fisiologia del ejercicio

1. 1
Módulo II, Grupo B
Bioquímica
Tema:
“Alteraciones fisiológicas y
bioquímicas durante el ejercicio.”
Integrantes:
García Maza Diana Laura
Espinosa Morales Yesenia Gabriela
Méndez Lázaro Orlando Daniel
Molina Acuña Yulisbeth del Carmen
Pérez Santeliz Alejandra del Roció

2. 2
ÍNDICE
Introducción……………………………………………………………………………………………………………………………...4
FISIOLOGÍA DEL EJERCICIO
¿Qué es el ejercicio?...................................................................................................................................5
Definición de la fisiología del ejercicio……………………………………………………………………………………..5
Diferencia entre ejercicio y acondicionamiento físico…………………………………………………………….5
¿Cómo reduce la práctica regular de ejercicio físico y la morbilidad y mortalidad?.............6
¿Qué es la homeostasia?..........................................................................................................................6
Como el ejercicio pone a prueba la homeostasia……………………………………………..……………………7
Cambios fisiológicos con el ejercicio………………………………………………………………………………………….7
Relación del ejercicio con el oxígeno………………………………………………………………………………………..8
¿Qué es el déficit de oxígeno?.................................................................................................................8
Carga de trabajo máxima……………………………………………………………………………………………………….8
Factores que influyen en la excitación de oxigeno…………………………………………………………………8
De que depende el contenido de oxígeno en la sangre………………………………………………………..9
¿Qué es el efecto Bohr?..........................................................................................................................10
¿Cómo se incrementa el aporte de oxigeno durante el ejercicio?..............................................10
Funciones que desempeña el aparato respiratorio durante el ejercicio…………………………….10
Modificación de la ventilación con el ejercicio cada minuto………..............................................10
Regulación de la respuesta ventilatoria al ejercicio………………………………………………………………11
Señales que indican al centro de control respiratorio que modifique la ventilación………….11
¿Cuáles predominan en la regulación ventilatoria durante el ejercicio, los
quimiorreceptores o los estímulos aferentes neurales?....................................................................11
¿Qué ocurre con el pH arterial durante el ejercicio?.......................................................................11
¿Cómo actúa el aparato respiratorio en el equilibrio acido básico durante el ejercicio?....12
¿Restringe la respiración el rendimiento durante el ejercicio?.....................................................12
¿Puede limitar el sistema muscular el ejercicio en alguna circunstancia?...............................12
¿Puede limitar el sistema pulmonar el ejercicio en atletas de alto rendimiento?.................12
¿El sistema cardiovascular limita la capacidad para el ejercicio?..............................................12
¿Qué es el umbral anaeróbico?............................................................................................................13

3. 3
¿A qué se debe el aumento repentino de los valores sanguíneos de lactato?........................13
¿Por qué es importante el umbral lactato?......................................................................................13
¿Qué es el umbral ventilatorio?...........................................................................................................13
¿Qué es la fatiga?.....................................................................................................................................14
¿Qué es dmit?............................................................................................................................................14
¿Cuáles factores limitan el consumo máximo de oxigeno?...........................................................14
¿Qué factores limitan el rendimiento anaeróbico?.........................................................................14
¿Cuáles son las adaptaciones que sufren los músculos en el
entrenamiento de resistencia?..............................................................................................................15
¿Cuáles son las adaptaciones respiratorias que ocurren en el
entrenamiento aeróbico?.......................................................................................................................16
¿Se modifica la extracción de oxigeno con el entrenamiento aeróbico?..................................16
¿Cambia el umbral de lactato con el entrenamiento aeróbico?................................................17
Respiración durante el ejercicio…………………………………………………………………………………………..….17
Consumo de oxígeno y ventilación pulmonar durante el ejercicio……………………………………..17
Límites de la ventilación pulmonar……………………………………………………………………………………….18
Gases sanguíneos durante el ejercicio………………………………………………………………………....…………19
Efecto del tabaco sobre la ventilación pulmonar durante el ejercicio………………………………20
Patrones generales de las respuestas y adaptaciones fisiológicas al ejercicio y al
entrenamiento………………………………………………………………………………………………………………………….21
Modelo general de las respuestas al ejercicio……………………………………………………………………….21
Específicos de una respuesta fisiológica al ejercicio……………………………………………………………...22
Vía intrínseca (o local)…………………………………………………………………………………………………………….23
Modelo general de las adaptaciones al entrenamiento………………………………………………………24
Conclusión………………………………………………………………………………………………………………..………………25
Bibliografía……………………………………………………………………………………………………………………………...26

4. 4
INTRODUCCIÓN
Es este trabajo hablaremos de la integración y función corporales durante el ejercicio, y la
manera en que este modifica la estructura y función del organismo. Ello incluye las
respuestas agudas al ejercicio, así como los beneficios para la salud derivados de esta
actividad física. La actividad física o el ejercicio muscular es la contracción repetida de
grupos de músculos que permiten el movimiento de una o más articulaciones.
Pero ¿Qué es el ejercicio? El Ejercicio es toda actividad física con gasto de energía mayor
que el índice del metabolismo basal y que altera la homeostasia.es resultado de la
contracción y relajación alternadas de los músculos, lo cual produce el movimiento de
una o más articulaciones. La diferencia entre ejercicio y acondicionamiento físico
acondicionamiento físico es la capacidad, función, estructura física y suficiente para
realizar y responder favorablemente a cualquier tarea específica que se proponga hacer
el individuo.
A la realización de estas actividades se producen cambios fisiológicos en el ejercicio La
mayoría de los cambios que ocurren en respuesta al ejercicio se relacionan con el
aumento de las necesidades de energía para la contracción muscular. A fin de que
ocurra cualquier movimiento, los músculos se deben contraer o acortar; tal acortamiento
se lleva a cabo gracias a la energía generada por la hidrolisis del ATP. La utilización de
energía durante el ejercicio puede aumentar desde 1.2 hasta 18 a 30 kcal/min, o seas 25
veces. Estas necesidades bioenergéticas rigen los cambios fisiológicos de manera
predecible.
Estos cambios fisiológicos son importantes ya que por la carencia de energía que sufre
por la actividad física se empiezan a llevar acabo alternativas para conseguir energía y
poder seguir realizando su actividad.

5. 5
FISIOLOGÍA DEL EJERCICIO
¿QUÉ ES EL EJERCICIO?
Es toda actividad física con gasto de
energía mayor que el índice del
metabolismo basal y que altera la
homeostasia.es resultado de la
contracción y relajación alternadas de
los músculos, lo cual produce el
movimiento de una o más
articulaciones.
DEFINICIÓN DE LA FISIOLOGÍA DEL EJERCICIO
Es una rama de la fisiología que estudia específicamente la integración y función
corporales durante el ejercicio, y la manera en que este modifica la estructura y función
del organismo. Ello incluye las respuestas agudas al ejercicio, así como los beneficios para
la salud derivados de esta actividad física. Lo anterior ocurre en diversos niveles: el
cuerpo como un todo, sistema o aparatos corporales, órganos, células y nivel subcelular.
El nivel en la fisiología del ejercicio ha dado origen a muchas subdiciplinas, como la
biomecánica, fortalecimiento, acondicionamiento y fisiología clínica del ejercicio, que
abarca la medicina deportiva.
DIFERENCIA ENTRE EJERCICIO Y ACONDICIONAMIENTO FÍSICO
Acondicionamiento físico: capacidad, función, estructura física y suficiente para
realizar y responder favorablemente a cualquier tarea específica que se proponga hacer
el individuo.
Ejercicio: comprende cualquier actividad física.

6. 6
¿CÓMO REDUCE LA PRACTICA REGULAR DE EJERCICIO FÍSICO Y LA
MORBILIDAD Y MORTALIDAD?
La práctica regular de ejercicio tiene efectos directos en los sistemas y aparatos
corporales, e indirectos, que en conjunto generan consecuencias benéficas del ejercicio de
la salud.
EFECTOS DIRECTOS EFECTOS INDIRECTOS
Miocardio más fuerte y eficaz Mayor capacidad para afrontar el estrés
Presión sanguínea más baja Mejor estado del sistema inmunitario
Mayor sensibilidad a la insulina y
control de la glucemia
Mejor composición corporal
Menor concentración de
lipoproteínas de baja densidad
Mayor concentración de
lipoproteínas de alta densidad
¿QUÉ ES LA HOMEOSTASIA?
La conservación de un ambiente celular/interno constante u óptimo que es compatible
con factores ambientales externos e internos. La homeostasia se logra mediante la
integración de sistemas reguladores o compensadores múltiples, que realizan ajustes
continuos; es una constante dinámica, no absoluta, del ambiente interno, que resulta
necesaria para el funcionamiento celular óptimo.
Componentes de un sistema de regulación homeostática
Un receptor: se excita por medio de un estimulo
Un centro de integración: procesa la información para compararla con su punto de
ajuste y determinar la respuesta apropiada
El efector: responde a la señal del centro integrador para corregir una alteración
Respuestas evocadas: restauran el estado normal del ambiente interno. La
restauración del ambiente interno reduce el estímulo desencadenante y por ello se
denomina sistema de regulación por retroalimentación negativa.

7. 7
COMO EL EJERCICIO PONE A PRUEBA LA
HOMEOSTASIA.
La actividad física o el ejercicio muscular es la
contracción repetida de grupos de músculos que
permiten el movimiento de una o más
articulaciones. La actividad física o contracción
de cualquier tipo modifica el ambiente interno
de diversos niveles y por ello pone a prueba la
homeostasia; por ejemplo durante el ejercicio:
 El consumo de glucosa aumenta hasta 20 veces
 El pH de los músculos se reduce considerablemente
 Se pierde agua con el sudor
 La temperatura corporal aumenta
CAMBIOS FISIOLÓGICOS CON EL EJERCICIO.
La mayoría de los cambios que ocurren en respuesta al ejercicio se relacionan con el
aumento de las necesidades de energía para la contracción muscular. A fin de que
ocurra cualquier movimiento, los músculos se deben contraer o acortar; tal acortamiento
se lleva a cabo gracias a la energía generada por la hidrolisis del ATP. La utilización de
energía durante el ejercicio puede aumentar desde 1.2 hasta 18 a 30 kcal/min, o seas 25
veces. Estas necesidades bioenergéticas rigen los cambios fisiológicos de manera
predecible.
Adenosintrifosfato con el ejercicio
No es posible medir las necesidades de ATP con el ejercicio ya que se utiliza en
estructuras subcelulares y el metabolismo anaeróbico ocurre en las mitocondrias por lo
que no es posible medirlo directamente. La medición del consumo de oxígeno en la boca
constituye un método indirecto de uso común para evaluar las necesidades de ATP
durante el ejercicio o trabajo metabólico.
Los músculos requieren para producir ATP el aporte constante de sustratos como la
glucosa, ácidos grasos y oxígeno y un ambiente adecuado, es decir, la eliminación de los
productos de desecho.

8. 8
RELACIÓN DEL EJERCICIO CON EL OXÍGENO.
La síntesis de ATP es más eficaz en condiciones aeróbicas, de modo que la cantidad de
oxigeno consumido resulta una medida indirecta de la síntesis y, por ende, de la
utilización de adenosintrifosfato. Dicha síntesis no puede medirse, razón por la cual con
frecuencia se usa el consumo de oxigeno como indicador de las necesidades de ATP. La
evolución del uso de oxígeno en el tiempo indica que su utilización aumenta hasta que se
logra un nuevo estado estable, en el cual la demanda de este gas (ATP) es cubierta por
el aporte del mismo.
¿QUÉ ES EL DÉFICIT DE OXÍGENO?
Cuando se aumenta el consumo de oxigeno de produce el déficit de oxigeno; es el lapso
que transcurre entre el comienzo del trabajo metabólico o ejercicio y el momento en el
que se alcanza el incremento en el consumo de oxígeno, ósea la diferencia entre la
captación de este gas en los primeros minutos del ejercicio y la cantidad necesaria del
mismo para la síntesis de ATP que se requiere para el trabajo. La demanda de ATP
aumenta de manera instantánea, mientras que la satisfacción de las necesidades de
oxigeno con incremento en su consumo toma tiempo variable, por lo cual se genera un
déficit. No se ha determinado si un si la provisión de ATP para dicho trabajo es
proporcionado por el metabolismo anaeróbico o por las fuentes almacenadas, o si se
trata simplemente de un retraso en su medición. El déficit de oxigeno disminuye con el
entrenamiento, lo cual indica cierta capacidad para inducir más pronto los sistemas
necesarios para la movilización rápida del oxígeno en respuesta del ejercicio.
CARGA DE TRABAJO MÁXIMA.
Cada individuo tiene una carga de trabajo o nivel de ejercicios máximos, en que ya no es
posible satisfacer las necesidades de oxigeno mediante el incremento de consumo de
dicho gas. Estos se denomina consumo máximo de oxígeno, es la capacidad máxima de
transporte y consumo de oxigeno durante el ejercicio. Se considera que es indicador
óptimo del acondicionamiento cardiovascular y respiratorio.
El consumo máximo de oxigeno depende de 3 factores:
 Capacidad del sistema cardiovascular de aportar oxígeno a los músculos activos
 El aparato respiratoria para suministrar, oxigenar y extraer el dióxido de carbono
de la sangre.
 Capacidad de los músculos para captar y usar el oxígeno en el metabolismo
aeróbico y la producción de ATP.
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA EXCITACIÓN DE OXIGENO.
 flujo sanguíneo muscular
 densidad de mitocondrias
 densidad de capilares

9. 9
 entrenamiento
 contenido arterial de oxigeno
 masa muscular
 tipo de fibras
 función pulmonar
DE QUE DEPENDE EL CONTENIDO DE OXÍGENO EN LA SANGRE.
De la capacidad de transporte del oxígeno, esta depende de la hemoglobina y de la
saturación arterial porcentual. En mujeres generalmente son más bajos los valores de la
hemoglobina, lo que contribuye a un transporte máximo menor; la concentración de
hemoglobina aumenta con el entrenamiento de resistencia, que contribuye al consumo
de oxigeno máximo inducido por el entrenamiento. La hemoglobina es parte de los
millones de eritrocitos del cuerpo humano. Cada molécula de hemoglobina puede
transportar cuatro de oxigeno cuando está saturada por completo. En personas sanas, la
saturación depende principalmente la presión parcial de oxígeno en los tejidos o sangre y
de la finalidad entre el oxígeno y hemoglobina.
Existen algunos factores que pueden saturar la hemoglobina:
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA SATURACIÓN DE LA
HEMOGLOBINA
• Estado acidobásico
• Temperatura
• Relación ventilación/perfusión
• Distancia de difusión
• Aumento de la PCO2
• Cambios del 2,3-difosfoglicerato(2,3-dpg), un metabolito
de la glucólisis

10. 10
¿QUÉ ES EL EFECTO BOHR?
Recibe su nombre en honor al científico primero en describir los efectos de la
temperatura en la saturación de la oxihemoglobina. La desviación hacia la derecha
facilita la liberación de oxígeno en los músculos para su uso en el metabolismo oxidativo.
¿CÓMO SE INCREMENTA EL APORTE DE OXIGENO DURANTE EL EJERCICIO?
El aumento del metabolismo aeróbico y la contracción de los músculos incrementan los
desechos del metabolismo y contracción. Entre ellos, se incluye los aumentos de la PCO2,
2,3-difosfoglicerato, concentración de hidrogeniones y temperatura. Cada uno de estos
factores desvía la curva de saturación de oxihemoglobina a la derecha. Se trata de un
fenómeno local, que aumenta la extracción de oxígeno en presencia de flujo sanguíneo
incrementando para corresponder a las necesidades de O2 propias del metabolismo más
intenso.
FUNCIONES QUE DESEMPEÑA EL APARATO RESPIRATORIO DURANTE EL
EJERCICIO.
La función principal del aparato respiratorio es principalmente el intercambio gaseoso
entre el organismo y la atmosfera; además, tiene la importante función de mantener la
homeostasia acido básica, especialmente durante el ejercicio. El paso eficaz de oxígeno a
la circulación requiere el acoplamiento satisfactorio del flujo sanguíneo pulmonar con la
ventilación.
No existe una sola respuesta ventilatoria para todos los tipos de ejercicios agudos;
durante el trabajo constante submáximo, la ventilación aumenta considerablemente al
comienzo del ejercicio. Ello va seguido de incremento más gradual de la ventilación
minuto o volumen de aire desplazado por minuto. En contraste, durante el ejercicio
incremental la primera aumenta en forma casi lineal con la carga de trabajo o consumo
de oxigeno hasta llegar a 50-75% del VO2 máx. Al excederse el límite superior de dicho
intervalo, la ventilación minuto se incrementa en forma de más exponencial. La
ventilación minuto en reposo de un varón de 70 kg es de casi 7.5L/min, mientras que
durante el ejercicio máximo puede llegar hasta 120-175 L/min.
MODIFICACIÓN DE LA VENTILACIÓN CON EL EJERCICIO CADA MINUTO.
La ventilación minuto es el producto del volumen del aire desplazado en cada
respiración por la frecuencia respiratoria. Durante el ejercicio, dicha frecuencia puede
incrementarse de los valores de reposo de 12-15 respiraciones por minuto hasta 40-50. El
volumen de ventilación pulmonar, o volumen de aire por respiración, puede pasar de
volumen en reposo de 0.5L hasta más de 3 L/min.

11. 11
REGULACIÓN DE LA RESPUESTA VENTILATORIA AL EJERCICIO.
Tanto la frecuencia como la profundidad (volumen de ventilación pulmonar) de la
ventilación dependen del centro de control respiratorio, que se localiza en el bulbo
raquídeo y regula los impulsos aferentes de quimiorreceptores centrales y periféricos, que
son sensibles a cambios del pH, PaO2 y PCO2, la disminución del pH y PaO2 y el
aumento de esta inducidos por el ejercicio tienden a aumentar la ventilación minuto.
Además, se cuenta con algunos datos experimentales indicativos de que impulsos
neurales eferentes con origen en la corteza motora para la actividad de los músculos
participarían en estimular la ventilación.
SEÑALES QUE INDICAN AL CENTRO DE CONTROL RESPIRATORIO QUE
MODIFIQUE LA VENTILACIÓN.
Además de los impulsos de los quimiorreceptores, al centro de control respiratorio llega
información aferente de receptores periféricos, incluidos lo haces neuromusculares,
órganos tendinosos de Golgi y receptores de presión articulares. Los músculos tienen
quimiorreceptores especiales, los cuales corresponderían a las concentraciones de potasio
e hidrogeniones con impulsos aferentes directos al centro respiratorio. Por último, los
mecanos receptores cardiacos envían pulsos aferentes relacionados con el aumento del
gasto cardiaco. Estos mecanos receptores también desempeñarían una función
importante en el aporte de información aferente para controlar el ritmo respiratorio
después de que se inicia el ejercicio.
¿CUÁLES PREDOMINAN EN LA REGULACIÓN VENTILATORIA DURANTE EL
EJERCICIO, LOS QUIMIORRECEPTORES O LOS ESTÍMULOS AFERENTES
NEURALES?
Es probable que la ventilación este controlada por la interacción de ambos tipos de
información. En tal contexto, el impulso primario para respirar durante el ejercicio estaría
mediado en forma neural, mientras que los ajustes precisos de la ventilación resultarían
de estímulos humorales relativos a cambios específicos en la PCO₂.
¿QUÉ OCURRE CON EL PH ARTERIAL DURANTE EL EJERCICIO?
Durante el metabolismo del ejercicio hay un aumento de la producción de hidrogeniones
o ácidos libres en el musculo esquelético. El incremento de la concentración de ácidos y la
disminución consecuente del pH ponen en riesgo significativo la homeostasia. El pH en los
músculos puede disminuir hasta 7.2. A falta de compensación, tal caída obstaculiza la
cinética de enzimas y la producción de ATP.

12. 12
¿CÓMO ACTÚA EL APARATO RESPIRATORIO EN EL EQUILIBRIO ACIDO
BÁSICO DURANTE EL EJERCICIO?
En condiciones normales los H excesivos son amortiguados por el sistema bicarbonato.
Durante el ejercicio, cuando la producción de lactato genera ácido, el bicarbonato
formado se convierte en CO₂ y H₂o por acción del ácido carbónico anhidrasa. Esta
producción excesiva de CO₂ aumenta la PCO₂ y estimula aún más el aumento de la
ventilación minuto. Así pues, la acidosis metabólica inducida por el ejercicio se acompaña
de valores más altos de PCO₂ y ventilación. Al exhalar el dióxido de carbono excesivo se
compensa de manera eficaz dicha acidosis metabólica.
¿RESTRINGE LA RESPIRACIÓN EL RENDIMIENTO DURANTE EL EJERCICIO?
La respiración no constituye un factor limitante en adultos sanos durante el ejercicio
submaximo prolongado. El diafragma posee el doble o triple de la capacidad oxidativa
y densidad de capilares de otros músculos, usa poco glucógeno y posee alta resistencia a
la fatiga; además, favorece la oxidación de grasas sobre la de carbohidratos, lo cual hace
que sea menos dependiente del aporte de éstos y del glucógeno. En personas sanas
normales, incluso con ejercicio máximo, la sangre que sale de los pulmones está casi
saturado por completo.
¿PUEDE LIMITAR EL SISTEMA MUSCULAR EL EJERCICIO EN ALGUNA
CIRCUNSTANCIA?
Toda enfermedad pulmonar puede obstaculizar el rendimiento al disminuir la SaO₂ o
aumentar el trabajo respiratorio.
¿PUEDE LIMITAR EL SISTEMA PULMONAR EL EJERCICIO EN ATLETAS DE
ALTO RENDIMIENTO?
La ventilación puede ser limitante en deportista de alto rendimiento o en personas con
entrenamiento intenso que realizan también un trabajo extenuante, como correr una
maratón. En tales niveles de actividad, es posible que la competencia por el flujo
sanguíneo y oxigeno entre los músculos respiratorios y el resto de la musculatura sea un
factor limitante.
¿EL SISTEMA CARDIOVASCULAR LIMITA LA CAPACIDAD PARA EL
EJERCICIO?
Una hipótesis denominada teoría central, donde se plantea que existe una limitación
cardiovascular, dado que una vez que se alcanza el máximo de volumen sistólico solo es

13. 13
posible aumentar el gasto cardiaco con una frecuencia cardiaca acelerada. Cuando esta
excede de 200 latidos por minuto, disminuye el tiempo de llenado y, con éste, el
volumen sistólico. En consecuencia, existe un equilibrio difícil entre la frecuencia cardiaca
muy alta y un tiempo de llenado óptimo. La ventilación minuto y la frecuencia
respiratoria pueden incrementarse aun con el VO₂ Max, cuando se ha alcanzado la
frecuencia cardiaca máxima, por ende generalmente se considera que el sistema
cardiovascular constituye el factor limitante.
¿QUÉ ES EL UMBRAL ANAERÓBICO?
El termino umbral anaeróbico refiere al aumento de los valores sanguíneos de lactato
que ocurre con cargas de trabajo altas. Dicho incremento con toda probabilidad era
causada por hipoxia local o isquemia tópica. A falta de oxígeno, las moléculas de
piruvato se convierten en lactato. En consecuencia, se consideró que el aumento de éste
era signo de falta de oxígeno en los músculos sujetos a contracción.
¿A QUÉ SE DEBE EL AUMENTO REPENTINO DE LOS VALORES SANGUÍNEOS
DE LACTATO?
Puede deberse a:
* Menor extracción de lactato de la circulación
* Mayor actividad de las fibras glucolíticas rápidas, que producen más lactato
* Desequilibrio entre la glucolisis y la respiración mitocondrial
* Hipoxia o isquemia en los tejidos
* Alteración de la relación NAD/NADH
¿POR QUÉ ES IMPORTANTE EL UMBRAL LACTATO?
La intensidad del ejercicio en que se alcanza este umbral corresponde a la intensidad
máxima en que puede mantenerse en estado estable. Ello significa que cuanto más alto
sea el umbral de lactato, mayor es la intensidad que puede sostenerse durante el
ejercicio de resistencia.
¿QUÉ ES EL UMBRAL VENTILATORIO?
La intensidad de ejercicio en que se desvía la linealidad de ventilación minuto de
manera simultánea al aumento de los equivalentes ventilatorios de oxígeno.
Tradicionalmente se considera que este punto no lineal ocurre de manera secundaria a

14. 14
la acidosis metabólica des pues de alcanzar el umbral de lactato. Tanto el pH como la
PCO₂ estimulan el aumento de la ventilación.
¿QUÉ ES LA FATIGA?
La imposibilidad de continuar el ejercicio con una intensidad dada. La fatiga en realidad
constituye un proceso y debe definirse como la incapacidad del sistema para efectuar un
tipo dado de ejercicio.
¿QUÉ ES DMIT?
DMIT significa dolor muscular de inicio tardío. Se trata de una lesión por abuso frecuente,
que aparece de 24 a 40 h después de practicar un ejercicio intenso. La fuerza mecánica
excesiva produce daño o lesión de los músculos y tejidos conectivos que se acompañan de
una respuesta inflamatoria clásica, que estimula las terminaciones nerviosas sensoriales e
induce dolor.
¿CUÁLES FACTORES LIMITAN EL CONSUMO MÁXIMO DE OXIGENO?
Existen dos teorías que intentan explicar la limitación del VO₂max:
1. Teoría de la limitación central, plantea que el sistema nervioso central y la circulación
general son los factores limitantes.se considera que resulta imposible transporta sangra
oxigenada a los músculos sin afectar la presión
de la circulación general y el flujo sanguíneo a órganos y aparatos esenciales, como el
cerebro.
2. Teoría de la limitación periférica se ha centrado en factores de los propios músculos.
Esto incluye elementos estructurales y funcionales como la densidad de capilares y
mitocondrias, capacidad para usar el propio oxígeno en estas y para extraerlo
eficazmente.
¿QUÉ FACTORES LIMITAN EL RENDIMIENTO ANAERÓBICO?
Durante el ejercicio intenso con duración menor de 180s, se activa un alto porcentaje de
fibras tipo IIb. Estas poseen capacidad glucolítica alta, lo cual significa que las
necesidades de ATP son satisfechas principalmente por glucolisis anaeróbica y el sistema
de creatinfostato. El resultado principal es la abundante producción de lactato, con la
consecuente acidosis muscular, que ocasiona acidosis sistémica. El aumento de la
concentración de H interfiere el metabolismo o mecánica de la contracción al
obstaculizar el enlace de la troponina con el calcio.

15. 15
¿CUÁLES SON LAS ADAPTACIONES QUE SUFREN LOS MÚSCULOS EN EL
ENTRENAMIENTO DE RESISTENCIA?
Los músculos responden al entrenamiento de larga duración con adaptaciones
características, cuyo objetivo consiste en incrementar la tolerancia al estrés metabólico.
Las fibras musculares modifican sus características bioquímicas o metabólicas para
facilitar este tipo de actividad. Entre dichos cambios se incluyen:
* Hipertrofia de las fibras lentas
* Aumento del contenido de mioglobina
* Aumento de la densidad y tamaño mitocondriales
* Aumento de los transportadores GLUT 4
* Aumento del contenido de enzimas oxidativas
* Aumento de la densidad de capilares, lo que incrementa la capacidad autorreguladora
del propio musculo
Tales modificaciones facilitan el aporte, extracción y aprovechamiento del oxígeno y, en
consecuencia, hacen que se produzca más ATP para la contracción de los músculos y se
postergue el inicio de la acidosis metabolica.
¿EL INCREMENTO DE RESISTENCIA HACE QUE SE QUEMEN MÁS GRASAS?
El entrenamiento aeróbico aumenta la actividad de las enzimas que participan en la
oxidación β y hace que libere ácidos grasos libres a la circulación. Ello permite que se
usen las grasas como fuente de energía o sustrato y se conserven las reservas
de carbohidratos. De esta manera, se quema un mayor porcentaje de grasas con
ejercitación inferior al umbral de lactato.
¿EN QUÉ CONSISTEN LAS ADAPTACIONES CARDIOVASCULARES QUE SE
LLEVAN A CABO CON EL ENTRENAMIENTO AERÓBICO?
El VO₂max aumenta al incrementarse el aporte y consumo de oxígeno. Las principales
adaptaciones cardiovasculares son:
* Hipertrofia cardiaca
* Aumento del volumen sistólico y durante las cargas de trabajo submaximas y máxima

16. 16
* Fracción de expulsión mayor
* Volumen telediastólico mayor
* Frecuencia cardiaca más lenta
* Recuperación más lenta de la frecuencia cardiaca basal
* Aumento del gasto cardiaco
* Aumento de los volúmenes de sangre y plasma
* Aumento leve del número de eritrocitos
¿CUÁLES SON LAS ADAPTACIONES RESPIRATORIAS QUE OCURREN EN EL
ENTRENAMIENTO AERÓBICO?
Estas modificaciones tienen como objetivo aumentar al máximo la eficacia del aporte de
oxígeno y comprenden:
* Aumento leve del volumen de ventilación pulmonar máximo
* Disminución de la frecuencia respiratoria en reposo y durante el ejercicio submáximo;
incremento con el ejercicio máximo
* Aumento de la ventilación minuto máxima
* Aumento de la difusión de oxígeno a los alveolos durante el ejercicio máximo
(permanece sin cambio durante el reposo y el ejercicio submáximo)
* Mejoría de la relación ventilación/perfusión, lo cual permite que se capte de manera
óptima el desarrollo de los alveolos de los capilares pulmonares.
¿SE MODIFICA LA EXTRACCIÓN DE OXIGENO CON EL ENTRENAMIENTO
AERÓBICO?
Los músculos extraen más oxígeno, de modo que la relación (aO₂-vO₂) aumenta con el
entrenamiento. Ello depende de los cambios de los músculos con las prácticas de
resistencia, incluido el aumento de la densidad de los capilares y el contenido de
mioglobina. El efecto neto es que se extrae una mayor proporción del
oxígeno aportado a los músculos para que lo usen las mitocondrias en la producción de
ATP.

17. 17
¿CAMBIA EL UMBRAL DE LACTATO CON EL ENTRENAMIENTO AERÓBICO?
El inicio de la producción de lactato tiene lugar con el porcentaje más alto de un
VO₂max también mayor. Esto parece resultado de mejor eliminación del lactato por los
músculos y del cambio del metabolismo de ácidos grasos (con lo que se produce menos
ácido láctico). Por añadidura, no solo se demora el inicio, sino que también aumenta la
tolerancia a la acidosis debida al entrenamiento.
RESPIRACIÓN DURANTE EL EJERCICIO
Aunque la capacidad respiratoria de una persona tiene relativamente poca importancia
para la realización de deportes tipo sprint, resulta fundamental para el máximo
rendimiento en los deportes de resistencia.
CONSUMO DE OXÍGENO Y VENTILACIÓN PULMONAR DURANTE EL
EJERCICIO.
El consumo de oxigeno normal para un varón joven en reposo es de unos 250 ml/min. Sin
embargo, en condiciones máximas, puede aumentar aproximadamente hasta las
siguientes cifras:
La figura 84-6 muestra la relación entre el consumo de oxígeno y la ventilación
pulmonar total a diferentes intensidades de ejercicio. Parece claro en esta figura, como
cabría esperar, que existe una relación lineal. Tanto el consumo de oxigeno como la
ventilación pulmonar aumentan unas 20 veces entre la situación de reposo y la máxima
intensidad de ejercicio en un deportista bien entrenado.

18. 18
LÍMITES DE LA VENTILACIÓN PULMONAR. .
Hasta donde podemos estresar a nuestro sistema respiratorio durante el ejercicio?
Podemos encontrar la respuesta en la siguiente comparación para un hombre normal:
De manera que la máxima capacidad respiratoria es aproximadamente un 50%
superior que la ventilación pulmonar real durante el ejercicio máximo. Esto proporciona
un elemento de seguridad para los deportistas, concediéndoles una ventilación extra a la
que pueden recurrir en condiciones tales como:
1) Ejercicio a grandes alturas; 2) ejercicio en condiciones de mucho calor, y 3) alteraciones
en el sistema respiratorio.
El aspecto importante es que el sistema respiratorio no es normalmente el factor más
limitante en el aporte de oxígeno a los músculos durante el máximo metabolismo
aeróbico muscular. Podemos afirmar en pocas palabras que la capacidad del corazón
para bombear sangre a los músculos es normalmente un factor limitante mayor.
Efecto del entrenamiento sobre el V˙ o2máx La abreviatura para la tasa de consumo
máximo de oxígeno que se utiliza durante el metabolismo aeróbico máximo es V˙
o2máx. La figura 84-7 muestra el efecto progresivo del entrenamiento deportivo sobre el
V˙ o2máx registrado en un grupo de sujetos que comienzan desde el nivel de no
entrenados y se someten a un programa de entrenamiento durante 7 a 13 semanas. En
este estudio, resulta sorprendente que el V˙ o2máx aumentó sólo un 10%. Además, la
frecuencia de entrenamiento, que fue de dos o de cinco veces por semana, tuvo poca
influencia sobre el aumento del V˙ o2máx. Como hemos señalado anteriormente, el V˙
o2máx de un maratoniano es alrededor de un
45% mayor que el de una persona no entrenada. Parte de este mayor V˙ o2máx del
maratoniano está probablemente determinado genéticamente; es decir, aquellos sujetos
que presentan un mayor tamaño del tórax en relación con el tamaño corporal y unos
músculos respiratorios más fuertes están preseleccionados para llegar a ser maratonianos.
No obstante, también es posible que muchos años de entrenamiento aumenten el V˙
o2máx de los maratonianos a valores considerablemente mayores que el 10% que se ha
obtenido en los experimentos a corto plazo como el de la figura 84-7.

19. 19
Capacidad de difusión de oxígeno en los deportistas. La capacidad de difusión de
oxígeno es una medida de la velocidad a la cual el oxígeno puede difundir desde los
alvéolos 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
parcial alveolar de oxígeno y la presión parcial de oxígeno en la sangre pulmonar. Es
decir, si la presión parcial de oxígeno en el alvéolo es de 91 mmHg y la presión de oxígeno
en la sangre es de 90 mmHg, la cantidad de oxígeno que difunde a través de la
membrana respiratoria cada minuto es igual a la capacidad de difusión. A continuación
se presentan valores medidos para diferentes capacidades de difusión:
El hecho más destacable de estos resultados es el aumento que se produce en la
capacidad de difusión durante el estado de máximo ejercicio con respecto a la situación
de reposo. Esto se debe principalmente a que el flujo sanguíneo a través de los vasos
pulmonares está parcialmente inactivo en la situación de reposo, mientras que en el
ejercicio máximo, el aumento del flujo sanguíneo a través de los pulmones hace que
todos los capilares pulmonares estén perfundidos a su máxima velocidad,
proporcionando así una superficie de intercambio mucho mayor a través de la cual el
oxígeno puede difundir hacia los capilares pulmonares.
También parece quedar claro a partir de estos valores que los deportistas que precisan
mayores cantidades de oxígeno por minuto presentan capacidades de difusión más
elevadas. ¿Se debe a que las personas que disponen por su naturaleza de una mayor
capacidad de difusión eligen este tipo de actividades deportivas, o a que el
entrenamiento aumenta de alguna manera la capacidad de difusión? No conocemos la
respuesta, pero es muy probable que el entrenamiento, en concreto el entrenamiento de
resistencia, desempeñe un papel importante.
GASES SANGUÍNEOS DURANTE EL EJERCICIO
Debido a la elevada utilización de oxígeno por los músculos durante el ejercicio, cabría
esperar que la presión arterial de oxígeno descendiera de forma significativa durante la
práctica de deportes intensos y que la presión venosa de dióxido de carbono aumentara
muy por encima de los valores normales. Sin embargo, normalmente esto no ocurre.
Estos dos valores se mantienen muy próximos a la normalidad, demostrando así la
extrema capacidad del aparato respiratorio para proporcionar una ventilación
adecuada de la sangre incluso durante los ejercicios intensos. Esto demuestra, además,
otro punto importante: no es necesario que los gases sanguíneos se encuentren en valores

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anormales para que durante el ejercicio se produzca un estímulo de la ventilación. De
hecho, la ventilación durante el ejercicio es estimulada por mecanismos neurogénicos.
Parte de esta estimulación se produce por la estimulación directa del centro respiratorio
por las mismas señales nerviosas que se transmiten desde el cerebro a los músculos para
producir el ejercicio. Se piensa que se produce un estímulo adicional procedente de
señales sensitivas transmitidas al centro respiratorio desde los músculos activos y las
articulaciones que están en movimiento. Toda esta estimulación nerviosa extra de la
respiración normalmente es suficiente para proporcionar casi exactamente el aumento
necesario de la ventilación pulmonar para mantener los gases sanguíneos (oxígeno y
dióxido de carbono) en valores muy próximos a la normalidad.
EFECTO DEL TABACO SOBRE LA VENTILACIÓN PULMONAR DURANTE EL
EJERCICIO.
Está extendida la creencia de que el tabaco puede reducir el «aliento» de un deportista.
Esto es cierto por diversas razones. Primero, uno de los efectos de la nicotina es la
constricción de los bronquiolos terminales de los pulmones. Segundo, los efectos irritantes
del tabaco provocan por sí mismos un aumento de la secreción en el árbol bronquial, así
como algo de edema en los epitelios de revestimiento. Tercero, la nicotina paraliza los
cilios en la superficie de las células epiteliales respiratorias que normalmente se baten
continuamente para retirar los líquidos que hay en exceso y las partículas extrañas de las
vías de conducción respiratorias. Como resultado de estos efectos, se acumula mucha
materia en las vías aéreas que aumenta aún más la dificultad de respirar. Si se juntan
todos estos factores, incluso un fumador discreto puede presentar con frecuencia
dificultad respiratoria durante el ejercicio máximo, y puede quedar reducido el nivel de
rendimiento.
Mucho más graves son los efectos del tabaquismo crónico.
Existen pocos fumadores crónicos que no desarrollen algún grado de enfisema. En esta
enfermedad ocurre lo siguiente:
1) Bronquitis crónica; 2) obstrucción de muchos de los bronquiolos terminales, y 3)
destrucción de muchos de las paredes alveolares.
En el enfisema grave se pueden llegar a destruir hasta cuatro quintas partes de la
membrana respiratoria; en esta situación incluso el ejercicio más ligero puede provocar
dificultad respiratoria. De hecho, la mayoría de estos pacientes no pueden ni siquiera
caminar por una habitación sin jadear para respirar.

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Figura 21: Descripción
Diagramática del Mecanismo
Involucrado en el Sistema Biológico
de Regulación Homeostática
PATRONES GENERALES DE LAS RESPUESTAS Y ADAPTACIONES
FISIOLÓGICAS AL EJERCICIO Y AL ENTRENAMIENTO
La mayoría de dichos patrones son ejemplos de regulaciones vía retroalimentación
negativa. Aparentemente funcionan con el fin de ayudar al cuerpo a minimizar los
cambios homeostáticos durante el ejercicio.
MODELO GENERAL DE LAS RESPUESTAS
AL EJERCICIO
Como fue discutido en la sección de los los sistemas
biológicos de control homeostático, El patrón de respuesta de
un ejercicio agudo se encuentra integrado del receptor, centro
intergrador y efector. En adición, se encuentra presente el
estímulo, la vía de respuesta, el cambio funcional y la
retroalimentación negativa.
El Estrés o Estímulo
El ejercicio representa la causa general para la alteración
de la homeostasia. El ejercicio agudo, entonces, induce la
perturbación en la homeostasia (o cambio en la estructura o
en el medio químico de las células que produce). Este cambio
homestático evidenciado durante el ejercio es resultado de
alteraciones en variables fisiológicas, tales como:
 Elevación de la temperatura corporal.
 Aumento en la acidez (pH) de la sangre.
Caída en el oxígeno contenido en los líquidos corporales.
Incremento en el bióxido de carbono.
Otras perturbaciones en la homeostasia.
El Receptor
Como sabemos, la función del receptor es sensibilizar uno o algunos de los
cambios en el medio interno químico (disturbio homeostático). Los receptores se
encuentran compuestos de moléculas de ciertas células del cuerpo. Se localizan en el
músculo, páncreas, encéfalo, entre otros órganos.
Vía de Respuesta
Recibe la información del receptor. Las posibles tipos de vías/mecanismos
involucrados son, a saber, la nerviosa, hormonal o intrínseca/local (cambios que
ocurren únicamente dentro de un órgano específico).

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Órganos Objeto (Efectores)
Reciben la señal transmitida por la vía de repuesta. Se encargan de cambiar sus
funciones para producir la respuesta al ejercicio. Se ubican en el corazón, pulmones,
músculo, entre otros órganos.
Respuesta o Cambio Funcional
Su función es la de corregir el trastorno inicial provocado por el ejercicio. Ejemplos
de tipos de respuestas incluyen el aumento en la frecuencia cardíaca, frecuencia
respiratoria, en el flujo sanguíneo, entre otras.
Retroalimentación Negativa
Según fue descrito previamente, la retroalimentación negativa contra equilibra,
invierte o niega el disturbio homeostático causado por el estímulo inicial (el ejercicio),
de manera que se restablezca la homeostasia. Es el modo por el cual ocurre la
respuesta o cambio funcional al ejercicio en su regreso.
Ejemplos
ESPECÍFICOS DE UNA RESPUESTA FISIOLÓGICA AL EJERCICIO
Vía Nerviosa
 Perturbación homeostática que induce el estrés/estímulo del ejercicio:
Acumulación/aumento de ácido láctico en la sangre.
 Receptor: Cuerpos/senos carótidas en el cuello superior (células nerviosas
especializadas).
Diagrama que Describe las Respuestas ante un Ejercicio Agudo.

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 Vía de respuesta: Señal nerviosa hacia las células del cerebro que
controlan/regulan la respiración.
 Órgano objeto: Los pulmones
 Respuesta o cambio funcional: Aumento en la frecuencia y profundidad de la
respiración. Esta respuesta ocasiona que más bióxido de carbono se exhale, lo que
eventualmente conduce a una reducción en la acidez sanguínea. Como resultado,
se reduce/opone el efecto del aumento en el ácido láctico causado inicialmente
por el estímulo/estrés del ejercicio.
VÍA INTRÍNSECA (O LOCAL)
Representa aquella localizada dentro de un órgano que sirve de receptor y a la vez de
objetivo. A continuación de describe un ejemplo de una vía intrínseca. Estaremos
describiendo una de las respuestas de los músculos esqueléticos al ejercicio:
 Perturbación homeostática: Acelerada reducción en las reservas de energía de
rápida disposición en el músculo mientras comienza el ejercicio.
 Receptor: Dentro de las células musculares.
 Vía de respuesta: Activación de enzimas en el músculo para la degradación de
carbohidratos.
 Órgano objeto: Dentro de las células musculares.
 Respuesta o cambio funcional: Reposición de las reservas de energía de disposición
rápida: Dicha respuesta invierte el trastorno homeostático inicial.
Ejemplo Esquemático de la Activación del Sistema/Mecanismo para la Regulación Homeostática

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MODELO GENERAL DE LAS ADAPTACIONES AL ENTRENAMIENTO
La vía de adaptación es un mecanismo que eventualmente causará un cambio
duradero en estructura o función después de sesiones de ejercicios repetidas. El problema
con este modelo es que nadie está seguro que las adaptaciones son totalmente debido al
entrenamiento físico.
Ejemplo Específico (Control Nervioso) de una Regulación Fisiológica Mediante el Sistema Biológico de
Control Homeostático

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CONCLUSIÓN
Al realizar actividades físicas se producen cambios fisiológicos en el ejercicio. En
la mayoría de los cambios que ocurren en el organismo en respuesta al ejercicio
se relaciona con el aumento de las necesidades de energía. La utilización de
energía durante el ejercicio puede aumentar desde 1.2 hasta 18 a 30 kcal/min,
o seas 25 veces. Estas necesidades bioenergéticas rigen los cambios fisiológicos
de manera predecible. Por ejemplo: El consumo de la glucosa aumenta hasta
20 veces, el pH de los músculos se reduce considerablemente, se sufre una
pérdida de agua con el sudor y la temperatura corporal aumenta.
La homeostasia: La conservación de un ambiente celular/interno constante u
óptimo que es compatible con factores ambientales externos e internos.
Permite al organismo a permanecer en equilibrio, pero se pierde al realizar
actividades que requieran en este ejemplo un aumento de las necesidades
energéticas. Siendo así, en conclusión, en la actividad física el organismo se
relaciona con el aumento de las necesidades de energía, esto modifica el
ambiente interno de diversos niveles y es en ello donde se pone a prueba la
homeostasia.

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BIBLIOGRAFIA
GUYTON, C. a. (2006). Tratado de Fisiología Médica. 11ª Edición. Elsevier.
RAFF, H. (2000). SECRETOS DE LA FISIOLOGÍA . En H. RAFF, SECRETOS DE LA FISIOLOGÍA . MÉXICO :
MCGRAW-HILL .