BIOQUIMICA DEL EJERCICIOBIOQUIMICA DEL EJERCICIO

Por: Iván Paz AliagaPor: Iván Paz Aliaga

RESERVAS ENERGÉTICAS DEL SER RESERVAS ENERGÉTICAS DEL SER HUMANOHUMANO

Energía

Tejido gramos Kcal. %

Triglicéridos Adiposo 8400 75600 80,77

Glucógeno Hígado 80 320 0,34

Glucógeno Músculo 400 1600 1,71

Glucosa Líquidos 20 80 0,08

Proteínas Músculo 4000 16000 17,10

RENDIMIENTO ENERGÉTICO DE LOS RENDIMIENTO ENERGÉTICO DE LOS DISTINTOS NUTRIENTESDISTINTOS NUTRIENTES

Carbohidratos Lípidos Proteínas

Cociente respiratorio

1 0,7 0,8

Kcal./g 4 9 4

Kcal./Litro de O2 5 4,5 4,5

Moles de ATP/g 0,20 0,48 0,23

Moles de ATP/L de O2

0,27 0,23 0,20

PARTICIPACIÓN DE LA CREATINA FOSFATOPARTICIPACIÓN DE LA CREATINA FOSFATO

GASTO ENERGETICO POR GASTO ENERGETICO POR MODALIDAD DEPORTIVAMODALIDAD DEPORTIVA

Sistemas Sistemas EnergéticosEnergéticos AeróbicoAeróbico

Aeróbico /Aeróbico /

AnaeróbicoAnaeróbico AnaeróbicoAnaeróbico

DeportesDeportes

FondoFondo

AtletismoAtletismo

PatinajePatinaje

NataciónNatación

CiclismoCiclismo

BaloncestoBaloncesto

BalonmanoBalonmano

VoleibolVoleibol

Atletismo Atletismo (800-1500m)(800-1500m)

AtletismoAtletismo

VelocidadVelocidad

SaltosSaltos

LanzamientosLanzamientos

Kcal/Kg/horaKcal/Kg/hora 6 - 206 - 20 5 - 155 - 15 3 - 123 - 12

CONSUMO MÁXIMO DE OXÍGENO CONSUMO MÁXIMO DE OXÍGENO O POTENCIA AERÓBICA MÁXIMA: O POTENCIA AERÓBICA MÁXIMA:

VOVO22Es el punto máximo de consumo de Es el punto máximo de consumo de oxígeno que puede tener una persona y oxígeno que puede tener una persona y que no sufre incrementos llegada la que no sufre incrementos llegada la situación. Es de 50 ml de Osituación. Es de 50 ml de O2 2 por Kg de por Kg de peso por minuto para varones y de 40 ml peso por minuto para varones y de 40 ml para damas. para damas.

Este se puede mantener por una hora Este se puede mantener por una hora aproximadamente y luego cae a valores aproximadamente y luego cae a valores menores del 60%menores del 60%

PARÁMETROS PARA EXPRESAR PARÁMETROS PARA EXPRESAR LA INTENSIDAD DE UN LA INTENSIDAD DE UN

EJERCICIOEJERCICIOAeróbico Aeróbico ligero a ligero a

moderadomoderado

Aeróbico Aeróbico moderado a moderado a

fuertefuerte

Aeróbico Aeróbico máximomáximo

Anaeróbico Anaeróbico máximomáximo

Frecuencia Frecuencia cardiacacardiaca

100-200100-200 130-150130-150 160-180160-180 >180>180

ml Oml O22 / kg / / kg / minmin

10 – 2010 – 20 25-3125-31 33-3833-38 > 40> 40

% VO% VO22 max max 20 – 4020 – 40 50 – 6050 – 60 65 - 7565 - 75 > 80> 80

Consumo de Consumo de OO22 basal basal

3 – 63 – 6 7 - 97 - 9 10 - 1110 - 11 > 12> 12

Cociente Cociente respiratoriorespiratorio

0,850,85 0,88-0,920,88-0,92 0,94-0,980,94-0,98 > 1> 1

DEUDA Y DÉFICIT DE OXÍGENODEUDA Y DÉFICIT DE OXÍGENO

CONTENIDOS DE ALGUNOS METABOLITOS IMPORTANTES EN CONTENIDOS DE ALGUNOS METABOLITOS IMPORTANTES EN MÚSCULO (MÚSCULO (moles por gramo) TRAS EL AGOTAMIENTO, DESPUÉS moles por gramo) TRAS EL AGOTAMIENTO, DESPUÉS

DE 3 MINUTOS DE EJERCICIO INTENSO DE 3 MINUTOS DE EJERCICIO INTENSO

DESPUES DEL EJERCICIO

COMPUESTOREPOSO (basal)

15 segundos 30 minutos

Glucógeno 88 58 70

Glucosa 6 fosfato

0,35 2,6 0,84

Lactato 1,1 30,5 6,5

Glicerol fosfato 0,27 2,23 0,74

Fosfocreatina 17,0 3,7 18,8

ATP 4,6 3,4 4,0

ADP 0,95 1,0 1,0

pH 7,1 6,3 7,0

COMPARACIÓN DE ALGUNAS ACTIVIDADES COMPARACIÓN DE ALGUNAS ACTIVIDADES ENZIMÁTICAS EN FIBRAS MUSCULARES TIPO I y II ENZIMÁTICAS EN FIBRAS MUSCULARES TIPO I y II

((mol . minmol . min-1-1. g. g-1-1 a 37ºC) a 37ºC)

ENZIMA Fibra tipo I Fibra tipo II

ATPasa miofibrilar 29 86

Creatina quinasa 5640 7140

Fosfofructoquinasa 15 26

Succinato deshidrogenasa

11,5 8,0

CICLO DE SUSTRATO DE LAS REACCIONES CICLO DE SUSTRATO DE LAS REACCIONES DE FOSFOFRUCTOQUINASA Y FRUCTOSA DE FOSFOFRUCTOQUINASA Y FRUCTOSA

BIFOSFATASABIFOSFATASA

55 5055 50a) fructosa 6 fosfato fructosa bifosfato a) fructosa 6 fosfato fructosa bifosfato 55 2000 502000 50b) fructosa 6 fosfato fructosa bifosfato b) fructosa 6 fosfato fructosa bifosfato 19501950 51000 5000051000 50000c) fructosa 6 fosfato fructosa bifosfato c) fructosa 6 fosfato fructosa bifosfato 10001000

COMPOSICIÓN DE LAS FIBRAS EN MÚSCULO COMPOSICIÓN DE LAS FIBRAS EN MÚSCULO DE CABALLO, PERRO Y HOMBREDE CABALLO, PERRO Y HOMBRE

Porcentaje de la composición de los dos tipos de fibras

TIPO I TIPO II

CABALLODe carrerasPura sangre

De caza

71231

938869

PERROGalgo

Callejero3

319769

HOMBRECorredores de maratón

Corredores de distancias mediasCorredores de “sprint”

No entrenados

79622453

21387647

Datos de Guy y Snow (1977) en perros. Snow y Guy (1980) en caballos. Costill y col. (1976) y Fink y col. (1977) en humanos.Los datos corresponden a la composición de fibras de músculo glúteo medio.

PORCENTAJE DE CONTRIBUCIÓN DE LOS DISTINTOS PORCENTAJE DE CONTRIBUCIÓN DE LOS DISTINTOS COMBUSTIBLES AL CONSUMO DE OXÍGENO EN EL EJERCICIO COMBUSTIBLES AL CONSUMO DE OXÍGENO EN EL EJERCICIO

SUAVE PROLONGADOSUAVE PROLONGADO

PERIODO DE EJERCICIO (minutos)

GLUCOSA (circulante en

sangre)

ÁCIDOS GRASOS(circulantes en

sangre)

GLUCÓGENO MUSCULAR

40 27 37 36

90 41 37 22

180 36 50 14

240 30 62 8

Tomado de Felig y Wahren (1975)

DEPLECIÓN DE GLUCÓGENO DURANTE EL DEPLECIÓN DE GLUCÓGENO DURANTE EL EJERCICIO SOSTENIDOEJERCICIO SOSTENIDO

Contenido de glucógeno en µmol.g-1 de músculo fresco

DURACIÓN DEL EJERCICIO (minutos)

NO ENTRENADO ENTRENADO

0 94 100

20 39 55

40 22 39

60 11 14

80 0,6 (agotamiento) 11

90 - 0,16 (agotamiento)

Datos de Hermansen y col. (1967). El glucógeno se midió en músculo cuadriceps tras una biopsia

EFECTO DE LA DIETA SOBRE EL CONTENIDO EFECTO DE LA DIETA SOBRE EL CONTENIDO DE GLUCÓGENO Y DURACIÓN DEL EJERCICIODE GLUCÓGENO Y DURACIÓN DEL EJERCICIO

DIETA Y CONDICIONES GLUCÓGENO MUSCULAR ANTES DEL EJERCICIO (µmol.g-1)

DURACIÓN DEL EJERCICIO

Dieta mixta normal 97 116

Dieta pobre en carbohidratos durante 3 días

36 57

Dieta rica en carbohidratos durante 3 días

183 166

Datos de Bergstrom y col. 1967

CAMBIO EN LAS CONCENTRACIONES DE CAMBIO EN LAS CONCENTRACIONES DE ALGUNOS NUTRIENTES DURANTE EL ALGUNOS NUTRIENTES DURANTE EL

EJERCICIO SOSTENIDOEJERCICIO SOSTENIDO

ANIMAL Tiempo de ejercicio

(min)

GLUCOSA LACTATO ACIDOS GRASOS

GLICEROL

HOMBRE 040

180240

4,54,63,53,1

1,11,31,41,8

0,660,781,571,83

0,040,190,390,48

CABALLO 0360

4,42,0

0,71,6

0,291,4

0,140,49

PERRO 060

120180240

6,15,55,55,05,0

1,62,41,61,61,9

0,61,11,81,92,1

CONCENTRACIÓN DE HORMONAS EN CONCENTRACIÓN DE HORMONAS EN SANGRE DURANTE EL EJERCICIO SOSTENIDOSANGRE DURANTE EL EJERCICIO SOSTENIDO

ANIMAL Tiempo de ejercicio

(min)

CORTISOL(nmol.L-1)

ADRENALINA(ng.cm-3)

NORADRENALINA

(ng.cm-3)

GLUCAGON(pg . cm-3)

INSULINA(µU . cm-3)

HOMBRE 040

180240

----

0,10,20,7-

0,4-

1,5-

8080

200400

141276

CABALLO 0360

186695

--

--

17170

366

EFECTO DEL ENTRENAMIENTO SOBRE LA ACTIVIDAD EFECTO DEL ENTRENAMIENTO SOBRE LA ACTIVIDAD DE ALGUNAS ENZIMAS EN FIBRAS DE MÚSCULO DE DE ALGUNAS ENZIMAS EN FIBRAS DE MÚSCULO DE

RATARATA

U n i d a d e s d e A c t i v i d a d E n z i m á t i c a p o r g r a m o

TIPO DE FIBRA

SITUACIÓN hexoquinasa fosfofructoquinasa

Citrato sinteasa

Carnitina palmitoil

transferasa

Tipo I No entrenadoEntrenado

1,62,4

2024

2341

0,61,2

Tipo IIA No entrenadoEntrenado

1,54,1

7258

3570

0,71,2

Tipo IIB No entrenadoEntrenado

0,60,7

9688

1018

0,10,2

Datos de Baldwin y col. 1973.

TIPOS DE FIBRAS MUSCULARESTIPOS DE FIBRAS MUSCULARES

CARACTERISTICAS DE LAS CARACTERISTICAS DE LAS FIBRAS MUSCULARES TIPO IFIBRAS MUSCULARES TIPO I

Corresponden a fibras rojas que se localizan Corresponden a fibras rojas que se localizan principalmente en zonas de alto volumen principalmente en zonas de alto volumen muscular, el color se debe al contenido de muscular, el color se debe al contenido de mioglobinamioglobinaInervadas por medios de conducción lenta, Inervadas por medios de conducción lenta, determinando un bajo tiempo de contraccióndeterminando un bajo tiempo de contracciónBuen aporte sanguíneoBuen aporte sanguíneoElevado contenido de mioglobinaElevado contenido de mioglobinaMuchas mitocondriasMuchas mitocondriasActividad elevada de las enzimas del Ciclo de Actividad elevada de las enzimas del Ciclo de Krebs y de la Krebs y de la oxidación oxidación Alta resistencia a la fatiga por disminución del pHAlta resistencia a la fatiga por disminución del pHNo hay gran masa muscularNo hay gran masa muscular

CARACTERISTICAS DE LAS CARACTERISTICAS DE LAS FIBRAS MUSCULARES TIPO IIFIBRAS MUSCULARES TIPO IIDentro de estas existen dos subtipos, la IIB y IIADentro de estas existen dos subtipos, la IIB y IIALas fibras IIB tienen color blanco y se localizan en las Las fibras IIB tienen color blanco y se localizan en las terminaciones musculares hacia los huesos y tendonesterminaciones musculares hacia los huesos y tendonesEstas fibras son las responsables de aportar la mayor Estas fibras son las responsables de aportar la mayor cantidad de trabajo al iniciar un movimiento y pueden cantidad de trabajo al iniciar un movimiento y pueden promover movimientos con altas velocidades de promover movimientos con altas velocidades de contraccióncontracciónInervadas por neuronas motoras grandes, de impulsos Inervadas por neuronas motoras grandes, de impulsos rápidosrápidosContracción rápidaContracción rápidaLa interacción de los filamientos de actina y miosina La interacción de los filamientos de actina y miosina (puentes entrecruzados) hacen que el ciclo de (puentes entrecruzados) hacen que el ciclo de contracción/relajación sea más cortocontracción/relajación sea más cortoPoca mioglobinaPoca mioglobinaEscasas mitocondriasEscasas mitocondrias

CARACTERISTICAS DE LAS CARACTERISTICAS DE LAS FIBRAS MUSCULARES TIPO IIFIBRAS MUSCULARES TIPO IIActividades muy bajas de las enzimas del metabolismo Actividades muy bajas de las enzimas del metabolismo aeróbicoaeróbicoAlta actividad de enzimas glicolíticasAlta actividad de enzimas glicolíticasAlta actividad de la creatina fosfoquinasaAlta actividad de la creatina fosfoquinasaAporte sanguíneo pobreAporte sanguíneo pobreAlta capacidad de tamponamiento del pH de las proteínas Alta capacidad de tamponamiento del pH de las proteínas intramuscularesintramuscularesGran masa muscularGran masa muscular

Las fibras IIA tienen características intermedias entre las Las fibras IIA tienen características intermedias entre las fibras tipo I y las fibras tipo IIB, se encuentran localizadas fibras tipo I y las fibras tipo IIB, se encuentran localizadas como tejido de transición entre las fibras rojas y blancascomo tejido de transición entre las fibras rojas y blancasJunto con las fibras de tipo IIB son determinantes en el Junto con las fibras de tipo IIB son determinantes en el suministro de energía para el ejercicio anaeróbicosuministro de energía para el ejercicio anaeróbico

SUPERCOMPENSACIÓNSUPERCOMPENSACIÓN

Gradual increase of athletic baseline capacity in Gradual increase of athletic baseline capacity in response to training, recovery and response to training, recovery and

supercompensation.supercompensation.

Diagram of overtraining, in which recovery is Diagram of overtraining, in which recovery is insufficient and supercompensation never occurs.insufficient and supercompensation never occurs.

GRACIAS POR SU ATENCIÓNGRACIAS POR SU ATENCIÓN