1. FISIOLOGIA DEL EJERCICIO Y FITNESS
Parte 1
FUENTES ENERGÉTICAS DURANTE LA ACTIVIDAD
FÍSICA
CESAR GIOVANNI GARCIA CARDONA
Medico del Deporte Director Científico
MD TRAINING
Conceptos generales
El metabolismo energético que es el proceso por el cual obtenemos energía de
los alimentos y la utilizamos, entre otros, en los procesos de contracción muscular.
Los siguientes conceptos deben ser aclarados antes de continuar con el
metabolismo energético:
Metabolismo: Proceso de transformación de los nutrientes en energía, su
utilización y su almacenamiento. Se divide en Cataclismo y anabolismo.
Catabolismo: Proceso de utilización o gasto de energía. Ocurre durante la
actividad física o ejercicio.
Anabolismo: Proceso de recuperación o síntesis de energía. Ocurre durante el
reposo y luego de la alimentación
.
ATP: Molécula de AdenosinTrifosfato encargada de almacenar y transportar la
energía Es liberada de los nutrientes. Se puede asimilar a una pila microscópica
recargable.
Carbohidratos: Nutrientes de las comidas que al desdoblarse en el organismo
se convienten en glucosa para generar energía.
Lípidos: También denominados grasas, son nutrientes que al desdoblarse en el
organismo se convierten en ácidos grasos que también generan energía.
Proteínas: Nutrientes de los alimentos que al desdoblarse en el organismo se
convierten en aminoácidos los cuales son utilizados para reconstruir o sintetizar
los tejidos y en algunas ocasiones para producir energía.

2. El metabolismo energético nos enseña los procesos ocurridos en el organismo
para obtener la energía depositada en los nutrientes y a utilizarla durante el
ejercicio.
La energía necesaria para la contracción muscular esta dada por una molécula
llamada ATP ( adenosin trifosfato ) El músculo necesita de ATP para su
contracción.
Cuando la molécula de ATP da energía para la contracción se convierte en ADP
(adenosin difosfato) , simulando a una pila descargada:
ATP (esta “P” representa la energía que gasta el músculo)
Todos los procesos de producción de energía para que el músculo pueda
contraerse buscan recargar nuevamente esa molécula de ADP para convertirla
otra vez en ATP.
+ ADP = ATP ( energía )
De tal forma que para obtener energía existen 4 tipos de combustibles en el
organismo:
Fosfátenos Son reservas de energía denominada Fosfocreatina o PC
Carbohidratos se desdoblan o convierten en Glucosa
Lípidos se desdoblan o convierten en Ácidos grasos
Proteínas se desdoblan o convierten en Aminoácidos
En condiciones normales los músculos utilizan las reservas de fosofocreatina
(PC), glucosa y ácidos grasos en forma continua, interactuando una con la otra.
Aunque no se utiliza de manera exclusiva un solo tipo de energía si predomina
una forma sobre la otra según la intensidad, la duración y otras características de
cada individuo.
Primero nos enfocaremos en la forma como el organismo utiliza las reservas de
fosfocreatina para producir energía (o recargar el ADP para generar ATP)
1. Vía de los fosfátenos o de la fosfocreatina:
Fosfátenos
Glucosa
Ácidos
grasos
Aminoácido
s

3. Se usa en ejercicios de altísima potencia o velocidad pero de muy cota duración
como por ejemplo un servicio en el tenis, un salto o la prueba de velocidad de 50
metros.
Consiste en generar energía rápida a partir de una pequeña reserva llamada
fosfocretina o PC.
ADP + PC = ATP ( energia ) + C ( creatina )
Esquema 1 (producción de energía por la vía de la fosfocreatina)
2. Carbohidratos .
Una vez que ingerimos carbohidratos en forma de harinas o azucares estos se
descomponen en el intestino en glucosa la cual se absorbe hacia la sangre.
Cuando la glucosa se encuentra en la sangre puede tomar varios caminos:
1. Dirigirse a los tejidos que permanentemente utilizan glucosa como el cerebro.
2. Dirigirse a los músculos durante el ejercicio para producir energía.
3. Almacenarse en hígado o músculo en forma de glucógeno.
4. Transformarse en grasa para ser almacenado en el tejido adiposo.
Si la glucosa es llevada al músculo para producir energía sufre un proceso
denominado: GLUCOLISIS o Proceso por el cual la glucosa se descompone para
producir energía en forma de ATP.
Tradicionalmente se dice que hay dos tipos de glucólisis:
2.1 Glucólisis “anaeróbica “:
Forma rápida de descomponer la glucosa y generar ATP .Ocurre dentro de la
célula pero fuera de la mitocondria y nos produce energía rápida y de alta potencia
pero de corta duración como por ejemplo durante una carrera de 100 metros.
Se denomina anaerobia por ocurrir fuera de la mitocondria y sin necesidad de
oxigeno
Pero es un término mal utilizado aunque muy común. Actualmente se denomina
GLUCOLISIS sin necesidad de usar el término anaeróbico
Glucólisis + ADP = ATP ( energia rapida pero en poca cantidad )
ADP + PC = ATP ( energía rápida ) + C ( creatina )
Glucólisis + ADP = ATP ( energía rápida pero en poca cantidad )

4. Esquema 2 (producción de energía por la vía de la glucolisis)
2.2 Glucólisis “aeróbica”:
Forma más lenta de descomponer la glucosa y producir energía pero mas
duradera. Ocurre dentro de la célula y dentro de la mitocondria.
Nos produce energía de menor potencia que la anterior pero dura mayor tiempo
(una carrera de 5000 metros o una caminata de 30 a 60 minutos .)
Se denomina aeróbico por ocurrir dentro de la mitocondria a donde llega el
oxigeno que respiramos, pero el termino correcto y de mas uso actualmente es
denominar a este proceso la OXIDACION de la glucosa.
Una vez que la glucosa entra a la célula se transforma en una sustancia
denominada Acetilcoa la cual entra en la mitocondria y por un proceso cíclico
denominado CICLO DE KREBS produce energía en forma de ATPs . Para que
este proceso ocurra requerimos de oxigeno dentro de la mitocondria ayudar a este
proceso). El resumen de este proceso es el siguiente:
Esquema 3 (producción de energía por la vía de la oxidación de
la glucosa)
3. Lípidos
La tercera fuente de energía son los ácidos grasos derivados de las grasas o
lípidos que comemos o de las reservas de lípidos (grasas) subcutáneas o
musculares.
Cuando el músculo utiliza los ácidos grasos para producir energía lo hace por un
proceso denominado BETA OXIDACION.
3.1 Beta oxidación:
Proceso que sufren los ácidos grasos para producir energía dentro de la
mitocondria en forma muy lenta pero muy duradera. Se hace en presencia de
oxigeno. Es el metabolismo que predomina en una caminata de más de dos horas
o en los músculos de las piernas de un deportista luego de dos clases de
aeróbicos o ciclismo bajo techo.
Oxidación (de glucosa) + ADP = ATP ( energía menos rapida pero en mayor
cantidad )

5. Esquema 4 (producción de energía por la vía de la betaoxidación
de las grasas)
Entonces de acuerdo a la fuente o “combustible” utilizado tendremos 4 vías
de obtener energía que se entremezclan y según la acción que requiera el
organismo puede predominar una vía sobre la otra:
1. Vía de la fosfocreatina:
Proceso muy rápido de obtención de energía de alta intensidad pero de muy corta
duración a partir de la fosfocreatina. Predomina en ejercicios de muy alta
intensidad, potencia o velocidad pero dura pocos segundos y requiere al menos
dos minutos para su recuperación.
2. Vía de la glucólisis anaeróbica
Proceso rápido y corto de obtención de energía a partir de la glucosa. Predomina
en ejercicio que requieren alta energía, potencia, velocidad (aunque en menor
intensidad que el anterior) pero dura pocos minutos.
3. Vía de la Oxidación (glucólisis aeróbica):
Proceso de menor intensidad que el anterior pero mas duradero para obtener
energía a partir de la glucosa. Predomina en ejercicios de menor potencia que el
anterior, desde los primeros minutos hasta 40 minutos o mas según la intensidad ,
el tipo de ejercicio y el nivel de quien realiza ejercicio. (Esta cifra de 40 minutos es
aproximada y tiene alta variabilidad en diferentes deportistas)
4. Vía de la Beta oxidación:
Proceso de obtención de energía en forma muy lenta pero muy duradera a partir
de ácidos grasos. Predomina en ejercicios que requieren intensidad media o baja
pero gran duración o resistencia como ejercicios cardiovasculares de más de 60
minutos, la media maratón o una etapa de ciclismo de ruta.
Fuentes Vías o procesos de producción
Beta oxidación (de grasa) + ADP = ATP (energía mas lenta pero en mucha cantidad
)
- Fosfagenos
- Glucosa
- Ácidos
Grasos
1. Fosfocreatina
(PC)
2. Glucólisis
3. Oxidación
4 .Beta oxidación
ATP
(Energía)

6. Esquema 5 (producción general de ATP por diferentes vías )
Cabe anotar que la mayoría de ejercicios hacen que el músculo utilice
diferentes formas de energía en forma simultánea y no exclusivamente una .
El predominio de una vía metabólica depende de la intensidad del ejercicio, del
nivel de entrenamiento de cada individuo, de la alimentación rutinaria y previa del
individuo así como del tipo de ejercicio.
Una forma indirecta de determinar la vía metabólica predominante es utilizando la
frecuencia cardiaca de trabajo y su relación con la frecuencia cardiaca máxima de
cada individuo. De esta forma se ha denominado “Umbral anaeróbico” al nivel de
intensidad del ejercicio en que empieza a predominar el metabolismo anaeróbico
sobre el aeróbico. Ese nivel se puede determinar en forma exacta realizando una
prueba de ergo espirometría o una prueba de esfuerzo con determinación de los
niveles de ácido láctico. Por ser pruebas de alto costo para grandes poblaciones
se usa un método menos exacto como es el porcentaje de la frecuencia
cardiaca máxima. Un sedentario presentaría ese umbral entre el 70% al 75%
de la frecuencia cardiaca máxima pero a medida que mejora su condición el
umbral ocurrirá a mayor porcentaje.
Las clases grupales dinámicas (aeróbicos, Spinning ) o los ejercicios de intervalos
son una forma muy eficaz de estimular estas cuatro vías.
Dependiendo de la intensidad de la clase y del nivel del individuo
predominara una u otra vía. Así un individuo de nivel medio y alto podría
tener un predominio de metabolismo aeróbico (mayor predominio de
“quema de grasa”) que uno sedentario o de bajo nivel en el cual podría
predominar un metabolismo anaeróbico en la misma clase.(por mayor
esfuerzo)
Para el primero el gasto calórico seria menor pero con un mayor porcentaje de
grasa.
Algo que no se ha determinado es el gasto energético posterior al ejercicio. Se ha
demostrado que un trabajo mixto, que mezcla intensidades variables, como una
clase de spinning o una clase de baile aeróbico de alto nivel produce un gasto
energético mayor en las horas posteriores al ejercicio que un trabajo continuo a
moderada intensidad.
Todo depende del objetivo que deseamos para nuestros usuarios, si entrenar en
forma mixta para estimular todas las vías metabólicas, en forma intensa para
estimular la vía glucolitica o con menor intensidad para estimular el metabolismo
de aeróbico o la resistencia.

7. Parte 2
RESPUESTA Y ADAPTACION CARDIOVASCULAR AL EJERCICIO
El sistema cardiovascular es una red de transporte y distribución de la sangre en
el organismo, esta constituido por:
1. Corazón
2. Vasos sanguíneos
Las principales funciones de este sistema durante el ejercicio son:
 Suministrar oxigeno a los músculos durante la actividad, al mismo ritmo metabólico
que es usado por ellos
 Eliminar dióxido de carbono y otros productos del metabolismo del músculo durante la
actividad
 Facilitar la disipación de calor aumentando el flujo sanguíneo hacia la piel
 Propiciar una respuesta fisiológica integrada a través del transporte de sustancias
reguladoras como las hormonas desde los sitios de producción hasta los tejidos de
destino
Aunque el sistema cardiovascular trabaja en estrecha relación con el sistema respiratorio,
como una unidad integrada pero para su comprensión se estudian por separado.
Respuestas cardiovasculares y ejercicio:
El corazón funciona como una bomba que suministra sangre a los pulmones para
permitir la eliminación del CO2 y la absorción del Oxigeno.(Circulación menor) y
bombea sangre a todos los tejidos la cual es distribuida por arterias, arteriolas y
finalmente capilares. (Circulación mayor ). Los capilares al irrigar los tejidos se
convierten en vénulas y estas en venas que retornan la sangre al corazón.
Durante cada latido el corazón, por medio del ventrículo izquierdo, bombea una
cantidad de sangre denominada Volumen sistólico.
La cantidad de latidos que realiza el corazón en un minuto se denomina
Frecuencia cardiaca. De esta forma si multiplicamos el Volumen sistólico por la
frecuencia cardiaca obtendremos la cantidad de sangre que es bombeada por el
corazón en un minuto, a esto se le denomina Gasto cardiaco.
Gasto cardiaco (GC) = Volumen sistólico (VS) x Frecuencia cardiaca (FC)
Gasto cardiaco (GC) =
Cantidad de sangre que bombea el corazón en un minuto

8. Durante el ejercicio , el sistema cardiovascular debe garantizar el suministro de
oxigeno, nutrientes y hormonas a los musculos, además de la eliminación de
algunos desechos producidos durante la actividad física, por tanto debe aumentar
la cantidad de sangre que es suministrada a los musculos, a mayor actividad
mayor suministro de sangre.
El gasto cardiaco durante el ejercicio se aumenta básicamente por aumento de la
frecuencia cardiaca y en menor grado por aumento del volumen sistólico.
Veamos un ejemplo: Una persona en reposo con una FC. = 80 lpm y con un
volumen sistólico de 80c.c nos da un gasto cardiaco de 6.4 litros / minuto.
Si esa persona realiza ejercicio a una FC. de 120 lpm x 80 cc nos da 9.6 litros
/minuto.
Si aumenta la actividad y tiene una FC. 200 lpm x 80 cc nos dara 16 litro /minuto.
Entre más fuerte la actividad mayor el gasto cardiaco.
El principal mecanismo por el cual aumenta el gasto cardiaco es el aumento de la
frecuencia cardiaca.
En otras palabras la frecuencia cardiaca es un reflejo de la intensidad a la
que están trabajando nuestros músculos, a mayor intensidad del ejercicio,
mayor frecuencia cardiaca.
AUMENTO DE LA FRECUENCIA CARDIACA DURANTE EL EJERCICIO
El aumento de la frecuencia cardiaca es un indicador fiel de la intensidad del
ejercicio al punto que varios investigadores han propuesto una formula que se usa
universalmente para determinar la frecuencia cardiaca máxima (teorica) y la
intensidad del ejercicio:
F.C máxima 220-edad
(Actualmente se usa la formula de Tanaka para mayores de 50 años la cual
es: F.C. máxima = 208 - (edad x 0.7)
A la frecuencia cardiaca máxima se le saca un porcentaje de trabajo del 85% para
hablar de entrenamiento máximo o submaximo. Todo ejercicio que exceda del
85% del máximo se considerara máximo y menor será submaximo.
La principal respuesta cardiaca durante el ejercicio es el aumento
del gasto cardiaco.

9. En personas principiantes o de baja condición física el metabolismo aeróbico deja
de predominar entre el 70% al 75% de F.C.M y allí empieza el predominio
anaeróbico, en personas medianamente entrenadas ocurre aprox. Al 80% y en
entrenados al 85% o mas. Sin embargo estas cifras son aproximadas, tienen
variación individual y deben individualizarse en cada caso o medirse en forma
directa con una prueba de esfuerzo que mida niveles de ácido láctico o con una
ergoespirometria que mida gases espirados, consumo de oxigeno y punto exacto
del umbral anaeróbico
Nota: En la fórmula original no se discrimina entre hombres y mujeres por lo tanto
se recomienda usar la formula :
220- edad o la formula de Tanaka para hombres y mujeres por igual
Cabe anotar que esta fórmula es aproximada y tiene un margen de error de (+) o
(-) 12 Latidos por minuto.
Uno de los determinantes del rendimiento cardiovascular o resistencia es la
capacidad del músculo de extraer el oxigeno de la sangre que le llega por los
capilares. Los músculos de personas no entrenadas tienen poca capacidad de
extraer y utilizar ese oxigeno por lo que su producción de energía y su rendimiento
es menor.
Por el contrario la principal adaptación de los músculos al entrenamiento
cardiovascular (de resistencia) es la mayor capacidad de extraer oxigeno y
utilizarlo para una producción de energía mas eficiente. Las adaptaciones al
entrenamiento de resistencia(cardio) en el músculo que le permiten mayor
extracción de oxígeno se enumeran en el siguiente cuadro:
MECANISMOS DE EXTRACCIÓN DE OXIGENO MAS EFICAZ
1. Aumento del numero de capilares por fibra muscular
2. Mayor numero y tamaño de mitocondrias para captar el 02
3. Mayor cantidad de enzimas oxidativas
4. Mayor reclutamiento (uso ) de capilares durante el ejercicio

10. Parte 3
BENEFICIOS Y ADAPTACIONES DEL EJERCICIO A MEDIANO Y
LARGO PLAZO
(Tomado del articulo “Beneficios del ejercicio” del Dr Juan Manuel Sarmiento MD del
Deporte )
 A nivel cardiovascular- Disminuye la frecuencia cardiaca y la presión
arterial, mejora la eficiencia del funcionamiento del corazón y disminuye el
riesgo de arritmias cardiacas (ritmo irregular del corazón).
 A nivel pulmonar- Aumenta su capacidad, el funcionamiento de alvéolos y el
intercambio de gases, y mejora el funcionamiento de los músculos
respiratorios.
 A nivel metabólico-Disminuye la producción de ácido láctico, la
concentración de triglicéridos, colesterol y LDL (colesterol malo), ayuda a
disminuir y mantener un peso corporal saludable, normaliza la tolerancia a
la glucosa (azúcar), aumenta la capacidad de utilización de grasas como
fuente de energía, el consumo de calorías y la concentración de HDL
(colesterol bueno), mejora el funcionamiento de la insulina.
 A nivel de la Sangre- Disminuye la coagulabilidad de la sangre
 A nivel neuro-endocrino- Disminuye la producción de adrenalina
(catecolaminas), aumenta la producción de sudor, la tolerancia a los
ambientes cálidos y la producción de endorfinas (hormona ligada a la
sensación de bienestar).
 A nivel del sistema nervioso- Mejora el tono muscular, los reflejos y la
coordinación.
 A nivel gastrointestinal- Mejora el funcionamiento intestinal y ayuda a
prevenir el cáncer de colon.
 A nivel osteomuscular- Incrementa la fuerza, el numero de terminaciones
sanguíneas en el músculo esquelético, mejora la estructura, función y
estabilidad de ligamentos, tendones y articulaciones, previene la
osteoporosis y mejora la postura.
 A nivel psíquico- Incrementa la capacidad de fuerza de voluntad y de
autocontrol, disminuye la ansiedad, el estrés, la agresividad y la depresión,
estimula la creatividad, la capacidad afectiva y mejora la memoria y
autoestima de la persona.

11. Bibliografía
1. Wilmore, J y Costill, D.L.” Fisiología del esfuerzo y del deporte”. Editorial
paidotribo
Barcelona, 3 edición. 2000
2. Mishchenko, V.S y Monagorov, V.D. “Fisiología del deportista” Editorial
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Barcelona, 2 edición . 2001
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5. Weineeck, J. “Entrenamiento optimo” Editorial Hispano europea, S.A:
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6. AMERICAN COLLEGE OF SPORTS MEDICINE Guidelines for Exercise
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7. Pollock, m. l., Wilmore, j. h., & fox iii, s. m. Exercise in Health and Disease:
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9. Astrand P, Rodalhl H. Fisiologia del trabajao fisico. Editorial Panamericana
3ra edición a1992