FISIOLOGIA DEL ESFUERZO FISICO Por: Dr. Raúl Huamán Rodriguez - Médico Deportólogo Asistente de la DINASEB - I.P.D. I.P.D.
El ejercicio o actividad física implica una serie de cambios y adaptaciones en el organis organismo mo destinados a cubrir los requerimientos de un m etabolismo incrementado. incrementad o. Estas modificaciones modificaciones t iene ienenn como objetivo fundamental mantener condiciones óptimas para llevar a c abo un trabajo f ísic ísicoo sin agotamiento. agotamiento. El mantener una b uena condición condición física significa significa alcanzar un óptimo nivel de consumo de oxígeno, evitar la acumulación de Acido Láctico muscular y mantener las reservas musculares de combustible que de agotarse significaría fatiga muscular. Esto depende de un adecuado manejo del oxigeno ambiental hasta s er llevado a la célula donde será finalmente usado para generar energía. La línea de conducción de oxigeno resume lo anterior. Po2 ambiental
Captación
Mitocondria
Energía
GASTO CARDI ACO
Consumo
Transporte
situación que se da bajo ciertas condiciones que como aumento de temperatura, acidez de la sangre, aumento del CO2, aumento de 2,3 DPG las cuales ocurren durante ejercicio intenso. El efecto neto de los cambios a nivel del sistema respiratorio respirator io es cap tar la mayor cantidad de oxígeno del aire ambiental y llevarlo al torrente sanguíneo. Los cambios en el sistema cardiovascular se ven fundamentalmente en el ejerci ejercicio cio dinámico o i sotó sotónico nico el cual obliga al empleo de gran masa muscular y por lo tanto a un incremento importante del consumo máximo de O xíg xígeno. eno. El con su sumo mo de oxígeno depende depende directamente del aumento del gasto cardiaco y la diferencia arteriovenosa arteriovenosa de oxígeno a ni vel tisular. tisular. A s u vez el Gasto Cardiaco, que es la cantidad de sangre que bombea el corazón en un minuto, es función del Volumen Sistólico (volumen de sangre por latido) y la frecuencia cardiaca. La frecuencia cardiaca aumenta en forma di directa recta al esfuerzo realizado mientras que el v olumen sistólico sistólico aumenta en el ejercicio submáximo llegando a un nivel en el cual se m ant antiene iene hasta el esfuerzo máximo en que tiende a caer. Estos dos factores condicionan un aumento del gasto cardiaco que en atletas puede ser 6 o 7 veces mayor que en un sedentario.
El impacto del ejercicio se da principalmente a nivel de sistema respiratorio, cardiovascular, muscular y metabólico. metabó lico. En el sistema respiratorio respiratorio s e produce un aumento de la Ventilación Minuto que es función del Volumen Vol umen Ti Tidal dal y de la Frecuencia Respiratoria Respiratoria que están relacionados relacionad os d irectame irectamente nte con l a intensidad de trabajo realizado. En el ejercicio inicial hay un aumento rápido que es por l a respuesta neurogénica (receptores musculoarticulares) musculoarti culares) para l uego ser más lenta deb ido a la respuesta humoral (potasio, ácido láctico y CO2). La respiración es el intercambio de gases (O2 y CO2) a nivel alveolo capilar. La pared alveolar, la pared capilar y el espacio intersticial constituyen la membrana respiratoria y en conjunto constituye la superficie de difusión. La facilidad de l os gases para atravesar esta membrana es la capacidad de difusión. En los atletas entrenados se aprecia un aumento de la capacidad de difusión principalmente por aumento de la superficie de difusión que significa que durante el ejercicio hay mas alveolos ventilados y más capilares abiertos en contacto con ellos.
Reposo Barras 3 No entrenados
Barras 2 Barras 1
Entrenados 0
10
20
30
40
VOLUMEN S IST ISTOLICO OLICO
140 120 100 80
Volumen
60
Sistólico
40 20 0
80
0
70 60 50
1 no atl etas
40
2 Patinadores
30
3 Nadadores
20
4 Remeros
10 0 1
2
3
4
El oxigeno y el CO2 viajan en la sangre disueltos o combinados químicamente. La unión del oxigeno con la hemoglobina hemoglob ina (Hb) está dada por la curva de dis oci ociación ación de la Hb. El aporte de oxígeno a los tejidos esta facilitadoo por la desviación facilitad desviación de esta curva a la derecha
45
50
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La diferencia a-v de oxígeno se incrementa por las condiciones a nivel muscular donde se extrae la mayor cantidad de oxí geno de la sangre capi lar lar,, la desvi ación de la curva de oxiH b a la derecha y la redistribución de flujo f lujo sanguíneo. Debemos tener en cuenta que estas variaciones son algo diferentes difere ntes en los sujetos se denta dentarios rios y los atletas. En las personas entrenadas el incremento en el Gasto Cardiaco y por ende del Consumo de Oxigeno depende basicamente del aumento en el volumen sistólico mientras que en los sujetos no entrenados el factor principal pri ncipal es el aumento de f recuencia cardiaca. cardiaca.
DISTRIBUCION DE FLUJO SANGUINEO R EP EPO SO
E J ER ERC IC IO IO
El consumo máximo de O2 es la máxima cantidad de oxígeno que el organismo pu ede absorber, absorber, transportar y consumir por unidad de tiempo y es un parámetro que nos da un índice de la capacidad física del deportista. CONSUMO DE OXIGENO Y SUS VARIABLES VARIABLES
El Umbral aneróbico es el momento en el que se inicia el incremento del ácido láctico por encima de los valores de reposo y puede ser expresado en términos de intensidad de carga de trabajo (FC, velocidad, watts). Es variable en sedentarios y entrenado estando por sobre el 80% del VO2 max. En atletas.
Las adaptaciones adaptaciones a nivel muscular se van a dar tanto en
reclutamiento de fibras por lo tanto mayor fuerza, y aumento tanto de la célula muscular como del área transver sal muscu lar lar.. El metabolismo de las grasas y carbohidratos durante el ejercicio tienen como objet objetivo ivo final la pr producción oducción de energía.. Esto tiene como bas energía basee u n complejo mecanismo de movilización hormonal que regula y adapta este metabolismo a la situación de esfuerzo. El aporte de energía es fundamental para la realización de un esfuerzo. La energía a usar proviene proviene de los tres sistemas energéticos principales. El sistema ATP-FC es el productor inmediato de energía, se agota rápidamente pero se recupera casi al instante, es útil en actividades menores a los 30 segundos (patadas, saltos, piques). El sistema del Acido Láctico que es puramente anaeróbico pro duce poca ca ntidad de ATP ATP y se se usa para esfuerzos de mayor duración (1 a 3 minutos). El sistema aeróbico o del oxígeno aporta mayor cantidad de energía que es útil en actividades de mayor tiempo (maratón, cross-country, natación). El concepto de Continuo Energético se refiere a la capacidad capaci dad de cada u no de estos sistemas de aportar energía según la actividad específica. El combustible que se usa para el ejercicio proviene de las 3 fuente s principal principales es de ali alimentos mentos como son carbohidratos, carbohi dratos, grasas grasas y proteínas proteínas.. Las pr proteínas oteínas no s on una fuente significativa salvo en condiciones de ayuno o ejercicio prolongado. Los carbohidratos y las grasas son la principal fuente de combustible para la vida diaria y en el ejercicio, su uso depende de la intens intensidad idad y duración de este. En ejercicios de gran intensidad y corta duración se usa básicamente los carbohidratos carbohidratos para obtener energía. Lo s carbohidratos carbohi dratos en el organismo provienen de tres compartimentos: Glucosa en sangre depende de la ingesta, ingesta, de la glucogenolísis gluc ogenolísis y de la gluconeogénesis gluconeogénesis Glucógeno hepático que es la principal reserva y se descompone para regular los niveles de glicemia por medio de l a glucogenolísis. Glucógeno Muscular: Reserva que se agota en ejercicios prolongados. Las grasas se usan en ejercicios de larga duración y baja intensidad. Se utilizan en forma de ácidos grasos que son liberados a la sangre y llegan a tejido muscular donde son metabolizados por el sistema aeróbico. El entrenamiento contribuye al uso de grasas como combustible, de esta manera "ahorra" reservas de glucógeno. Las adaptaciones hormonales que tienen como finalidad preservar preserv ar las reservas de combu sti stible ble en m úsculo e hígado utilizando otras sustancias principalmente grasas como fuente de energía. Hay Hay incremento en los niveles de catecolaminas, glucagón, hormona del crecimiento, corticoides que en el ejercicio inicial tienden a conservar los niveles de glucosa sanguí sanguínea nea por medio de la glucogenolísis gluc ogenolísis y la gluconeogénesis (formación de g lucosa
