¿Qué es el Metabolismo?

El metabolismo es el conjunto de todas las reacciones químicas catalizadas por enzimas que tienen lugar en todas y cada una de las células.

Finalidades del Metabolismo

• Mantener la salud y la vida.
• Permitir el crecimiento y desarrollo individual.
• Permitir la reproducción.

Transformación de la Energía en el Cuerpo

Los sistemas energéticos transforman la energía química procedente de los alimentos en energía mecánica mediante la contracción muscular, la cual permite la locomoción y cualquier tipo de actividad.

Rutas Metabólicas

Las rutas metabólicas son mapas que muestran cómo las enzimas, creadas dentro de nuestras células, interactúan con los alimentos que consumimos, transformándolos de moléculas grandes a pequeñas para convertirlas en energía.

Principales Rutas Metabólicas

• Glucólisis
• Ciclo de Krebs
• Ciclo de la urea
• Beta-oxidación
• Vía de las pentosas

Catabolismo y Anabolismo

• Catabolismo: Proceso de convertir moléculas grandes en pequeñas para obtener energía.
• Anabolismo: Proceso de crear moléculas grandes a partir de moléculas pequeñas.

La Energía en el Cuerpo: ATP

La energía en el cuerpo se refiere principalmente al adenosín trifosfato (ATP).

El ATP es una molécula cuya degradación produce la contracción muscular, siendo su resíntesis el objetivo principal de los diferentes sistemas energéticos.

Componentes del ATP

• Nucleósido: Combinación de una base nitrogenada y un azúcar de cinco átomos de carbono.
• Azúcar del ATP: Ribosa.
• Adenosina: Unión de una ribosa con la adenina.

Funciones del ATP

• Energía para el transporte activo.
• Transmisor químico.
• Mantenimiento estructural.
• Contracción muscular.
• Síntesis de ADN y ARN.

Fuentes de ATP

1. Fosfato de creatina (PCr) y ATP almacenado en los músculos.
2. ATP generado por fosforilación en las mitocondrias.
3. Fosforilación del sustrato durante la glucólisis.

Vías de Resíntesis de ATP

1. Ruptura anaeróbica (sin oxígeno) de la glucosa y el glucógeno hasta piruvato o lactato.
2. Oxidación de grasas, hidratos de carbono y proteínas.

Sistemas Energéticos en el Ejercicio

Factores Limitantes

• Disponibilidad de energía en los músculos.
• Mecanismos que regulan su abastecimiento.

Principales Vías Metabólicas Durante el Ejercicio

• Glucólisis
• Fosforilación oxidativa

Vías Metabólicas del Sistema Aeróbico

• Sistema oxidativo
• Ciclo de Krebs

Vías Metabólicas del Sistema Anaeróbico

• Sistema de glucólisis anaeróbica o de ácido láctico
• Sistema de fosfágenos

Sistema de Fosfágenos

• Conformado por PCr y ATP.
• Elemento básico de intercambio de energía en el mecanismo muscular.
• Sustrato energético libre en el citoplasma celular.
• Cantidad limitada en el músculo; requiere resíntesis rápida.

Sistema ATP-PCr

• Para actividad física intensa o de corta duración; requiere energía inmediata.
• Proviene del fosfato intramuscular (ATP+PCr).
• Inicio inmediato, duración entre 6 y 8 segundos, límite de acción 30 segundos.

Sistema de Glucólisis Anaeróbica o de Ácido Láctico

• Degrada el glucógeno muscular almacenado durante movimientos rápidos e intensos.
• Formación de ATP sin necesidad de oxígeno.
• Acumulaciones rápidas de lactato sanguíneo en movimientos máximos de 60 a 180 segundos.
• Proporciona gran cantidad de energía por unidad de tiempo, pero con menor duración que el sistema de fosfágenos.
• Esfuerzos de alta intensidad (6-90 segundos); desventaja: formación de ácido láctico.

Activación del Sistema Anaeróbico Láctico

Se activa con ejercicios intensos que duren más de 6 a 8 segundos, como en pruebas de esfuerzo de intensidad menor a mayor.

Sistema Aeróbico

• Aporta casi toda la transferencia de energía en actividad física prolongada.
• Proceso cuantitativamente más importante para aportar energía durante la actividad muscular (36 ATP).
• Procede de macronutrientes de la alimentación.
• Actividades de intensidad leve a moderada; obtención de energía aeróbica a partir de lípidos o carbohidratos.
• El límite de acción puede ser de varias horas.

Sistemas Energéticos: Resumen

• Sistema de los fosfágenos/ATP-PC/Anaeróbico
• Sistema anaeróbico láctico/Glucólisis anaeróbica
• Sistema aeróbico/Sistema oxidativo

Continuum Energético y VO2 Max

¿Qué es el Continuum Energético?

Es la forma en la que se suministra el ATP.

Interacción de los Sistemas Energéticos

Participación de los diferentes sistemas energéticos según el tipo de actividad física.

¿Qué es el VO2 Max?

Es la cantidad máxima de oxígeno que un organismo puede absorber, transportar y utilizar.

Un mayor valor de VO2 Max indica una mayor capacidad del organismo para producir energía mediante el metabolismo aeróbico.

Estado Estable del VO2 Max

Periodo de ejercicio aeróbico durante el cual la cantidad de energía emitida al consumir oxígeno para descomponer glucógeno o grasa es suficiente para resintetizar el ATP requerido, reflejando un consumo de oxígeno estable.

Sistema Muscular y Miokinas

Funciones del Sistema Muscular

• Movimiento (principalmente)
• Termorregulación
• Movilización de sustancias
• Secreción metabólica

Miokinas

Son péptidos y citocinas que actúan de manera endocrina, conectando el músculo con otros tejidos. Se secretan como producto de contracciones musculares repetidas.

Importancia de las Miokinas

• Modificaciones musculares tras entrenamientos de resistencia.
• Cambios en la expresión genética de los músculos.
• Cambios en la secreción de sustancias en diferentes órganos.

Patologías Relacionadas con las Miokinas

• Obesidad
• Diabetes mellitus
• Sarcopenia
• Cáncer

Isoleucina y Rendimiento Deportivo

¿Qué es la Isoleucina?

Es un aminoácido esencial empleado para la síntesis de proteínas y un productor de energía al practicar ejercicio.

Uso en el Deporte

Se utiliza como ergogénico en el deporte para favorecer el rendimiento físico y muscular.

Funciones y Beneficios de la Isoleucina

• Produce energía.
• Recuperación muscular más rápida post-entrenamiento.
• Necesaria para la producción de hemoglobina.
• Regula los niveles de glucosa en sangre.
• Aliado de órganos blancos en el síndrome metabólico.
• Protege el corazón y el sistema cardiovascular.
• Protege en diabetes mellitus, aportando más insulina y glucagón.

Síntomas de Deficiencia de Isoleucina

• Mareos
• Cansancio
• Depresión
• Fatiga muscular

Función de la Isoleucina-6

Favorece la reducción del tejido graso y, por efecto, aumenta la tasa metabólica en reposo.

Cualidades Físicas y Capacidades Motoras

Cualidades del Deporte

• Habilidad motriz
• Habilidad biomotriz
• Capacidades físicas básicas
• Capacidades condicionales

Cualidades Físicas

Conjunto de cualidades implicadas directamente en los factores de ejecución de un movimiento, representando su aspecto cuantitativo.

Tipos de Cualidades Físicas

• Velocidad
• Resistencia
• Fuerza
• Flexibilidad
• Coordinación

Capacidades Motoras

Condición previa o requisito motor básico a partir del cual se desarrollan habilidades técnicas y relacionadas con la vida normal.

Esquema para Desarrollar una Cualidad

Tener una capacidad motora, convertirla en una condición motora de tipo endógeno, lo que permite la formación de habilidades.

Habilidad

Nivel de destreza para una acción específica o un conjunto limitado de acciones.

Capacidad

Constancia en ciertas respuestas para un cierto tipo de acciones.

Clasificación de las Capacidades Motoras

• Condicionales: Capacidades organomusculares basadas en la eficacia de los mecanismos energéticos (fuerza, resistencia, velocidad).
• Motoras Coordinativas: Capacidades perceptocinéticas determinadas por los procesos de organización, control y regulación del movimiento. Se dividen en:
  • Capacidad de dirección y control del movimiento.
  • Capacidad de transformación y adaptación motora.
  • Capacidad de aprendizaje motor.

La coordinación se define como la capacidad de hacer coincidir lo que se quiere realizar con lo que se realiza.

Capacidades Motoras Intermedias o Mixtas

Poseen elementos condicionales y coordinativos, como la velocidad de reacción acíclica (rapidez) y cíclica (desplazamiento).

Definición y Componentes de las Cualidades Físicas

Velocidad

Capacidad de realizar uno o varios movimientos en el menor tiempo posible. Se fundamenta en la movilidad de los procesos neuromusculares y la capacidad de producir fuerza. Depende energéticamente del creatinfosfato.

Componentes de la Velocidad

• Velocidad de reacción
• Rapidez de cada movimiento
• Ritmo de un movimiento aislado

Velocidad de Reacción

Capacidad de efectuar una respuesta motriz a un estímulo en el menor tiempo posible.

Factores para el Desarrollo de la Velocidad

• Distancia a correr
• Intensidad del trabajo
• Tiempo dedicado a los intervalos
• Tiempo dedicado a cubrir la distancia
• Número de repeticiones

Fuerza

Capacidad de vencer o oponerse a un peso o resistencia externa a través de la contracción muscular. Es una cualidad muscular derivada de las contracciones de las fibras.

Tipos de Fuerza

• Estática: Mantiene una resistencia exterior sin desplazamiento.
• Dinámica: Al desplazar o vencer la resistencia, el músculo sufre un desplazamiento.
• Lenta: No importa el tiempo, sino la carga máxima a elevar.
• Rápida: Vence una resistencia no máxima con una velocidad no máxima.
• Explosiva: Vence una resistencia no máxima a máxima velocidad.

Resistencia

Capacidad de aguantar un esfuerzo más o menos intenso durante el mayor tiempo posible. Permite aplazar o soportar la fatiga, prolongando el ejercicio.

Es una capacidad motora condicional que contempla esfuerzos desde 20 segundos hasta 6 horas.

Primer Factor Limitante del Rendimiento

La fatiga.

Dependencia de la Resistencia

• Obtención de energía.
• Alcance de la musculatura.
• Funcionamiento de la musculatura.

Resistencia Aeróbica

Capacidad de aguantar un esfuerzo de baja intensidad y larga duración (140-160 lpm), con equilibrio entre aporte y consumo de oxígeno.

Resistencia Anaeróbica

Capacidad de aguantar un esfuerzo de mayor intensidad y menor duración (más de 160 lpm), con desequilibrio entre aporte y consumo de oxígeno, produciendo ácido láctico y fatiga.

Flexibilidad

Capacidad por la que los movimientos alcanzan su máximo grado de extensión o amplitud. Es un componente integrador de la movilidad articular y la elasticidad muscular.

Utilidad de la Flexibilidad

• Ahorro de energía en el deporte.
• Prevención de lesiones.

Tipos de Flexibilidad

• Activa
• Pasiva
• Mixta

Técnicas para el Desarrollo de la Flexibilidad

• Balística
• Estiramiento
• Estática
• Facilitación propioceptiva neuromuscular

Coordinación

Organización de sinergias musculares adaptadas a un fin, con ajuste progresivo a la tarea. Capacidad de integrar movimientos en una acción conjunta.

Actuación de la Coordinación

Se basa en la información ambiental y la referencia de los analizadores, que regulan y organizan el movimiento.

Capacidades de Coordinación

Conjunto de analizadores que interactúan para regular y organizar el movimiento.

Efectos del Ejercicio en los Sistemas Corporales

Efectos del Ejercicio sobre el Sistema Cardiovascular

• Bradicardia sinusal (a partir de la segunda semana, aumento del tono parasimpático).
• Aumento de las cavidades cardíacas.
• Cardiomegalia global (mayor transporte de oxígeno en menos tiempo).
• Aumento del volumen sistólico hasta intensidades máximas.
• Aumento del consumo máximo de oxígeno absoluto.
• Aumento lineal del gasto cardíaco.
• Aumento de la densidad capilar miocárdica.
• Aumento de la trama vascular pulmonar.
• Aumento del volumen plasmático (20-25% en 7-14 días).
• Disminución de la tensión arterial en los primeros tres meses.

Efectos del Ejercicio sobre el Sistema Endocrino

• Aumento de ADH durante el ejercicio.
• Aumento de angiotensina II, renina y aldosterona.
• La progesterona ayuda a aumentar la hipertrofia muscular.
• Aumento de LH y FSH.
• Aumento del estradiol.
• La adrenalina ayuda con el cronotropismo e inotropismo del corazón.
• Aumento de cortisol durante el ejercicio para mantener la glucosa.
• Aumento de la hormona del crecimiento.
• Aumento del factor de crecimiento parecido a insulina 1 (IGF-1).

Efectos del Ejercicio sobre el Metabolismo de Lípidos

Disminución de lipoproteínas y lípidos séricos después de 12 semanas.

Efectos del Ejercicio sobre el Sistema Nervioso

Aumento del volumen cerebral en materia gris y blanca (solo con aptitud aeróbica).

Condición Física y Programas de Acondicionamiento

Condición Física

Estado dinámico de energía y vitalidad que permite realizar tareas diarias, disfrutar del ocio activo y enfrentar imprevistos sin fatiga.

Obtención de la Condición Física

Se obtiene mediante un estilo de vida saludable, considerando el estado de salud, la edad y la condición física inicial, buscando longevidad y calidad de vida.

Dimensiones de la Condición Física

• Orgánica
• Motriz
• Cultural

Tipos de Condiciones Físicas

• Cardiorrespiratoria metabólica
• Musculoesquelética de tipo isotónica

Objetivos de los Programas de Acondicionamiento Físico

• Salud
• Longevidad
• Calidad de vida

Componentes de la Condición Física Cardiorrespiratoria Metabólica

• La CF cardiorrespiratoria es la más importante para la salud; su desarrollo se basa en ejercicio aeróbico.
• La CF integral combina ejercicios específicos que desarrollan la capacidad musculoesquelética isotónica.

Prescripción del Ejercicio Aeróbico

Componentes y Principios del Desarrollo de la Resistencia Aeróbica

• Especificidad del tipo de ejercicio: Ejercicio aeróbico que involucra grandes grupos musculares, mantenido durante un tiempo prolongado y de naturaleza rítmica.
• Intensidad: Velocidad (km/h, m/s), potencia (watts), peso (kg) o gasto calórico (kcal). La variable más importante es el VO2 max (absoluto y relativo).
• Métodos para Calcular el Porcentaje de Intensidad:
  • Frecuencia cardíaca máxima (FCM) y volumen de oxígeno máximo (VO2 max).
  • Método de Karvonen (OMS): FCM = 220 – edad.
  • Diabetes mellitus e hipertensión arterial: 54-75% de la FCM.
  • Jóvenes sanos: 85-90% de la FCM.
• Duración: 15-60 minutos de trabajo continuo. Lo habitual es 30-45 minutos. Se divide en:
  • Fase inicial (calentamiento): 5-10 minutos.
  • Parte principal: Carga de entrenamiento aeróbico.
  • Parte final (recuperación): 5-10 minutos.
• Frecuencia: 3-7 días/semana (habitualmente 3-5). Mínimo 3 días alternos, aumentando gradualmente. Mínimo 150 minutos de actividad moderada o 75 de actividad vigorosa por semana.
• Duración del programa: 6 meses.

Progresión del Ejercicio Aeróbico

Modificación gradual de intensidad, duración y frecuencia. Programas de 24-28 semanas, con objetivos de salud y condición física.

Principios del Entrenamiento

• Individualidad
• Sobrecarga
• Progresión
• Ondulación
• Especificidad
• Reversibilidad
• Variabilidad

Etapas de la Progresión

1. Acondicionamiento (2-6 semanas)
2. Mejora de la condición aeróbica (18-22 semanas)
3. Mantenimiento (de por vida)

Diferencias entre Ejercicios Aeróbicos y Anaeróbicos

• Aeróbico: Aumenta la volemia, la dilatación ventricular, la potencia contráctil y el volumen sistólico. Disminuye la frecuencia cardíaca y la tensión arterial.
• Anaeróbico: Escasa o nula dilatación ventricular, engrosamiento excesivo de las paredes del corazón, posible obstrucción del ventrículo izquierdo, riesgo cardiovascular, hipertensión arterial. Común en disciplinas de fuerza.

Ejercicio y Enfermedades Crónicas

Diabetes Tipo 1

Destrucción de las células beta, deficiencia absoluta de insulina (origen autoinmune e idiopático).

Diabetes Tipo 2

• Resistencia a la insulina con deficiencia relativa de insulina, o predominio de la secreción defectuosa con resistencia a la insulina.
• Factores de riesgo: Sedentarismo y obesidad.

Prescripción de Ejercicio en Diabetes

• Evaluación clínica integral, conocer el estado de salud y control de la patología.
• Contraindicado en cetoacidosis y glucemia ≥ 250 mg/dL, descompensación, edad y capacidad física inicial, aporte energético y tratamiento medicamentoso.
• Características del entrenamiento:
  • Carácter aeróbico para mejorar la salud, condición endocrino-metabólica y condición física.
  • Diabetes tipo 1: Uso de insulina. El ejercicio incrementa cortisol, catecolaminas y glucagón en hipoinsulinemia.
  • Todos los niveles de actividad física si no hay complicaciones. Monitoreo de insulina y consumo de grasa.
  • Ejercicio terapéutico: Aumenta la expresión de GLUT4, la vascularización muscular y la actividad de la glucógeno sintetasa.
  • Diabetes tipo 2: Ejercicio de baja intensidad, mantener estrés moderado. El ejercicio aeróbico moderado mejora la glucemia.
  • Combinación de ejercicio aeróbico y de fuerza. Mínimo 150 minutos/semana de ejercicio moderado o 60 minutos de ejercicio vigoroso.
  • Incluir entrenamiento de flexibilidad.
• Hiperglucemia: Posponer el ejercicio si la glucemia es menor de 250 mg/dL con cetosis. Precauciones con glucemia mayor a 300 mg/dL.
• Hipoglucemia: En pacientes tratados con secretagogos de insulina, el ejercicio puede complicar el manejo. Si la glucemia es menor a 100 mg/dL, consumir 15 g de carbohidratos.
• Restringir ejercicios en caso de lesiones en los pies.

Prescripción de Ejercicio en Hipertensión Arterial

• La inactividad incrementa la prevalencia. Pacientes hipertensos activos tienen menor mortalidad.
• El entrenamiento disminuye la influencia simpática, la resistencia vascular periférica, la función endotelial y la actividad del sistema renina-angiotensina.

Adaptaciones Centrales

• Disminución de la frecuencia cardíaca en reposo y esfuerzo.
• Descenso de la actividad simpática renal.
• Aumento de cavidades cardíacas y grosor de paredes.
• Aumento del volumen sistólico.
• Aumento de la densidad capilar miocárdica.
• Adaptaciones del metabolismo cardíaco.

Ejercicio en Hipertensos con Disfunción Endotelial

• Aumento del tono vascular y disminución de la capacidad vasodilatadora.
• El ejercicio mejora la función endotelial.
• Ejercicios de resistencia, fuerza y otras modalidades.
• Los efectos varían según el tipo de ejercicio, dosificación, duración, frecuencia e intensidad.

Ejercicio de Resistencia y Aeróbico

• Larga duración, intensidades bajas o moderadas.
• Prescrito para el manejo de patologías crónicas.
• Reduce la presión arterial.
• Entrenamiento aeróbico moderado: Medida no farmacológica principal.

Ejercicios de Fuerza

El ejercicio progresivo de resistencia produce pequeñas reducciones en la presión arterial de reposo, con poco efecto en la morbilidad y mortalidad cardiovascular.

Prescripción Específica

• Ejercicio aeróbico que implica grandes grupos musculares.
• Actividad física aceptada por el paciente.
• Ejercicio de fuerza (dinámico o isométrico) complementario al aeróbico.
• Entrenamiento de fuerza: 8-10 ejercicios, cargas del 50-70% de 1RM.
• Frecuencia: 3-5 días/semana (idealmente diario, incluyendo fuerza 3 días alternos).
• Intensidad: Ejercicio aeróbico moderado (50-70% del VO2 max, Borg 12-13). Evitar intensidades altas en fuerza.
• Duración: 40-60 minutos diarios de ejercicio aeróbico (continuo o intermitente).