directa para regenerar ATP y proveer de energía a las células musculares. La creatina existe libre y como fosfato de creatina. Está compuesta de tres aminoácidos: arginina, glicina y metionina. Su propiedad de proveer energía a los músculos es lo que la ha hecho atractiva a los fisiculturistas y a todos los que buscan aumentar su masa muscular. La creatina aumenta no sólo la masa muscular sino la fuerza de los músculos, la resistencia de éstos y, además, ayuda a reducir la grasa. La creatina trabaja en el músculo. Es un nutriente natural que se encuentra en nuestro cuerpo en la utilización de la energía. La mayor concentración (95 por ciento) se localiza en los músculos esqueletales. El restante cinco por ciento está distribuido alrededor del cuerpo, mayormente en el corazón, el cerebro y los testículos. El ser humano obtiene gran parte de la creatina que necesita de la dieta regular o suplementos vitamínicos. Esta se absorbe fácilmente de los intestinos al torrente sanguíneo.

LA CREATINA Y EL EJERCICIO

¿Cómo funciona?

La vida se ha definido como energía para el movimiento e información para el orden. El orden que sigue el cuerpo humano obedece a una información de la naturaleza misma. O sea, que el cuerpo tiene la inteligencia para escoger la arginina, la glicina y la metionina, para desarrollar la creatinina. Esta entra en los procesos energéticos para que se produzca el adenosín trifosfato (ATP). Esta es una molécula que se conoce en el argot científico como la molécula de la vida porque sin ésta, no hay energía. La mayor producción de ATP reduce las posibilidades del cuerpo de necesitar otras fuentes de energía como la glicolisis anaeróbica, la cual produce el ácido láctico en el cuerpo. 

Función en el ejercicio anaeróbico

Estudios realizados sobre atletas anaeróbicos han mostrado que el ejercicio agota

las reservas de creatina y fosfocreatina a los 5-10 segundos, este límite no está

claro y existe controversia ya que otros experimentos realizados indican que

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puede llegar hasta los 20-30 segundos. Lo que sí es cierto que ningún estudio

muestra límites superiores al minuto.

El bajo nivel de fosfocreatina es causado por el consumo de las reservas de ATP

en los músculos debido al ejercicio anaeróbico y esto tiene como causa final

la fatiga muscular y la imposibilidad de poder realizar el ejercicio hasta que se

reponga el mismo. El consumo de suplementos de creatina provoca (según los

estudios de los propios distribuidores de creatina) que las reservas de

fosfocreatina no se agoten tan rápidamente y pueda mantenerse el período de

trabajo anaeróbico durante un período mayor.

En esfuerzos anaeróbicos de alta intensidad y repetidos que suelan durar más de

5 segundos, pudiendo llegar hasta 20 s o incluso 30 s los niveles de ATP se

mantienen relativamente altos (no descienden más del 40% o 60% respecto a sus

valores iniciales), sin embargo la fosfocreatina desciende notablemente pudiendo

quedar casi agotada. La creatina se transporta en el sistema en la sangre gracias

a una proteína transportadora dependiente del sodio (Na+) y del cloro (Cl-)

denominado: Crea T (muy similar a la dopamina).

Función en el ejercicio aeróbico

Los estudios científicos realizados sobre la ingesta de creatina en los deportistas

aeróbicos muestran que existen pocos efectos ergo génicos en el desarrollo y

prestaciones de estos deportes. La razón de esto es que la demanda y consumo

de energía metabólica ya no depende de la creatina, sino de otras

fuentes: lípidos o consumo de glucógeno. Es por esta razón por la que se activan

otros mecanismos que no necesitan de la creatina: glucólisis aeróbica. Los

estudios no muestran evidencias en la mejora del VO2 máx., aunque existen

experiencias acerca de la posible relación entre las reservas de glucógeno y la

administración de creatina en deportistas de maratón.

Efectos secundarios

Se han reportado casos en los que la ingesta de creatina ha provocado trastornos

gástricos (diarrea), o ligeros calambres musculares, pero no existen evidencias

sensibles que demuestren su causa. Se ha publicado (The New England Journal

of Medicine vol. 340:814-815 n.10) que en ciertos casos modifica el carácter y

temperamento emocional de quien la consume. Antes de comenzar la

administración de esta sustancia es imperioso asesorarse por profesionales

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idóneos acerca de la dosificación correspondiente y ser supervisado regularmente

por medio de exámenes complementarios.

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