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fisiología

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by

rosario ramos mejia

on 7 March 2015

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Transcript of fisiología

photo (cc) Malte Sörensen @ flickr
FISIOLOGÍA DEL EJERCICIO

Aquatic Fitness Professional Certification

Sistema cardiovascular
Sistema respiratorio
Sistema nervioso
Sistema músculo- esquelético
Metabolismo energético

Corazón
Vasos sanguíneos
Sangre
Sistema cardiovascular
Distribución nutrientes- oxígeno
Eliminación productos de desecho
Transporte hormonas
Mantenimiento temperatura- ph
Prevención deshidratación
Funciones del sistema cardiovascular
Bomba Corazón
Sistema de canales Vasos
Medio fluido Sangre
Estructura
Arterias:
sangre oxigenada, excepto pulmonar
Venas:
sangre carboxigenada, excepto pulmonar
Aurículas:
reciben sangre
Ventrículos:
eyectan sangre
Ventrículo izquierdo: más potente
Ciclo cardíaco:

todos los hechos que se producen entre 2 latidos.
Todas las cámaras del corazón pasan por una fase de relajación-

diástole,

y una fase de contracción-

sístole.
Volumen

sistólico:
volumen de sangre bombeada en cada latido.
Gasto

cardíaco:

volumen de sangre bombeado en 1 minuto.
FC x VS,
entre 4,8- 6,4 l/minuto en reposo.
Algunas definiciones:
Propiedades del miocito:
Automatismo:

inicia el impulso eléctrico sin control neural. Nódulo sinusal: marcapaso del corazón.
Excitabilidad:
responde al estímulo generando un potencial de acción.
Conductividad:

conduce el estímulo.
Contractilidad:

capaz de contraerse.
Los

sistemas nervioso autónomo y endócrino

alteran las propiedades cardíacas.
Músculo cardíaco:
la demanda de oxígeno en los músculos activos.
el metabolismo y la producción de desechos.
la frecuencia cardíaca, en forma directamente proporcional a la intensidad del ejercicio, hasta alcanzar la

FC máxima.
el volumen sistólico.
Respuesta cardiovascular al ejercicio
gasto
cardíaco
Junto al sistema cardiovascular, son los encargados de suministrar oxígeno a los tejidos y eliminar el dióxido de carbono.
A través de 4 procesos:
1- ventilación pulmonar
2- difusión pulmonar
3- transporte de oxígeno y dióxido de carbono
4- intercambio capilar de gases
Sistema respiratorio:
1- ventilación pulmonar:
inspiración (activa)
espiración (pasiva)


2- difusión pulmonar:
intercambio de gases en los alvéolos
3- transporte de oxígeno:
combinado con la hemoglobina, 98%
disuelto, 2%
transporte de dióxido de carbono:
disuelto, 10%
como bicarbonato, 60- 70%
carboxihemoglobina

4- intercambio de gases en los tejidos:
contenido de oxígeno en la sangre
intensidad del flujo
condiciones locales
Centros respiratorios
Quimiorreceptores
Receptores de estiramiento
Regulación de la ventilación:
Ventilación:
1- Respuesta rápida:
aumento de la ventilación por estímulo de centros respiratorios
2- Respuesta lenta:
incremento gradual por aumento de la demanda metabólica, cambios en temperatura y pH.

Consumo de oxígeno: VO2,
en reposo 3,5 ml/kg/min
VO2 máximo:
ritmo más alto de consumo de oxígeno alcanzable durante la realización de ejercicios máximos.
Resistencia cardiorespiratoria.

Potencia aeróbica.
Durante el ejercicio:
Central
Periférico
Sistema nervioso:
1- Receptores sensoriales:
reciben el estímulo
2- Neuronas sensoras:
transmiten el estímulo
3- Sistema nervioso central:
interpreta la información y determina la respuesta apropiada
4- Neuronas motoras, motoneurona:
transmiten las señales de respuesta
5- Músculos:
ejecutan la acción motora
Control nervioso del movimiento:
Una motoneurona se comunica con una fibra muscular.
Liberación neurotransmisores, acetilcolina.
Unión a receptores.
Cambios en la conductividad de membrana.
Se desencadena el potencial de acción.
Placa neuromuscular:
Aparato locomotor:
Control muscular del movimiento:
Músculos esqueléticos
Voluntarios
Estructura:
Fibras musculares:
células musculares.
Misma longitud que el músculo que componen.
Cada fibra muscular contiene miles de
miofibrillas
elementos contráctiles.
Cada miofibrilla está formada por sarcómeros.
Sarcómero
unidad funcional básica
Banda I- clara:
región donde sólo hay filamentos delgados de actina.
Banda A- oscura:
región que contiene filamentos delgados de actina y filamentos gruesos de miosina.
Zona H:
porción central de la banda A, solamente aparece en reposo.
Sarcómero: unidad funcional básica de la miofibrilla
Explica cómo se acortan las fibras musculares.
Un puente de
miosina
se une a un filamento de
actina.
Ambos se deslizan uno a lo largo del otro.
Inmediatamente la miosina se separa de la actina.
Uniones repetidas de actina y miosina seguidas de deslizamiento provcan el acortamiento del músculo y la generación de fuerza.
Contracción muscular:
Teoría del filamento deslizante
1- Impulso nervioso motor, libera
acetilcolina.
2- Entra
sodio
a la célula muscular, ésta se despolariza.
3- Se libera el
calcio
almacenado.
4- El calcio se une a la
troponina,
ésta levanta los filamentos de
tropomiosina
liberando los puntos activos de la
actina.
5- La
miosina
se une a la actina, se produce el deslizamiento.
6- Finaliza cuando el calcio se

remueve y almacena. Relajación.
Ambas, contracción y relajación, requieren energía aportada por el ATP.
Acción muscular:
Fibras musculares:
De contracción lenta- ST

110 ms
miosina ATPasa lenta
retículo sarcoplasmático poco desarrollado
motoneurona pequeña, inerva pocas fibras
eficaces en producir ATP a partir de oxidación
elevada resistencia aeróbica
De contracción rápida- FT
50 ms
miosina ATPasa rápida
retículo sarcoplasmático muy desarrollado
motoneurona grande, inerva muchas fibras
producen ATP a través de vías anaeróbicas
generan más fuerza, potencia
Concéntrica o isotónica (dinámica):
acortamiento muscular.
Excéntrica (dinámica):
alargamiento muscular.
Estática o isométrica:
el músculo genera fuerza, pero su longitud no cambia. La resistencia es demasiado grande.
Entrenamiento isocinético:
fuerza constante en todo el recorrido.
Acciones musculares:
Metabolismo energético
Energía para el movimiento
Toda la energía se degrada en calor, la energía consumida se calcula a partir de la cantidad de calor producida.
Calorías.
Hidratos de carbono:
glucosa:
1 g= 4 cal
Grasas: glicerol +
acidos grasos libres:
1 g= 9 cal
Proteínas: aminoácidos: 1 g= 4 cal
Fuentes energéticas:
Metabolismo energético:
La energía que obtenemos de los alimentos se almacena en un compuesto altamente energético:
ATP- adenosín trifosfato
En reposo:
la energía proviene por igual de hidratos de carbono y de grasas.
En el esfuerzo muscular:
se emplean progresivamente más hidratos de carbono.
Conversión de ADP en ATP:
1-
Sistema ATP- PC:
no aeróbico, aláctico.
2-
Sistema glucolítico:
no aeróbico, láctico.
3-
Sistema oxidativo:
aeróbico.
Bioenergética: producción de ATP
1-
Sistema ATP- PC:
Proceso rápido
No aeróbico
Limitado
3 a 15 segundos
1 ATP/ 1 PC

2-
Sistema glucolítico:
Descomposición de la glucosa
Produce ácido pirúvico, sin oxígeno se convierte en ácido láctico
2 minutos
2 a 3 ATP/ glucosa, glucógeno
Producción de ATP:
Modelo trifásico de Skinner y Mc Lellan:
3 fases durante el ejercicio incremental
1- adaptación al ejercicio: equilibrio en reposo a equilibrio en ejercicio.
2- equilibrio: aporte suficiente de oxígeno, eficaz eliminación de dióxido de carbono.
3- ruptura del equilibrio: mayor producción de dióxido de carbono, aumenta la ventilación.
Entre estas fases:
Umbral ventilatorio 1: umbral aeróbico.
Umbral ventilatorio 2: umbral anaeróbico.
Usado para valorar la capacidad de ejercicio de resistencia.
3-
Sistema oxidativo:
Aeróbico.
En mitocondrias.
Respiración celular:
el cuerpo descompone combustibles con la ayuda del oxígeno para generar energía.
Producción de energía en pruebas de resistencia.
Hidratos de carbono:
1- glucólisis:
en presencia de oxígeno el ácido pirúvico se convierte en acetil co- A.
2- ciclo de Krebs:
oxidación completa del acetil co- A. Genera 2 ATP. Produce dióxido de carbono e hidrógeno.
3-cadena de transporte de electrones:
el hidrógeno se separa en H+ y electrones. Estos electrones pasan por una serie de reacciones, proporcionando energía para formar ATP.
Ganancia: 38- 39 ATP/ glucosa- glucógeno.
Grasas:
1- betaoxidación:
los ácidos grasos libres se transforman en acetil co- A.
2- ciclo de Krebs.
3- cadena de transporte de electrones.
Ganancia: depende del sustrato. ej: 129 ATP/ ácido graso.
60% se libera como calor.
Proteínas:
Algunos aminoácidos pueden convertirse en glucosa o productos intermedios (piruvato o acetil co- A)
Aportan menos del 5% de la energía usada en el ejercicio.
Producción de ATP:
Interacción de los 3 sistemas energéticos:
Los 3 sistemas energéticos contribuyen a las necesidades totales de energía del cuerpo.
Pero por lo general uno de los 3 predomina.
Existe una estrecha relación entre la capacidad de un músculo para ejecutar ejercicios aeróbicos prolongados y la actividad de sus enzimas oxidativas.
Fibras ST:
mayor cantidad de mitocondrias y de enzimas oxidativas.
Fibras FT:
mejores en la producción de energía glucolítica.
El entrenamiento de fondo mejora la capacidad oxidativa
Otros conceptos:
Umbral anaeróbico. Umbral de lactato:
En ejercicios de intensidad creciente.
Punto en que el lactato comienza a acumularse.
Desvío hacia la glucólisis anaeróbica, el aporte de oxígeno no logra sostener los requerimientos de la oxidación.
En % del VO2 máximo.
Determina el ritmo que se puede tolerar durante una prueba de fondo.
1- principio de individualidad
2- principio de especificidad
3- principio de desuso
4- principio de sobrecarga progresiva
5- principio de los días duros- fáciles
6- principio de periodización
Entrenamiento: principios fisiológicos
Entrenamiento aeróbico:
Adaptaciones cardiovasculares:
- aumentan las dimensiones del ventrículo izquierdo.
- disminuye la frecuencia cardíaca, mejor llenado.
- aumenta el volumen sanguíneo.
- aumenta el volumen sistólico.
- aumenta el gasto cardíaco en ejercicios submáximos.
- disminuye la tensión arterial en reposo.
Adaptaciones respiratorias:
- aumenta la ventilación pulmonar.
- aumenta la difusión pulmonar.
-más eficiencia en la extracción de oxígeno.
Adaptaciones metabólicas:
- aumenta el VO2 máximo, mayor suministro y consumo de O2.
- aumenta el umbral de lactato.
-aumenta la resistencia cardiorrespiratoria.
- aumenta la capacidad para realizar un ejercicio submáximo prolongado.
- betaoxidación más eficiente, aliviando la demanda sobre los H de C.
Adaptaciones musculares:
- aumentan de tamaño fibras ST.
-mayor capilarización.
- mejora función oxidativa.
- mayor depósito de glucógeno.
- mayor cantidad de triglicéridos musculares.
Entrenamiento: adaptaciones
Entrenamiento anaeróbico:
Adaptaciones cardiovasculares
Adaptaciones respiratorias
Adaptaciones metabólicas:
- aumento en el pico de potencia anaeróbica.
- aumento en la capacidad anaeróbica.
- sprin corto no mejora sistema ATP- PC.
- sprin de 30" incrementa la actividad de enzimas glucolíticas y oxidativas.
- mejora la capacidad de amortiguar el ácido láctico.
Adaptaciones musculares:
- se reclutan fibras FT en mayor medida, aunque también ST.
- aumenta el diámetro transversal fibras FT.
- ganancia de fuerza muzcular, menor fatiga.
- movimiento más eficaz, economiza energía.
Entrenamiento: adaptaciones
Entrenamiento resistido:
Ganancia de fuerza muscular:
- mejora el control nervioso: sincronización en el reclutamiento de unidades motoras, reclutamiento de unidades motoras adicionales, se reduce la inhibición nerviosa.
- hipertrofia muscular: hipertrofia de las fibras, hiperplasia?
Entrenamiento: adaptaciones
Rosario Ramos Mejía
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