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FISIOLOGIA DEL EJERCICIO FISICO
CLINICA CEMTRO-Madrid, 31-10-2007
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AUTORES
Dr.F. Garca GmezDr.J. Palomo MartnezDra. MSomoza Lopez
Departamento de Anlisis ClnicosClnica CEMTRO
Fisiologia del ejercicio fsico
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INTRODUCCION
Fisiologia del ejercicio fsico
Cada msculo del cuerpo est compuesto por dos tipos
de fibras: LENTAS y RAPIDAS, cada una de ellas concaractersticas
propias
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TIPOS DE FIBRAS
Fisiologa del Ejercicio Fsico
RAPIDAS (Blancas)
-Son muy grandes, para las contracciones muy potentes.
-Ret. Sarcoplasmico extenso, para liberacin rpida de Ca++.
-[] de Enz. Glucolticos, para liberacin rapida de energia.
- Riego sanguneo por del metabolismo oxidativo.
- N de mitocondrias por del metabolismo oxidativo.
- Responsables de las contracciones rpidas y poderosas.
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LENTAS (Rojas)
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--Son mas pequeas.
-Inervadas por fibras nerviosas mas pequeas.
-Sis. Vascular, para la llegada de O2.
- N de mitocondrias por del metabolismo oxidativo.
-[mioglobina], para almacenamiento de O2 mitocondrial.
- Responsables de la actividad muscular continua y
prolongada.
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FASES DEL EJERCICIO
En el ejercicio fsico se producen dos tipos de
adaptaciones:ADAPTACION AGUDA:
Tiene lugar en el transcurso del ejercicio
ADAPTACION CRONICA:
Se manifiesta por los cambios estructurales y funcionales de
las distintas adaptaciones agudas (ejercicio repetido
ycontinuo). Implica N de mitocondrias, consumo mximo de
VO2, tamao del corazn, capacidad oxidativa del
msculo, frecuencia cardiaca.
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ADAPTACIONES ORGANICAS EN EL EJERCICIO
Durante el ejercicio se producen modificaciones adecuadas y
coordinadas en todo el organismo, las cuales pueden ser:
I. Adaptaciones Metablicas
II.Adaptaciones Circulatorias
III.Adaptaciones Cardiacas
IV.Adaptaciones respiratorias
V. Adaptaciones en sangre
VI.Adaptaciones en el medio interno
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ADATACIONES METABOLICAS
SISTEMAS METABOLICOS MUSCULARES
El ATP es la nica fuente de energa para formar y romperpuentes
transversales durante la contraccin de los
sarcomeros.
Durante el ejercicio mximo, el msculo esqueltico utiliza
hasta 1x10 e-3 mol de ATP/gramo de msculo/minuto.
La velocidad de consumo de ATP es de 100 a 1000 vecessuperior al
consumo de ATP del msculo en reposo: este
ltimo posee solo 5x10 e-6 mol/gramo de ATP acumulados,
por lo que habra deplecin de ATP en menos de 1 seg. Sino
fuera porque existen mecanismos de generacin de ATP
rpidos y eficaces.
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Los sistemas metablicos musculares son:
Reservas de ATP acumuladas intracelularmente
Conversin de las reservas de alta energa de fosfocreatinaa
ATP.
Generacin de ATP mediante gluclisis anaerobia
Metabolismo oxidativo del Acetil-CoA
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El comienzo del ejercicio de intensidad moderada a grande,
requiere transferencia de fosfato y la gluclisis anaerbica
como fuentes iniciales de combustible que reponga el ATP
consumido.
Los niveles de glucgeno y fosfocreatina descienden
rpidamente y aumenta la concentracin de lactato en la clula.El
metabolismo oxidativo es mucho mas lento en su aparicin y
adems necesita una mayor captacin de sustrato y O2, siendo
necesario un incremento del flujo sanguneo.
Una vez alcanzado este estado, la generacin de ATP puede
atribuirse casi por completo a la captacin de O2 y sustratos
de
la sangre.
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Tanto en reposo como en el ejercicio, el msculo esqueltico
utiliza cidos grasos libres (AGL) como una de las
principales
fuentes de combustible para el metabolismo aerobio.
Para el msculo esqueltico de cualquier capacidad aerbica,
el trasporte de O2 y sustratos ( principalmente AGL) limita
el
nivel de rendimiento del trabajo submximo de duracin
apreciable.
En el msculo en reposo el cociente respiratorio se acerca a
0.7 ( Normal en el organismo en reposo 0.82) lo que indica
unadependencia casi total de la oxidacin de AGL.
La captacin de glucosa representa menos del 10% del
consumo total de O2 por el msculo.
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Durante la fase inicial del ejercicio el glucgeno muscular
constituye la principal fuente de energa consumida.
El ndice de glucogenlisis muscular es mas elevado durante
los primeros 5 a 10 minutos. Si el ejercicio continua los
sustratos llevados por la sangre se convierten en fuentes
cada vez importantes de energa.
Entre los 10 a 40 minutos aumenta de 7 a 20 veces la
captacin de glucosa, representando el 30 al 40 % del
consumo de O2 total, equivalente a la proporcionada por los
AGL.
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9
61
30240
15
49
36180
22
37
4190
35
38
2740
0
96
40
Otros
AGL
Glu
Consumo ( %)
Ejercicio (min)
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Si el ejercicio continua mas de 40 minutos la utilizacin de
glucosa alcanza su pico mximo entre los 90 y 180 minutos,
luego comienza a disminuir a medida que aumenta lautilizacin de
AGL que a las 4 horas alcanza el 61%.
El aumento en la utilizacin de glucosa est asociado con un
aumento de la excrecin de alanina del msculo, lo cual
esproporcional a la intensidad del ejercicio efectuado.
Si se prolonga el ejercicio pueden ser importantes
combustibles
energticos los aminocidos de cadena ramificada (
leucina,isoleucina, y valina) que son excretados por el hgado y
captados por el msculo, donde se obtienen de 32 a 42 moles
de
ATP por cada mol de aminocidos.
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CONCLUSION
Durante ejercicios prolongados la utilizacin de combustibles
est caracterizada por una secuencia trifsica, en la cual
predomina como sustrato principal para brindar productos de
energa el glucgeno muscular, la glucosa sangunea y los AGL
sucesivamente.
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REGULACION DE LA GLUCOSA EN EL EJERCICIO
En el ejercicio de dbil a moderada intensidad, la
concentracin
de glucosa en sangre prcticamente no se modifica, en relacincon
la glucemia en reposo.
En el ejercicio intenso se puede observar una elevacin leve
de
la glucosa (20 a 30 mg/dl).
En el ejercicio prolongado ( ms de 90 minutos) la glucemia
desciende entre 10 a 40 mg/dl.
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El hgado representa el nico sitio de produccin y liberacin
de glucosa al torrente sanguneo, debiendo a su vez
equilibrar
el consumo por parte del msculo.
En reposo el ndice de produccin de glucosa heptica es de
150 mg/min, del cual el 75% glucogenolsis y el resto es
glucogenognesis a partir de alanina, lactato, piruvato
yglicerol.
En el ejercicio de corta duracin el aumento de liberacin de
glucosa heptica es a expensas de la glucogenolsis, a medida
que el ejercicio se prolonga hay mayor dependencia de la
captacin del precursor gluconeognico para mantener la
produccin de glucosa heptica.
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La respuesta hormonal al ejercicio se caracteriza por
descenso
de insulina y aumento de glucagn, adems aumentan la
somatotrofina, adrenalina, noradrenalina y cortisol.
La alteracin hormonal en el ejercicio se relaciona ms con el
estimulo de produccin heptica de glucosa que con el aumento
de utilizacin de esta.
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El efecto inmediato del metabolismo de la glucosa en la fase
de
recuperacin, es iniciar la reposicin de las reservas de
glucgeno en el msculo y en el hgado.
En el proceso de recuperacin temprana hay una rpida
elevacin de la insulina que disminuye la liberacin de
glucosa
hasta niveles basales.
El glucagn se mantiene elevado y contribuye al aumento de la
captacin heptica de precursores gluconeognicos,
principalmente lactato y piruvato y en menor grado alanina.A las
12 a 14 horas post- ejercicio las reservas de glucgeno
muscular aumentan al 50% o ms, an incluso en ausencia de
ingesta alimentaria, debido a la acelerada gluconeognesisheptica
y su liberacin al torrente sanguneo.
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CATABOLISMO Y ANABOLISMO PROTEICO
Durante el ejercicio existe catabolismo proteico para
obtener
sustratos para la gluconeognesis.
Finalizado el estado de contraccin muscular se produce unaumento
de la respuesta anablica.
Si se repite el mismo ejercicio de manera continua, a largo
plazo se produce una hipertrofia muscular.
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ADAPTACIONES CIRCULATORIAS
Durante el ejercicio , el mayor requerimiento de O2 por los
msculos que se contraen es satisfecho por un aumento del
aporte sanguneo a los msculos. Esto es posible porque el
corazn bombea ms sangre por minuto y porque ocurren
adaptaciones circulatorias.
Cuando el msculo est inactivo las arteriolas estn
contradas, la concentracin de metabolitos y CO2 en el
lquido intersticial es baja y se usa poco O2.
Cuando los msculos se vuelven activos la despolarizacin de
la membrana celular aumenta la concentracin de K+ en elespacio
extracelular.
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La regeneracin de adenosn trifisfato (ATP)por la
mitocondrias aumenta la produccin de CO2, el cual
difunde hacia el espacio extracelular.
La produccin anaerobia de ATP en el citoplasma da
como resultado la formacin de cido lctico, el cual
difunde lentamente fuera de la clula.
La mayor cantidad de cido lctico y CO2 causa un
aumento en la concentracin de H+ en el fluido
extracelular y por lo tanto una disminucin de Ph
sanguneo.
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La hidrlisis de ATP a ADP , AMP y adenosina provoca laliberacin
de fosfato inorgnico, lo que aumenta la
concentracin de adenosina y nucletidos de adenina en el
espacio extracelular.
La osmolaridad del fluido extracelular aumenta.
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ADAPTACIONES EN LA SANGRE
GLOBULOS ROJOS O HEMATIES:
Los hemates con frecuencia est aumentado en los primerosmomentos
del ejercicio, posiblemente por hemoconcentracin
( paso de sangre a los tejidos).
Durante el ejercicio prolongado hay disminucin de loshemates por
hemodilucin ( paso de lquido a la sangre).
Un esfuerzo muy agotador puede causar incremento de la
destruccin de los hemates debido a compresiones capilares
por la contraccin muscular y el aumento de la velocidad del
flujo sanguneo. Tpico de personas sedentarias con prctica
espordica de actividad fsica.
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GLOBULOS BLANCOS O LEUCOCITOS:GLOBULOS BLANCOS O LEUCOCITOS:
El ejercicio de cualquier tipo aumenta en recuento de
leucocitos
de manera relativa.
En los primeros instantes del ejercicio intenso este aumento
relativo es sobre todo de Linfocitos, pero si el ejercicio se
prolongala elevacin pasa a ser de los Neutrfilos.
Este aumento es muy rpido, pudiendo llegar a cifras de
35000/mm3 (nornal entre 5000 y 10000/mm3), esto puede serdebido
a que gran cantidad de clulas que durante el reposo estn
adheridas a las paredes de los vasos, son arrastradas a la
circulacin por el aumento de volumen y velocidad del
flujosanguineo.
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Cuanto mayor es el grado de stress asociado con el
ejercicio,
mayor es la elevacin del recuento de glbulos blancos.
Un stress de cualquier tipo ( ejercicio agotador, excitacin,
ansiedad, etc.) determina mayor secrecin de hormonas de la
corteza suprarenal ( ACTH, Cortisol, ADH..) , siendo una de
las consecuencias la disminucin del nmero de
eosinfilossanguneos.
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COAGULACION Y FIBRINOLISIS.
El ejercicio fsico acenta la coagulacin sangunea, asociado a
mayor actividad fibrinoltica.
Inmediatamente despus del ejercicio se acorta el tiempo de
coagulacin, normalizandose a las pocas horas, probablemente
debido a un aumento de la actividad del factor
antihemoflico.
El aumento de la actividad fibrinoltica se debeb a la mayor
concentracin de un activador del plasmingeno.
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ADAPTACIONES DEL MEDIO INTERNO
REGULACION DEL EQUILIBRIO HIDRICO
Los dos factores mas importantes de regulacin del equilibrio
hdrico durante el ejercicio son:
La ingesta voluntaria de agua, controlada por la sensacin de
sed.
La excrecin de orina, controlada por la ADH.
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Durante el ejercicio se produce hemoconcentracin, por
aumento de la concentracin de hemates, hemoglobina y
protenas plasmticas.
El mecanismo bsico consiste en un paso de lquido desde la
sangre hacia los espacios hsticos, por el incremento de la
presin sangunea en los capilares musculares y la elevacin de
la presin sistlica.
Esto junto a la transpiracin excesiva, implica una prdida de
agua que contribuye a la hemoconcentracin, a menos que se
equilibre con la disminucin de la excreccin renal de agua, o
por una mayor ingesta voluntaria de agua.
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FUNCION RENAL
Durante el ejercicio la excrecin renal de agua disminuye,
debido a que la secrecin de ADH aumenta, al principio como
consecuencia del stress y de estmulos emocionales, y mas
adelante por la deshidratacin que produce la transpiracin
intensa.
El resultado es una disminucin de la velocidad de formacin
de orina, debido a:
Filtrado glomerular por del Flujo sanguneo renal.
Resorcin tubular del lquido filtrado por de ADH.
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Los riones, adems de la conservacin del agua corporal,
tienen
un papel importantre en la eliminacin del cido (Lactato y
Piruvato) producidos en exceso durante el ejercicio
vigoroso.
Este de detecta midiendo el Ph de la orina, que disminuye
grandemente duurante el ejercicio intenso y sobre todo,
despus
de este.
l d l f
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Fisiologa del ejercicio fsico
CONCLUSIONCONCLUSION
CAMBIAN LOS VALORES DE UNA ANALITICA CUANDO UNA
PERSONA REALIZA DEPORTE DE FORMA HABITUAL?
En general, los valores metablicos son mas saludables
cuando se realiza deporte, observndose una disminucin del
colesterol total, de los triglicridos, de la glucosa basal,
ascomo, una incremento del HDL colesterol y la urea debido al
catabolismo proteico.
Un deportista profesional que practica un determinado
deporte de manera intensa, puede presentar una analtica
con valores fuera del rango normal, sin que esto implique
patologa alguna.
F l d l f
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Fisiologa del ejercicio fsico
A nivel hematolgico se produce una falsa anemia, con
menores cifras de hematies, hematocrito y hemoglobina , por
hemodilucin.
Tambin se puede producir una anemia hemoltica por la
rotura de los hemates, como consecuencia del impacto
continuo sobre una parte del cuerpo. ( corredores de fondo,
saltadores de vallas y jugadores de baloncesto), no
necesitando
tratamiento si se sigue una dieta equilibrada y el cuerpo es
capaz de reponer las prdidas sufridas.
Aumento del nmero de leucocitos por el stress fisiolgico que
produce el ejercicio.
Fi i l d l j i i f i
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Fisiologa del ejercicio fsico
Los niveles de hormonas se alteran, as la testosterona puede
aumentar o disminuir, y el cortisol, la ACTH y las
catecolaminas
(consideradas como las hormonas del stress ) aumentan.
Algunas enzimas hepticas como GOT y GPT pueden aumentar
con la prctica de entrenamientos intensos, sin que en
principio
estn relacionados con afectaciones hepticas.
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Clnica CEMTRO
MUCHAS GRACIASPOR SU ATENCIN
