metabolism obi en

8/6/2019 Metabolism Obi En

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CLBF

METABOLISMO Y METABOLISMO Y

BIOENERGETICA DE LABIOENERGETICA DE LA ACTIVIDAD FISICA ACTIVIDAD FISICA

Dr. Carlos Bentez Franco


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CLBF

Ciclo del Carbono y el OxgenoCiclo del Carbono y el Oxgenoen la biosferaen la biosfera

CELULASFOTOSINT.

CELULASHETEROTR.

GLUCOSA

O2

H2O

CO2

ENERGIASOLAR


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CLBF

M ETABOLISM O BIOENERGETICA

REACCIONES:-CATABOLICAS-ANABOLICAS-ANFIBOLICAS-EXERGONICAS-ENDERGONICAS-EXOTERMICAS

-ENDOTERMICAS

SISTEM AS:-AN. ALACT. O FOSFAGENO

-AN. LACT. O GLUCOLITICO

-AEROBICO U OXIDATIVO

LEYES DE LA TERMODINAMICA


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CLBF

SIST-CARCT FUENTES DEM. EN INT INT.MAXIMA INT.IMPORTFOSFGENO ATP-CP NULA 2 a 5" 0 a 15 "

INTRACEL.GLUCOLTICOGLUCOSA 10 " 30 a 40 " 30 " a 2

GLUCOGEN

OXIDATIVO GLUC.-LP. 1-3 2 A 5 2-3 h/ Hs.PROTEINAS

SIST-CARCT RECUPER. FACT.LIMIT. POT.MAX. CAPACIDAD EJEMPLOSFOSFGENO 50%: 45 " AGOTAM. 9O Kcal/ h/ 30 " Remat.-Saq.

100%: 1-3 CP Part.-SaltosGLUCOLTICO E: 60-90 ACIDOSIS 3O Kcal/ h/ 3-4 400m Atlet.NE: 120-180 METABL. 100m Natac.

OXIDATIVO PERMAN. NUTRIENT 1O Kcal/ Hs.- Dias 10 Km MaratLIM.VO2 Mx Triathon

CARACTERSTICAS PRINCIPALES

DE LOS SISTEMAS BIOENERGTICOS


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CLBF

ENZIMASENZIMAS

HOLOENZIM A

COFACTORENZIM ATICO

-IONES:Mg++Mn++Cu++Zn++Na+K+

-COENZIMAS:FAD-FMN (B2)NAD-NADP (PP)CoA (Ac.Pantot.)

-GRUPOS PROST:HEM (Catal)

APOENZIM A

APOCOF


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CLBF

P ROCESOS REDOX P ROCESOS REDOX M ETABOLISM O INTERM EDIO

SINTESIS=ANABOLISM O DEGRADAC.=CATABOLISM O

-ATP+

-NADH+H+-NADPH+H+-FADH2-FMNH2

-NAD+-NADP+-FAD+-FMN+

COENZ.REDUC.

COENZ.OXIDAD


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CLBF

FASES DEL METABOLISMOFASES DEL METABOLISMOPROTEINAS POLISACARIDOS LIPIDOS

AM INOAC. HEX.-PENTOS. AC.GR.- GLIC

PIRUVATO

ACETIL CoA

KREBS

NH3 H2O CO2

FASE I

FASE II

FASE III(ANFIB.)

ADP+PiATPO2

TR.. ELECTRFOSF.OXIDNAD+

NADH+H+

H+

Niacina

Piruvato DecarboxilasaTiamina(B1)

FAD+FADH2

Rivoflavina(B2)H+ Citrato Sintasa

Ac.PantotnicoCoA

Citrato

TransaminasasPiridoxina (B6)


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CLBF

CICLO DEL AT P CICLO DEL AT P -- ADP ADPCATABOLISM O

ATPADP

O2

COMB.

CO2H2O

TRABAJOM ECANICO

TRABAJODE TRANSP.

TRABAJODE BIOSINT.

Pi

Pi

Pi


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CLBF

METABOLISMO DE LOS FOSFAGENOS METABOLISMO DE LOS FOSFAGENOS

ATP6 moles/gmsculo

CP20 moles/g

msculo

1)ATP+ H2O ADP + Pi +E (46KJ)

2) ADP + PC ATP

3) ADP + ADP ATP+ AMP IMP4) C + Pi PC(en reposo)

ATPASACPK

AKNH2

AM P Deaminasa

ADP Y AM P +

ADP Y AM P y Ph bajo

+


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CLBF

P PP~ ~

ADENOSINTRIFOSFATO (ATP)

C=NH

NHP ~

H3CNCH2

COOH

C=NH NH

H3CNCH2

COOHADP ATPFOSFOCREATINA CREATINA

TRANSFERENCIA DE FOSFATO

CPK


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CLBF

TRANSFERENCIADE P ALTA ENERGAFosfor. Oxidativa

-Glicerol 3-P-Glucosa 6-P-Glucosa 1-6 Bif.-Otr as fosfor ilaciones

C ~ P

CREATINA

P~

P~

ATPADP

CICLOATP-ADP

Succinil CoA

Fosfo enol-Pir uv.

1-3 Bifosfog lENERGA LIBRE ESTNDAR DE LA HIDRLISISDE ALGUNOS FOSFATOS ORGNICOS

Variacin de Energa LibreCOMPUESTO KJ/mol Kcal/molFosfoenolpiruvato -61,9 -14,8Carbamilfosfato -51,4 -12,31,3 bifosfiglicerato -49,3 -11,8

Fosfocreatina -43,1 -10,3ATP ADP + Pi -36,8 -8,8Glucosa 1-Fosfato -20,9 -5Fructosa 6-Fosfato -15,9 -3,8Glucosa 6-Fosfato -13,8 -3,3Glicerol 3-Fosfato -9,2 -2,2


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TOTAL FOSFConc Musc ATP PC ATP+PCmM/kg musc 6 17 23mM m.m.total 180 510 690

E nerg.Dispon ATP PC ATP+PCkcal/kg musc 0,06 0,17 0,23kcal m.m.Tot 1,8 5,1 6,9

6

180

17

510

23

690

0

200

400

600

800

C o n c e n

t r a c

i n

( m M )

ATP PC ATP+PC

osfgenos

on centr ac in de osfgenos

mM/kg musc mM m.m.total

A T P

P C

A T P + P C

kcal/kg musc

kcal m.m.Tot

1,8 5,16,9

0,06

0,170,23

E n e r g i

D i s p o n

E n e rg a d e os f o s f g en o s

ENERGA DEL SISTEMA FOSFGENO EN EL ORGANISMO


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C ONTENIDO DE ATP Y C P EN ELC ONTENIDO DE ATP Y C P EN ELCU ADRI C EPS H U MANOCU ADRI C EPS H U MANOm g por 100 g dem sculo (peso seco)m g por 100 g dem sculo (peso seco)

REPOSO EJ.MOD EJ.INT.

2

8

2

4

2

0,0501

23456

78

[ P P]( g %)

REPOSO EJ.MOD EJ.INT.

SI IO

PP


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CLBF

ADAP TACIONES AL ENTRENAMIENTO ADAP TACIONES AL ENTRENAMIENTO

DEL SISTEMA FOSFGENODEL SISTEMA FOSFGENOINCREMENTO DE LA CONCENTRACIONMUSCULAR DE ATP-CP

AUMENTO DE LAS ENZIMAS CPK Y MKINCREMENTO DE LA FUERZAMUSCULARMEJORAMIENTO DE LA HABILIDAD Y

COORDINACIN (> GASTOENERGTICO)


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CLBF

METABOLISMO DE LOS METABOLISMO DE LOS

CARBOHIDRATOSCARBOHIDRATOS1) GLUCOLISIS2) GLUCONEOGENESIS3) GLUCOGENOGENESIS4) GLUCOGENOLISIS5) GLUCOGENESIS

ATP

GLUCOGENO

GLUCOSA

PIRUVATO LACT

HEPATOCITO

152

3 4INS

GLUCAGCATECOL

INS

GLUCAGCATECOLSTH

GLUCAG.

+

INS +-

-

+

INS-

+


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CLBF

GLUCOLISISGLUCOLISISD-GLUCOSA PIRUVATO AC.LACTICO LACTATO + H

CHO

HCOHHOCH

HCOH

HCOH

CH2OH

COOH

C = OCH3

COOH

HOCH

CH3

COOH- +H+

HOCH

CH3

L- Isomerofisiolgico pK= 3,9disociado a pH=7

PiruvatoDHNiacina


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Control de laControl de laGluclisisGluclisis

A) ENZIM AS LIM ITANTES

B) DISPONIBILIDADDEL SUSTRATO

-EXOKINASAKM: 100M

-GLUCOKINASAKM: 10 mM

MUSC. HEP. Y MUSC.

-PFKADP - Pi - AMP

CITR. - ATP - AGCL

-PIRUVATOKINASA

-PIRUV.DH -LDH(> actividad)AEROBICA ANAEROBICA

[GLUCOSA] p: 5 mM

INSULINA+

INSULINA+


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FA C TORES Q U E INFL U YEN SOBRE LA FA C TORES Q U E INFL U YEN SOBRE LAVELO C IDAD DE C APTA C ION DE GL UC OSAVELO C IDAD DE C APTA C ION DE GL UC OSA

1 ) AUTORREGULACION DE GLUCOSA PLASM ATICA: > O [AGL]: AYUNO : < VELOC. CAPTM USC. CARDIACO Y ESQUEL.(EF. RANDLE) PARA EVITAR DEFICIT CEREBRAL

3) TRAB.M USCULAR:> VELOC. DE CAPT.M USC. CARDIACO Y ESQUEL.

(NO DEPENDIENTE DE INSULINA)4) EF. HORM ONALES:

- INSULINA: > VEL.CAPT.M USC. Y ADIP.(DIRECTAM ) Y HEPAT. (IND.)-GLUCOCORT.:< CAPT. EN TEJ. PERIF.

EF. PERM IS. SOBRE LIB. AGL (EF. RANDLE)+ GLUCONEOG. (EF. PPAL.)

-CATECOL.: < CAPT. GLUC. > LIBER. AGL (EF. RANDLE) > PROD.HEPAT-STH: EF. BIFASICO: AGUDO: SIM IL INS.CRONIC (ACROM EG.): < CAPT < SENS INSUL > LIB AGL(DBT II)


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GluconeogGluconeog nesisnesisPIRUVATO

PIRUVATOOA

ASP M AL.

ASP M AL.

OAPEPCK

GLUC. G 6 P F 6 P F1 -6 DIP PEP

P C

F 1 -6 DIPASAG 6 PASA

INSULINAGLUCAGONCATECOL.GLUCOC.

+ +- -INSUL

GLUCAG+

-1 3 6


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CLBF

GLUCOGENOGLUCOGENO

GLUCOSA-1 P

GLUCOSA- 6 P

GLUCOSA

UDP-GLUC

GLUCOSA - 6FOSFATASA GLUCOKINASAEXOKINASA

FOSFOGLUCOMUTASA

GLUCOGENOFOSFORILASA

binact

Aaciva P

FKi

FKa P

PKA

4 AM Pc 5 AM PGLUCAG(HEP)ADR.(M USC)(RTA. L.)

GLUCAGONINSULINA

GLUCOGENO SINTASA

+

activa inactiva PGSK

GSF

INSULINA+

PDE+

M ETAB. DEL GLUCOGENOM ETAB. DEL GLUCOGENO

UDP PIRO FFF

+-

[CA++](RTA. RAP.)

+

-

+-


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CLBF

Efectos del entrenam iento sobreEfectos del entrenam iento sobreel sistem a glucolel sistem a glucol ticotico

- > ACT. FOSFORILASA Y EXOKINASA- < ACT. LDH- = O > ACT. PFK- > SENSIB. BETA ADREN.- > DEPOS. DE GLUCOG.- CAM BIO DE LA CURVA DE POT. Y CAP. GLUCOL.- DESPLAZ. DE LA CURVA DE LACTACIDEM IA- > CAPAC.OXIDATIVA CARDIACA DE LACTATO- > CAPAC. ACLARAM . HEPATICO DE LACTATO

(> ENZ. GLUCONEO, > VM C, = Q HEPAT.)- > ACLARAM . RENAL DE LACTATO-> ACLARAM . M USC. INACTIVOS DE LACTATO--> [P- Y CH3O-] muscular (>amortiguacin)--> [LACT] musc. y sang. Y > TOLERANCIA-- > FUERZAM USCULAR


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CLBF

ADAP TACIONES AL ADAP TACIONES AL

ENTRENAMIENTO AEROBICOENTRENAMIENTO AEROBICOCARDIOVASCULARESRESPIRATORIASSANGUNEASM USCULARESDE LAS FUENTES ENERGTICASM ETABLICAS


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ADAP TACIONES DE LAS ADAP TACIONES DE LASFUENTES ENERGTICASFUENTES ENERGTICAS

> CONCENTRACIN GLUCGENO> CONTENIDO ENZ. GLUCOLTICAS> UTILIZACIN EN EJERCICIO> CONTENIDO TGIM: HASTA 1,8 VECES

> CONTENIDO PTAG Y CARNITINA TRANSLOCASA> ACTIV. ENZ. LIPOLTICAS (LHS Y LPL adip: 70 %)> CAPAC. LIBER. AGL DEL ADIPOCITO> ACT. ENZ. BETAOXIDATIVAS (TIOLASA)> CAPACIDAD OXIDATIVA AGL: 30 %> UTIL. DE AGL CON AHORRO DE GLUCGENO< [LEPTINA] P : FACTOR DE SACIEDAD

> ACTIV. ENZ. QUE OXIDAN LEUCINA h/ ACETIL-CoA> ACTIV. ALANINA PIRUVATO TRANSAMINASA

< CATAB. DE A.A. (< NH4 - < UREA -< OXID. AA)


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CLBF

M ETABOLISM O LIPDICO

TG

AGLGLIC TGAGLGLIC

ADIPOCITOCAPILAR

MIOCITO

TG

AGLGLIC

LPL

LHS

ENTEROCITOHEPATOCITO

TG

AGLGLIC

TG

AGLGLICIns

+

CatecCort

STHT4

+

ATP

PT

CAT

Malonil CoA

_


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CLBF

LEP TINA Y EJERCICIOLEP TINA Y EJERCICIO

LEPTINATEJIDO ADIPOSO

LEPTINAPLASMTICA

HIPOTLAM OR Ob-R

SACIEDADRTA. INMUNELIB.FACT.CRECIM.

DESARR. SEXUALLIB.CORTISOL

R BETA3

+

-

-EJERCICIO-DIETA HIPOC.-PERD. PESO

-FNT-OBESIDAD

+

LEPTINA

PLAQUETAS

R BETA3

CATECOLAM.

+

AGREGACIN LEPTINA = SACIEDAD

Sme.Resistencia a leptina en Obesos


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CLBF

ADAP TACIONES SANGUNEAS ADAP TACIONES SANGUNEASINCREMENTO ABSOLUTO DEL VOLUMENSANGUNEO, PLASMTICO Y DE LA HB.AUMENTO DEL VOLUMEN INDIVIDUAL Y LACANTIDAD TOTALDE ERITROCITOSDISMINUCIN DEL HTO Y HAPTOGLOBINADISMINUCIN DE FE++, TRANSFERRINA YFERRITINAAUMENTO DEL 2-3 DPGAUMENTO DE RETICULOCITOS POR EPO Y STHDISMIN.DE FUNCIN LEUCOCITICA CONINCREMENTO DE CELULAS NKDISMINUCIN DE LOS MECAN. HEMOSTTICOS


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CLBF

ADAP TACIONES MUSCULARES ADAP TACIONES MUSCULARES

CAM BIOS EN LOS SUBTIPOS DE FIBRAS SINCAM BIOS EN LOS PORCENTAJESHIPERTROFIA DE FIBRAS STAUM ENTO DE CAPILARES h/ 10 -15 %

AUM ENTO DEM IOGLOBINA h/ 80 %CAM BIOS EN LA FUNCINM ITOCONDRIAL(> TAM AO 35 % > No15 %)INCREM . ENZ. OXID. (CT-CS-SDH-M DH)INCREM . QO2 h/ 2,7 VECES (h 4 l/h/g)> SENSIBILIDAD A INSULINA< [M ALONIL Co A] (- ) de Carnitina TransferasaAUM ENTO DE LPLM USCULAR


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CLBF

OTRAS ADAP TACIONESOTRAS ADAP TACIONES METABLICAS METABLICAS

DESPLAZAMIENTO DE LA CURVA DE LACTACIDEMIA,DEL UMBRAL LACTICO Y DE LA CAPACIDAD MXIMA DEACUMULACIN DE LACTATO

CAMBIOS EN LA RELACIN DE INTERCAMBIO GASEOSO:R= VCO2/VO2, EN ESFUERZO SUBMXIMO ( ) Y MAXIMO( ) POR > UTIL. DE AGLINCREM. DE LA DIFER. ARTERIO-VENOSA DE O2CAMBIOS EN VO2MAX. EN EJERC. SUBMAX. ( )Y MXIMO ( )CAMBIOS EN LAS ENZIMAS PRESENTES EN LA SANGRE(CPK-LDH-ALDOLASA- GOT-GPT) Y DE OTROS COMPON.


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CLBF

FA C TORES FISIOLOGI C OS Q U E FA C TORES FISIOLOGI C OS Q U E DETERMINAN LA C APA C IDAD DETERMINAN LA C APA C IDAD

AEROBI C A AEROBI C AFACT.SANG.

FACT.CARDRESPIR

FACT.MUSC.

FACT.METAB.

FACT.BIOMEC

GLOB.R. VMC % FSTI DEPOS.LIP.GLU

ECON.MOVIM

HTO. CAPIL. DENS.MITOC.

[LACT.] DISTRIBPOT. YTECN.

HB. F.RESP. ENZ.CL.(ICDH)

TRANS.AE-AN.(UL-UV)

VOLUMPLASM.

% VO2MAX.

CAPAC.BUFFER

RESISTENCIA AEROBICA

CORTA MEDIA LARGA3-10 10-30 > 30


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CLBF

RES. al MOVIM

VO2 de PERF .

ENS .CA P . VOL .S IS T. ACT. ENZ . AER

VO2 M AX. IS T. PO T.y TE CN %F .S TI

VO2 U .L . E CON .MOV . EF IC. ME CAN .

PO T.o VEL . U .L .

POT. de PER F.

V EL.de PERFOM

FACTORES FISIOLOGICOS PARA LAPERFOMANCE DE RESISTENCIA

CAPACIDADESDE PER FOMANCE

CAPACIDADESFUNCIONALES

COMPONENTESMOR FOLOGICOS

1) r: 0,972) r: 0,94

3) r: 0,91

4) r: 0,895) r: 0,59

6) r: 0,54

E. COYLE


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CLBF

ADAPTACIONES AL ENTRENAMIENTO DEL SISTEMA OXIDATIV O

- > CONCENTRACION Y ACTIV . ENZ. OXIDATIVAS MUSC.

- > NRO CRESTAS, TAMAO Y CANT.MITOCONDRIAL

- > DEPOSITO DE LIPIDOS Y GLUCOGENO INRACELULAR

- > CAPILARIZACION MUSCULAR Y> V MC

- < ACT. DE LA ENZ.2-OXOACIDO DH (AHORRO DE AA)

- < CATAB . DE AA: < PROD. NH4 - < PROD. UREA - < OXIC. AA

- MEJOR CAPACIDAD BUFFER PROTEICA (Hb) Y PLASMATICA

- > USO DE LIP. COMO COMB. CON < ACT. GLUCOLITICA:EN REPOSO , EN EJERC.MOD., EN RECUP.:

1) > USO TG IM c/ < [AGL] PLASM.2) > MOV IL. TG TEJ. ADIPOSO:

POR >

SENSIB. BETA ADR. EN ESF.Y > [CATEC.] Y < [INS] EN REPOSO- < [LACT] c/>V EL. U.L.

-DIFERENCIAS GENETICAS?


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CLBF

TRANSICION AEROBIA - ANAEROBIA

FASE 1

VE

FEO2

FECO2

=LACTATO

PRED. ST I

FASE 2

VE

FEO2

FECO2

LACTATO

FASE 3

VE

FEO2

FECO2

LACTATO

PRED. FT II

U. AER. U. ANAER.

40-60% VO2 MAX 70-90% VO2 MAX


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FENOMENOS C ON C OMITANTES PARA FENOMENOS C ON C OMITANTES PARA LA APARI C ION DEL U MBRAL ANAEROBI C O LA APARI C ION DEL U MBRAL ANAEROBI C O

A) FENOMENOS METABOLICOS-VO2-VCO2-CO3- HB - ANHIDRASA CARBONICA-GLUCOG.-GLUC.- PIRUVATO - LACTATO

-ATP - ENZ. OXIDATIVAS - ENZ. GLUCOLITICASB) FENOMENOS CARDIORESPIRATORIOS-FC - VS - VMC-VE - VE/VO2 - VE/VCO2-PETO2 - PETCO2-R

-Regul. Resp: 1) SNC: cor teza, bulbo2) M.R . cv. o pulm.3) Q.R . c. y p. 4) R . tr micos

C) FENOMENOS NEUROMUSCULARES

-FIBRAS ST (I) VT1

-FIBRASFT (II) VT2

D) FENOMENOS NEUROENDOCRINOS

-PICO DE CATECOLAMINAS

metabolism obi en

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