Respuestas y adaptaciones fisiológicas al entrenamiento aeróbico

Respuestas y adaptaciones fisiológicas
al entrenamiento aeróbico
Madrid, 23 de noviembre, 2007
FISIOLOGÍA DEL EJERCICIO
• Respuesta
Cambios súbitos y transitorios que experimenta la función
de un determinado órgano o sistema durante la realización
del ejercicio, y que desaparecen rápidamente una vez
finalizada la actividad.
FISIOLOGÍA DEL EJERCICIO
• Adaptación
Cambios persistentes sobre una estructura o función del
organismo, que facilitarán las respuestas fisiológicas cuando
se realice la actividad física.
Modificado de Wasserman, 1987
VO2 (ml·min-1)
Consumo de oxígeno (VO2)
4000
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
máximo
esfuerzo
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Vatios
Consumo de O2 (l/min)
Condición Física Aeróbica
Astrand y Rodahl, 1970
VO2max
Potencia Aeróbica
% VO2max que
puede ser mantenido
durante tiempo
prolongado
Periodo de entrenamiento (meses)
Lucía A, Hoyos J, Pérez M, Chicharro JL
Med Sci Sports Exerc 32: 1777-1782, 2000
VO2max
VO2max (ml/kg/min)
80
70
60
50
40
30
20
Descanso
Precompetitivo
Competitivo
Consumo de O2 (l/min)
Condición Física Aeróbica
VO2max
Potencia Aeróbica
% VO2max que
puede ser mantenido
durante tiempo
prolongado
Capacidad Aeróbica
Astrand y Rodahl, 1970
Periodo de entrenamiento (meses)
Lucía A, Hoyos J, Pérez M, Chicharro JL
Med Sci Sports Exerc 32: 1777-1782, 2000
VT1 (% VO2 max)
90
% VO 2 max
80
70
60
50
40
30
Descanso
Precompetitivo
Competitivo
Sistemas energéticos
ƒ Aeróbico
Grasas
Hidratos de Carbono
(36 ATP / mol Glucosa)
ƒ Anaeróbico
Hidratos de Carbono
(2 ATP / mol Glucosa)
CO2
H2 O
Ac.láctico
LANZADERA DE PROTONES
Lactato deshidrogenasa (LDH)
PIRUVICO
GLUCOSA
LACTICO
Lactato + H+
NADH + H +
NAD+
+ CO3H- ⇒ CO3H2 ⇔ CO2 + H2O
CO2
Citosol
Bomba
Mitocondria Aspartato-malato
Glicerol-fosfato
Acetil-CoA
+
O2
H
ATP
H2O
NADH + H +
CITOCROMOS
NAD+
CO2
L.Chicharro - F.Vaquero"Fisiología del ejercicio"
Fase aeróbica
O2
CO2 + H2O
• Grasas
• Hidratos de Carbono
Fase aeróbica-anaeróbica
Ac. láctico
Acidosis
• Hidratos de Carbono
Fase aeróbica
Fase I
Fase aeróbica-anaeróbica
Fase II
Fase III
noradrenalina (ng/ml)
Ejercicio Físico
ESTRÉS
Activación Simpático-adrenal
Potencia (W)
Schneider y col, 2000
Noradrenalina plasmática
Adrenalina plasmática
Semanas de entrenamiento
noradrenalina (ng/ml)
Ejercicio Físico
ESTRÉS
Activación Simpático-adrenal ??
Potencia (W)
Schneider y col, 2000
Mecanismo Nervioso
Central
“Comando Central”
Centros Motores
Superiores
Impulsos
descendentes
Área
Cardiovascular
Vías espinales
ascendentes
Eferencias vagales
Eferencias simpáticas
Aferencias
Musculares
Grupos
III y IV
Mecanismo neural
reflejo muscular
“Comando Ergorreceptor” Mecanorreceptores
Músculo, Riñón y
Arteriolas esplácnicas
Metabolorreceptores
Vasos de
Capacidad
esplácnicos
Venas
cutáneas
Médula
adrenal
Adrenalina
Fibras I + II
Fibras I
Activación Simpático-adrenal
* p<0.05 visitas 1-2
$ p<0.05 visitas 1-3
† p<0.05 visitas 2-3
Tomado de Pardo J, 2001
Chest 111: 1571-1576, 1997
Respuesta de la frecuencia cardiaca al ejercicio en
un paciente trasplantado de corazón
PRFC 49.0±15 W
UL
43.4±16 W
Vatios
Transición aeróbica-anaeróbica
Concentración salival de amilasa (·103 UI·l-1)
Concentración sanguínea de lactato (mMol)
Velocidad de carrera (m·s-1)
Transición aeróbica-anaeróbica
Transición aeróbica-anaeróbica
Valores del lactato sanguíneo (mM/l)
Reposo
V-AT
0.9±0.2
1.1±0.4
V-4mM
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 la
frecuencia cardiaca en el ejercicio
9 Variabilidad diaria
- 2-4 lpm
- Utilización de “zonas”
Factores que influyen en la
frecuencia cardiaca en el ejercicio
9 Variabilidad diaria
9 Deshidratación / ↑ Tª
- ↑ 7,5%
Test de Carga estable (8 km/h; 1% pendiente)
Frecuencia Cardiaca (lpm)
140
F Cardiaca (lpm)
130
120
110
100
90
80
intensidad
vs
carga
Velocidad = 8 km/h
70
60
0
5
10
15
20
Tiempo (min)
25
30
35
40
Factores que influyen en la
frecuencia cardiaca en el ejercicio
9 Variabilidad diaria
9 Deshidratación / ↑ Tª
9 Cadencia pedaleo
Factores que influyen en la
frecuencia cardiaca en el ejercicio
9 Variabilidad diaria
9 Deshidratación / ↑ Tª
9 Cadencia pedaleo
9 Modalidad ejercicio
Adaptaciones metabólicas al entrenamiento físico
Adaptaciones al entrenamiento aeróbico
¾ ADAPTACIONES MUSCULARES
9 Tipos de fibra muscular
ƒ ↑ tamaño fibras tipo I (7-22%)
ƒ modificaciones entre sub-tipos (IIx → IIA)
9 Capilaridad (hasta un 15%)
9 Contenido de mioglobina (hasta un 75-80%)
9 Función mitocondrial
ƒ Número, tamaño, eficiencia ⇐ volumen de entrenamiento
9 Enzimas oxidativas
ƒ Aumenta la actividad ⇒ utilización más lenta del glucógeno
muscular + reducción producción lactato
ƒ Actividad enzimas oxidativas ⇔ VO2max
Adaptaciones metabólicas al entrenamiento físico
Adaptaciones al entrenamiento aeróbico
¾ ADAPTACIONES EN LAS FUENTES DE ENERGÍA
9 Hidratos de carbono
ƒ ↑ capacidad de almacenar glucógeno ms (x 2 veces)
9 Grasas
ƒ Mayor acúmulo de triglicéridos en músculo (x 1.8 veces)
Ventilación Pulmonar
Test de esfuerzo hasta el agotamiento
220
-1
VE (l·min )
170
120
70
20
75
150
225
300
375
Vatios
450
525
575
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
95.6
94.5
89.9
91.9
37
35
33
37
7.31
7.24
7.25
7.20
SaO2 (%)
PaCO2 (torr)
pH
100
VO2 piernas (%control
Flujo sanguineo piernas (%control
DEMANDA ENERGÉTICA MS RESPIRATORIOS
% W Respiratorio (%control)
% W Respiratorio (%control)
Harms y col, 1997
Fatiga de los músculos respiratorios
Presión inspiratoria
P.inspiratoria pico (cmH2O)
250
- 10.5 %
200
150
171
p<0.001
154
100
Pre-ejercicio
Post-ejercicio
McConnell y col, 1997
ENTRENAMIENTO DE LOS MÚSCULOS RESPIRATORIOS
Test de resistencia respiratoria
70% MVV
Tiempo (min)
40
30
20
10
0
Entren
Stuessi y col, 2001
Pre-entren
Control
Post-entren
Concentración sanguínea de lactato (mM)
ENTRENAMIENTO DE LOS MÚSCULOS RESPIRATORIOS
Antes
Después
Spengler y col 1999
Intensidad de ejercicio (W)
ENTRENAMIENTO DE LOS MÚSCULOS RESPIRATORIOS
Test de resistencia aeróbica
70% Wmax
50
Tiempo (min)
*
40
30
20
Entren
Stuessi y col, 2001
Pre-entren
Control
Post-entren
Muchas gracias