BIOENERGÉTICA Anotaciones para completar el trabajo Resistencia. Fuentes energéticas. Áreas Funcionales. Ciclo Formativo TSAAFD IES Fernando de los Ríos. Málaga Profesora: Felisa Molinero

BIOENERGÉTICA Estudio de los procesos de producción y utilización de la energía durante la actividad física Profesora: Felisa Molinero

ENERGÍA Capacidad de realizar trabajo La síntesis proteica La transmisión del impulso nervioso El transporte de sustancias en contra de su gradiente de concentración La contracción muscular Profesora: Felisa Molinero

ENERGÍA Y CONTRACCIÓN MUSCULAR La contracción del músculo esquelético solo es posible gracias a la energía derivada de la hidrólisis del ATP (Adenosin-trifosfato) La Hidrólisis en el músculo esquelético es producida por una enzima denominada Miosin-ATPasa Profesora: Felisa Molinero

MOLÉCULA DE RÁPIDO INTERCAMBIO POSIBILITA LA CONTRACCIÓN MUSCULAR ATP MOLÉCULA DE RÁPIDO INTERCAMBIO QUE REALIZA LA TRANSFERENCIA DE UNA ADECUADA CANTIDAD DE ENERGÍA ENTRE LAS RESERVAS ENERGÉTICAS Y EL MÚSCULO ESQUELÉTICO POSIBILITA LA CONTRACCIÓN MUSCULAR Profesora: Felisa Molinero

Miosin-ATPasa Rompe el tercer fosfato de alta energía de la molécula de ATP 1 molécula de ADP 1 fósforo inorgánico Liberación de energía Energía P P Adenosina Pi Miosin-ATPasa Adenosina P P + + P Profesora: Felisa Molinero

ATP Base Nitrogenada (adenina) 1 Monosacárido de 5 Carbonos (ribosa) 3 Fosfatos Molécula de gran peso posee un peso de Gasto diario de ATP 150 0 200% de su peso corporal 503 gramos 1 mol ATP Profesora: Felisa Molinero

ATP Debe ser RECICLADO continuamente ¿CÓMO SE HA RESUELTO EL PROBLEMA QUE GENERA EL ALTO PESO DE LA MOLÉCULA DE ATP EN EL MÚSCULO? La concentración de ATP en el músculo es extremadamente escasa (0,18 gr., del peso en un sujeto de 70Kg.) y nos permite desplazarnos con facilidad EL ATP es una molécula escasa en el organismo humano (contracción intensa, solo podría proveer energía durante 0,5’’) ATP Debe ser RECICLADO continuamente Utilización y Resíntesis ATP de forma permanente y a altísima velocidad ATP ADP Profesora: Felisa Molinero

ATP Estado transitorio de la Energía que se encuentra en permanente intercambio y bajo ningún concepto representa una reserva energética Profesora: Felisa Molinero

¿De donde viene la Energía? El organismo posee reservas energéticas que no tienen la posibilidad de liberar una cantidad de energía adecuada de manera ordenada para que el músculo se pueda contraer, por ello estas reservas sintetizan ATP, que sí se puede cumplimentar en estos procesos. Profesora: Felisa Molinero

Conceptos Fisiológicos Las concentraciones de ATP no se incrementan como resultado del ejercicio. Sí mejora con el ejercicio la disponibilidad de reservas energéticas y la velocidad con la que éstas reciclan ATP. Profesora: Felisa Molinero

RESERVAS ENERGÉTICAS Diversas formas de almacenamiento de nutrientes en el interior del organismo cuya función principal es producir energía para sintetizar ATP a partir de ADP. Profesora: Felisa Molinero

Derivan del consumo de: HIDRATOS DE CARBONO GRASAS CREATINA Provenientes de la Dieta Se reservan en el organismo en forma: GLUCÓGENO TRIGLICÉRIDOS FOSFOCREATINA Profesora: Felisa Molinero

GLUCÓGENO Se guarda en Hígado y Músculo Esquelético. El Glucógeno Hepático  5% del peso hígado. No se incrementa con el ejercicio El Glucógeno Muscular, sí mantiene una relación directa con el nivel de entrenamiento de resistencia que se posee Sedentarios = 200 -300gr Deportista entrenados = 500gr Existe una relación positiva entre ejercicio y grado de fijación de glucógeno muscular. …/… Profesora: Felisa Molinero

Su concentración es bastante escasa. Glucógeno Muscular Su concentración es bastante escasa. Reserva total en forma de energía. 1500 – 2000 Kilocarías 45’ y 90’ de ejercicio aeróbico Profesora: Felisa Molinero

Glucógeno Sustancia osmóticamente activa. Se almacena con gran cantidad de agua (2’75 x 4’2) 1gr =1’06Kcal. La descomposición por ejercicio de alta intensidad  Alteraciones metabólicas (>acidez intra y extracelular). La ventaja es que sintetiza ATP a una elevada velocidad combustible más importante durante: el ejercicio intenso 30 primeros minutos del ejercicio de baja intensidad Profesora: Felisa Molinero

TRIGLICÉRIDOS Reservas de GRASA. Se almacenan en el tejido adiposo, y en menor cantidad en el tejido muscular. Cuantitativamente es la reserva más importante. La disponibilidad de triglicéridos, no supone un problema para el rendimiento deportivo. …/… Profesora: Felisa Molinero

Su principal desventaja: TRIGLICÉRIDOS La reserva de grasa es Osmóticamente inactiva. Se almacena en ausencia de agua. Aporta x gramo 6,5 veces la cantidad de energía que aporta 1 gr. de glucógeno. Su oxidación no aporta alteraciones metabólicas. Sus productos finales son CO2 y H2O. Su principal desventaja: Su velocidad de resíntesis de ATP es muy baja y comienza a utilizarse a partir de 30’ de ejercicio Profesora: Felisa Molinero

FOSFOCREATINA Osmóticamente activa, se almacena junto a gran cantidad de agua, en el músculo esquelético. Actividad física de alta intensidad  genera energía de manera importante durante los primeros 30’. Es la reserva que restituye ATP con mayor velocidad. Es muy importante en los gestos deportivos y durante la transición del reposo al ejercicio y durante el ejercicio intermitente. Profesora: Felisa Molinero

PROTEÍNAS Pueden producir energía para la resíntesis de ATP, pero no es estrictamente una reserva energética. Su uso principal es la construcción de la células del organismo. A más glucógeno menor oxidación proteica. Objetivo del entrenamiento: Mantener la Resíntesis ATP a partir de las reservas de las proteínas al nivel más bajo posible. Así evitamos disminuir la masa muscular. Profesora: Felisa Molinero

SISTEMAS ENERGÉTICOS Vía metabólica Conjunto de enzimas que degradan de manera específica a un nutriente. Liberar energía RESÍNTESIS ATP Profesora: Felisa Molinero

SISTEMAS LIBERACIÓN DE ENERGÍA SISTEMA ANAERÓBICO LÁCTICO SISTEMA ANAERÓBICO ALÁCTICO SISTEMA AERÓBICO Profesora: Felisa Molinero

¿Cuando los sistemas de energía no pueden abastecer de ATP ? Cuando no se puede abastecer de ATP a la velocidad que se requiere Hidroliza un Fosfato terminal de un ADP para entregárselo a otro Fosfato terminal de otro ADP generando una molécula de ATP y AMP + + enzima MIOKINASA ADP ADP AMP ATP Profesora: Felisa Molinero

CONTINUM ENERGÉTICO Activación sincrónica de los tres sistemas al inicio de la actividad física manteniendo su funcionamiento en una continua interacción. Los tres sistemas energéticos coexisten en la resíntesis del ATP, pero siempre habrá uno que predomine sobre el resto. Profesora: Felisa Molinero

PREDOMINANCIA POTENCIA CAPACIDAD Profesora: Felisa Molinero

PREDOMINANCIA Tiempo en que un sistema puede producir más ATP que el resto de los Sistemas Energéticos. Determina cual sistema es más importante en la resíntesis del ATP para un determinado momento de la actividad física. Profesora: Felisa Molinero

POTENCIA Máxima cantidad de ATP en unidad de tiempo que un sistema de energía puede producir. Guarda una estrecha relación con la intensidad de la contracción muscular que puede ser producida. Profesora: Felisa Molinero

CAPACIDAD Cantidad total de ATP que puede ser producida por un sistema. Directamente relacionada con la cantidad de reservas energéticas disponibles. Profesora: Felisa Molinero

SISTEMA ANAERÓBICO ALÁCTICO No existe la participación directa de Oxígeno (las reacciones de resíntesis se dan en el citisol). No genera Lactato como metabolismo intermedio. Propio de las etapas iniciales del ejercicio, cuando las demandas energéticas son atendidas por el fosfágeno presente en el músculo. Profesora: Felisa Molinero

Sistema anaeróbico aláctico Es característico de las manifestaciones deportivas relacionadas con una alta producción de potencia. Su entrenamiento es de vital importancia para deportistas, sin embargo cobra menor relevancia en el desarrollo de programas de Acondicionamiento físico de personas sedentarias, ya que no produce grandes modificaciones metabólicas ni beneficios para la salud. Profesora: Felisa Molinero

Sistema anaeróbico aláctico Es el sistema que produce la mayor Resíntesis de ATP pero a la vez el que posee la menor cantidad. Predomina sobre los otros sistemas 5’’ de actividad intensa. Su máxima velocidad de Resíntesis de ATP es producida entre los 0’’ y 1. 5’’ de comenzada la contracción muscular, mientras que la resistitución de ATP de este sistema es cuantitativamente importante hasta los 30’’. Profesora: Felisa Molinero

SISTEMA ANAERÓBICO LÁCTICO Genera ATP sin la necesidad de la participación de Oxígeno. Las reacciones enzimáticas suceden fuera de la mitocondria, en el citisol. Como resultado de las mismas se genera Lactato. Profesora: Felisa Molinero

Sistema anaeróbico láctico Predominan los gestos deportivos de alta intensidad. Al igual que el aláctico, no produce adaptaciones que mejoren el estado de salud general de un sujeto, sino solo adaptaciones que mejoran el rendimiento deportivo. Es importante en el desarrollo del deportista, no así en la programación de actividad física para sedentarios. Profesora: Felisa Molinero

Sistema anaeróbico aláctico La oxidación del Glucógeno (combustible en este sistema) genera Lactato. Este incrementa la acidez del organismo, induce alteraciones metabólicas, produce un desmejoramiento en la coordinación de movimientos deportivos e incrementa la sensación de FATIGA . Profesora: Felisa Molinero

Sistema anaeróbico láctico Predomina en la contracción muscular intensa a partir del 5’’ hasta el 2’ o 3’ dependiendo de la características metabólicas individuales. La potencia del sistema también está dada por la velocidad de degradación de su combustible (glucógeno). Esta potencia es producida entre los 10” y 20’’ de contracción de alta intensidad. Profesora: Felisa Molinero

SISTEMA AERÓBICO Utiliza Oxígeno para su funcionamiento Las reacciones ocurren en el interior de la mitocondria. Predomina en todas las actividades de baja intensidad y larga duración. Durante ejercicios de alta intensidad sólo comienza a predominar a partir del minuto 2 ó 3. Profesora: Felisa Molinero

Utiliza Glucosa y Ácidos Grasos. Sistema aeróbico Es importante para el rendimiento del entrenamiento deportivo, y también para el mejoramiento de la salud. Utiliza Glucosa y Ácidos Grasos. Durante los primeros 30’ de ejercicio de moderada intensidad y durante el ejercicio aeróbico de alta intensidad el combustible es el glucógeno. Profesora: Felisa Molinero

Sistema aeróbico El Glucógeno genera más ATP en unidad de tiempo que la oxidación de Grasas. La oxidación de Grasas posee una capacidad que es indefinida en el tiempo. El Glucógeno alcanza para generar energía de forma suficiente en un tiempo variable de 45’a 90’ dependiendo de las reservas iniciales y de la intensidad del ejercicio. Profesora: Felisa Molinero

SISTEMAS LIBERACIÓN DE ENERGÍA El músculo utiliza prioritariamente, y al máximo, sus posibilidades AEROBIAS para obtener el mayor rendimiento posible de los sustratos que oxida. Sólo recurre a la ANAEROBIOSIS cuando no es posible el trabajo aerobio. Siempre que exista un cambio en la intensidad de la contracción muscular habrá un cambio en la predominancia de los sistemas energéticos que sintetizan ATP. Profesora: Felisa Molinero

La intensidad de la contracción muscular es la variable más importante a la hora de hacer participar a los sistemas. La baja disponibilidad de PC y Glucógeno en el músculo esquelético puede limitar la producción de energía de los sistemas anaeróbicos alácticos y lácticos respectivamente. La baja concentración de glucógeno muscular puede afectar al sistema aeróbico. Nada de esto ocurre con los Triglicéridos, pues su disponibilidad es indefinida. Profesora: Felisa Molinero

Resistencia Capacidad de mantener un esfuerzo, de una determinada intensidad, el mayor tiempo posible. Capacidad que tienen los sistemas de producción de energía de prolongar un determinado tipo de esfuerzo el mayor tiempo posible. Profesora: Felisa Molinero

Tipos de Resistencia La intensidad del esfuerzo va a determinar el sistema de producción de energía. TIPO SISTEMA PREDOMINANTE INTENSIDAD Duración EJEMPLO ANAERÓBICA ALÁCTICA FOSFÁGENO Muy alta < 20’’ 100 m. lisos ANAERÓBICA LÁCTICA LÁCTICO Alta 20’’ a 2’ 400 m. vallas AERÓBICA AERÓBICO Media/baja + de 2’ 3000 m. obstáculos Profesora: Felisa Molinero

ÁREAS FUNCIONALES ANAERÓBICAS AERÓBICAS Profesora: Felisa Molinero

ÁREAS FUNCIONALES ANAERÓBICAS AERÓBICAS RESISTENCIA ANAERÓBICA REGENERATIVA TOLERANCIA ANAERÓBICA SUBAERÓBICA POTENCIA ANAERÓBICA SUPERAERÓBICA VO2máx Profesora: Felisa Molinero

ANAERÓBICAS Objetivo: Mejorar el rendimiento en ejercicios que dependen principalmente de la vía glucolítica en la síntesis del ATP. Profesora: Felisa Molinero

RESISTENCIA ANAERÓBICA Se estipula una acumulación de lactato que varía entre 10-12 mmol./litro. Corresponde a una velocidad de carrera del 80-85% de la máxima velocidad. (Test de Matsudo). Recomendable 48 a 72 horas de recuperación. (acumulación de lactato). Generalmente se utiliza al principio de los periodos PRE-competitivos. Objetivo: Adaptar progresivamente al organismo para resistir una alta concentración de Lactato. Se utiliza como plataforma para un posterior desarrollo de entrenamientos anaeróbicos más intensos. (Tolerancia y Potencia)  Profesora: Felisa Molinero

TOLERANCIA ANAERÓBICA Es el que más fatiga. Se trabaja a una intensidad de 85-90% de la máxima y poca pausa de recuperación. El objetivo de la pausa es que los niveles de lactacidemia se mantengan altos antes de comenzar el esfuerzo. Obligamos al organismo a realizar esfuerzos explosivos o de intensidad muy elevada con una alta concentración de lactato. El objetivo es aumentar la capacidad de contracción de las fibras rápidas ante lactatos elevados. Profesora: Felisa Molinero

POTENCIA ANAERÓBICA La acumulación de lactato es la misma que para la Tolerancia (12-15mmol./litro. Se trabaja a una intensidad del 95-97%, con pausas de recuperación casi completas entre dos esfuerzos. El objetivo es incrementar la velocidad de síntesis de ATP a partir de la glucólisis rápida Profesora: Felisa Molinero

AERÓBICAS EL entrenamiento por áreas funcionales aeróbicas se realiza en constante Lactacidemia. Los esfuerzos de los procesos de producción de lactato deben igualar a los de remoción. Objetivo: La mejora del metabolismo aeróbico. Profesora: Felisa Molinero

REGENERATIVA Esfuerzos de baja intensidad (50-65%) del VO2máx. La concentración de lactato varía entre 0 y 2mmol./litro. Se utiliza para entrar en calor, incremento volumen sistólico, frecuencia cardiaca, volumen minuto y redistribución del flujo sanguíneo. Está por debajo del umbral aeróbico anaeróbico. Su combustible son las grasas. Se produce muy poca disminución de glucógeno y baja concentración de lactato, por ello se pueden realizar más de dos entrenamientos diarios en esta zona. Profesora: Felisa Molinero

SUBAERÓBICA Esfuerzos entre 65-75% del VO2máx. Principal combustible: grasas, preservando los depósitos de glucógeno. Pausas entre dos entrenamientos: 12 h. La actividad en esta zona puede prolongarse entre 50 y 80 minutos. (Mazza, J.C.2003) Su principal objetivo es la disminución de la masa adiposa. Renovación de lactato después de esfuerzos intensos. Profesora: Felisa Molinero

SUPERAERÓBICA Incluye esfuerzos de intensidad entre 80- 85% del VO2máx., continuos o intervalados. La lactacidemia alcanza un nuevo estado de equilibrio entre la producción y la remoción (4-6 mmol/litro. Trabajos entre 25’ y 40’ (Mazza, J.C.2003) El objetivo en esta zona de trabajo: Mejorar la remoción de lactato durante el esfuerzo físico. El tiempo de recuperación es 24h (tras haber consumido una dieta pos-esfuerzo rica en hidratos de carbono). Profesora: Felisa Molinero

VO2máx Encontramos un nuevo nivel de lactacidemia estable entre 6-9mmol/litro, que puede ser mantenido entre 12’ y 20’. El objetivo es maximizar la velocidad de las reacciones enzimáticas del ciclo de Krebs y cadena respiratoria. El entrenamiento se realiza entre 90-100% de VO2máx. El principal combustible es el glucógeno muscular. La pausa mínima entre dos estímulos es de 36h. Profesora: Felisa Molinero

Palabras y conceptos a revisar Osmosis Resíntesis Glucólisis Lipólisis Metabólico Osmótico Enzimas Ciclo de krebs Pirúvico Volúmen sistólico Frecuencia cardiaca Volumen minuto Mitocondria Lactato Hidrólisis Profesora: Felisa Molinero

BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA PARA TODO EL MÓDULO Colección BIOMEDICINA APLICADA AL RENDIMIENTO DEPORTIVO . GYMNOS Editorial Colección entrenamiento deportivo (3 libros de GYMNOS editorial). CUADERNOS DE ATLETISMO nº 7-9-10. Condición Física DR. M. SANTOJA ALONSO.El cuerpo humano. Anatomía, fisiología y Kinesiología para deportistas. Ed. Muscle edición FOX. Fisiología del deporte. Ed. Panamericana IAD.- Apuntes sobre jornadas Condición física y Salud para el adulto IAD.- Apuntes sobre las jornadas Actividad física y salud en adultos . JUAN CARLOS COLADO SANCHEZ. Fitness en las salas de musculación. Editorial INDE JULIO DIÉGUESZ PAPÍ. Aeróbic en salas fitness. Manual teórico práctico. Editorial INDE M. VINUESA Y J. COLL.Teoria básica del entrenamiento. Ed. Esteban Sanz NATI GARCÍA VILANOVA Y OTROS. La tonificación muscular. Teoría y práctica. Editorial Paidotribo PABLO MARTÍNEZ CÓRCOLES. Desarrollo de la Resistencia en el niño. Editorial INDE PILA TELEÑA, A., Preparación Física. Tomo I- II- III. Ed. Pila Teleña PLATANOV,V.N., El Entrenamiento deportivo. Paidotribo, Barcelona, 1998 RAFAEL BRAVO BERROCAL.- Fisiología del cuerpo humano aplicados a la educación física (I y II). Ediciones ALJIBE S.L. REVISTA DE EDUCACIÓN FÍSICA.- Artículos (varios) S. BERALDO-C. POLLETTI. Preparación Física Total. Ed.Hispano Europea TUTTLE SCHOZFELIUS.- Fisiología VARIOS. Cualidades Físicas. Tomo I y II Ed. Gymnos WILLIAN D MCARDLE Y OTROS. Fisiología del Ejercicio. Ed. Alianza Depor Álvarez del Villar,C (1985). La Preparación física del futbol basada en el atletismo. Gynos , Madrid García Manso, J.M..; Navarro Valdivieso. M: Ruiz caballero, J.A. (1996). Bases teóricas del entrenamiento deportivo. Gymnos, Madrid Grosser, M.; Starischka, S; Zimmermann, E. (1988). Principios del Entrenamiento Deportivo, Martínez Roca, Barcelona Harre, D. y cols (1987): teoría del entrenamiento deportivo, Ed. Stadium. Buenos Aires Astrand. P. y Rodahl,K (1986) Fisiología del trabajo físico. Editorial Panamericana. Buenos Aires Manno, R (1991). Fundamentos del entrenamiento deportivo, Paidotrivo, Barcelona Platanov, V.N. (1991) la adaptación del deporte. Paidotribo, Barcelona Apuntes cursos personal trainer. Universidad de Córdoba. Argentina http://www.sportlife.com http://www.saludmed.com/ http://www.sobreentrenamiento.com www.altorendimiento.com Profesora: Felisa Molinero