Utilizacion de energia_por_el_musculo

10. UTILIZACIÓN DE ENERGÍA10. UTILIZACIÓN DE ENERGÍA
POR EL MÚSCULOPOR EL MÚSCULO
La energía para la contracción muscular procedeLa energía para la contracción muscular procede
del ATP (ATP → ADP+Pi). Este nucleótido esdel ATP (ATP → ADP+Pi). Este nucleótido es
regenerado por distintos sistemas dependiendoregenerado por distintos sistemas dependiendo
de la situaciónde la situación
 Sistema de la creatina fosfatoSistema de la creatina fosfato
 Glucolisis anaerobiaGlucolisis anaerobia
 Oxidación de sustratos.Oxidación de sustratos.

FUENTES DE ENERGÍA EN ELFUENTES DE ENERGÍA EN EL
EJERCICIOEJERCICIO
Dependen de la intensidad del ejercicio asíDependen de la intensidad del ejercicio así
podemos distinguir:podemos distinguir:
 Reposo: el músculo utiliza principalmente ácidosReposo: el músculo utiliza principalmente ácidos
grasosgrasos
 Trabajo: el músculo consume ATP que proviene deTrabajo: el músculo consume ATP que proviene de
 CPCP
 Glucosa procedente del glucógenoGlucosa procedente del glucógeno
 Glucosa procedente de la sangreGlucosa procedente de la sangre
 AGAG

Producción de energíaProducción de energía
Lactato

Ciclo de la alanina/glucosaCiclo de la alanina/glucosa

Fosforilación oxidativaFosforilación oxidativa

Reacciones catabólicas y anabólicasReacciones catabólicas y anabólicas

SISTEMA DE LA CREATINASISTEMA DE LA CREATINA
FOSFATOFOSFATO
 El músculo utiliza un compuesto forforilado,El músculo utiliza un compuesto forforilado,
(fosfágeno) la creatina fosfato (fosfocreatina, PC) como(fosfágeno) la creatina fosfato (fosfocreatina, PC) como
reserva energética. La PC, a diferencia de lo que ocurrereserva energética. La PC, a diferencia de lo que ocurre
con el ATP, no participa directamente en las reaccionescon el ATP, no participa directamente en las reacciones
de transferencia de energía, sino como depósito,de transferencia de energía, sino como depósito,
transfiriendo su energía en forma de enlace fosfato altransfiriendo su energía en forma de enlace fosfato al
ADP, para originar ATP. La reacción está catalizadaADP, para originar ATP. La reacción está catalizada
por la creatina quinasa. La creatina se sintetiza a partirpor la creatina quinasa. La creatina se sintetiza a partir
del aminoácido glicina.del aminoácido glicina.

SISTEMA DE LA CREATINA FOSFATO
PC +ADP
C +ATPCK

SISTEMA DE LA CREATINA FOSFATOSISTEMA DE LA CREATINA FOSFATO
Concentraciones (mM)
ATP PC
Músculo esquelético 5 20
Musculo cardiaco 1,5 2
Músculo liso 2 0,7

EJERCICIO: INTENSIDADEJERCICIO: INTENSIDAD

EJERCICIO: DURACIÓNEJERCICIO: DURACIÓN

EJERCICIOEJERCICIO
 En el trabajo intenso (sprint) el PC se agota a los 15En el trabajo intenso (sprint) el PC se agota a los 15
segundos, y el ATP casi al mismo tiempo. El organismosegundos, y el ATP casi al mismo tiempo. El organismo
humano renueva diariamente cantidad de equivalente alhumano renueva diariamente cantidad de equivalente al
peso corporal.peso corporal.
 La glucólisis es activa durante 3-4 minutos es máximaLa glucólisis es activa durante 3-4 minutos es máxima
en los ejercicios intensos que duran 1-2 min. En estosen los ejercicios intensos que duran 1-2 min. En estos
casos el láctico (lactato) en el músculo puede aumentarcasos el láctico (lactato) en el músculo puede aumentar
de 1mmol/kg de músculo a 25. La oxidación mantienede 1mmol/kg de músculo a 25. La oxidación mantiene
las necesidades energéticas durante horas. El aumentolas necesidades energéticas durante horas. El aumento
del láctico produce inhibición de la glucólisis de ladel láctico produce inhibición de la glucólisis de la
glucogenolísis y disminución de la contracción (ver másglucogenolísis y disminución de la contracción (ver más
adelante)adelante)

MEDICION DE LA UTILIZACIÓN DEMEDICION DE LA UTILIZACIÓN DE
ENERGÍA EN EL EJERCICIO AERÓBICOENERGÍA EN EL EJERCICIO AERÓBICO
 Calorimetría directa: difícil de realizar.Calorimetría directa: difícil de realizar.
 Calorimetría indirecta: medición de gases respiratorios.Calorimetría indirecta: medición de gases respiratorios.
La cantidad de oxigeno necesaria para la combustión diferente en hidratos deLa cantidad de oxigeno necesaria para la combustión diferente en hidratos de
carbono, aminoácidos y grasas. De esta forma se establecen dos índices,carbono, aminoácidos y grasas. De esta forma se establecen dos índices,
 P/O (formación de ATP/consumo de oxígeno), sólo se puede medirP/O (formación de ATP/consumo de oxígeno), sólo se puede medir
““in vitroin vitro””
 Grasas = 5,6Grasas = 5,6
 Glucosa = 6,3Glucosa = 6,3
 cociente respiratorio CR= VCO2/VO2 (producción de carbónicocociente respiratorio CR= VCO2/VO2 (producción de carbónico
/consumo de oxígeno)/consumo de oxígeno)
 glucosa = 1glucosa = 1
 palmítico = 0,7palmítico = 0,7
 Aminoácidos = 0,8Aminoácidos = 0,8

CRCR
 El coeficienteEl coeficiente
respiratorio puederespiratorio puede
analizarse, midiendo elanalizarse, midiendo el
consumo de oxígeno y laconsumo de oxígeno y la
producción de CO2producción de CO2
mientras que el individuomientras que el individuo
realiza ejercicio y nos darealiza ejercicio y nos da
una idea de la naturalezauna idea de la naturaleza
del combustible que sedel combustible que se
está utilizandoestá utilizando

CRCR
CR Energía producida
kcal/L O2
% utilización
H.C grasas
0,71 4,69 0,0 100,0
0,75 4,74 15,6 84,4
0,80 4,80 33,4 66,6
0,85 4,86 50,7 49,3
0,90 4,92 67,5 32,5
0,95 4,99 84,0 16,0
1,00 5,05 100,0 0,0
El valor de CR en reposo es de 0,78-0,8 es decir
en esta situación se utilizan más grasas que H.C.

CR: limitaciones del métodoCR: limitaciones del método
 Presupone que el O2 permanece constante en elPresupone que el O2 permanece constante en el
organismo (hemoglobina, mioglobina), lo cual esorganismo (hemoglobina, mioglobina), lo cual es
aproximadamente correcto, y que la liberación de CO2aproximadamente correcto, y que la liberación de CO2
en el pulmón es la misma que en las células, lo que esen el pulmón es la misma que en las células, lo que es
incorrecto.incorrecto.
 No considera la oxidación de aminoácidos, que en elNo considera la oxidación de aminoácidos, que en el
ejercicio de larga duración puede representar el 10% delejercicio de larga duración puede representar el 10% del
aporte energético.aporte energético.
 No considera las consecuencias de la acumulación deNo considera las consecuencias de la acumulación de
lactato en el músculo.lactato en el músculo.

Métodos estimativos: PWC 170Métodos estimativos: PWC 170
Physical Work Capacity 170 (Wahlund) 1948:Physical Work Capacity 170 (Wahlund) 1948:
se realizará en prácticas.se realizará en prácticas.

CCONSECUENCIAS DE LACCONSECUENCIAS DE LA
UTILIZACIÓN DE ENERGÍA EN ELUTILIZACIÓN DE ENERGÍA EN EL
EJERCICIO ANAERÓBICOEJERCICIO ANAERÓBICO
Cuando se realiza un ejercicio anaeróbico la demanda deCuando se realiza un ejercicio anaeróbico la demanda de
oxigeno no se mantiene al principio , en el cual ésta esoxigeno no se mantiene al principio , en el cual ésta es
mayor que el consumo. Esto crea un “déficit de O2”,mayor que el consumo. Esto crea un “déficit de O2”,
que es equivalente al exceso de consumo en elque es equivalente al exceso de consumo en el
postejercicio. Este déficit se debe apostejercicio. Este déficit se debe a
 recuperación del sistema ATP/PCrecuperación del sistema ATP/PC
 gluconeogénesis/glucogenogénesis a partir del lactatogluconeogénesis/glucogenogénesis a partir del lactato
 recuperación del gasto de O2/producción de CO2 inicialrecuperación del gasto de O2/producción de CO2 inicial
 recuperación de la temperaturarecuperación de la temperatura

(post-exercise oxygen consumption)

Umbral de lactatoUmbral de lactato
 La concentración normal de lactato esLa concentración normal de lactato es
aproximadamente de 1 mmol/L de sangre.aproximadamente de 1 mmol/L de sangre.
El umbral de lactado e expresa en funciónEl umbral de lactado e expresa en función
del O2 consumido y expresa el punto en eldel O2 consumido y expresa el punto en el
que comienza a acumularse en sangreque comienza a acumularse en sangre
(OBLA, onset blood lactate accumulation(OBLA, onset blood lactate accumulation
=2-4 moles/litro O2.=2-4 moles/litro O2.
 Este umbral es más alto en los sujetosEste umbral es más alto en los sujetos
entrenadosentrenados

Umbral de lactatoUmbral de lactato

CONSUMO ENERGÉTICO ENCONSUMO ENERGÉTICO EN
REPOSO Y EJERCICIOREPOSO Y EJERCICIO
El consumo de O2 en reposo es de 0,3 L/min., o lo que es loEl consumo de O2 en reposo es de 0,3 L/min., o lo que es lo
mismo, de 18L/h o de 432 L/día. Si tenemos en cuenta que enmismo, de 18L/h o de 432 L/día. Si tenemos en cuenta que en
reposo el CR es aproximadamente de 0,8 lo que equivale a 4,8reposo el CR es aproximadamente de 0,8 lo que equivale a 4,8
kcal/L O2, el gasto calórico diario en reposo será de 4,8 x 432kcal/L O2, el gasto calórico diario en reposo será de 4,8 x 432
=2.074 kcal.. Es decir si en un individuo medimos su consumo=2.074 kcal.. Es decir si en un individuo medimos su consumo
de O2, podemos aproximar con bastante exactitud cual es sude O2, podemos aproximar con bastante exactitud cual es su
consumo energético. El valor anterior define lo que se denominaconsumo energético. El valor anterior define lo que se denomina
““METABOLISMO BASALMETABOLISMO BASAL”, es decir el gasto calórico en”, es decir el gasto calórico en
condiciones basales.Estas condiciones se definen por:condiciones basales.Estas condiciones se definen por:
 Sueño anterior a la prueba de al menos 8 horasSueño anterior a la prueba de al menos 8 horas
 12 horas de ayuno antes de la prueba12 horas de ayuno antes de la prueba
 Realización a temperatura de 22ºCRealización a temperatura de 22ºC
 Ruido, luz etc.. controladosRuido, luz etc.. controlados

El MB en individuos normales está en relación conEl MB en individuos normales está en relación con
 Masa muscularMasa muscular
 Sexo (más alto en hombres por tener mayor masa muscular)Sexo (más alto en hombres por tener mayor masa muscular)
 Superficie corporal (mas alto cuanto más alta es ésta)Superficie corporal (mas alto cuanto más alta es ésta)
 EdadEdad
El MB aumenta en circunstancias patológicas:El MB aumenta en circunstancias patológicas:
 HipertiroidismoHipertiroidismo
 EstrésEstrés
 Disminuya en el hipotiroidismo.Disminuya en el hipotiroidismo.
 El consumo calórico desde este valor basal de aproximadamenteEl consumo calórico desde este valor basal de aproximadamente
2.000 Kcal., puede elevarse a 10.0000 en deportistas con2.000 Kcal., puede elevarse a 10.0000 en deportistas con
esfuerzo importante.esfuerzo importante.

 CAPACIDAD MÁXIMA PARA EL EJERCICIOCAPACIDAD MÁXIMA PARA EL EJERCICIO
El ejercicio aumenta las demandas de O2 del organismo,El ejercicio aumenta las demandas de O2 del organismo,
hasta que se llega a un límite, el consumo máximo dehasta que se llega a un límite, el consumo máximo de
O2 (VO2max), también llamado capacidad aeróbicaO2 (VO2max), también llamado capacidad aeróbica
máxima. Este parámetro es considerado, generalmente,máxima. Este parámetro es considerado, generalmente,
como el que mejor se correlaciona con el ajustecomo el que mejor se correlaciona con el ajuste
cardiorrespiratorio de un deportista.cardiorrespiratorio de un deportista.
La VO2max es el parámetro que, a corto plazo, más seLa VO2max es el parámetro que, a corto plazo, más se
modifica con el entrenamiento. Tras varias semanas semodifica con el entrenamiento. Tras varias semanas se
logra duplicar o triplicar su valor, y además es ellogra duplicar o triplicar su valor, y además es el
parámetro que más influye sobre los mejores resultadosparámetro que más influye sobre los mejores resultados
que se obtiene tras esas semanas.que se obtiene tras esas semanas.

 LA VO2 es la cantidadLA VO2 es la cantidad
de O2 consumidode O2 consumido
(mL)/ Kg de peso(mL)/ Kg de peso
corporal /minuto y estácorporal /minuto y está
en rela-ción con elen rela-ción con el
trabajo reali-zado y eltrabajo reali-zado y el
consumo energético.consumo energético.
 En igualdad de marca,En igualdad de marca,
por ejemplo maratón,por ejemplo maratón,
es mejor aquel que laes mejor aquel que la
have a valores máshave a valores más
bajos de VO2bajos de VO2

Valores de VO2mValores de VO2m
•Adulto sedentario: 20 mL/kg/min
•Joven varón activo: 44-50 (mujer, 38-42)
•A partir de los 30 años disminuye un 1%
anual
•Los máximos históricos están en 94
(hombre) y 74 (mujer)

FATIGAFATIGA
 Sensación de cansancio + reducción delSensación de cansancio + reducción del
rendimiento muscular.rendimiento muscular.
 CAUSASCAUSAS
 Sistemas energéticosSistemas energéticos
 DesechosDesechos
 Sistema nerviosoSistema nervioso
 Mecanismo contráctilMecanismo contráctil

FATIGAFATIGA
 Sistemas energéticosSistemas energéticos
 Agotamiento de PC/ATP. Este sistema se agota rápidamenteAgotamiento de PC/ATP. Este sistema se agota rápidamente
y esto depende en gran parte del ritmo que se mantenga.y esto depende en gran parte del ritmo que se mantenga.
 Agotamiento del glucógeno muscular. Existe una correlaciónAgotamiento del glucógeno muscular. Existe una correlación
entre este parámetro y la intensidad dureza del ejercicio que elentre este parámetro y la intensidad dureza del ejercicio que el
deportista percibe. Cuanto más bajo es el glucógeno eldeportista percibe. Cuanto más bajo es el glucógeno el
esfuerzo se percibe mayor. El “muro” de los maratonianos seesfuerzo se percibe mayor. El “muro” de los maratonianos se
debe al agotamiento del glucógeno; esto sucede másdebe al agotamiento del glucógeno; esto sucede más
rápidamente en las fibras rápidas que en las lentas, y se agotarápidamente en las fibras rápidas que en las lentas, y se agota
antes en el gemelo que en el vasto externo y en el sóleo.antes en el gemelo que en el vasto externo y en el sóleo.
 El agotamiento del glucógeno hepático hace que aparezcaEl agotamiento del glucógeno hepático hace que aparezca
hipoglucemia, con sus síntomas.hipoglucemia, con sus síntomas.

 Productos de desecho:Productos de desecho:
 Ácido láctico: se eleva mucho más en los sprinters que en losÁcido láctico: se eleva mucho más en los sprinters que en los
fondistas. Debido a la liberación de protones (el lácticofondistas. Debido a la liberación de protones (el láctico
produce lactato y H+) el pH del músculo disminuye,produce lactato y H+) el pH del músculo disminuye,
pudiendo pasar de 7,2 (normal) a 6,4 (agotmmiento)pudiendo pasar de 7,2 (normal) a 6,4 (agotmmiento)
 A pH 6,9 se inhibe la glucólisis muscularA pH 6,9 se inhibe la glucólisis muscular
 A pH 6, 4 se inhibe la glucogenolisis y la interacción de la miosinaA pH 6, 4 se inhibe la glucogenolisis y la interacción de la miosina
con la actinacon la actina
 Tras un sprint el pH tarda más de 30 min. EnTras un sprint el pH tarda más de 30 min. En
recuperarserecuperarse
FATIGAFATIGA

 Factores neurogénicos:Factores neurogénicos:
 Disminución de la secreción de acetilcolinaDisminución de la secreción de acetilcolina
 Cambio en la actividad de la acetilcolin esterasaCambio en la actividad de la acetilcolin esterasa
 Elevación del umbral de la membrana paraElevación del umbral de la membrana para
despolarizarsedespolarizarse
 Disminución de la sensibilidad del receptor deDisminución de la sensibilidad del receptor de
acetilcolinaacetilcolina
 Disminución del K+ intracelularDisminución del K+ intracelular
FATIGAFATIGA

Adaptaciones neuromusculares: alAdaptaciones neuromusculares: al
entrenamientoentrenamiento
 El entrenamiento facilita que se movilicenEl entrenamiento facilita que se movilicen
más unidades motoras, posiblemente amás unidades motoras, posiblemente a
través de una mejor coordinación entre lostravés de una mejor coordinación entre los
estímulos y las inhibiciones (como lasestímulos y las inhibiciones (como las
procedentes del órgano tendinoso de Golgi)procedentes del órgano tendinoso de Golgi)
o, simplemente, reclutando más unidadeso, simplemente, reclutando más unidades
motorasmotoras

 Hipertrofia muscular: no es la responsable del aumentoHipertrofia muscular: no es la responsable del aumento
de la fuerza a corto plazo, pero si en entrenamientosde la fuerza a corto plazo, pero si en entrenamientos
largos. La hipertrofia de un órgano puede deberse a doslargos. La hipertrofia de un órgano puede deberse a dos
hechos:hechos:
 Aumento del tamaño de las células, fibras musculares enAumento del tamaño de las células, fibras musculares en
nuestro caso, que contienen más miofibrillas.nuestro caso, que contienen más miofibrillas.
 Aumento en el número de las células que componen elAumento en el número de las células que componen el
órgano. Está demostrada en estudios con animales (gatos), yórgano. Está demostrada en estudios con animales (gatos), y
en culturistas y se supone que este crecimiento se realiza,en culturistas y se supone que este crecimiento se realiza,
sobre todo, a expensas de fibras rápidas.sobre todo, a expensas de fibras rápidas.

 Además, hay que distinguir la llamadaAdemás, hay que distinguir la llamada
“hipertrofia temporal”, que se produce tras un“hipertrofia temporal”, que se produce tras un
ejercicio, en la que no hay aumento del tamañoejercicio, en la que no hay aumento del tamaño
de las fibras ni en su número sino aumento en elde las fibras ni en su número sino aumento en el
volumen debido principalmente a edemavolumen debido principalmente a edema
(inflamación muscular aguda)(inflamación muscular aguda)

Alteraciones muscularesAlteraciones musculares
 Atrofia: por denervación (parapléjicos,Atrofia: por denervación (parapléjicos,
poliomielitis), inmovilización. Afecta más a laspoliomielitis), inmovilización. Afecta más a las
fibras rápidas.fibras rápidas.
 Inflamación muscular agudaInflamación muscular aguda
 Inflamación muscular tardíaInflamación muscular tardía
 AgujetasAgujetas
 LesionesLesiones

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