FISIOLOGÍA DEL EJERCICIO IFundamentos MetabólicosConsumo de OxígenoUmbral AnaeróbicoTipos de fibras muscularesTipos de Ejercicios

Diana Patricia JaramilloSergio Mauricio Beltrán

Medicina Física y Rehabilitación

Tipos de fibras musculares

• Las fibras musculares poseen características funcionales, metabólicas y moleculares distintas.

• Es un mosaico: Propiedades especiales y una perfecta adaptación a la tarea funcional para la que está destinado.

• La clasificación se realiza en función al tipo de misiona (isoforma) y la velocidad de acortamiento.

Fibras Tipo I (Lentas, oxidativas)

• Son las que mas despacio hidrolizan el ATP para contraerse -> Velocidad de contracción lenta.

• El sistema contráctil se dispone en miofibrillas, que son mas escasas en las fibras tipo II.

• Los potenciales de acción son trasmitidos con menor frecuencia -> Periodo de Relajación mas largo- (Ahorro energetico y resistencia a la fatiga).

• Tienen menor retículo sarcoplásmico, por lo q poseen menor capacidad para el almacenamiento de Ca++.

• Mayor metabolismo aeróbico, irrigación por capilares tortuosos, alta superficie de intercambio gaseoso.

• Elevadas concentraciones de mioglobina = Mitocondrias grandes y numerosas, con alto contenido de enzimas de la cadena respiratoria y ciclo de Krebs.

• Ejercicios aeróbicos prolongados.– Presentan baja velocidad de miosin ATPasa y de

acortamiento– Bajo desarrollo de sistemas implicados en la

homeostasis del Ca++– Gran capacidad oxidativa.

Fibras Tipo II

• Velocidad de contracción de 3 a 5 veces mayor que las tipo I.

• Subgrupos: Tipo de miosina. – Las IIB, más rápidas – Metabolismo glucolítico.– IIA más lentas, con mayor metabolismo oxidativo.– Las IIX o IID características intermedias.

• Isoforma de ATPasa de mayor velocidad. (IIB).• Las fibras IIA son las de mayor grosor, incluso

mayor de las tipo I.• Reticulo sarcoplasmico mas desarrollado –

Mayor almacén de Ca++, liberación y secuestro rápido.

• Son mas dependientes de la glúcolisis como fuente de energía.

• Menor densidad mitocondrial, más pequeñas.

• IIB: Mayor capacidad glucolítica y menor capacidad oxidativa.

• De las fibras II se obtiene una respuesta más rápida y con mayor tensión cuando se activam aunque son mas rápidamente fatigables.

• Actividades físicas breves e intensas.• El reclutamiento de las fibras II en el ejercicio

es a intensidades elevadas y es precedido por el reclutamiento de las tipo I.

• Las IIA se reclutan primero, luego las IIX y finalmente las IIB.

• Ambos tipos de fibras, lentas y rápidas actúan en las actividades submáximas y ejercicios anaeróbicos, como las caminatas, natación, futbol, baloncesto = Combinación aeróbica y anaeróbica.

Fibras Híbridas

• Población minoritaria.• Varias isoformas de cadena pesada.• Plasticidad y dinamismo muscular.• Pueden aumentar cuando se induce la

trasformación (Electroestimulación crónica).

Efectos del Entrenamiento Físico

• Adaptación a las demandas.– Disciplinas de resistencias Tipo I : 60 a 65%– Fuerza: Tipo II >65%

• Inducir transiciones. (Entre subtipos)• Modificaciones en la capilarización

/resistencia), aumento de las miofibrillas – mas mioglobina.– Se mejora el sistema de trasporte de O2 desde la

membrana a la mitocondria.

• Se aumenta el número de mitocondrias en un 30 – 40% por aumento de la actividad enzimática.

• Mejora la sensibilidad a la insulina para el metabolismo de glicolisis y glucogenolisis.

• Se incrementan los depósitos intracelulares de de TG y glucógeno.

• VO2max: Circulación y capacidad oxidativa.

Fundamentos Metabólicos

• El músculo esquelético satisface sus demandas energéticas utilizando los sustratos que proceden de las reservas del organismo.

• Nutrientes: Energía mecánica o estática (CHO y lípidos) => Ceden energía contenida en sus enlaces químicos para la fosforilación del adenosín trifosfato. (ATP).

• Células musculares: Cantidad necesaria de ATP para cumplir sus demandas energéticas.

• La energía química es transformada en energía mecánica por los cambios conformacionales de la estructura molecular de las proteínas contráctiles del musculo. (acortamiento del sarcómero – Movimiento).

• Actividad muscular depende:– Sistema nervioso: Características estructurales y

bioquímicas del músculo.– Sistemas metabólicos: Reposición de ATP.

Elección del sustrato en función con la duración del ejercicio

Adaptaciones al entrenamiento

Utilización económica de los sustratos energéticos.Ciclo de Krebs y la cadena trasportadora de electrones aumenta lo que permite una mayor tasa de síntesis de ATP

Consumo de oxígeno

• VO2: Parámetro fisiológico = Cantidad e oxigeno que se utiliza por unidad de tiempo. (Metabolismo energético).

• Combustión de HCO, lípidos y proteínas – Energía Mecánica -> Contracción Muscular.

• Metabolismo basal: 3.5 ml de O2/Kg/min (MET).

• Gasto energético para mantenerse vivo.

Determinantes del VO2

• O2 – Llevado a las mitocondrias.– Ecuación de FICK:

– Q: Gasto Cardiaco– D(a-v): Diferencia arteriovenosa de O2• CaO2 5ml de O2/100ml y Extracción de los tejidos

VO2 en el ejercicio: Cinética

• Ejercicio incremental (Esfuerzo máximo) y ejercicio estable (Carga constante >20min).

* VO2 En ejercicio incremental:

- Se ha expuesto que después de superar el umbral láctico, la relación entre el VO2 y el trabajo es curvilínea: “punto de cambio en el VO2” (pérdida de la eficiencia de la mécanica muscular)

- Aumento de la ventilación pulmonar- Acumulación de lactado y H+- Aumento de catecolaminas- Aumento en la Tº muscular- Reclutamiento de Fibras musculares tipo II

* VO2 en carga constante:- Tras un periodo de adaptación se estabiliza.- VO2 constante, que se demora según

intensidad. (10-15 min).- Las fibras musculares tipo I y II podrían ser

responsables de los distintos comportamientos del VO2. (Costo de O2 para producir fosfatos).

VO2max

• Es un parámetro indicador de capacidad funcional o potencia aeróbica.

• Depende de diversos factores: Génetica, edad, composición corporal, género y grado de acondicionamiento físico.

Umbral Anaeróbico