Fisiologia Deportiva

La fisiología del ejercicio es el estudio de la adaptación crónica, estática y aguda del amplio rango de condiciones que optimizan el ejercicio físico. Cuando se estudia el efecto del ejercicio, se ven los efectos patológicos de este, viendo si se reduce o se reversa la progresión de una enfermedad.

No hay una facultad licenciada en el tema, por ende los parámetros son difusos. Los expertos en el tema incluyen otras áreas en el estudio, aunque no se limitan, como lo son la bioquímica, bioenergética, función cardiopulmonar, hematológica, biomecánica, fisiología del músculo esquelético, función neuroendocrina y función del sistema nervioso tanto central como periférico.

Energía

Los humanos tienen alta capacidad de gasto de energía durante muchas horas de ejercicio. Un ejemplo, un ciclista se desplaza a una velocidad de 26.4 km/h, recorre 8,204 km, durante 50 días consecutivos, en total hay un gasto de 1,145 MJ con una potencia de 182.5 W. El músculo esquelético quema 90 mg de glucosa cada minuto de actividad continua, generando 24 W de energía mecánica y el músculo tiene una eficiencia promedio de 22-26%, por ende solo se conserva 76W de energía calórica. El músculo esquelético en reposo tiene una tasa basal metabólica de 0.63 W/kg, lo cual se deduce una diferencia de 160 veces entre el músculo activo y en reposo. Para esfuerzo muscular corto, el expendio de energía puede ser mayor, un hombre adulto cuando salta puede consumir una tasa de 314 W/kg, y con movimiento rápido puede llegar a generar el doble de energía en animales como los bonobús y pequeñas lagartijas. El gasto de energía es muy grande comparado con el metabolismo en reposo, considerando la tasa basal metabólica del cuerpo humano adulto. Esto varía con la edad, tamaño y género, el rango va de 45 a 85 W. El expendio total dado el gasto energético es mucho más alto dependiendo de la cantidad promedio de ejercicio y trabajo físico. En conclusión, si el ejercicio es hecho por un lago periodo, este domina el metabolismo energético del cuerpo.

Cambios metabólicos

Fuentes de energía inmediata

La energía necesaria para realizar actividad de corta y alta intensidad se deriva de fuentes anaeróbicas dentro del citosol de las células musculares, opuesto a la respiración aeróbica, la cual utiliza oxigeno, la cual es sostenible y ocurre en la mitocondria. Las fuentes de energía inmediata consisten del sistema de fosfocreatina (PCr), glucólisis rápida y adenilato de quinaza. Todos estos sistemas re-sintetizan la adenosin trifosfato (ATP), la cual es la fuente universal de energía en las células. La fuente de mas eficiente actuación, pero que se gasta más rápidamente es la de PCr, la cual utiliza la enzima creatina de quinaza. Esta enzima cataliza en una reacción, donde se combina la fosfocreatina y la adenosin bifosfato (ADP) y como producto se obtiene ATP y creatina. Esta fuente es poco duradera debido a que es necesaria la creatina mitocondrial de quinaza para la re-síntesis de fosfocreatina. De acuerdo con lo dicho anteriormente, durante la respiración anaeróbica, este substrato es finito y solo duro aproximadamente 10 a 30 segundos en el ejercicio de alto rendimiento. La glicólisis rápida, sin embargo, puede funcionar aproximadamente 2 minutos anteriores a la fatiga y predominantemente usa glicógeno intracelular como sustrato. El glicógeno se rompe por medio del glicógeno fosoforilasa en unidades individuales de glucosa durante el ejercicio intenso. La glucosa se oxida, se vuelve piruvato, durante la respiración anaeróbica se reduce a acido láctico. Esta reacción también oxida el NADH a NAD, donde se libera un ion de hidrogeno, promoviendo la acidosis. Por las razones explicadas, la glicólisis no puede ser sostenible durante periodos largos. En conclusión, la adenilato de quinaza cataliza una reacción por la cual 2 moléculas de ADP se combinan para formar ATP y adenosin monofosfato. Esta reacción toma lugar durante las situaciones de baja energía, como lo son ejercicio extremo o sufrimiento de hipoxia, pero no es una fuente significante de esta. La creación de AMP resulta de la estimulación de la proteína activadora de AMP quinaza (AMP quinaza), el cual ese el censor de energía de la célula. Después de condiciones de baja energía, el AMP quinaza estimula enzimas intracelulares para incrementar las reservas de energía y disminuye todo proceso anabólico, o funciones celulares que consuman energía.

[editar]Glucosa del plasma

La glucosa de las células plasmáticas esta mantenida a una tasa equivalente tanto como a la presencia como a la de desecho de esta. En un individuo, la tasa de presencia y desecho de glucosa son esencialmente iguales durante al ejercicio de moderada intensidad y duración; sin embargo, ejercicio prolongado o suficientemente intenso puede resultar en un desbalance debido a que la tasa de desecho es mayor a la de presencia, por eso los niveles baja y se siente la fatiga. La tasa de presencia de glucosa está dictada por la cantidad de glucosa siendo absorbida por el sistema digestivo, como el gasto hepático de glucosa. Aunque la absorción de glucosa por el sistema digestivo no sea típicamente una fuente de la presencia de glucosa durante el ejercicio, el hígado tiene la capacidad de catabolizar el glicógeno guardado, como también pueden sintetizar glucosa específica de moléculas de carbono reducidas en un proceso llamado glucogénesis. La habilidad del hígado para liberar glucosa en el torrente sanguíneo, a partir de la glucogénesis es única, debido a que el músculo esquelético, el cual es un reservorio alto de glicógeno, no puede hacer esta reacción. A diferencia del músculo esquelético, los hepatocitos contienen enzimas fosfatasa de glicógeno, la cual remueve el grupo fosfato de la 6-P-glucosa para liberar glucosa libre. Para que la glucosa salga de la membrana, es necesario eliminar el grupo fosfato

...