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El músculo esquelético tiene 3 tipos de fuentes energéticas cuya utilización varía en función de la actividad física desarrollada. Así siendo, en actividades de potencia (pocos segundos de duración y elevada intensidad), el músculo utilizará ATP y fosfocreatina (PC); para actividades de alrededor de 60 segundos de duración a la máxima intensidad posible, utilizará preferentemente las fuentes de energía glucolíticas no oxidativas (metabolismo anaeróbico); mientras que para actividades de más de 120 segundos, el metabolismo aeróbico será el que soporte fundamentalmente las demandas energéticas. Siendo que, es difícil la participación única de uno de estos sistemas energéticos en una actividad determinada, por lo que se debería hablar de “preponderancia” de un sistema energético en una actividad física dada, debido al
solapamiento continuo que ocurre entre estos sistemas.
Que es la deuda de oxigeno?
Durante el ejercicio máximo lo principal, con respecto al ingreso de O2, es la disponibilidad de éste a nivel celular. Si la cantidad de O2 consumido es igual a la requerida para toda la actividad
metabólica, la producción aeróbica de ATP proporciona la energía necesaria a medida que se la utiliza, pero esto solo ocurre durante el trabajo liviano o moderado.
Cuando la oferta de O2 a las células activas se atrasa en relación con la demanda, el principal aporte de energía proviene de la producción anaeróbica de ATP. Esto puede considerarse un préstamo porque los depósitos energéticos utilizados deben reponerse después de finalizar el
ejercicio. La magnitud de los depósitos de energía que se utilizan en forma anaeróbica y deben reponerse son la deuda de oxígeno. Es probables que la deuda aumentada de O2, mediada por el consumo de O2 después de cesar
el ejercicio, tenga 3 componentes:
un componente rápido que se repone en los primeros 2 minutos, talvez con una pequeña disminución neta del O2 almacenado en la hemoglobina de la sangre venosa y músculo; rápida resintesis de los enlaces fosfato de alta energía del ATP y CP;
lenta eliminación de ácido láctico formado a partir del piruvato en la degradación anaeróbica del glucógeno. La tolerancia del individuo a la falta de O2 y su amplitud para adquirir una deuda grande sin interrumpir el ejercicio es otro criterio importante de aptitud o vigor físico. Las personas no entrenadas toleran un máximo de solo 10 litros de deuda de O2 hasta que deben desistir por fatiga y, en algunos casos, náuseas y vómitos. El tope de la deuda en atletas superiores llega a 17 a 18 litros.
¿Cómo se da la regulación de la circulación periférica y la presión arterial en el ejercicio?
Durante el trabajo intenso, la vasodilatación en los músculos en los músculos activos es tal que aumenta hasta cien veces el número de capilares abiertos, comparativamente al reposo. Esta ampliación tan cuantiosa del lecho vascular de los músculos es posible gracias a la vasoconstricción compensadora en la piel y en las vísceras abdominales. Además de ese gran aumento en el área útil para el intercambio respiratorio tisular, la distancia a la que los materiales deben difundir entre los capilares y las fibras musculares, se reduce en promedio, de
las 50 correspondientes al reposo, a 1 a 5 durante el ejercicio.
La vasodilatación muscular durante el ejercicio es mucho mayor que la vasoconstricción compensadora en otras regiones vasculares. El efecto resultante de estos ajustes integrados del sistema vascular durante el ejercicio, consiste en una notable disminución de la resistencia vascular total al flujo. Las pruebas de esto se encuentran en los registros directos de la presión arterial de los sujetos en ejercicio, que muestran una caída significativa de la presión diastólica.
La disminución de la presión diastólica durante el ejercicio se presenta aunque la frecuencia y el gasto cardíaco hayan aumentado en proporción considerable. Esto indica que la resistencia periférica ha disminuido, lo cual hace posible que el gasto cardíaco durante el ejercicio se eleve sin esfuerzo del corazón.
Cómo el ejercicio afecta la difusión y el transporte de oxígeno?
Durante el ejercicio el consumo de oxígeno aumenta en forma proporcional a la intensidad del
trabajo físico realizado. Así siendo, la intensidad de la ventilación deberá multiplicarse para
poder mantener la presión alveolar de oxígeno dentro del rango de los valores normales.
Durante el ejercicio, la capacidad de difusión para el oxígeno aumenta. Este aumento se justifica por la apertura de los capilares pulmonares que estaba cerrados en reposo, y por una mayor dilatación de los capilares ja abiertos. Así se posibilita un aumento de la superficie de intercambio y aumenta, por lo tanto, el área total de difusión.
La capacidad de difusión del oxígeno aumenta en forma casi lineal al ir aumentándola intensidad del ejercicio, llegando a hacer una meseta cerca del esfuerzo máximo. En general, las personas
entrenadas físicamente tienen mayor capacidad de difusión que las sedentarias, tanto en reposo como en ejercicio.
Cómo el ejercicio afecta la curva disociación de la hemoglobina?
Durante el ejercicio físico, diversos factores desplazan la curva de disociación de la hemoglobina hacia la derecha, entre los que se destacan el aumento de iones de hidrógeno (protones), el descenso del pH, aumento de la presión parcial de dióxido de carbono y el aumento de la temperatura inherente a la realización de ejercicios en una determinada intensidad. Otro factor que desplaza la curva de disociación de la hemoglobina hacia la derecha es el aumento de 2,3difosfoglicerato, compuesto que se produce en los hematíes durante las reacciones del metabolismo anaeróbico. Este compuesto reduce la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno, y esto podría incrementar la disponibilidad del oxígeno a los tejidos. La presencia de 2,3-difosfoglicerato podría ayudar a transferir oxígeno a los músculos
ejercitantes durante ejercicios intensos en los que hay una limitación para sostener la intensidad de ejercicio aeróbico.
Qué cambios hormonales ocurren en nuestro organismo al realizar ejercicio?
Con la realización del ejercicio comienzan a aumentar las hormonas hiperglucemiantes, cuya liberación puede ser estimulada por la activación del sistema autónomo simpático o por la hipoglucemia. Estas hormonas tienen velocidades diferentes de liberación, la primera que aumenta rápidamente es la adrenalina (1 segundo) y también siguiendo el ejercicio desde el
principio está el glucagón (30 segundos), que comienza a aumentar, pero más lentamente. Luego, comienzan a subir las concentraciones de algunas hormonas más: la somatrofina y el cortisol.
Qué es consumo de oxígeno y cómo está relacionado al VMC (gasto cardíaco)?
Durante el ejercicio físico le tiene que llegar al músculo una cierta cantidad de oxígeno. Así siendo, el denominado consumo de oxígeno (VO2) corresponde al volumen de oxígeno consumido en la unidad de tiempo (generalmente en el minuto) en los tejidos, está magnitud se mide en ml/min y en reposo es aproximadamente 200-300 ml/min. Durante el ejercicio va a aumentar y es uno de los parámetros utilizados para medir la eficacia del ejercicio, depende básicamente de 2 factores: cuanta sangre llegue por las arterias hacia el tejido (VMC, que en reposo es 5000 ml/min) y cuanto O2 pase de la circulación hacia los tejidos. Entonces la VO2 va a ser el producto de la multiplicación entre el VMC y la diferencia de concentración de oxígeno en las arteriolas y las venas. Lo que más va a cambiar, en el caso del ejercicio, y va a permitir aumentar mucho el consumo de O2 es el VMC.
Qué es la ventilación?
Se define la ventilación pulmonar como el volumen de aire que se mueve entre el interior de los pulmones y el exterior por unidad de tiempo, siendo esta unidad normalmente el minuto. Su
determinación se realiza mediante el producto del volumen corriente por la frecuencia respiratoria. Para un individuo adulto, sano, de unos 70 kg de peso con na frecuencia respiratoria entre 12 y 15 ciclos/minuto y un volumen corriente de 500 a 600 ml, la ventilación sería de 6 a 7 litros/minuto.
Cuáles son las fases de la ventilación durante el ejercicio? ¿Cómo se da la ventilación pulmonar durante el ejercicio?
La ventilación pulmonar puede alcanzar valores 17x mayores que en el reposo (100 L/min) y se modifica antes, durante y después del ejercicio. La misma tiene 3 fases: fase 1 (la ventilación aumenta de forma brusca, 30-50 segundos); fase 2 (el aumento se hace más gradual, 3-4
minutos) y fase 3 (se estabiliza, solo en ejercicios de intensidad leve o moderada).
Qué cambios ocurren a nivel de la difusión de los gases?
La capacidad de difusión del O2 triplica gracias al aumento de la superficie de intercambio. Es decir, durante el ejercicio la capacidad de difusión para el oxígeno puede aumentar hasta 3x más que en reposo, este aumento se da por la apertura de los capilares pulmonares que estaban cerrados en reposo y por la mayor dilatación de los capilares ya abiertos, con lo que se posibilita un aumento de la superficie de intercambio y aumento por consiguiente del área total de difusión. La sangre que abandona los capilares pulmonares tiene una pO2 cerca de 100 mmHg, por la curva de la saturación de la Hb se puede ver como la saturación de la hemoglobina por el oxígeno es normalmente de un 97%. La sangre venosa normal que regresa a los pulmones procedente de los tejidos lleva uno pO2 de alrededor de 40 mmHg, con un porcentaje de saturación de la hemoglobina del 75%. La diferencia en el contenido de oxigeno entre la sangre arterial y venosa se denomina diferencia arteriovenosa de oxígeno. Siendo es reposo de 4-5 ml de O2/100 ml(-1) y durante el ejercicio los 15-18 de O2/100 ml(-1) de sangre.
Cómo se afecta el transporte de los gases durante el ejercicio?
La diferencia arteriovenosa está aumentada debido a la mayor extracción de O2 por parte de las células musculares activas. Además, el aumento de hidrogeniones (del CO2), de la temperatura y del 2,3-difosfoglicerato desplazan la curva de disociación de la hemoglobina hacia la derecha. El transporte de CO2 desde la célula hasta los pulmones se realiza principalmente por el sistema bicarbonato, influyendo sobre el pH de la sangre.
Cómo se da la regulación de la ventilación?
Cómo se da la recuperación por parte del sistema respiratorio?
En la recuperación después de la finalización del ejercicio, a nivel del sistema respiratorio puede ser dividido en 2 fases. La fase rápida representa la desaparición del comando central y de los mecanismos de retroalimentación muscular. Mientras que la fase lenta, siguiente, representa la
desaparición de la potenciación a corto plazo, (manteniéndose el factor estimulador que es el aumento del potasio) y los otros mecanismos que van a ir ajustando hasta llegar al estado basal.
Qué es fatiga?
La fatiga muscular es definida como la incapacidad del músculo de mantener la potencia deseada – que resulta de la contracción muscular delante una cierta carga – con declino tanto de la fuerza cuanto de la velocidad de encortamiento. Un declino de la producción de fuerza máxima en consecuencia de la fatiga resulta de una reducción del número de puentes cruzadas activas, bien como la disminución de la fuerza generada por cada una de estas puentes
