Madrid, 23 de noviembre, 2007

Respuestas y adaptaciones fisiológicasal entrenamiento aeróbico

FISIOLOGÍA DEL EJERCICIO

• RespuestaCambios súbitos y transitorios que experimenta la funciónde un determinado órgano o sistema durante la realización del ejercicio, y que desaparecen rápidamente una vez finalizada la actividad.

FISIOLOGÍA DEL EJERCICIO

• AdaptaciónCambios persistentes sobre una estructura o función delorganismo, que facilitarán las respuestas fisiológicas cuandose realice la actividad física.

Modificado de Wasserman, 1987

Consumo de oxígeno (VO2)

0500

1000150020002500300035004000

50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

Vatios

VO

2 (m

l·min

-1)

máximoesfuerzo

VO2max

% VO2max quepuede ser mantenido

durante tiempo prolongado

Astrand y Rodahl, 1970

Consu

mo d

e O

2(l

/min

)

Periodo de entrenamiento (meses)

Condición Física Aeróbica

Potencia Aeróbica

20

30

40

50

60

70

80

Descanso Precompetitivo Competitivo

VO

2max

(ml/k

g/m

in)

VO2max

Lucía A, Hoyos J, Pérez M, Chicharro JLMed Sci Sports Exerc 32: 1777-1782, 2000

VO2max

% VO2max quepuede ser mantenido

durante tiempo prolongado

Astrand y Rodahl, 1970

Consu

mo d

e O

2(l

/min

)

Periodo de entrenamiento (meses)

Condición Física Aeróbica

Potencia Aeróbica

Capacidad Aeróbica

30

40

50

60

70

80

90

Descanso Precompetitivo Competitivo

% V

O2

max

VT1 (% VO2 max)

Lucía A, Hoyos J, Pérez M, Chicharro JLMed Sci Sports Exerc 32: 1777-1782, 2000

Sistemas energéticos

AerAeróóbicobico Grasas

Hidratos de Carbono

CO2

H2O(36 ATP / mol Glucosa)

AnaerAnaeróóbicobicoHidratos de Carbono

Ac.láctico(2 ATP / mol Glucosa)

GLUCOSA PIRUVICO LACTICO

NAD+ NADH + H+

NAD+NADH + H +

Bomba

O2

CITOCROMOS

ATPH+ Acetil-CoA

CO2

CO2

H O2

Citosol

Mitocondria

L.Chicharro - F.Vaquero"Fisiología del ejercicio"

LANZADERA DE PROTONES

Lactato deshidrogenasa (LDH)

Lactato + H+

+ CO3H- ⇒ CO3H2 ⇔ CO2 + H2O

Aspartato-malatoGlicerol-fosfato

Fase aeróbica

O2

CO2 + H2O

• Grasas• Hidratos de Carbono

Fase aeróbica-anaeróbica

Ac. láctico

• Hidratos de Carbono

Acidosis

Fase aeróbica Fase aeróbica-anaeróbica

Fase I Fase II Fase III

Schneider y col, 2000

nora

dren

alin

a (n

g/m

l)

Potencia (W)

ESTRÉSEjercicio Físico

Activación Simpático-adrenal

Noradrenalina plasmática

Adrenalina plasmática

Semanas de entrenamiento

Schneider y col, 2000

nora

dren

alin

a (n

g/m

l)

Potencia (W)

ESTRÉSEjercicio Físico

Activación Simpático-adrenal ??

Mecanismo NerviosoCentral

“Comando Central”

Mecanismo neuralreflejo muscular

“Comando Ergorreceptor” Mecanorreceptores

Metabolorreceptores

Centros MotoresSuperioresImpulsos

descendentes

ÁreaCardiovascular

Eferencias vagales

Eferencias simpáticas

Vías espinalesascendentes

AferenciasMusculares

GruposIII y IV

Músculo, Riñón yArteriolas esplácnicas

Vasos deCapacidad

esplácnicosVenas

cutáneas

Médulaadrenal

Adrenalina

Activación Simpático-adrenal

Fibras I

Fibras I + II

Tomado de Pardo J, 2001

* p<0.05 visitas 1-2$ p<0.05 visitas 1-3† p<0.05 visitas 2-3

Chest 111: 1571-1576, 1997

PRFC 49.0±15 WUL 43.4±16 W

Respuesta de la frecuencia cardiaca al ejercicio en un paciente trasplantado de corazón

Vatios

Transición aeróbica-anaeróbica

Velocidad de carrera (m·s-1)

Conc

entr

ació

n sa

lival

de

amila

sa (

·103

UI·

l-1) Concentración sanguínea de lactato (m

Mol)

Transición aeróbica-anaeróbica

Transición aeróbica-anaeróbica

Valores del lactato sanguíneo (mM/l)

Reposo V-AT V-4mM

0.9±0.2 1.1±0.4 4.6±7.9*

Transición aeróbica-anaeróbica

Agregabilidad Plaquetaria (ADP 1.0 μM)

Reposo Post-ejercicio Recuperación

V-AT 20.7±11.9 26.5±15.0 23.3±13.3

V-4mM 26.2±8.5 46.4±25.5* 28.8±10.5**

Factores que influyen en lafrecuencia cardiaca en el ejercicio

Variabilidad diaria

- 2-4 lpm

- Utilización de “zonas”

Factores que influyen en lafrecuencia cardiaca en el ejercicio

Variabilidad diaria

- ↑ 7,5%

Deshidratación / ↑ Tª

Test de Carga estable (8 km/h; 1% pendiente)

60

70

80

90

100

110

120

130

140

0 5 10 15 20 25 30 35 40Tiempo (min)

F C

ardi

aca

(lpm

)

Frecuencia Cardiaca (lpm)

Velocidad = 8 km/h

intensidadvs

carga

Factores que influyen en lafrecuencia cardiaca en el ejercicio

Variabilidad diaria

Deshidratación / ↑ Tª

Cadencia pedaleo

Factores que influyen en lafrecuencia cardiaca en el ejercicio

Variabilidad diaria

Deshidratación / ↑ Tª

Cadencia pedaleo

Modalidad ejercicio

Adaptaciones metabólicas al entrenamiento físico

Adaptaciones al entrenamiento aeróbico

ADAPTACIONES MUSCULARES

Tipos de fibra muscular↑ tamaño fibras tipo I (7-22%)modificaciones entre sub-tipos (IIx → IIA)

Capilaridad (hasta un 15%)Contenido de mioglobina (hasta un 75-80%)Función mitocondrial

Número, tamaño, eficiencia ⇐ volumen de entrenamientoEnzimas oxidativas

Aumenta la actividad ⇒ utilización más lenta del glucógenomuscular + reducción producción lactatoActividad enzimas oxidativas ⇔ VO2max

Adaptaciones metabólicas al entrenamiento físico

Adaptaciones al entrenamiento aeróbico

ADAPTACIONES EN LAS FUENTES DE ENERGÍA

Hidratos de carbono↑ capacidad de almacenar glucógeno ms (x 2 veces)

GrasasMayor acúmulo de triglicéridos en músculo (x 1.8 veces)

Ventilación Pulmonar

20

70

120

170

220

75 150 225 300 375 450 525 575Vatios

VE

(l·m

in-1)

Test de esfuerzo hasta el agotamiento

Potencia (W)

Potencia (W)

Parámetros ergoespirométricos al 90-100 %VO2max

Sedentarios Entrenados Atletas Atletas

VO2 (l·min-1) 2.71 3.97 4.65 4.81

PAO2 (torr) 113 114 119 108

PaO2 (torr) 90 91 71 75

M(A-a)DO2 (torr) 23 23 48 33

SaO2 (%) 95.6 94.5 89.9 91.9

PaCO2 (torr) 37 35 33 37

pH 7.31 7.24 7.25 7.20

% W Respiratorio (%control) % W Respiratorio (%control)V

O2

pier

nas (

%co

ntro

l

Fluj

o sa

ngui

neo

pier

nas (

%co

ntro

lDEMANDA ENERGÉTICA MS RESPIRATORIOS

Harms y col, 1997

100

100

150

200

250

Pre-ejercicio Post-ejercicio

P.in

spir

ator

ia p

ico

(cm

H2O

)Presión inspiratoria

McConnell y col, 1997

p<0.001

- 10.5 %

171

154

Fatiga de los músculos respiratorios

0

10

20

30

40

Entren Control

Tiem

po (m

in)

Pre-entren Post-entren

ENTRENAMIENTO DE LOS MÚSCULOS RESPIRATORIOS

Stuessi y col, 2001

Test de resistencia respiratoria70% MVV

ENTRENAMIENTO DE LOS MÚSCULOS RESPIRATORIOS

Spengler y col 1999Intensidad de ejercicio (W)

Con

cent

raci

ón sa

nguí

nea

de la

ctat

o (m

M)

AntesDespués

20

30

40

50

Entren Control

Tiem

po (m

in)

Pre-entren Post-entren

ENTRENAMIENTO DE LOS MÚSCULOS RESPIRATORIOS

Stuessi y col, 2001

Test de resistencia aeróbica70% Wmax

*

Muchas gracias