Metabolismo de los nutrientesHidratos de carbono

Glucolisis

Piruvato

Ácido láctico Acetil-CoA(Anaerobio) (Aerobio)

Ciclo de Crebs

Cadena transportadora de electrones

ATP

Tema 3.3.- Nutrición y Deporte

- La glucosa para el ejercicio proviene de la sangre y de las reservas de glucógeno hepático y muscular- Gluconeogénesis + glucogenolisis- Uno de los factores fundamentales que provoca fatiga durante el ejercicio físico es el agotamiento de las reservas de glucógeno

Kcal

Procesos ATP

Anaerobio Glucolisis + Ácido láctico 2

Aerobio Glucólisis + Ciclo de Crebs + Cadena transportadora de electrones 34

LípidosTriglicéridos / Fosfolípidos

+Lipasa

Glucolisis

Beta-oxidación

AG libres +

Glicerol

Ciclo de Crebs

Cadena transportadorade electrones

ATP

Síntesis de ATP sólo aeróbica: 460 ATP

- Aprox. 7000 Kcal/Kg grasa- Durante el ejercicio aumenta la lipolisis en el tejido adiposo

aumenta AG libres en sangre que en parte son captados por el músculo para su metabolismo

Los TG del músculo liberan AG que utiliza el propio músculo y glicerol que pasa a la sangre hacia el hígado

Proteínas

ATP

- Utilización energética de los aminoácidos (aa) de cadena ramificada (Leu, Ile, Val) por el músculo- Reposo: proteínas contribuyen 5-15% energía. Ejercicio: menor contribución; aumenta en ejercicios prolongados- Durante el ejercicio, aumenta la degradación proteica en el hígado => los aa ramificados van al músculo para obtener energía- Si la ingesta de proteínas no es la adecuada => degradación proteica => pérdida de masa muscular- La función principal de las proteínas en el deporte es la construcción de masa muscular y la reposición de tejido dañado durante la recuperación

aa ramificados Ciclo de Crebs

GluconeogénesisHígado

Transaminación

cadena hidrocarbonada

Músculo

Glucosa

Sistemas energéticos en el deporteLas demandas energéticas dependen de:- Intensidad- Duración- Sujeto (preparación, genética…)

Depósitos musculares de ATP y Creatina Fosfato (CP)- Sólo se produce CP en el músculo esquelético, por la creatina kinasa- Sistemas rápidos de energía: disponibilidad inmediata- Independientes de la presencia de oxígeno- Principales fuentes de energía en deportes de velocidad de corta duración y explosivos: 5-8 seg; sprints cortos.- Implicados en deportes con picos de esfuerzo. Durante el resto del ejercicio, debe sintetizarse ATP y CP para los sucesivos picos de actividad muy intensa.- Entrenamiento → ↑ capacidad de almacenamiento de CP

Glucolisis anaeróbica- La demanda de ATP es tan alta que el metabolismo aeróbicono es capaz de satisfacerla se pone en marcha el sistema del lactato que proporciona menos ATP, pero más rápido- El ATP se obtiene de la glucosa (sangre, glucógeno) piruvato lactato ATP- Sprints de 2-3 minutos, ejercicios de gimnasia rítmica, carreras de 400m, natación 50-100m- El lactato constituye el limitante en la capacidad metabólica del deportista porque su exceso acidifica la sangre y provoca fatiga muscular

Glucolisis aeróbica- La energía se obtiene de ambos HC y lípidos dependiendo de la intensidad y duración del ejercicio.- HC glucolisis ciclo de Crebs cadena transportadora de electrones ATP- Lípidos beta-oxidación ciclo de Crebs cadena transportadodra de electrones ATP- Se requiere el oxígeno para obtener energía- Carreras de fondo, maratones, etc.

Hipótesis del continuo energético- Los tres sistemas energéticos operan conjuntamente durante el ejercicio físico, cambiando la proporción de ATP suministrado por cada uno de ellos según la intensidad y la duración del ejercicio. ↓ Tiempo → ↑ ATP + CP (almacenados)↑ Tiempo → ↑ glucólisis anaeróbica: glucosa↑↑ Tiempo → ↑ metabolismo aeróbico: glucosa + lípidos

Tiempo

Intensidad

Consumo de O2 (VO2)- Es un indicador de la intensidad del ejercicio- Sirve para cuantificar el metabolismo energético (el O2 interviene en la cadena transportadora de electrones)- La capacidad máxima aeróbica de un sujeto es el consumo máximo de oxígeno o VO2 máx., el cual es considerado como la mejor medición de la resistencia cardiorrespiratoria.- VO2máx sirve para medir la máxima velocidad de formación de ATP de forma aeróbica- Llega un momento en que no puede aumentar más el consumo de O2- Umbral de anaerobiosis: ~ 65% VO2máx

Comienza la metabolización anaerobia muscular de la glucosaAumento drástico de ácido láctico en sangre

- Umbral de lactato: punto de inflexión en el que aumenta de forma rápida el lactato en sangre por activación del metabolismo anaerobio

% de VO2max

Nutrientes

INTENSIDAD

Grasas

Hidratos de Carbono

TIEMPO

- Condicionantes de la aparición de la fatigaEstado de las reservas de glucógenoAcumulación de ácido láctico en la sangre

- Mayor reserva de glucógeno con dietas ricas en HC- Sprint en maratón: uso del glucógeno que ha ido guardando a lo largo de toda la carrera

Cantidad de glucógeno en el músculo al realizar un ejercicio en función del tiempo y del % de VO2 máx

“Las grasas se queman en la hoguera de los HC”

- Si no utiliza HC como combustible, pierde su capacidad de quemar grasas eficazmente y aparece la fatiga muscular.- Sin HC los lípidos se metabolizan a cuerpos cetónicos

Recuperación- Obejtivos: recuperar las reservas de glucógeno + reparación de tejidos dañados + eliminación del lactato- Ciclo de Cori.- El lactato vuelve al hígado y se convierte en glucosa.- Fase rápida de síntesis de glucógeno: 1h después; transporte de glucosa al músculo facilitado (efecto del ejercicio)- Factores importantes en recuperar el glucógeno

Momento de la ingesta: se acumula más glucógeno si se empieza la ingesta de HC durante las 2h tras el ejercicio.

Cantidad de HCTipo de HC.- Mayor resíntesis de glucógeno con alimentos de alto índice glucémicoIngesta de proteínas + HC

- Daños musculares durante el ejercicio: incrementa las necesidades de prot. para la reparación de los tejidos.- La ingesta de HC tras el ejercicio puede ayudar a la síntesis de proteína, puesto que aumenta la insulina y ésta favorece la síntesis de prot.

Efecto del entrenamiento sobre el metabolismo- Mayor consumo de O2: VO2máx es mayor → umbral anaeróbico más tardío (~ 80-85% VO2máx)- Menor producción de lactato y mayor eliminación - Muy eficientes en el metabolismo anaeróbico- ↑ Glucógeno muscular- ↑ Capilarización => mayor llegada de O2 al músculo- ↑ Número y tamaño de mitocondrias- ↑ Capacidad de metabolizar lípidos ahorro de HC retraso de la fatiga- ↓ Glucólisis anaerobia- ↑ Enzimas oxidativas y tamaño de fibras musculares de contracción lenta => ↑ uso de lípidos- ↑ VO2 máx. por mejora del uso de oxígeno en el tejido muscular => ↑ capacidad de resistencia- Mayor VO2 máx sin fatiga. Tras entrenamiento, el láctico se acumula a mayores VO2 máx. - Ahorro de glucógeno para las etapas finales- Entrenamiento: ↑ depósito de grasa en músculo

Efectos del entrenamiento de resistencia sobre la utilización de HC y grasas

- La ingesta de proteína irá en aumento en paralelo a las Kcal totales necesarias- El aumento de la ingesta de proteínas aumenta la masa muscular en deportes de fuerza; sin embargo, ingestas superiores a 2 g/Kg no aumenta la masa muscular.

Entrenamiento de fuerza

Pérdida de agua con el sudor- Función: pérdida de calor por evaporación- La termorregulación se da por evaporación del sudor: la alta capacidad calorífica del agua hace que para evaporarse ese agua, se consuma gran cantidad de calor =>“refresca” el cuerpo- Si no hay sudoración => no hay termorregulación => ↑ calor => ↓ función cardiovascular y capacidad de trabajo- Deshidratación - ejercicio => ↓ volumen plasmático =>

↓ sudoración y termorregulación↓ capacidad circulatoria + ↑ frecuencia cardiaca↓ glucógeno => fatiga más temprano

- El factor más importante para el sudor es la humedad relativa: si ésta es alta, no se podrá evaporar el sudor => no hay refrigeración- Si se elimina el sudor continuamente, se está impidiendo que se evapore, que es lo que refresca la piel- Deshidratación previa al ejercicio del 5% del peso corporal => ↑ frecuencia cardiaca + ↓sudoración- Ambientes calurosos => no hay evaporación del sudor => ↓ termorregulación- Prendas que no facilitan la sudoración => ↓ termorregulación- Deshidratación => ↓ facultades mentales- La deshidratación no compromete los ejercicios de < 30 seg.

Agua

Efectos de la deshidratación en el rendimiento deportivo

Rehidratación- Agua + sales minerales = ↑ rehidratación- Ingesta de electrolitos concentrados => dañino- Condiciones de una bebida rehidratante: buen sabor

Rápida absorciónPoco o nulo trastorno gastrointestinalContribución para mantener el volumen líquido y la osmolaridad => ingesta de bebidas

isotónicas

Planificación dietética deportiva

- Conocer el deporte:- Sistema de entrenamiento- Habilidades necesarias- Reglas y sistema de competición

- Ciclos: macrocicla – 1/2 competiciones al añomesociclo – varias competiciones al año (carreras de coches/motos)microciclo – partido cada varios días (fútbol, baloncesto)

Inte

nsid

ad

Iniciación

Preparación

Competición

Mantenimiento

Relajación

Entrenamiento/competición Recuperación

- Personalizar la dieta- Diversificar la dieta

Habitual (entrenamiento + recuperación)PrecompeticiónCompeticiónRecuperaciónDescanso (inactividad)ContingenciasSuplementación

- Habilidades:Fuerza explosivaPotencia aeróbicaPotencia anaeróbicaFondoCoordinaciónElasticidadCombinado

Reglas y sistema de competición

DIETAS (macro-, meso- y micro-ciclos)- Dieta habitual- Dieta pre-competición- Dieta competición- Dieta post-competición/recuperación- Dieta de mantenimiento/relajación- Dieta contingencias

- Hidratos de carbono: 65% deportes de fondo- Proteínas: 1,4g/Kg/d - Grasas: 25-30% (insaturadas)- Valorar:

-Vitaminas (antioxidantes)-Minerales (Ca, Fe)

- HIDRATACIÓN- Suplementación

60% HC, 1,4g/Kg/d Prot, 26% Grasa

Ciclismo Atletismo (fondo)Maratón Esquí de fondoMarcha Natación de fondoSpinning

Variable

* Dieta habitual: entrenamiento (físico-técnico)(iniciación-preparación)

RESISTENCIA(aeróbico extensivo)

60% HC, 2,4g/Kg/d Prot* (en determinados momentos de la temporada), 22% Grasa

Atletismo (lanzamientos) Esquí alpinoRemo, piragüismo DecatlonLucha (judo, kárate, boxeo, taekwondo…)Patinaje de velocidad VelaEsquí acuático WindsurfHalterofilia Culturismo

FUERZA

60% HC, 1.8g/Kg/d Prot, 25% Grasa(posibilidad de combinar con la dieta de FUERZA)

Atletismo (saltos, velocidad, medio fondo)Motor (automovilismo, motociclismo)Esgrima Patinaje artísticoNatación (velocidad, semifondo)Rugby FútbolBaloncesto Balonmano

POTENCIA [fuerza + resistencia]

65% HC, 1.2g/Kg/d Prot, 23% Grasa

Gimnasia rítmicaBaile

FLEXIBILIDAD

* Dieta pre-competición: reservas de glucógeno (100-80%)suplementos ergogénicos

Anaeróbico- Afinamiento nutricional (80% glucógeno)- Sobrecarga (100% glucógeno)- 60% HC, 20% Prot, 20% Lípidos (insat)

Resistencia- Sobrecarga (100% glucógeno)Afinamiento (80% glucógeno)- 70% HC, 12% Prot, 18% Lípidos

Fuerza- 55% HC, 30% Prot, 15% Lípidos (AGI)- Dietas con predominio de prot en determinados momentos de la temporada (20-40%) 2X RDA

* Dieta competición (antes de la prueba)- Bebida isotónica: glucosa, electrolitos, agentes tamponadores, cafeína?- Comida (rica en HC):

Fácil de digerir: geles, pastas, purés, líq...No gases, acidez, molestias1-2h antes pruebaEj: ensaladas, arroz, jamón cocido, yogur...A gusto del deportista

- Comida durante la prueba:Bebida isotónicaSólidos (sales, ↑HC): frutas, barritas...

- Comprobar la tolerabilidad durante la fase de entrenamiento

* Dieta post-competición/recuperación- Inmediatamente a la finalización de la prueba y con vistas a pruebas posteriores si las hubiera- Reponer HC: alimentos de alto índice glucémico-Bebida isotónica: rehidratar + electrolitos

Comida ↑HC, moderada prot, ↓grasa. ↓Condimento.Fibra: ensalada, carne plancha, hervido, fruta

- Atención: anemias inducidas por ejercicio

* Dieta de mantenimiento/relajación- Inactividad: 55% HC, 15% Prot, 30% Lípidos- Algún tipo de actividad: 60-65% HC, 10-15% Prot, 20-25% Lípidos- Adecuar la dieta al gasto

-Inactividad-Actividades alternativas

* Dieta contingencias: situaciones especiales- Gimnasia deportiva (mujeres): trastornos de la conducta alimentaria.- Atletismo: sobrecarga → afinamiento- Natación/Montañismo: hidratarse correctamente- Sobrentrenamiento: adecuar dieta a descanso- Deportes de control de peso: prácticas adecuadas- Lesiones: adecuar ingesta a inactividad; especial interés en ingesta de calcio

¿Cómo se mide el consumo energético?* Calorimetría directa

- Mide la producción de calor, que es reflejo de la tasa metabólica de la persona.- La calor es absorbido por el circuito de agua; el aire recircula y se obtiene el CO2 y el agua del aire antes de volver a la cámara- Opernacionalmente complicado- Sistema poco utilizado

* Calorimetría indirecta

- No mide el calor, sino el consumo de O2 y la producción de CO2- Según los estudios con calorímetro de bomba, la cantidad de O2 necesaria para la combustión de HC, lípidos y proteínas está relacionada directamente con el contenido energético de estos nutrientes. - 1 litro de O2 equivale a 4.82 Kcal (se suele aproximar a 5 Kcal/L)- Este equivalente energético es relativamente estable y bastan independiente de la mezcla de HC, lípidos y proteínas. - Se emplean diferentes métodos para medir el consumo de O2 y la producción de CO2

Cámara respiratoria

Cociente respiratorio (CR)- Proporciona una indicación del sustrato que se está utilizando durante el ejercicio en situación de equilibrio estacionario- Relación entre el consumo de O2 y la producción de CO2: VCO2 / VO2

- Cada nutriente energético tiene un CR diferente y con el valor obtenido de CR durante un ejercicio, se pueden aplicar fórmulas para calcular la cantidad de HC y lípidos utilizados.

Hidratos de carbono: CR = 1 (consume 6O2 y da 6CO2)Lípidos: CR = 0.7Proteínas: CR = 0.82

- En algunas situaciones, la proteína puede contribuir hasta un 15% en el total de gasto energético, para lo que debe medirse la oxidación proteica a través del nitrógeno en orina

* Agua doblemente marcada - 2H218O

- Se ingiere agua doblemente marcada con dos isótopos no radiactivos → se marca el agua corporal.- Medición de la tasa de desaparición de los dos isótopos en saliva, orina o sangre.- A partir de estos valores se calcula el consumo de O2 (VO2) y producción de CO2

(VCO2).- Medida durante 1-2 semanas.

* Relación frecuencia cardiaca - VO2- Se basa en la relación entre la frecuencia cardiaca y el VO2

- Disponibilidad de correlación personal previamente establecida- Limitaciones: algunas situaciones que aumentan la frecuencia cardiaca sin aumentar el consumo de O2 (especialmente cuando se está haciendo un gasto energético bajo)- Ejercicio: 150 pulsaciones/min, 10 min- A partir de la gráfica: 2,8L O2/min x 10 min = 28 L O2

- 5 Kcal/L O2 → Gasto ejercicio: 28 x 5= 140 Kcal

Ergometría (prueba de esfuerzo)Mejor método para calcular elgasto calórico

Sistema informático

- Medidor flujo- Analizador O2, CO2- Frecuencia cardiaca- Tensión arterial- Temperatura

* Estimación con tablas- Imprecisión- Subjetividad- Baratos- Estimación

NIVEL Kcal/min EJEMPLOS

Reposo 1 Dormir, ver televisión, descansar.

Muy ligero 3-5 Trabajo doméstico, conducir, estudiar.

Ligero 5-7 Caminar (3-5 Km/h), golf, montar a caballo

Moderado 7-9 Carrera suave (7-8 Km/h), deportes de raqueta, deportes de equipo.

Extenuante 9-13 Carrera (10-13 Km/h), esqui de fondo, trabajoaeróbio.

Muy extenuante >13 Carrera (>14 Km/h), ciclismo, trabajo aeróbio intenso.

Niveles actividad física- Se incrementa el gasto metabólico basal dependiendo de la intensidad de la actividadSedentarios: 25-40% (varones), 25-35% (mujeres)Act. Ligera: 50-70% (v), 40-60% (m)Act. Moderada: 65-80% (v), 50-70% (m)Act. Vigorosa: 90-120% (v), 80-100% (m)Act. Excepcional: 130-145% (v), 110-130% (m)

Bibliografía- Jeukendrup, Asker E., "Sport Nutrition an introduction to energy production andperformance ", Champaign (Ill.) Human Kinetics, cop. 2004- Williams, Melvin H., "Nutricion para la salud, la condicion fisica y el deporte", Barcelona Paidotribo 2002- McArdle, William D., "Fundamentos de fisiologia del ejercicio", Madrid [etc.] McGraw-Hill D.L. 2004