FISIOLOGÍA DEL EJERCICIO. RESPUESTAS Y ADAPTACIONES FISIOLÓGICAS CON EL EJERCICIO

                                    FISIOLOGÍA DEL EJERCICIO

CONTENIDO

Respuestas y adaptaciones fisiológicas con el ejercicio.

1. Utilización de los sustratos metabólicos durante el ejercicio
2. Respuestas y adaptaciones musculares con el ejercicio

1. Tipos de fibra muscular
2. Tipos de contracción musculares

1. Respuestas y adaptaciones cardiovasculares y respiratorias con el ejercicio

1. Mecanismos reguladores
2. Frecuencia cardiaca
3. Volumen sistólico
4. Gasto cardíaco
5. Presión arterial
6. Frecuencia respiratoria
7. Volumen corriente
8. Volumen minuto respiratorio
9. Consumo de oxígeno
10. Eliminación de dióxido de carbono
11. Cociente respiratorio
12. Equivalente respiratorio de oxígeno
13. Intercambio y transporte de gases

1. Pautas para la prescripción del ejercicio

RESPUESTAS Y ADAPTACIONES FISIOLÓGICAS CON EL EJERCICIO.

Introducción:

El concepto de ejercicio cambia según las diferentes fuentes de la literatura. Para la Comisión del Comité Olímpico Internacional (C.O.I.), ejercicio se define como “cualquier movimiento corporal debido a una contracción muscular voluntaria que genere un gasto energético mayor al reposo”. Y se expresa en las actividades cotidianas, las actividades físicas recreativas y el deporte.

Para cubrir este gasto extra de energía se presentan respuestas en los diferentes sistemas del individuo; cuando la actividad física se realiza en forma periódica y programada se obtienen adaptaciones fisiológicas que permanecen aún durante el reposo.

Estas modificaciones y adaptaciones dependen del tipo, la intensidad y la duración del ejercicio que se realiza, ya sea estático o dinámico. El ejercicio se puede clasificar según el tipo de metabolismo que se utiliza para el suministro de energía (aeróbico, anaeróbico), el tipo de contracción que se realiza (estático, dinámico) o según el objetivo de éste (recreativo, terapéutico, competitivo).

I. Utilización de los sustratos metabólicos durante el ejercicio

Diana Patricia Díaz Hernández, MD.

MSc Fisiología del Ejercicio, Universidad de Antioquia.

Profesora de la Facultad de Medicina de la Universidad de Antioquia.

El  adenosintrifosfato (ATP) es el sustrato energético inmediato utilizado por la célula muscular. Ahora bien, con el fin de resintetizar el ATP que se utiliza y mantener los depósitos, el músculo cuenta con tres sistemas:  

1) El de la fosfocreatina (PC), 2) la glicólisis anaeróbica (glucolítico/glucogenolítico), y 3) el metabolismo  aeróbico. Cada una de ellos tiene una participación mayor según la intensidad y la duración de la actividad física; es así como, en actividades de pocos segundos de duración y de alta intensidad utilizan, principalmente el sistema de los fosfágenos (ATP, PC); en actividades de alta intensidad y de 30 a 60 segundos de duración utilizan, preferentemente, el metabolismo glicolítico/glicogenollítico y, actividades de mayor duración con intensidades así sean moderadas o leves utilizan, predominantemente, el metabolismo aeróbico.

La hidrólisis del ATP (ATP  → ADP + Pi + 46 KJ) da la energía requerida para la contracción muscular; sin embargo, las reservas de ATP son sólo de 5x10-6 moles por gramo de tejido muscular, con una concentración igual en las fibras musculares tipo I y tipo II; estas reservas cubren las demandas energéticas sólo durante 0,5 segundos de actividad física intensa; por lo que el ATP actúa no como un deposito de energía, sino como un sistema que transfiere energía.

Ahora bien, la PC es el sustrato que más rápidamente provee el ATP requerido, ya que sólo compromete una vía enzimática (PC + ADP → ATP + creatina), con la participación de la enzima creatinquinasa, esta enzima se activa cuando incrementan las concentraciones citoplasmáticas de ADP y se inhibe, en cambio, cuando las concentraciones de ATP son altas: Las reservas musculares de PC son tres veces superiores a las del ATP (15 x10-6 mol/g de tejido muscular). En reposo el contenido de fosfocreatina en las fibras musculares tipo I es 5 a 15 % menos que en las fibras tipo II; su resíntesis se realiza en la recuperación, a partir del ATP obtenido mediante el metabolismo aeróbico, y al parecer es completa luego de cuatro minutos. La resíntesis de PC es más alta en los deportistas de resistencia que en los de potencia.

Si la actividad física continúa y las demandas energéticas son mayores, lar reservas de PC disminuyen; se incrementan las concentraciones de ADP, AMP y protones libres en la célula muscular las cuales activan las utilización de otros sustratos metabólicos como la glucosa o el glucógenos a través del sistema glicolítico-glicogenolítico anaeróbico; con la formación de piruvato y posteriormente lactato y una ganancia neta de dos moléculas ATP a partir de una molécula de glucosa o de tres a partir de una de glucógeno. Esta vía metabólica no requiere del oxígeno, aunque el piruvato producido puede participar, posteriormente, en la síntesis de ATP por la vía aeróbica. El ingreso de la glucosa a la célula muscular requiere de un transportador específico, el GLUT4, dependiente de insulina; luego de la glucosa ingresar a la célula requiere ser fosforilada a glucosa seis fosfato (Glucosa 6P) por acción de la hexoquinasa II; once pasos, catalizados enzimáticamente, se realizan en el citoplasma, con la formación, como se dijo antes, de dos moléculas de piruvato a partir de una de glucosa. El paso de piruvato a lactato tiene el objetivo de mantener el estado redox del citoplasma, el piruvato reoxida el NADH + H+ reduciéndose a lactato (piruvato + NADH + H+ → lactato + NAD+).

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