Fisiologia del deporte 2013 espoch paralelo D

La fisiología del ejercicio aborda los límites
extremos a los cuales se puede someter a
diversos mecanismos corporales.

DEPORTISTAS VARONES Y
MUJERES
La fuerza por centímetro cuadrado del músculo
femenino puede ser la misma que la fuerza de
contracción en los varones, entre 3 y 4 kg/cm2.
El rendimiento de los deportistas varía entre
hombres y mujeres; Ejemplo: Una mujer en una
carrera de velocidad mostró un 11% inferior que la
velocidad del hombre.
Las mujeres pueden ser más rápidas que los
varones al cruzar nadando el canal de la Mancha,
donde la disponibilidad de grasa es una ventaja en
el aislamiento térmico y energía a largo plazo.

En los varones, la
testosterona secretada
por los testículos tiene un
EFECTO ANABOLISANTE,
favoreciendo el depósito
de proteínas en el
músculo.
En las mujeres los
estrógenos contribuyen
diferencias no tan
pronunciadas como la
testosterona
DEPORTISTAS VARONES Y
MUJERES

LOS MÚSCULO EN EL
EJERCICIO
La fuerza del músculo
está determinada por su
tamaño, con una FUERZA
CONTRACTIL MÁXIMA de
unos 3 a 4 kg/cm2.
Un levantador de pesas
puede tener una fuerza
contráctil de hasta 150
cm2, lo que se traduce
en 525kg la fuerza al
tendón rotuliano, por lo
que es fácil que este
tendón se rompa o se
arranque de su inserción.
La FUERZA EXCÉNTRICA
de los músculos es
aproximadamente un
40% mayor que la fuerza
contráctil, es decir si el
músculo se encuentra
contraído y se estira
como en un SALTO, se
necesita esta fuerza.
Por tanto la fuerza de
525kg llega a ser de
735kg durante la
contracción excéntrica,
esto agrava aún más los
desgarros del músculo y
el dolor muscular.

La potencia de la contracción
muscular es diferente de la fuerza
muscular, la potencia queda
determinada por la distancia de
contracción y el número de
veces que se contrae cada
minuto.
La potencia muscular se mide
normalmente en kilogramos
metros por minuto.
•Primeros de 8 a 10 segundos 7000kg-m/min
•Siguiente minuto 4000kg-m/min
•Siguientes 30 minutos 1700kg-m/min
La máxima potencia que se
alcanza con todos los músculos
trabajando es la siguiente:
LOS MÚSCULO EN EL
EJERCICIO

Otro parámetro es la
RESISTENCIA; esto
depende del aporte
nutritivo al músculo y
la cantidad de
glucógeno muscular,
antes de realizar el
ejercicio.
Cuando los atletas
corran a
velocidades típicos
su resistencia es la
siguiente:
LOS MÚSCULO EN EL
EJERCICIO
Diete rica en hidratos de carbono 240min
Dieta mixta 120min
Dieta rica en grasa 85min

SISTEMAS METABÓLICOS
MUSCULARES EN EL EJERCICIO
ADENOSÍN TRIFOSFATO.
Es la fuente de energía (ATP) que se utiliza para la
contracción muscular con la siguiente fórmula:
•Adenosina-PO3~PO3~PO3¯
Los enlaces que unen los radicales son de fosfato de alta
energía.
Cada uno de estos enlaces tiene 7300 cal. de energía por
mol de ATP.
Cuando se libera el primer fosfato el ATP se convierte en ADP
y al liberarse el segundo, el ADP se convierte en AMP.

SISTEMA DE FOSFOCREATINA- CREATINA
También llamada creatín fosfato, su fórmula es:
•Creatina~PO3¯
Este se puede descomponer en creatina y un ión fosfato, liberando grandes
cantidades de energía.
El enlace de la fosfo creatina tiene más energía que del ATP, 10300cal por mol.
Una característica especial de la transferencia de energía desde la fosfo
creatina al ATP es que produce una fracción de segundo.
La combinación del ATP y fosfo creatina se denomina sistema de fosfágenos de
alta energía, que proporciona la potencia muscular de unos 8 a 10 segundos, lo
suficiente para una carrera de 100 metros.
La energía del sistema de fosfágenos se utiliza para actividades físicas de
intensidad máxima y corta duración.

2. SISTEMA DE GLUCÓGENO ÁCIDO LÁCTICO.
El glucógeno muscular se rompe en glucosa y esta es utilizada para dar energía.
La fase inicial es la glucólisis (sin utilizar oxígeno), lo que se conoce como metabolismo
anaeróbico.
En la glucólisis cada molécula de glucosa forma 2 moléculas de ácido pirúvico y se libera
para formar 4 ATP.
Normalmente el piruvato entra en las mitocondrias de las células musculares (fase
oxidativa), y reacciona con el oxígeno para formar más moléculas de ATP.
Cuando la cantidad de oxígeno no es suficiente para la fase oxidativa, la mayor parte del
ácido pirúvico se convierte el ácido láctico, este se difunde al líquido intersticial y la
sangre.
Otra característica de este sistema es que puede formar ATP, unas 2,5 veces más rápido
que el mecanismo oxidativo de la mitocondria.
Este sistema puede proporcionar de 1,3 a 1,6 minutos de actividad máxima muscular.

3. SISTEMA AERÓBICO.
Es la oxidación de los alimentos en la
mitocondria para proporcionar energía.
Es decir, la glucosa, los ácidos grasos y los
aminoácidos de los alimentos se combinan
con el alimento para liberar energía, que se
utiliza para convertir el AMP, APD en ATP.

COMPARACIÓN DE SISTEMAS:
Las velocidades máximas de generación
de potencia expresadas en ATP son:
•Sistemas de fosfágenos 4 moles de ATP/min
•Sistema de glucógeno
•ácido láctico 2,5 moles de ATP/min
•Sistema aeróbico 1 moles de ATP/min
RESISTENCIA:
• Sistemas de fosfágenos 8 a 10 segundos
• Sistema de glucógeno ácido láctico
1,3 a 1,6 min
• Sistema aeróbico Tiempo
ilimitado por la
duración de
nutrientes

RESUMEN DE LOS SISTEMAS METABÓLICOS:
El sistema de fosfágenos es el que utiliza el músculo
para producir potencia durante unos pocos
segundos.
El sistema de glucógeno ácido láctico proporciona
una potencia extra durante las actividades como
en las carreras de 200 a 800 metros.
El sistema aeróbico se utiliza para las activiades
prolongadas.

RECUPERACIÓN DE LOS SISTEMAS
METABÓLICOS POR EL MÚSCULO DESPUÉS
DEL EJERCICIO
La energía del
sistema glucógeno
ácido láctico se
puede utilizar para
reconstituir la
fosfocreatina y el
ATP.
La energía del
sistema aeróbico se
puede utilizar para
reconstituir el ATP,
la fosfocreatina y el
sistema glucógeno
ácido láctico.
La reconstitución del
sistema ácido láctico
consiste en la
eliminación del exceso
del ácido láctico de los
líquidos corporales.
Esto es importante
porque el ácido
láctico provoca fatiga
extrema.
•- Una pequeña porción de ácido se convierte
en ácido pirúvico, el cual se metaboliza por
oxidación en todos los tejidos del cuerpo.
•- El resto del ácido láctico se convierte en
glucosa hepática y repone el glucógeno
muscular.
La eliminación del
ácido láctico se
produce de dos
maneras:

En las fases iniciales del
ejercicio intenso se agota la
energía aeróbica por dos
efectos:
• La deuda de oxígeno
• Vaciamiento de los depósitos de
glucógeno muscular.
RECUPERACIÓN DEL SISTEMA
AERÓBICO DESPUÉS DEL EJERCICIO

DEUDA DE OXÍGENO:
El cuerpo contiene almacenado
normalmente unos 2 litros de oxígeno.
Este oxígeno es el siguiente:
•- Medio litro de aire en los
pulmones.
•- 0,25 litros disueltos en los líquidos
corporales.
•- 1 litro combinado con la
hemoglobina de la sangre.
•- 0,3 litros almacenado en las
fibras musculares, combinado
con mioglobina.
En el ejercicio intenso casi todo este
oxígeno se utiliza en 1 minuto, luego
cuando el ejercicio termina, este
oxígeno tiene que ser repuesto
respirando cantidades extra de
oxígeno.
A todo este oxígeno que tiene que ser
reparado es unos 11,5 litros, esta es la
deuda de oxígeno.
La primera porción de la deuda de
oxígeno se conoce como deuda
alactácida y es de unos 3,5 litros.
La última porción se llama la deuda
de oxígeno por ácido láctico y
supone unos 8 litros.
RECUPERACIÓN DEL SISTEMA
AERÓBICO DESPUÉS DEL EJERCICIO

RECUPERACIÓN DEL
GLUCÓGENO MUSCULAR
La recuperación del vaciamiento del glucógeno se da en días.
Este proceso tiene 3 pasos:
•- En personas con una dieta rica en hidratos de carbono.
•- En personas con una dieta rica en grasas y proteínas.
•- En personas en ayunas.
Con la dieta rica en hidratos de carbono se produce una recuperación
completa en 2 días.
Con una dieta rica en grasas, proteínas o en ayunas la recuperación se
da después de 5 días.
IMPORTANCIA:
Es importante para un deportista hacer una dieta rica en hidratos de
carbono antes de un acontecimiento deportivo, y no participar en
ejercicios intensos 48 horas previas al acontecimiento.

NUTRIENTES UILIZANDOS EN LA
ACTIVIDAD MUSCULAR
Además de utilizar los
hidratos de carbono el
músculo utiliza la grasa
para obtener energía en
forma de ácidos grasos y
ácido acetoacético,
también utilizan en
menor grado proteínas
en forma de
aminoácidos.
En deportes de
resistencia que duran de
4 o 5 horas el glucógeno
muscular queda vacío y
no aporta energía para
la contracción muscular,
por lo que el músculo
depende de la energía
de las grasas.
La mayor energía es de
los hidratos de carbono
en los primeros segundo
o minutos del ejercicio,
pero cuando se agotan,
las grasas aportan del
60% al 85% de energía.

No toda la energía de los
hidratos de carbono
procede del glucógeno
muscular almacenado, ya
que en el hígado se
almacena la misma
cantidad de glucógeno
el cual puede liberarse a
la sangre en forma de
glucosa, y ser captado
por los músculos como
fuente de energía.
La soluciones de glucosa
administradas a un
deportista, le
proporcionan un 30% o un
40% de la energía para
ejercicios prolongados
como una maratón.
El glucógeno muscular y
la glucosa sanguínea son
los nutrientes energéticos
para la actividad
muscular intensa.
Para un ejercicio de
resistencia podemos
esperar que la grasa
proporcione más del 50%
de la energía necesaria
en las 3 a 4 horas.
NUTRIENTES UILIZANDOS EN LA
ACTIVIDAD MUSCULAR

EFECTO DEL ENTRENAMIENTO DEPORTIVO
SOBRE LOS MÚSCULOS Y EL RENDIMIENTO
MUSCULAR
El desarrollo muscular por el entrenamiento
depende de:
•- Los músculos que trabajen en descarga, aún cuando se
ejerciten durante horas aumentarán muy poco su fuerza.
•- Los músculos que se contraen más del 50% de la máxima fuerza
de contracción ganarán fuerza rápidamente, incluso si las
contracciones se realizan unas pocas veces al día.
Estudios han demostrado, que 6 contracciones
máximas realizadas en 3 series por 3 días a la
semana, aumentarán la fuerza muscular sin
producir fatiga muscular crónica.
Mediante este programa la fuerza muscular
aumenta un 30% en las 6 a 8 primeras semanas, con
ello aumenta la masa muscular a lo que se
denomina HIPERTROFIA MUSCULAR.

HIPERTROFIA MUSCULAR
El tamaño de los músculos
esta determinada en gran
parte por la herencia más el
nivel de secreción de la
testosterona.
Con el entrenamiento los
músculos se hipertrofian
desde un 30% a un 60%
adicional, la mayor parte
de esta hipertrofia es por un
aumento en el diámetro de
las fibras musculares.
Algunas fibras musculares
que han crecido se dividen
por la mitad, para formar
nuevas fibras, lo que
aumenta el número de las
fibras musculares.

Los cambios en el interior de las fibras
musculares hipertrofiadas son:
•Un mayor número de miofibrillas.
•- Un aumento hasta del 120% delas enzimas
mitocondriales.
•- Un aumento del 60% - 80% del sistema
fosfágenos, ATP y fosfocreatina.
•- Un aumento de hasta el 50% en el glucógeno
no almacenado.
•- Un aumento del 75% al 100% de triglicéridos
almacenados.
HIPERTROFIA MUSCULAR

FIBRAS MUSCULARES DE CONTRACCIÓN
RÁPIDA Y DE CONTRACCIÓN LENTA
Las diferencias básicas entre las fibras
de contracción lenta y rápida son:
•- Las fibras de contracción rápida
tienen un diámetro doble.
•- Las enzimas que liberan energía desde
los sistemas fosfágenos y del glucógeno
ácido láctico son 3 veces más activas
en la contracción rápida.
•- Las fibras de contracción lenta están
diseñadas para la resistencia y
contienen más mioglobina.
•- El número de capilares es mayor en las
fibras de contracción lenta.

DIFERENCIAS HEREDIATARIAS ENTRE
DEPORTISTAS EN LAS FIBRAS DE
CONTRACCIÓN RÁPIDAS Y LENTAS
El entrenamiento no ha demostrado poder cambiar las
proporciones de fibras rápidas y lentas, este rasgo
parece estar determinado por la herencia genética.
Esto nos ayuda a determinar que tipo de actividad es
más adecuada para cada persona.

RESPIRACIÓN DURANTE EL
EJERCICIO
La capacidad respiratoria tiene poca
importancia para los deportes tipo esprint, pero
es fundamental para deportes de resistencia.

CONSUMO DE OXÍGENO Y VENTILACIÓN
PULMONAR DURANTE EL EJERCICIO
El consumo de oxígeno normal es de unos
250ml/min, en condiciones máximas puede
aumentar así:
• Varón no entrenado 3600ml/min
• Varón entrenado 4000ml/min
• Corredor de maratón 5100ml/min

LÍMITES DE LA VENTILACIÓN
PULMONAR
La máxima capacidad
respiratoria es un 50% superior que
la ventilación pulmonar real
durante el ejercicio máximo.
Esto proporciona seguridad para
los deportistas, por un ventilación
extra en estas condiciones:
•- Ejercicio a grandes alturas.
•- Ejercicio en condiciones de mucho
calor.
•- Alteraciones en el sistemas respiratorio.

CAPACIDAD DE DIFUSIÓN DE
OXÍGENO EN LOS DEPORTISTAS
La capacidad de difusión de oxígeno
es la velocidad a la cual el oxígeno
se difunde, desde los alveolos
pulmonares hasta la sangre.
Se expresa como los mililitros de
oxígeno que difundirán cada minuto
por cada milímetro de mercurio, de
diferencia entre la presión alveolar
de oxígeno y la presión parcial de
oxígeno en la sangre pulmonar.

EFECTO DEL TABACO SOBRE LA VENTILACIÓN
El tabaco puede reducir el trabajo de un
deportista, por diversas razones:
•- La nicotina contrae los bronquiolos terminales de los
pulmones.
•- El efecto irritante del tabaco aumenta la secresión en el
árbol bronquial, y edema en los epitelios de revestimiento.
•- La nicotina paraliza los cilios en la superficie de las células
epiteliales respiratorias.
El resultado de estos efectos es la acumulación
de materia en las vías aéreas que aumenta aún
más la dificultad de respirar.

EFECTOS DE TABAQUISMO CRÓNICO:
Los fumadores crónicos desarrollar enfisema.
Esta enfermedad se caracteriza por:
•- Bronquitis crónica.
•- Obstrucción de muchos de los bronquiolos terminales.
•- Destrucción de las paredes alveolares.
En el enfisema grave el ejercicio más ligero puede
provocar dificultad respiratoria, la mayoría de estos
pacientes no pueden ni siquiera caminar sin jadear
para respirar.
EFECTO DEL TABACO SOBRE LA VENTILACIÓN

APARATO CARDIOVASCULAR
EN EL EJERCICIO
FLUJO SANGUÍNEO
MUSCULAR:
Una de las
funciones
cardiovasculares
en el ejercicio es
dar a los músculos
el oxígeno y
nutrientes
necesarios.
El flujo sanguíneo
muscular aumenta
durante el
ejercicio, y hasta
25 veces en el
ejercicio intenso.
La mitad de este
aumento se
produce por la
vaso dilatación
intramuscular, el
resto se debe al
aumento de la
presión arterial.

POTENCIA PRODUCIDA, CONSUMO DE
OXÍGENO Y GASTO CARDIACO DURANTE EL
EJERCICIO
Cada uno de estos factores se
relaciona:
• - La potencia producida por el músculo
aumenta el consumo de oxígeno.
• - El consumo de oxígeno dilata los vasos
sanguíneos musculares, aumentando el
retorno venoso y el gasto cardiaco.
Una persona no entrenada aumenta
su gasto cardiaco por 4 veces,
mientras que el deportista bien
entrenado unas 6 veces.

EFECTO DEL ENTRENAMIENTO EN LA
HIPERTROFIA CARDIACA Y EL GASTO
CARDIACO
Las cámaras
cardiacas de los
maratonianos y su
masa miocárdica
aumenta un 40%
más.
No sólo se
hipertrófian los
músculos
esqueléticos durante
el entrenamiento sino
también el corazón.
Este aumento del
tamaño del corazón
y su mayor bombeo
es exclusivamente,
para las actividades
de resistencia y no en
las de velocidad.
El bombeo cardiaco
es un 40% a un 50%
mayor en el atleta
entrenado.

FUNCIÓN DEL VOLUMEN SISTÓLICO Y DE LA
FRECUENCIA CARDIACA PARA AUMENTAR EL
GASTO CARDIACO
El volumen
sistólico
aumenta
de 105 a
162 ml.
La
frecuencias
cardiaca
aumenta
de 50 a 185
latidos/min.

EFECTO DE LAS CARIOPATÍAS Y EL
ENVEJECIMIENTO EN EL DEPORTE
Cualquier tipo de
enfermedad cardiaca
que reduzca el gasto
cardiaco provoca un
descenso en la potencia
muscular.
Una persona con
insuficiencia
cardiaca
congestiva,
presenta dificultad
para levantarse de
la cama y para
caminar.
El gasto cardiaco
máximo de las
personas mayores
también se reduce y
desciende un 50%,
entre los 18 y 80
años.

CALOR CORPORAL DURANTE
EL EJERCICIO
Toda la energía liberada por el metabolismo de los
nutrientes se convierte en calor corporal.
Esto podemos aplicarlo a la energía que provoca la
contracción muscular así:
•- Conversión de la energía de los nutrientes en trabajo muscular,
del 20% al 25%.
•- Toda la energía para el trabajo muscular se convierte en calor
corporal.
Cuando se realizan deportes de resistencia se
proporciona calor a los tejidos corporales internos.
En un día muy caluroso y húmedo, se puede
presentar una situación intolerable llamado golpe
de calor.

GOLPE DE CALOREn condiciones de mucho calor y
mucha humedad, y exceso de
ropa la temperatura corporal se
eleva hasta 41°C o 42°C.
Esta temperatura puede destruir
las células del cerebro, con
múltiples síntomas como;
debilidad extrema, agotamiento,
dolor de cabeza, mareo,
náuseas, sudoración profusa y
pérdida de conciencia.
Si no se trata este complejo
sintomático inmediatamente
puede conducir a la muerte,
aunque la persona haya
interrumpido el ejercicio su
temperatura no desciende.
El tratamiento es quitar toda la
ropa, rociar con agua el cuerpo,
los médicos prefieren la inmersión
total del cuerpo en agua que
contenga hielo picado.

LÍQUIDOS CORPORALES Y SAL
DURANTE EL EJERCICIO
Se han registrado pérdidas
de peso de hasta 2 a 5kg
en un periodo de 1 hora en
actividades de resistencia,
en calor y humedad.
Toda esta pérdida se da
por sudor, el descenso de
un 10% produce calambres
musculares, náuseas y otros
efectos.

REPOSICIÓN DE CLORURO
SÓDICO Y DE POTASIO
Si un deportista se llega a aclimatar al calor con
la actividad deportiva en 1 a 2 semanas, las
glándulas sudoríparas también se aclimatan, de
manera que la pérdida de sudor es menor.
Esta aclimatación de las glándulas se produce
por la aldosterona, que aumenta la reabsorción
de cloruro sódico del sudor antes que salga de la
piel.
La experiencia de militares en el desierto, tienen
pérdidas de potasio, esto se debe a la secreción
de aldosterona, por lo que se pierde potasio por
la orina y el sudor.

FÁRMACOS Y DEPORTISTAS
LA CAFEÍNA:
•Aumenta el rendimiento deportivo, en un experimento un
maratoniano redujo el tiempo de carrera en un 7%, por el empleo de
cafeína similares en 1 a 3 tazas de café.
ANDRÓGENOS:
•Aumenta la fuerza muscular en mujeres y en varones.
•En los varones las hormonas sexuales provocan un descenso de la
función testicular, disminución de la formación de esperma y una baja
secreción de testosterona, durante meses o indefinidamente.
•En una mujer los efectos son: vello facial, voz grave, piel más áspera e
interrupción de la menstruación.
•El uso de anfetaminas y cocaína causan la muerte por fibrilación
ventricular en pocos segundos.

LA BUENA FORMA FÍSICA
PROLONGA LA VIDA
Las personas que
mantienen una forma
física apropiada
presentan el
beneficio adicional
de prolongar la vida.
En las edades de 50
a 70 años, la
mortalidad es 3
veces menor en la
gente con buena
forma física.

¿POR QUÉ LA BUENA FORMA FÍSICA
PROLONGA LA VIDA?
Reduce la enfermedad cardiovascular:
•- Mantiene la presión arterial baja.
•- Reduce colesterol, LDL y aumenta HDL.
Los deportistas de 80 años pueden tener
una reserva respiratoria doble, importante
cuando tienen cuadros de neumonía.
LA BUENA FORMA FÍSICA
PROLONGA LA VIDA

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