Metabolismo Energético y su relación con el Movimiento

Presentación del tema: "Metabolismo Energético y su relación con el Movimiento"— Transcripción de la presentación:

1 Metabolismo Energético y su relación con el Movimiento

2 PIRÁMIDE ENERGETICA ENERGÉTICOS SISTEMAS bolsillo-caja chica
Anaeróbica Aláctica ENERGÉTICOS SISTEMAS bolsillo-caja chica Tarjeta crédito potencia Anaeróbica LACTICA Depósito Bancario AERÓBICA capacidad

3 SISTEMAS ENERGÉTICOS FACTORES A CONSIDERAR ANAERÓBICO ALÁCTICO
ANAERÓBICO LÁCTICO AERÓBICO INTENSIDAD MÁXIMA MÁXIMA - SUBMÁXIMA SUBMÁXIMA - MEDIA BAJA DURACIÓN Potencia 4'' a 6'' / 8'' 40'' - 60'' 5' - 15' Capacidad Hasta 20'' Hasta 120'' Hasta horas COMBUSTIBLE QUÍMICO: ATP/PC ALIMENTICIO: GLUCÓGENO ALIMENTICIO: GLUCÓGENO, GRASAS, PROTEÍNAS ENERGÍA MUY LIMITADA LIMITADA ILIMITADA DISPONIBILIDAD MUY RÁPIDO RÁPIDO LENTO SUB-PRODUCTOS NO HAY ÁCIDO LÁCTICO AGUA Y DIÓXIDO DE CARBONO CUALIDADES MOTORAS ASOCIADAS Velocidad, Fuerza máxima, Potencia Resistencia a la velocidad, Resistencia anaeróbica. Resistencia aeróbica, Resistencia muscular. UTILIZACIÓN Actividades intensas y breves Actividades intensas de duración media Actividades de baja-media intensidad y duración larga OBSERVACIÓN N° 1: ATP/PC N° 2: GLUCÓLISIS N° 3: OXIDATIVO

4 VARIABLES ERGOESPIROMETRICAS Medición utilidad e interpretación

5 CONSUMO DE OXIGENO (VO2)
Definición: Es la cantidad de oxígeno que consume o utiliza el organismo Principio: Es un parámetro mensurable que expresa la situación del metabolismo energético en el organismo en un momento dado

6 O2 COMBURENTE Hidratos de carbono Lípidos COMBUSTIBLE ENERGÍA ATP
TRABAJO CO2 + H2O CALOR

7 Concentración de O2 en aire
Función Pulmonar Ventilación Difusión Perfusión Factores Sanguíneos G. Rojos Hemoglobina Hierro Función Miocardio Volumen Sistólico Frecuencia Cardíaca Árbol vascular PA sistémica Presión de perfusión Red capilar Factores celulares y humorales Densidad Mitocondrial pH del medio Existencia de sustrato Magnitud de la Masa Muscular

8 ECUACION DE FICK VO2 = VM . Δa-vO2 VO2 = FC . VS . Δa-vO2

9 DATO A RETENER VO2 BASAL 3,5 ml/Kg/min = 1 MET.

10 PUEDE MEJORAR HASTA UN 10% ECON EL ENTRENAMIENTO
EXTRACCION PERIFERICA DE OXIGENO BASAL DE = 5 ml/100 ml DE SANGRE EN EJERCICIO DE = 15 ml/100 ml DE SANGRE EN EJERCICIO (ENTRENADO) = 17 ml/100 ml DE SANGRE Δa-Vo2 PUEDE MEJORAR HASTA UN 10% ECON EL ENTRENAMIENTO

11 ALTURA Hb SaO2 VE V/Q DIFUSION

12 Capacidad de extraccion
Temperatura pH SvO2 Masa muscular Capilarizacion Numero de mitocondras Procesos enzimáticos

13 COMPORTAMIENTO DEL VO2 EN UN TRABAJO CRECIENTE

14 COMPORTAMIENTPO DE LA VO2 EN UN TRABAJO ESTABLE
Tiempo

15 VO2 DEPENDE GENETICA (70%) EDAD (Maxima entre 15 y 25 años)
SEXO (MAYOR EN VARONES) PESO (Peso magro) ENTRENAMIENTO (20%)

16 MARCADORES DE LLEGADA AL VO2 max.
MESETA AUMENTO <150 ml DEL VO2 DE UNA ETAPA A LA OTRA LACTATO >8 mmol/L COCIENTE RESPIRATORIO (r) > 1,1 FC max.

17 LIMITANTES DEL VO2 max. 1. AGOTAMIENTO MUSCULAR
2. FALTA DE SUSTRATO (COMBUSTIBLE) 3. LIMITE DE DIFUSION DE O2 A LA MIOFIBRILLA

18 CONDICIONES IDEALES DE MEDICION
DEL VO2 max. MOVILIZACION > 50% DE LA MASA MUSCULAR TOTAL VENTAJAS DE LA PISTA DESLIZANTE CICLOERGOMETRO ESTIMA UN 8-10% MENOS DEL REAL DURACION DE LAS ETAPAS NO MAYORES A 3’ DURACION DE LA PRUEBA ENTRE 10 Y 20’

19 UMBRAL ANAEROBICO ACIDOSIS METABOLICA
Tasa de trabajo o VO2 a partir del cual se produce: ACIDOSIS METABOLICA Y OCURREN CAMBIOS ASOCIADOS EN EL INTERCAMBIO GASEOSO

20 UMBRAL ANAEROBICO MANIFESTACIONES: AUMENTO DEL LACTATO
CAIDA DE LA CONCENTRACION DE CO3H CAIDA DEL pH AUMENTO DEL r

21 VCO2 VO2 VO2 VCO2 VT VO2 max TIEMPO

22 CAIDA DEL ESPACIO MUERTO FISIOLOGICO (Vd/Vt)
DETERMINACION DEL UMBRAL ANAEROBICO A TRAVES DEL r A TRAVES DEL VE/VO2 A TRAVES DEL PetO2 VT1 VT2 VE/VCO2 VE/VO2 CAIDA DEL ESPACIO MUERTO FISIOLOGICO (Vd/Vt) VE VT1= Aumento del lactato respecto del basal VT2= Aumento del lactato >4

23 EQUIVALENTE VENTILATORIO
PARA EL OXIGENO = VE/VO2 PARA EL DIOXIDO DE CARBONAO = VE/VCO2 SON PARAMETROS DE EFICACIA RESPIRATYORIO Y VENTILATORIA RESPECTIVAMENTE

24 ES UN PARAMETRO DE EFICIENCIA CARDIOVASCULAR
PULSO DE OXIGENO Pulso de O2 = VO2/FC ES UN PARAMETRO DE EFICIENCIA CARDIOVASCULAR

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27 EQUIPAMIENTO PARA MEDICION
DE VO2

28 CONSUMO DE OXÍGENO 1.- Determinación indirecta 2.- Medición Directa
Se toman tablas predictivas confeccionadas mediante ecuaciones de regresión en las que se consideran distintas variables siendo las mas usadas Cantidad de trabajo producido Frecuencia Cardíaca 2.- Medición Directa Se miden en aire inspirado y espirado y en tiempo real Concentración de O2 Concentración de CO2 Ventilación Pulmonar Con estos valores se determinan Consumo de Oxígeno Producción de CO2 Ventilación en Litros/minuto Equivalente Ventilatorio para O2 y CO2 Cociente Respiratorio

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30 FC – LACTATO - VELOCIDAD

31 VO2 – LACTATO – FC - %VVM

32 VO2 – LACTATO – FC DISTANCIA

33 ÁREAS FUNCIONALES AERÓBICAS
REGENERATIVO SUBAERÓBICO SUPERAERÓBICO VO2 MÁXIMO NIVEL DE LACTATO 0-2 Mmol. 2-4 Mmol. 4-6 Mmol. 6-9 Mmol. SUSTRATOS Grasas, Ácido láctico residual Glucógeno, Grasas. (Menor aporte) Glucógeno PAUSAS DE RECUPERACIÓN 6-8 Horas 12 Horas 24 Horas 36 Horas DURACIÓN 20'-25' 40'-90' 20'-40' 10'-15' % VO2 MÁX. 50-60% 60-75% 75-80% 90-100% EFECTOS FISIOLÓGICOS Activación del sistema aeróbico. Estimulación hemodinámica del sistema cardio-circulatorio (Capilarización). Remoción y oxidación del ácido láctico residual. Acelera los procesos recuperatorios. Preserva la reser-va de glucó-geno. Produce una elevada tasa de emoción de ácido láctico residual. Aumenta la capacidad lipolítica y el nivel de oxi-dación de los ácidos grasos. Incrementa el volumen sistó-lico minuto. Mantiene la capa-cidad aeróbica. Aumenta la capacidad del mecanismo de producción-remoción de lactato intra y post esfuerzo. (Turnover). Aumenta la capacidad mitocondrial de metabolizar moléculas de piruvato. Eleva el techo aeróbico. Aumenta la potencia aeróbica. Eleva la velocidad de las reacciones químicas del ciclo de Krebs. Aumenta el potencial Redox NAD/NADH FRECUENCIA CARDÍACA p/m p/m p/m + de 185 p/m

34 VELOCIDADES

35 !A PROPÓSITO!! ¿PODRÍA UD. EXPLICAR DESDE LA FISIOLOGIA
POR QUE LA TORTUGA LE GANÓ A LA LIEBRE??? !!PIENSELO!! Y AL FINAL LO CONTESTA!!

36 DATOS UTILES A TENER PRESENTE
1.- Capacidad y Potencia de cada Sistema  Sistema Potencia Mmol/min Capacidad Duración Fosfágenos 4 8/10’’ Glucolítico 2.5 1.3/1.6 Oxidativo 1 Índefinido 2.- Producción de ATP por cantidad de Sustrato y de acuerdo a la vía metabólica a) 180 Grs de Glucógeno producen Por vía Glucolítica (anaeróbica) 3 moles de ATP Por vía Oxidativa (aeróbica) 39 moles de ATP b) 252 Grs. de Grasa producen 130 moles de ATP

37 DATOS UTILES A TENER PRESENTE
Visto de otra manera 1mol de ATP requiere Vía Glucógeno (grs.) Grasa O2 litros Kcal Glucolítica 60 Oxidativa 4.61 3.5 17.58 1.96 4.0 18.8 3.- En reposo se sintetiza 1 Mol de ATP cada 12/20 minutos 4.- En reposo se consume 200 a 300 ml de O2 por minuto 5.- Durante un trabajo máximo se puede proveer de ATP a los músculos a razon de 1 mol si no está entrenado 1.5 mol si esta entrenado 6.- Capacidad de combinación de Hb y Mioglobina con O2 1gr.Hb = 1.34 ml de O2 1Kg de masa muscular = 11 ml de O2

38 DATOS UTILES A TENER PRESENTE
Se producen aproximadamente 100 mg/kg/hora de lactato en condiciones de reposo, estimándose que el 50 % se reconvierte a piruvato y es oxidado en el ciclo de Krebs. 2. o utilizándose como un importante precursor neoglucogénico (sustrato para regenerar glucosa) o 3. Neoglucogenogénico (sustrato para regenerar glucógeno hepático o muscular), 4. O bien como precursor de aminoácidos y proteínas.

39 DATOS UTILES A TENER PRESENTE
7.- Elementos a reponer y a remover en la fase de recuperación

40 Aunque Ud. sienta que esto es un PLOMAZO que lo va a dejar. !Asi!
!HOLA!!! SI TODAVÍA ESTÁ AQUÍ Y SIGUE VIVO LE PROMETEMOS DEJARLO HECHO UN Aunque Ud. sienta que esto es un PLOMAZO que lo va a dejar. !Asi!

41 EL ACIDO LACTICO

42 ACIDO LACTICO 1.- Estructura química 2.- Origen y producción
* en reposo * en actividad física 3.- Caminos metabólicos * Transporte * Destino final y remoción 4.- Niveles de producción y prestaciones motoras

43 piruvato + NADH + H+-------> ácido láctico + NAD+
ESTRUCTURA QUÍMICA DEL LACTATO piruvato + NADH + H > ácido láctico + NAD+

44 EL ACIDO LACTICO CONCEPTOS BÁSICOS
Antiguamente se pensaba que la producción de lactato se debía a la falta de oxígeno en el músculo en contracción. Sin embargo se comprobó que este producto de la glucólisis, se forma y degrada continuamente en condiciones aeróbicas. 2. El lactato es un sustrato oxidable Cuantitativamente importante, como así también un medio por el cual se coordina el metabolismo en diversos tejidos.

45 SITIOS Y TASAS DE PRODUCCIÓN
ÁCIDO LACTICO SITIOS Y TASAS DE PRODUCCIÓN EN REPOSO Músculo esquelético 3.13 mm/h/kg. Cerebro 0.14 mm/h/kg. Serie roja 0.18 mm/h/kg. Médula renal 0.11 mm/h/kg. Mucosa intestinal Piel Según estos datos, un sujeto de 70 Kg de peso tendría una producción total en reposo de unos 1300 mm/día.

46 EL ACIDO LACTICO CONCEPTOS BÁSICOS
3. La comprensión de los mecanismos de transporte del Lactato, tambien conocido como “shuttle” o lanzadera o puentetransporte intracelular" y célula-célula", describiendo los roles del lactato en el transporte de sustratos oxidativos y gluconeogénicos, como así también su papel en la señalización intercelular, cambiaron la óptica sobre este producto de la glucolisis.

47 EL ACIDO LACTICO CONCEPTOS BÁSICOS
4. La presencia de este transporte tanto intra Como intercelulares, da lugar a la noción de que los caminos glucolítico y oxidativo pueden ser considerados como enlazados, en lugar de alternativos, ya que el lactato es el producto de uno de los caminos y el sustrato para el otro. 5. A pesar de las controversias de hace algunos años atrás, el concepto de los shuttles de lactato dentro y entre células ha sido confirmado por varios estudios que observaron intercambio de lactato entre diversas células y tejidos, incluyendo astrocitos y neuronas.

48 EL ACIDO LACTICO CONCEPTOS BÁSICOS
6. la fracción de lactato removida a través de la Oxidación aumenta aproximadamente 75% durante el ejercicio; y una fracción menor (10±25%) del lactato removido se convierte en glucosa vía el ciclo de Cori durante el ejercicio. 7. El transporte de lactato es llevado a cabo por una familia de proteínas de transporte monocarboxiladas (MCTs), que se expresan diferencialmente en células y tejidos.

49 El ácido láctico y la ACTIVIDAD FÍSICA

50 LACTATO Y AREAS FUNCIONALES Tanto en el reposo como en el ejercicio
de nivel muy moderado, el ácido láctico es producido, y a la vez removido, (por la reversibilidad de la reacción), con igual velocidad. El balance entre producción y remoción es lo que se denomina equilibrio reversible del lactato (“Lactate Turnover”). ACLARACIÓN: el nivel plasmático es similar al de reposo, pero no por que no se produzca sino por que se remueve a mayor velocidad

51 LACTATO Y AREAS FUNCIONALES
A una intensidad de ejercicio ligeramente más elevada, la lactacidemia aumenta por encima de los valores de reposo, pero si la intensidad es mantenida (ya sea en forma continua o intercalada, con pausas muy breves), la lactacidemia se estabiliza en un nivel superior Numerosos trabajos demuestran que se pueden sostener trabajos en 50 y 80 minutos de duración a una tasa de balance (“turnover” o producción-remoción) donde la lactacidemia oscila entre 2 y 3, y hasta 4 mM/Lt

52 Las razones de este estado de equilibrio de
Lactacidemia (o "steady-state" lactácido) en un nivel por sobre el de reposo, pero relativamente bajo (y en un esfuerzo tan prolongado,se debe a un mecanismo multifactorial en el que intervienen 1. la potencia oxidativa mitocondrial, que oxida el Piruvato proveniente de la remoción, 2. una mayor participación de los ácidos grasos en la degradación metabólica aeróbica, y 3. una mayor capacidad para transferir el lactato al torrente sanguíneo y transportarlo del mismo modo a otros sitios metabólicos

53 LACTATO Y AREAS FUNCIONALES
En una tercera situación, ante un ejercicio continuo o intervalado de mayor intensidad, la lactacidemia alcanza un nuevo estado de equilibrio (“steady-state”) entre su producción y su remoción, que transcurre en una franja entre 4-6 mmol/l de concentración sanguínea. Los trabajos que se toleran en ese nivel fisiológico o franja funcional, varían entre los 25’ y 40’ de duración según los individuos.

54 LACTATO Y AREAS FUNCIONALES Un incremento en la intensidad de trabajo
que ponga el punto de equilibrio en una franja de 6 a 9 mmol/l de lactato podrá ser soportado de acuerdo al grado de entrenamiento de la persona por un intervalo no mayor de 8´a 12´ LACTATO Y AREAS FUNCIONALES

55 ACIDO LÁCTICO TIEMPO DE ELIMINACIÓN La tasa media de eliminación del lactato en sangre es de 15 min. aproximadamente si el individuo está en reposo durante la recuperación, independiente de la concentración máxima al menos en el rango de 4 a 16mmol/l. Debe considerarse que cuanto mayor es la cantidad de Lactato, al menos dentro de ese rango, mayor es la Cantidad eliminada

56 ÁCIDO LÁCTICO A su vez, se debe considerar que el comportamiento
Metabólico del lactato, cuando el ejercicio se detiene, dependería de las condiciones metabólicas internas. altos niveles de lactato y condiciones casi normales para otros sustratos, como glucógeno hepático y glucosa sanguínea, favorecerían la oxidación del lactato. Por el contrario, un gran vaciamiento glucogénico y/o una hipoglucemia, favorecerían tanto la neoglucogénesis como la neoglucogenogénesis, con una menor tasa de oxidación de lactato.

57 VELOCIDAD DE PRODUCCIÓN Y VELOCIDAD DE ACLARAMIENTO
Considerando los deportes de base como el atletismo y la natación, podemos sinterizar las conclusiones de numerosas investigaciones, diciendo que en carrera se alcanzan los más elevados niveles de oxidación y remoción a una intensidad entre el 30 y 45 % VO2 máx., equivalente a velocidades entre el 35 y el 50 % de la velocidad máxima En natación (Figura 5), la más elevada tasa de remoción de lactato se obtiene a intensidades que oscilan en el 55 y el 70 % del VO2 máx., o a velocidades entre el 60 y el 75 % de la máxima velocidad competitiva.

58 EL ACIDO LACTICO En síntesis se puede decir que
1. El entendimiento actual acerca del rol del metabolismo del lactato ha cambiado dramáticamente desde aquella visión clásica que lo mostraba como una consecuencia inevitable de la falta de oxígeno en el músculo esquelético en contracción. Se sabe ahora que el lactato se produce y se utiliza continuamente bajo condiciones plenamente aeróbicas. 2. Se oxida activamente en todo momento, especialmente durante el ejercicio, cuando la oxidación se hace cargo del 70±75% de la remoción, ocupándose la gluconeogénesis de la mayor parte de lo que resta de lactato. 3. El músculo en contracción produce y utiliza lactato como combustible, mucho del cual es formado en la fibras glucolíticas y luego captado y oxidado en fibras oxidativas adyacentes.

59 EL ACIDO LACTICO 4. Como se encuentra en un estado más reducido que su
ceto-ácido análogo (el piruvato), el secuestro y la oxidación de lactato a piruvato afecta el estado redox de la célula, promoviendo tanto el flujo de energía como eventos de señalización celular. 5. El transportador mitocondrial lactato/piruvato parece trabajar en conjunto con la LDH mitocondrial, permitiendo que el lactato se oxide en las células que están respirando activamente, estableciendo los gradientes que conducen al flujo de lactato. 6.  A la luz de los actuales conocimientos, podemos afirmar que aún sigue siendo correcto que la hipoxia tisular conduce a un aumento en la concentración de ácido láctico, pero que no necesariamente la elevada producción y acumulación del mismo, indica una condición de Hipoxia

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63 FC – LACTATO - VELOCIDAD

64 VO2 – LACTATO – FC DISTANCIA

65 LA TORTUGA Y LA LIEBRE 1. A la Liebre la entusiasmaron con correr una carrera pero nadie le dijo que era una Maraton. y ella es campeona de velocidad. (y como es SOBERBIA!!NO PREGUNTÓ!!) 2. Por el tipo de fibra muscular que tiene, la reserva energética es baja y necesita reponerla alimentándose. 3. Entonces tuvo que…….buscar el alimento y 4. Comerlo 5. Digerirlo. Para lo cual destinó la mayor cantidad de volemia en atender el aparato digestivo

66 6. Esto le quitó volumen efectivo al aparato muscular y Minimizó el cerebral; con lo cual tuvo:
7. Fatiga muscular 8. Somnoliencia y se durmió. 9. Como la Tortuga es maratonista, tiene un tipo de fibra que almacena gran reserva energética; y como corrió cerca de su Umbral de Lactato Ganó!!! 10.- Los periodistas que cubrieron la carrera dijeron (con su proclamado conocimiento científico) que lo que paso es que la Liebre se durmió en los laureles y !Por eso perdió!!

67 MORALEJA La Liebre NO se durmió en los laureles SINO
en la hipoxemia cerebral por robo circulatorio durante el período digestivo. No es aconsejable hacer dos gastos al mismo tiempo Porque como dijo el poeta: si bien lo que no se va en Lágrimas se va en suspiros... no alcanza para ambas cosas al mismo tiempo (lágrimas y suspiros) Nunca debes aceptar un desafío sin conocer a fondo las condiciones del mismo y sobre todo sin conocer a tu contrincante Una vez mas se demuestra que LA SOBERBIA ES EL PERFECTO ENVASE DE LA IGNORANCIA (Grecus dixit)

68 Nuestro reconocimiento
Por todo ello Nuestro reconocimiento a "Manuelita"

69 UN REPASO DESDE EL PRINCIPIO
AHORA UN REPASO DESDE EL PRINCIPIO !!!NO!!! TRANQUILOS ..ERA UNA BROMA GRACIAS POR SU ATENCIÓN