curso de fisiología del ejercicio

7/24/2019 Curso de Fisiologa Del Ejercicio

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FISIOLOGADELEJERCICIO

Los inicios de la Fisiologa del Ejercicio como ciencia experimentalseremontan

al ao 1793 cuando el cientfico FrancsAntoine-Laurent Laoiseir cuantific! porprimera e" el consumo de oxgeno de una persona durante el reposo # el

ejercicio $Figura 3%& 'itamos textualmente( )*n +om,rejoen en reposo en una

+a,itaci!n a ./0' $medido por un term!metro de mercurio% consumi! . litros

de oxgeno por +ora& Este consumo aumenta por el fro2 con la +a,itaci!n a la

temperatura de1. 0' consumi! ./7 litros por +ora& urante la digesti!n de

carne su consumo fue m4s alto alrededor de 3 litros por +ora& En ejercicio

leantandounpesode735gaunaalturade.66 mm en 1 minutos su consumo

de oxgeno fue de /3 litros por +ora $LegidoArce 8' 199%& La importancia deeste estudio no radica en la precisi!n de los datos generadossinoen:ue

fueelprimerestudioexperimental en la Fisiologa del Ejercicio& ;o o,stante las

curiosidades cientficas de Laoiser eran mells Fit" cola,or! en la creaci!n del

epartamento deAnatoma Fisiologa # Entrenamiento Fsico en la *niersidad

de ?arard& *n ao despus Fit" fund! el primer la,oratorio formal deFisiologa del Ejercicio de la +istoria en el :ue se inestiga,an

sistem4ticamente los efectos del ejercicio so,re la funci!n respiratoria

inclu#endo la fatiga muscular el meta,olismo # las funciones del sistema

nerioso& En este la,oratorio se produjeron importantes aances principalmente

en el campo de la fisiologa neuromuscular& @in em,argo en el ao 19

Fit" decide renunciar a su tra,ajo # el la,oratorio se desmantel!

completamente&

Figura

3.Experimento deLavoisiersobre la respiracin humana,


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segn un dibujo desu hermanaMarie-AnneLavoisier.

Tomado de ribbin!.,"##$.

esde el ao 19 +asta 1969 puede decirse :ue el crecimiento de esta

maraillosa ciencia experimental no fue demasiado grande& @i ,ien se

+a,an producido nota,les conocimientos en el La,oratorio de Fisiologa delEjerciciode la*niersidadde?ararderamu# poco lo :ueseconocarespectoa

las adaptaciones del organismo +umano frente al ejercicio& @ucede :ue +asta ese

entonces la Fisiologa del Ejercicio no +a,a tenido un desarrollo importante #a

:ue el principal o,jetio de los fisi!logos erao,tenerinformaci!ndealorclnico&

rue,adeelloes uninforme:uesepresentar4acontinuaci!nredactadopor unode

losacompaantes de B+omas?iggs ganadorde la medalla de oro de la marat!n

en losjuegos olmpicos de 196 en @ant Louis( )A die" millas de la meta

B+omas ?iggs mostra,a sntomas de una r4pida prdida de conocimiento&'uando pidi! agua se la negu permitindole tan s!lo enjuagarse la ,oca con

agua destilada&A siete millas para llegar al estadio de repente ?iggsoli!ens

en este momento comprend :ue +a,a llegado el momento de darle un

miligramo de estricnina me"clado con una clara de +ueo&A s!lo una milla de la

meta lleg!en talestado:ueatodacosta:ueraacostarse en el suelo&&& pero no

se lo permitamos& Le repetamos :ue si no poda de otra forma al menos :ue

marc+ase a grandes pasos pero :ue en ninguno de los casos se detuiera&

*n poco m4s tarde cuando su rostroempe"a,a a tomar un tono amoratado le

dimos otro miligramo de estricninacondos+ueos#unsor,ode,rand#&Adem4s

le ertamos por todo el cuerpo agua templada del termo :ue lle4,amos en el

auto& Cefrescado de este modo de nueooli!ens& eroen lasdos


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:uenadie&

En 1969 se inicia el crecimiento definitio de la Fisiologa del Ejercicio

mediante la creaci!n de la c4tedra de Anatoma # Fisiologa # Beora de la=imnasia en la *niersidad de 'open+ague en inamarca& El primer catedr4tico

fue 8o+annes Lind+ard :ue posteriormente comparti!lac4tedracon Augustrog+&

Lind+ard#rog+ inestigaron el intercam,io de gases en los pulmones iniciaron

los estudios so,re la contri,uci!n relatia de la oxidaci!n de grasas #

car,o+idratos durante el ejercicio midieron la redistri,uci!n del flujo sanguneo

durante diferentes intensidades de ejercicio # cuantificaron la din4mica

cardiorrespiratoria en el ejercicio& rog+ gan! el premio ;!,el de Fisiologa o

Gedicina de 19.6 por el descu,rimientodelmecanismodelcontrolcapilardelflujosanguneoenreposo#enelm


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Figura 4.Archival %ivian&ill 'i()uierda* +ttoMeerho 'derecha*. Tomadadeobergs.,"##/.

Entre 1936 # 1976 tres prolficos inestigadores de la *niersidad de

'open+ague Erlin Asmussen Eric ?o+JK-'+ristensen # Garius ;ielsen

:uienes fueron nota,les alumnos de rog+ # Lind+ard pu,licaron una gran

cantidad de tra,ajos cientficos en diersas 4reas de la Fisiologa del Ejercicio

como( rendimiento muscular respuestas cardiorrespiratorias al ejercicio

capacidad m4xima de tra,ajo adaptaciones en la capacidad oxidatia delm


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de fi,ras musculares # c!mo stas se adaptan frente a diersos protocolos de

entrenamiento& e esta manera la ma#or producci!n de inestigaci!n

cientfica # los aances en la tecnologa no s!lo +an incrementado el

conocimientosino:uetam,in+ancontri,uidoagenerar nueas ramasdelmismocadae"m4sespeciali"adasen elcampodelaFisiologadelEjercicio&

ENFOQUE DE LA FISIOLOGA DEL EJERCICIOY LA FISIOLOGA DELDEPORTE.

A lo largo de su +istoria como ciencia experimental la FisiologadelEjercicio+a

tratado de descri,ir # entender cuales son las adaptaciones agudas # cr!nicas

:ue se producen en respuestas a diferentes protocolos de ejercicios

fsicos # en diferentes po,laciones $nios adultos sujetos con patologasdeportistas sujetos sedentarios etc%& or adaptaciones agudas entendemos a

las r4pidas modificaciones :ue se producen en el organismo en respuesta

a una solasesi!n de entrenamiento como por ejemplo el incremento en la

frecuencia cardiaca tensi!n arterialo temperatura corporal& Este tipo de

modificaciones :ue se producen en el organismo se caracteri"an por perdurar

durante un ,ree perodo de tiempo& or otro lado las adaptaciones cr!nicas

constitu#enunconjuntodemodificaciones:uese generan en respuestas a diersas

sesiones de entrenamiento reali"adasduranteariosdas&orejemplo disminuci!nde la masa adiposa incremento de la masa muscular o incremento en la

concentraci!n de gluc!geno muscular estas modificaciones se caracteri"an O

a diferencias de las agudasO por perdurar durante un ma#or periodo de tiempo&

=raciasa laactiidad desarrolladapor la Fisiologa del Ejercicio se conoce

con ,astante precisi!n en la actualidad :ue tipo de ejercicios son los m4s

efectios para a#udar a sujetos con diersas patologasc!moaraelgasto

energtico # cuales son las principales fuentes de energa durante diferentes

protocolos de ejercicio as como las causas de la fatiga durante el ejercicio&

En este marco la funci!n de la Fisiologa del eporte es tomar parte del

corpus de conocimiento generado por la Fisiologa del Ejercicio # utili"arlo en

pos de la mejora del rendimiento deportio& or ejemplo si la inestigaci!n en

FisiologadelEjercicio +adocumentado:ue laconcentraci!ndegluc!genojuega un

papel clae en el desarrollo de fatiga durante ejercicios de larga duraci!n la

Fisiologa del eporte se encargar4 de estudiar cu4les son las estrategias

adecuadas para maximi"ar la concentraci!n de ste polmero antes de las


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competencias deportias de larga duraci!n como as tam,in las diferentes

as para retardar su utili"aci!n durante las competencias& La Fisiologa del

eporte +a tenido un gran crecimiento cualitatio +a partir de la actiidad del

departamento de Fisiologa # Hiomec4nica del 'I;M& En este departamentoel prestigioso r Antonio al Gonte junto a sus cola,oradores se +an

encargado de desarrollar erg!metros especficos $Figura % para reali"ar

ealuaciones funcionales a los atletas& e esta manera la Fisiologa del

eporte +a podido contar con la tecnologa apropiada para anali"arlas

caractersticas funcionales de los diersos !rganos # sistemas durante la

ejecuci!n de gestos deportios especficos&Adem4s de la creaci!n de estos

erg!metros en el 'I;M se desarroll! el anali"ador de gases m!il :ue transmite

los datos de consumo de oxgeno # otras aria,lesrespiraci!narespiraci!nporradio-telemetra&e ste modo se pueden ealuar a los deportistas fuera

del la,oratorio reali"ando su actiidad competitia especfica # conocer el gasto

energtico la tasa de oxidaci!n de 4cidos grasos # gluc!geno el consumo de

oxgeno # los um,ralesentilatoriosentreotrasaria,lesentiemporeal $Figura/%&

Figura 5.Ergmetropara la reproduccin de la cin0tica

t0cnica del remoenellaboratorio.Alai()uierda,

Antonio1alMonte.

Figura6.Anali(adordeases2ort3tildesarrolladoenel4+56


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RESERVASENERGTICAS

ara mantener en funcionamiento la actiidad meta,!lica de las clulas es ital elaporte de energa& @eg


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TipodeAlimento Alimento

Azcares Sacarosa

Glucosa

Almbar Miel

Cereales

y

Producto

de

Cereales

Pan

Blanco

Tallarines

FideosArroz

Frutas

PasasdeUvas

Naranas

Manzana

!i"os

Pomelos

#uraznos

Ciruelas

$e"etales

Pa%as

Batatas

C&ocloMaz

'e"umbres

'enteas

Coloradas

Porotos

Garbanzos

Arveas

Productos

'(cteos

'ec&eenteradevaca

'ec&edescremada

)o"urt

El gluc!geno se caracteri"a por ser una sustancia osmoticamente actia

es decir se almacena junto a una gran cantidad de agua& Es importante tener

estoencuenta a la +ora de entender ciertas particularidades de esta resera&?a,itualmente es expresado :ue un 1 gramo de gluc!geno contiene /

5ilocaloras de energa pero esto ocurre en forma an+idra $en ausencia de

agua%& @in em,argoenelorganismo+umano1gramodegluc!geno esreserado

juntoa.7gramosdeagua$Astrand&I Coda+l & 1993%& Esto incrementa

el peso de la resera +aciendo :ue cada gramo +idratado de gluc!geno posea

s!lo1&6/5ilocalorastransformandoasteenunaresera relatiamente ineficiente

de,idoa:ueli,erapocaenerga en funci!n del peso :ue posee& ;o o,stante la

principal entaja del gluc!geno es :ue sinteti"a AB a una eleada elocidadconirtindose en el com,usti,le cuantitatiamente m4s importante durante el

ejercicioalta intensidad :ue posea una duraci!n superior a los cinco segundos&

Tabla

2.

Modiicado

de

7ood

values

o

portions

commonl

used.

!ean AT

2ennington,&arper8o92ublishers,:;th.Ed.5e9 de

grasas


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CONCENTRACI#N

DE

GLUC#GENO

Y

SU

CONSECUENCIA

PARA

ELRENDI$IENTO

DEPORTIVO

La concentraci!n +ep4tica de gluc!geno posee un lmite superior de

almacenamiento de 166 gramos # no puede incrementarse mediante el

entrenamiento deportio&En elm


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Figura7.4ambiosenlaconcentracindeglucgenoenelmsculo deltoides

ennadadoresdecompeticindespu0sde/semanasde desentrenamiento

'barrasa(ules*.5tese)ueelglucgenomuscular casisereducealnivelde

laconcentracindelossujetosdesentrenados'barrasrojas*.7iguratomada

de?ilmore,!.&.84ostill,1.L.':@@*.

RIT$ODEO%IDACI#NDEGLUC#GENO$USCULAR

La tasa de oxidaci!n de gluc!geno muscular est4 influenciada por una

infinidad de aria,les c!mo( la temperatura am,iente el niel de

acondicionamiento fsico # el estado de +idrataci!n& @in em,argo el factor m4simportante en determinar el ritmo de utili"aci!n de gluc!genoeslaintensidadde

lacontracci!nmuscular&or ejemplo . +oras de ciclismo a una intensidad esta,le

del 36P del I. m4x s!lo reducir4 el gluc!geno en un .6P mientras :ue si el

ejerciciosereali"aal7PdelI. m4x& el gasto de gluc!geno ser4 casi total& Es

decir:uecu4nto m4s alta sea la intensidad de la contracci!n muscular ma#or

ser4 el gluc!geno inolucrado en la resntesis de AB$Figura%&

Figura 8. Eectos de la velocidad de carrera sobre la tasa de utili(acindelglucgenomuscular.La


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mismapuedeser/#vecesm3s r3pidaduranteunacarreradealtavelocidad,comparadoalosvalores duranteuna

caminata.4ostill,1.L':@*.

En la Figura 9 se muestra el r4pido descenso de la concentraci!n de

gluc!geno del m


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tres 4cidos grasos& El glicerol es una molcula constituida por ' ? # I :ue

contiene una funci!n alco+ol en cada uno de sus tres car,onos a tras de

las cuales se une por uni!n de tipo ster a los 4cidos grasos& Los 4cidos grasos

se encuentran al igual :ue el glicerol formadospor4tomos de'?#I&Ustosforman cadenas lineales :ue siempre contienen un n


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nuestrosorganismos&

La resera de triacilglicridos es cuantitatiamente la m4s importante del

organismo #a :ue su concentraci!n total representa de 96&666 a 116&6665cals& or ello la disponi,ilidad total de triacilglicridos al contrario de lo :ue

sucede con el gluc!geno no representa un pro,lema para el rendimiento

deportio& Gientras :ue durante una marat!n se oxida menos del 1 P de las

reseras totales de grasas del cuerpo es posi,le :ue la totalidad del

gluc!geno +ep4tico # muscular se agote muc+o antes de culminar lacarrera

$'ostill&19%&

Comida Porcentaje

deGrasa

Porcentaje

Saturada PorcentajeInsaturada

FuentesVegetales

C&uleta

de

Ternera *+ ,+ ,+

Pollo *+-*. /+ .+

CarneBovina *0-12 ,2 13

Carne4vina *5-25 0+ 1+

6am7n 2/ 1, ,,

CarnePorcina /2 1, ,,

Mante8uilla 3* ,, 1,

FuenteVegetales

9ana&orias + + +

Patatas

Fras /, 2, .,

Mar"arina 3*

AceitedeMaz *++ .3

Aceitede4liva *++ *1 30

AceitadeSoa *++ .*:,

Tabla3.7uentesAnimales%egetalesderasasenlaAlimentacin. TomadadeMcArdle?.,

Catch7.CatchL.':@D*.7isiologBadel Ejercicio.EnergBa5utricinendimiento&umano.

EditorialAlian(a.

La resera de grasa se almacena pr4cticamente en forma an+idra& *n gramo

de grasa aporta 9 5cal pero en el interior del tejido adiposo representa /9

5cals $?enri5sson8&.661%esdecir:ueestareseraaportapor gramom4s

de/&eces lacantidaddeenerga:ueaporta un gramo de gluc!geno $16/

5cals por gramo%& ;o o,stante una de las principales desentajas de los

triacilglicridos es :ue su elocidad de resntesis deAB es mu# ,aja&Adem4s

esta reseraenergticacomien"aa utili"arse preponderantemente a partir de los

36 minutos de ejercicio # es poco pro,a,le :ue sujetos sedentarios puedan

ejercitarse de manera continua durante un perodo ma#or a la media +ora& or

otra parte de,ido a :ue los 4cidos grasos s!lo pueden oxidarse en la

mitocondria una eleada densidad mitocondrial en el interior de las fi,ras


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musculares es una condici!n sin equanom para una alta oxidaci!n de los

4cidos grasos durante el ejercicio& Itro pro,lema :ue representa la utili"aci!n

de grasas es :ue para oxidar 1 gramo de ellas se necesitan 6&69. moles de

oxgeno ersus 6&633 :ue necesita un gramo de glucosa $8eu5endrup A&1999%& Es por ello :ue las personas desentrenadas :ue poseen un ,ajo

consumo deoxgeno# una ,aja densidad mitocondrial pueden oxidar una

cantidad proporcionalmente ,aja de 4cidos grasos durante el ejercicio mientras

:ue oxidan una gran cantidad de gluc!geno& Este pro,lema se reierte c!mo

resultado de ariassemanasdeacondicionamiento fsicoaer!,ico:ue produce un

incremento del consumo de oxgeno # de la densidad mitocondrial lo cual en

definitia mejora las posi,ilidadesdeutili"aci!ndegrasasduranteelejercicio&

Figura11;TeidoAdi%oso;

FOSFOCREATINA

La Fosfocreatina est4 constituida por la creatina un amino4cido unida un

grupo fosfato& entro de la clasificaci!n de los amino4cidos la creatina

es un amino4cidonoesencialesdecir:ueelpropioorganismo lo puede fa,ricar

pero tam,in puede llegar al mismo a tras de la alimentaci!n& Este

amino4cido se encuentra principalmente en carne $aprox& .6 gra de carne

roja contienen 1 gramos de creatina% # pescados& La concentraci!ntotal

de Fosfocreatina $'r% en un adulto de 76 5g asciende a unos 7 gramos de los

cuales7 gramos son almacenados en el m


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intensidad la'rgenera energademanera importantes!loen losprimeros36Dde

actiidad $@a+lin 9%& ;o o,stante la 'r es la resera :ue restitu#e AB con

ma#or elocidad por ello es de ital importanciaenlosgestosdeportios:uese

reali"anagran intensidad # tam,in durante la transici!n del reposo al ejercicio&

PROTENAS

Las protenas no son pasi,les de almacenamiento en el interiorde lasclulas

#a :ue resultan indispensa,les para la sntesis de estructuras celulares o de

compuestos con actiidad fisiol!gica& or cu4nto no existe una resera real de

protenas en el organismo& Adem4s si ,ien pueden li,erar energa para la

resntesis deAB esa no es su funci!n principal sino una funci!n secundaria&

or ello no consideraremos a stas importantes macromolculas como una

resera energtica como es el caso del gluc!geno o los triacilglicridos

$:ue son almacenados intracelularmentecomosu,stratosenergticos%&

Las protenas :umicamente se encuentran conformadas por( ; ' ? # I # son

las macromolculas cuantitatiamentem4s importantes del organismo +umano #a

:ue constitu#en m4s del 6P del peso seco del cuerpo $HlancoA& 199/%&Al

igual:ueelgluc!geno# a diferencia de los triacilglicridos las protenas son

polmeros2perodeamino4cidos&

Enla naturale"a existen m4s de 366 amino4cidos diferentes sin em,argo

s!lo .6 de ellos -los alfa amino4cidos- son los :ue pueden unirse entre s

para formar protenas& 'u4ndo dos o m4s V-amino4cidos se juntan entre s

forman estructuras pptidicas si estas estructuras llegan a pesar m4s de /666

daltons $aproximadamente 6 amino4cidos% se las clasifican comoprotenas&

Los V-amino4cidos contienen ungrupo 4cido $-'II?% # un grupo ,4sico $-;?.%

unido al car,ono alfa # se clasifican en esenciales no esenciales # semi-

esenciales para la nutrici!n +umana& Los amino4cidos esenciales no pueden ser

sinteti"ados por el organismo +umano por cu4nto su presencia en el mismo

est4 condicionada a su consumo a tras de la alimentaci!n& or otro lado los

amino4cidos no esenciales son sinteti"ados a partir de otros amino4cidos

de,ido a ello su presencia en el organismonoest4condicionadaporladieta&

Gientras:ue los semi-esenciales son sinteti"ados en los tejidos +umanos


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AminocidosEsenciales AmonocidoNoEsenciales

'eucina Alanina


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Pizzacon@uesoy%e%eroni ,;51

Tabla

5.

4oncentracin

de

2roteBnas

en

dierentes

alimentos.

Tomada de

Aminocids,

proteins

and

exercise

perormance.

Fports

Fcience Exchange

oundtable

/"

%+LGME

::

'"###*

-

5GMHE

/.

:

on(a e)uivale

a

",$;gramos.

A continuaci!n se presenta una lista :ue resume distintas funciones :ue cumplenlasprotenasseg


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Los conceptos anteriormente mencionados son sinteti"adosenlaFigura1.&

A manera de sntesis podramos decir :ue los seres +umanos

consumimos alimentos los cuales est4n constituidos por nutrientes& Losnutrientes de tipo energticos( creatina+idratos decar,ono# 4cidosgrasos se

almacenan en el organismo ,ajo la forma de fosfocreatina gluc!geno #

triacilglicridos respectiamente& Estas reseras tienen la capacidad de li,erar

energa por :ue poseen un sistema energtico :ue los degrada& As la

fosfocreatina es degradada por el sistema de los Fosf4genos el =luc!geno es

degradadopor el sistema anaer!,ico l4ctico # posteriormente por el sistema

Aer!,ico mientras :ue los triacilglicridos son degradados s!lo por el sistema

Aer!,ico&A la e" cada uno deestos sistemas energticos poseen caractersticasparticulares las m4s generales ser4n descriptas a continuaci!n& *n estudio m4s

detalladode lossistemasde li,eraci!n de energa ser4 reali"ado en el G!dulo

MMM del presentecurso&

Figura12.FBntesisentreelconsumodenutrientes,reservasenerg0ticaslossistemasderesBntesisdeAT2.


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