Bioenergética del ejercicio y del entrenamiento PDF

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BIOENERGÉTICA DEL EJERCICIO Y DEL ENTRENAMIENTO La bioenergética en un sistema biológico se ocupa fundamentalmente de la conversión de los alimentos que ingerimos (HC, proteínas y grasa) en formas útiles de energía, a través de la ruptura de los enlaces químicos de estas moléculas. -

El catabolismo es la ruptura de moléculas de gran tamaño para convertirlas en otras más pequeñas. Esta reacción es exergónica, liberadora de energía. El anabolismo es la síntesis de moléculas más grandes a partir de otras pequeñas. Esta reacción es endergónica, requiere energía para producirse.

Con metabolismo nos referimos a la totalidad de reacciones catabólicas/exergónicas y anabólicas/endergónicas que ocurren en un sistema biológico. El ATP permite la transferencia de energía de las reacciones exergónicas a las endergónicas. La energía almacenada en los enlaces químicos del ATP se utiliza para producir la actividad muscular. Debido a que las células musculares almacenan ATP en cantidades limitadas, es necesario que la célula realice procesos para obtenerlo. Existen tres sistemas de energía para reponer ATP. 1. Sistema de los fosfágenos (proceso anaeróbico): Proporciona ATP fundamentalmente para actividades de corta duración y alta intensidad, y está activo en el inicio de la actividad física independientemente de la intensidad. Este sistema de energía se basa en las reacciones del ATP y la fosfocreatina. ATP ADP + P + Energía ADP + Fosfocreatina ATP + Creatina En los músculos activos, la concentración de ATP no desciende en proporción al consumo de ATP, ya que los productos de la hidrolisis de este compuesto participan en una reacción junto a la fosfocreatina para resintetizarlo. La ingesta de suplementos de creatina permite mantener más concentraciones de CP en el musculo, lo que ayuda a proporcionar más energía inmediata en forma de ATP necesaria para el rendimiento en actividades de fuerza y potencia. Estas reacciones proporcionan energía a velocidad elevada, sin embargo, debido a que el ATP y la fosfocreatina se almacenan en pequeñas cantidades en el musculo, el sistema de fosfágenos no puede aportar energía necesaria para actividades de larga duración. Las fibras tipo II contienen concentraciones más altas de fosfágenos. Otra importante reacción es: 2 ADP ATP + AMP Glucólisis: Es la ruptura de los hidratos de carbono (bien el glucógeno almacenado en el músculo o bien la glucosa procedente de la sangre) para producir ATP, que se suma al procedente del sistema de los fosfágenos para mantener la actividad física de alta intensidad. El AMP es un potente activador de la Glucolisis. El proceso de la glucólisis puede seguir dos vías distintas:

o

Glucólisis rápida: Ocurre cuando hay disponibilidad reducida de oxigeno en las células musculares. El piruvato se convierte en acido láctico, proporcionando energía (ATP) a una velocidad relativamente rápida. La fatiga muscular experimentada durante la actividad física suele estar relacionada con altas concentraciones de ácido láctico. Al aumentar el ácido láctico, aumenta la concentración de iones hidrógeno, que provoca un descenso de pH, que entre otras cosas, interfiere con el acoplamiento excitación-contracción. Los sistemas tampón de la célula muscular y de la sangre, convierten el ácido láctico en su sal, el lactato. (lactato forma ionizada; base conjugada (pierde el H+ de COOH) El lactato se utiliza en muchas ocasiones como sustrato energético, y también en la gluconeogénesis, proceso por el cual se sintetiza glucosa a partir de lactato y de precursores distintos de los hidratos de carbono. Normalmente, la concentración de lactato en el musculo y sangre es baja, y aumenta con la intensidad del ejercicio. La concentración de lactato en sangre es el resultado de la diferencia entre su producción y su aclaramiento. El lactato puede ser aclarado por oxidación en el interior de la célula en la que se produjo, transportado a otra célula para ser oxidado, o transportado al hígado, donde se convierte en glucosa a través del ciclo de Cori. La concentración de lactato en sangre vuelve a los niveles de reposo dentro de los 60 minutos posteriores al ejercicio, y la actividad de ligera intensidad después del ejercicio mejora la tasa de aclaramiento del lactato. Los deportistas entrenados tienen tasas de aclaramiento superiores a los no entrenados. La intensidad de ejercicio en la que comienza un aumento abrupto de la concentración de lactato por encima de la concentración basal se denomina umbral láctico. Representa un aumento en la participación de los mecanismos anaeróbicos de obtención de energía. En personas no entrenadas comienza entre un 50%-60% de VO2, y en entrenadas sobre el 70%-80% de VO2.

o

Glucolisis lenta: Si el oxigeno está presente en cantidades suficientes en la mitocondria, el piruvato no es convertido en ácido láctico, sino que es transportado hasta esta, y es convertido en acetil CoA, que posteriormente entra en el ciclo de Krebs donde será utilizado para producir energía.

2. Sistema oxidativo (Proceso aeróbico): Es la fuente principal de ATP en reposo y durante el ejercicio de baja intensidad, y utiliza principalmente HC y grasas. Las proteínas no suelen ser un sustrato importante. En reposo, el 70% del ATP se produce a partir de las grasas, y el resto de HC. Durante la actividad física, a medida que aumenta la intensidad, cambia la situación y se utiliza mayoritariamente HC, siempre que estén disponibles en cantidad suficiente. Sin embargo, durante en ejercicio

prolongado submáximo a intensidad constante, hay un cambio gradual que cuanto más dura el ejercicio, más contribuyen las grasas y las proteínas. El grado de contribución de cada uno de los sistemas energéticos a la producción total de ATP depende en primer lugar de la intensidad de la actividad muscular y segundo de la duración. En ningún momento, un sistema energético proporciona por si solo toda la energía. Vaciamiento y reposición de los sustratos La fatiga experimentada durante muchas actividades se asocia con frecuencia al vaciamiento de los fosfágenos y el glucógeno Fosfágenos (ATP y Fosfocreatina) Las concentraciones de fosfágenos en el músculo disminuyen más rápidamente durante ejercicio anaeróbico que durante el aeróbico. La concentración de fosfocreatina puede descender de forma acusada (50-70%) en los primeros instantes (5-30´´) de ejercicio a de alta intensidad, y se puede agotar casi por completo por ejercicio de alta intensidad hasta la fatiga. La concentración de ATP en el músculo no disminuye más de un 60%. La reposición posejercicio de los niveles de fosfágenos puede ocurrir en un periodo relativamente corto. La resíntesis completa de ATP se alcanza en los primeros 3-5´, y la fosfocreatina en los primeros 8´. Esta reposición se realiza en gran medida como resultado del metabolismo aeróbico, aunque la glucólisis rápida puede contribuir después de ejercicio de alta intensidad. Glucógeno La cantidad de glucógeno almacenado en el musculo e hígado, disponible para ser utilizado en el ejercicio, es limitado, y puede variar en función del grado de entrenamiento y de la dieta. Tanto el entrenamiento aeróbico como el anaeróbico, puede aumentar la concentración de glucógeno. La tasa de vaciamiento del glucógeno está relacionada con la intensidad del ejercicio. El glucógeno muscular es una fuente energética más importante que el glucógeno hepático durante el ejercicio de intensidad moderada y alta. El glucógeno hepático parece ser más importante durante el ejercicio de baja intensidad, y su contribución aumenta con la duración del ejercicio. El ejercicio intermitente de muy alta intensidad (pesas) puede causar un descenso sustancial de los depósitos de glucógeno muscular (del 20-60%) en pocas series. La reposición de glucógeno muscular durante la recuperación está relacionada con la ingesta de HC posejercicio. Parece que la reposición alcanza niveles óptimos cuando se ingieren de 0,7 a 3 gramos HC x Kg peso cada 2 horas después del ejercicio. Si la ingesta de HC es la adecuada, los niveles de glucógeno muscular pueden reponerse completamente en 24 horas.

Especificidad metabólica del entrenamiento La utilización correcta de las intensidades y periodos de recuperación permite “seleccionar” sistemas específicos de energía durante el entrenamiento y da como resultado regímenes de entrenamiento más eficientes y productivos para pruebas deportivas concretas con necesidades metabólicas diferentes. Entrenamiento con intervalos para entrenar sistemas energéticos específicos % de potencia máxima 90-100 75-90 30-75 20-35

Principal sistema estresado Fosfágenos Glucolisis rápida G. rápida y oxidativa Oxidativo

Tiempo del ejercicio 5-10´´ 15-30´´ 1-3´ + 3´

Relación tiempo de ejercicio/reposo 1:12 a 1:20 1:3 a 1:5 1:3 a 1:4 1:1 a 1:1

Entrenamiento combinado El entrenamiento aeróbico de alto volumen no es necesario para mejorar la recuperación de esfuerzos anaeróbicos y puede ser contraproducente en la mayoría de deportes de fuerza y potencia...