Fisiología del Ejercicio Bioenergética Fisiología del Ejercicio

intercambios de energía entre conjuntos de materia, Bioenergética La bioenergética es una ciencia que se encarga de estudiar las transformaciones energéticas en los sistemas vivos La termodinámica representa el campo de las ciencias físicas que estudia los intercambios de energía entre conjuntos de materia,

Como se obtiene energía? La energía se produce mediante la degradación de los nutrientes en la célula (carbohidratos, grasas, y proteínas) con la presencia de oxígeno; dicho proceso se conoce como metabolismo, y tiene el objetivo de proveer energía para el crecimiento, contracción del músculo, transporte de compuestos y líquidos, y para otras funciones del organismo

Fuentes de Energía para el ser humano ATP MÚSCULO CREATINFOSFATO HÍGADO CARBOHIDRATOS LÍPIDOS TRIGLICÉRIDOS GLUCÓGENO GLUCOSA (SANGRE) TEJ. ADIPOSO

Potencia y Capacidad Potencia Energética Cantidad total de energía Liberada por unidad de Tiempo (velocidad de formación de energía propia del sistema) Capacidad Energética Capaz de aportar un sistema (disponibilidad total de nutrientes que puede catabolizarse para suministrar energía)

Potencia y Capacidad Capacidad de un sistema determina la duración de un ejercicio de determinada intensidad y por ello se convierte en un factor limitante del tiempo que puede permanecer aportando energía al trabajo muscular. La Potencia sin embargo determina la intensidad con la que un determinado trabajo puede ser realizado.

Sistemas de Obtención de Energía Sistema ATP – PC Sistema Glucolítico Sistema Oxidativo

Sistemas de Obtención de Energía Son tres los sistemas que participan en la transferencia de energía durante el ejercicio físico: Sistema inmediato de producción de energía: sistema anaerobio alactácido, sistema de los fosfágenos, o ATP - PC. Sistema a corto plazo: sistema anaerobio lactácido o sistema del glucógeno o del acido láctico. Sistema a largo plazo: sistema aerobio o sistema oxidativo.

Enlaces de Alta Energía El ATP es en un gran complejo de moléculas, llamada adenosina, y tres componentes más simples, los grupos fosfatos. Los dos últimos grupos fosfatos representan "enlaces de alta energía".

Sistema de los Fosfágenos Energía Inmediata

ATP – PC Características Constituidos por el Fosfocreatina (PC) y el ATP No requiere de la presencia de 02 (anaerobia) No hay acumulación de lactato (alactácido) La vía recibe el nombre de "anaerobia alactácida“ El almacén se encuentra en el tejido muscular y es muy limitado. Cada Kg. de músculo almacena aprox. 5 mmol de ATP y 15 de PC La potencia de la vía es elevada, pero de muy breve duración: 6 - 8 segundos. La capacidad de la vía es muy baja: 15 - 20 segundos. Tiempo promedio de recuperación de los almacenes después del esfuerzo demora 15-30 seg. Caracteriza trabajos de fuerza rápida y fuerza explosiva

Comportamiento del ATP y PC 14 seg de esfuerzo máximo (sprint) Aunque el ATP se emplee a un ritmo muy alto, la energía de la PC se utiliza para sintetizar ATP lo cual previene que caiga el nivel de ATP. Sin embargo, al llegar el agotamiento, el ATP y el PC presentan niveles bajos

Sistema Glucolítico Energía a Corto Plazo

Sistema Glucolítico Energía a Corto Plazo Liberación de energía mediante la descomposición de la glucosa Incluye el proceso de glucólisis Se lleva a cabo en el citoplasma

Sistema Glucolítico Características Esta vía metabólica conduce a la formación de lactato La vía recibe el nombre de "anaerobia lactácida" El lactato se acumula en la sangre dependiendo de la intensidad del ejercicio Los aumentos más rápidos se producen en los ejercicios que duran entre 60 a 180 seg realizados a máxima intensidad Sus almacenes se encuentran en el glucógeno muscular y hepático y en la glucosa circulante en sangre La potencia de la vía es elevada: 30 - 45 segundos, aunque inferior a la de los fosfógenos La capacidad de la vía es baja: hasta 3 minutos Tiempo promedio de recuperación de la via 20-30 min Caracteriza a trabajos de resistencia a la velocidad o resistencia de corta y media duración.

Sistemas Anaeróbicos Los sistemas ATP – PC y Glucolítico predominan durante los primeros minutos de ejercicio de intensidad elevada El lactato reduce la capacidad de combinación del calcio de las fibras e impide la contracción muscular Los niveles de lactato durante una prueba de sprint máximo puede elevarse desde 1mmol/kg de los músculos hasta 25 mmol/kg

Sistema Oxidativo Energía a Largo Plazo

Sistema Oxidativo Energía a Largo Plazo Requiere presencia de oxígeno Se realiza en las mitocondrias

Sistema Oxidativo Características La disponibilidad de sustratos es grande (carbohidratos, grasas, proteínas) La capacidad del sistema es elevada Potencia baja Recuperación CHO: 12-48 h - Lípidos: 12-48 h Proteínas: 24-72h No hay acumulación significativa de Ac. Láctico Caracteriza a los trabajos de resistencia de larga duración

Sistema de Acido Láctico (Glucólisis Anaeróbica) Sistema de ATP-PC Características (Sistema de Oxígeno) Sistema de  Acido Láctico  (Glucólisis Anaeróbica) Sistema de ATP-PC (Fosfágeno) Combustible Químico Carbohidratos Grasas Proteínas Fosfocreatina Requerimientos de Oxígeno Sí No Reservas Musculares Totales de ATP  (Moles) 90.0 1.2 0.7 Velocidad Lento Rápido Muy Rápido Potencia  (Moles de ATP/min) 10 1.6 3.6 Producción Relativa  de ATP Mucha, ilimitada Poca, Limitada Poca, muy Limitada Producción de ATP (1 Mol de Glucógeno) 39 moles de ATP 3 moles de ATP -

Sistema de Acido Láctico (Glucólisis Anaeróbica) Sistema de ATP-PC Características (Sistema de Oxígeno) Sistema de  Acido Láctico  (Glucólisis Anaeróbica) Sistema de ATP-PC (Fosfágeno) Ejemplos de  Ejercicios  (Pruebas o Eventos  Deportivos) Maratón 10,00 m Natación: 1,500 m 400-800 m llanos Natación: 400 m Boxeo (asaltos de 3 minutos) 100 m planos 50 m estilo libre Pruebas de campo Duración > 3 minutos 1 - 3 minutos < 30 segundos Subproductos Finales Acido Pirúvico  Bióxido de Carbono  Agua (H2O) Acido Láctico  Alanina Creatina (C)  Fosfato (Pi)

Contribución relativa de las fuentes de energía aeróbicas y anaeróbicas durante ejercicios máximos de diferente duración

Contribución de los diferentes sistemas energéticos

Dinámica de los sustratos durante el ejercicio El glucógeno muscular aporta la principal fuente de energía a partir de los hidratos de carbono durante las fases iniciales del ejercicio y según aumenta la intensidad Al transcurrir el tiempo la glucosa sanguínea va aumentando su contribución al aporte energético, llegando a proporcionar aprox. un 30 % de los requerimientos energéticos En ejercicio moderado al cabo de unos 20 min., la energía aportada por la glucosa constituye entre un 40 y un 50 %, y el resto se obtiene fundamentalmente de las grasas

Reservas Corporales de combustibles y de energía

Los diferentes sistemas energéticos no actúan de forma independiente Relación entre el porcentaje de ATP aportado por los diferentes sistemas energéticos y el tiempo de la prueba Los diferentes sistemas energéticos no actúan de forma independiente

Factores determinantes Los principales factores que determinan la mezcla de sustratos energéticos durante el ejercicio son la intensidad y la duración, la forma física y el estado nutricional

Aporte de los Sustratos En ejercicios de baja intensidad, según aumenta la duración del ejercicio, el protagonismo de las grasas como combustible aumenta, mientras que los hidratos de carbono van disminuyendo su contribución