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Bioenergética
FISIOLOGÍA DEL EJERCICIO
Bioenergética
La bioenergética es
una ciencia que se
encarga de estudiar las
transformaciones
energéticas en los
sistemas vivos
La termodinámica representa el campo de las ciencias físicas que estudia los
intercambios de energía entre conjuntos de materia,
Como se obtiene energía?
La energía se produce
mediante la degradación
de los nutrientes en la
célula
(carbohidratos, grasas, y
proteínas) con la
presencia de oxígeno;
dicho proceso se conoce
como metabolismo, y
tiene el objetivo de
proveer energía para el
crecimiento, contracción
del músculo, transporte
de compuestos y
líquidos, y para otras
funciones del organismo
Fuentes de Energía para el ser
humano
ATP
MÚSCULO
CREATINFOSFATO
HÍGADO
CARBOHIDRATOS
GLUCÓGENO
LÍPIDOS
TRIGLICÉRIDOS
GLUCOSA
(SANGRE)
TEJ. ADIPOSO
Potencia y Capacidad
Potencia Energética
Cantidad total de energía
Liberada por unidad de
Tiempo
(velocidad de formación
de energía
propia del sistema)
Capacidad Energética
Cantidad total de energía
Capaz de aportar un
sistema
(disponibilidad total de
nutrientes que
puede catabolizarse
para suministrar
energía)
Potencia y Capacidad
 Capacidad de un sistema determina la
duración de un ejercicio de determinada
intensidad y por ello se convierte en
un factor limitante del tiempo que
puede permanecer aportando energía al
trabajo muscular.
 La Potencia sin embargo determina la
intensidad con la que un determinado
trabajo puede ser realizado.
Sistemas de Obtención de
Energía
Sistema ATP – PC
Sistema Glucolítico
Sistema Oxidativo
Sistemas de Obtención de
Energía
Son tres los sistemas que participan en la
transferencia de energía durante el ejercicio físico:
 Sistema inmediato de producción de energía:
sistema anaerobio alactácido, sistema de los
fosfágenos, o ATP - PC.
 Sistema a corto plazo: sistema anaerobio lactácido
o sistema del glucógeno o del acido láctico.
 Sistema a largo plazo: sistema aerobio o sistema
oxidativo.
Enlaces de Alta Energía
El ATP es en un gran
complejo de
moléculas, llamada
adenosina, y tres
componentes más
simples, los grupos
fosfatos.
Los dos últimos grupos
fosfatos representan
"enlaces de alta
energía".
Sistema de los Fosfágenos
Energía Inmediata
ATP – PC
Características









Constituidos por el Fosfocreatina (PC) y el ATP
No requiere de la presencia de 02 (anaerobia)
No hay acumulación de lactato (alactácido)
La vía recibe el nombre de "anaerobia alactácida“
El almacén se encuentra en el tejido muscular y es muy
limitado. Cada Kg. de músculo almacena aprox. 5 mmol de
ATP y 15 de PC
La potencia de la vía es elevada, pero de muy breve duración:
6 - 8 segundos.
La capacidad de la vía es muy baja: 15 - 20 segundos.
Tiempo promedio de recuperación de los almacenes después
del esfuerzo demora 15-30 seg.
Caracteriza trabajos de fuerza rápida y fuerza explosiva
Comportamiento del ATP y PC
14 seg de esfuerzo máximo (sprint)
Aunque el ATP se
emplee a un ritmo
muy alto, la energía
de la PC se utiliza para
sintetizar ATP lo cual
previene que caiga el
nivel de ATP. Sin
embargo, al llegar el
agotamiento, el ATP y
el PC presentan
niveles bajos
Sistema Glucolítico
Energía a Corto Plazo
Sistema Glucolítico
Energía a Corto Plazo
 Liberación de energía
mediante la
descomposición de la
glucosa
 Incluye el proceso de
glucólisis
 Se lleva a cabo en el
citoplasma
Sistema Glucolítico
Características
 Esta vía metabólica conduce a la formación de lactato
 La vía recibe el nombre de "anaerobia lactácida"
 El lactato se acumula en la sangre dependiendo de la intensidad






del ejercicio
Los aumentos más rápidos se producen en los ejercicios que
duran entre 60 a 180 seg realizados a máxima intensidad
Sus almacenes se encuentran en el glucógeno muscular y
hepático y en la glucosa circulante en sangre
La potencia de la vía es elevada: 30 - 45 segundos, aunque
inferior a la de los fosfógenos
La capacidad de la vía es baja: hasta 3 minutos
Tiempo promedio de recuperación de la via 20-30 min
Caracteriza a trabajos de resistencia a la velocidad o
resistencia de corta y media duración.
Sistemas Anaeróbicos
Los sistemas ATP – PC y Glucolítico predominan durante los primeros
minutos de ejercicio de intensidad elevada
El lactato reduce la capacidad de combinación del calcio de las
fibras e impide la contracción muscular
Los niveles de lactato durante una prueba de sprint máximo puede
elevarse desde 1mmol/kg de los músculos hasta 25 mmol/kg
Sistema Oxidativo
Energía a Largo Plazo
Sistema Oxidativo
Energía a Largo Plazo
 Requiere
presencia de
oxígeno
 Se realiza en
las
mitocondrias
Sistema Oxidativo
Características
 La disponibilidad de sustratos es grande
(carbohidratos, grasas, proteínas)
 La capacidad del sistema es elevada
 Potencia baja
 Recuperación CHO: 12-48 h - Lípidos: 12-48 h
Proteínas: 24-72h
 No hay acumulación significativa de Ac. Láctico
 Caracteriza a los trabajos de resistencia de larga
duración
Características
Combustible Químico
(Sistema de Oxígeno)



Sistema de
Acido Láctico
(Glucólisis
Anaeróbica)
Sistema de ATP-PC
(Fosfágeno)
Carbohidratos
Fosfocreatina
Carbohidratos
Grasas
Proteínas
Requerimientos
de Oxígeno
Sí
No
No
Reservas Musculares
Totales de ATP
(Moles)
90.0
1.2
0.7
Velocidad
Lento
Rápido
Muy Rápido
10
1.6
3.6
Producción Relativa
de ATP
Mucha, ilimitada
Poca, Limitada
Poca, muy Limitada
Producción de ATP
(1 Mol de Glucógeno)
39 moles de ATP
3 moles de ATP
-
Potencia
(Moles de ATP/min)
Características
Ejemplos de
Ejercicios
(Pruebas o Eventos
Deportivos)
(Sistema de Oxígeno)
 Maratón
10,00 m
Natación: 1,500 m
Sistema de
Acido Láctico
(Glucólisis Anaeróbica)
Sistema de ATPPC
(Fosfágeno)
400-800 m llanos
Natación: 400 m
Boxeo (asaltos de 3
minutos)
100 m planos
50 m estilo libre
Pruebas de
campo
Duración
> 3 minutos
1 - 3 minutos
< 30 segundos
Subproductos Finales
Acido Pirúvico
Bióxido de Carbono
Agua (H2O)
Acido Láctico
Alanina
Creatina (C)
Fosfato (Pi)
Contribución relativa de las fuentes de energía
aeróbicas y anaeróbicas durante ejercicios
máximos de diferente duración
Contribución de los diferentes
sistemas energéticos
Dinámica de los sustratos
durante el ejercicio
 El glucógeno muscular aporta la principal fuente de
energía a partir de los hidratos de carbono durante
las fases iniciales del ejercicio y según aumenta la
intensidad
 Al transcurrir el tiempo la glucosa sanguínea va
aumentando su contribución al aporte energético,
llegando a proporcionar aprox. un 30 % de los
requerimientos energéticos
 En ejercicio moderado al cabo de unos 20 min., la
energía aportada por la glucosa constituye entre un
40 y un 50 %, y el resto se obtiene
fundamentalmente de las grasas
Reservas Corporales de
combustibles y de energía
Relación entre el porcentaje de ATP
aportado por los diferentes sistemas
energéticos y el tiempo de la prueba
Los diferentes sistemas energéticos no actúan de forma
independiente
Factores determinantes
Los principales factores que determinan la mezcla de sustratos energéticos
durante el ejercicio son la intensidad y la duración, la forma física
y el estado nutricional
Aporte de los Sustratos
En ejercicios de baja intensidad, según aumenta la duración
del ejercicio, el protagonismo de las grasas como combustible
aumenta, mientras que los hidratos de carbono van disminuyendo
su contribución