Betaoxidación

La betaoxidación es la vía metabólica principal para la oxidación de los ácidos grasos. Este proceso ocurre dentro de las mitocondrias y consiste en convertir el ácido graso en Acetil-CoA, que luego ingresa en el ciclo de Krebs. La betaoxidación consta de cuatro reacciones y un paso previo de activación del ácido graso a Acetil-CoA, que consume dos ATP. Estos dos ATP se deben restar del rendimiento energético final (FADH + NADH + Ciclo de Krebs – Activación). La enzima limitante de este proceso es la hidroxiacil-CoA deshidrogenasa.

Citoesqueleto

El citoesqueleto de las fibras musculares tiene una función estructural que permite el funcionamiento de dichas fibras sin producir alteraciones en la disposición y la organización de las células musculares. En el citoesqueleto exosarcomérico, la proteína desmina une las miofibrillas entre sí a la altura de los discos Z. Además, los costámeros anclan el sarcómero al sarcolema. En el citoesqueleto endosarcomérico, la nebulina y la titina mantienen estable al sarcómero. La nebulina se sitúa junto a los filamentos de miosina, mientras que la titina fija la actina de manera estable, atravesando el filamento grueso y anclándola en ambos discos Z laterales.

Gasto Cardíaco

El gasto cardíaco es el volumen de sangre que el corazón bombea por minuto. Cuando se realiza ejercicio con los brazos, la presión arterial es mayor que cuando se realiza con las piernas.

Ejercicio Dinámico

Durante un ejercicio dinámico en el que aumenta la intensidad hasta el agotamiento, el gasto cardíaco aumenta hasta alcanzar el gasto cardíaco máximo, que está entre 20-25 L/min, y la presión arterial también sube. En cuanto a la resistencia, durante el ejercicio físico dinámico se produce vasodilatación en los músculos activos y vasoconstricción en las vísceras abdominales y la circulación renal. Por tanto, la suma de todas las resistencias es tal que durante el ejercicio físico dinámico la resistencia disminuye. La resistencia baja menos de lo que sube el gasto cardíaco, por lo que la presión arterial aumenta.

Ejercicio Estático

En el ejercicio estático, el gasto cardíaco no cambia o sube muy poco. Sin embargo, la resistencia a la circulación aumenta debido a la activación del Sistema Nervioso Simpático, que provoca vasoconstricción. En los brazos hay vasodilatación. Cuando la contracción muscular es superior al 30% de la fuerza isométrica máxima, se produce oclusión del flujo sanguíneo, lo que impide la entrada de sangre debido a un impedimento mecánico. Los ejercicios estáticos están desaconsejados para personas hipertensas.

Reflejo de Golgi

El reflejo tendinoso de Golgi, o reflejo miotático inverso, funciona de manera opuesta al reflejo miotático. El reflejo miotático mide la velocidad de reacción muscular y la longitud del músculo. Al estirar un tendón o músculo, el reflejo de Golgi provoca una inhibición de la contracción en el músculo estirado. En el reflejo miotático, además, se inhibe el músculo antagonista. En el reflejo miotático inverso, las terminaciones nerviosas sensitivas terminan en fibras de colágeno del tendón, que están conectadas a las fibras musculares. El reflejo tendinoso de Golgi informa al SNC sobre la cantidad de fuerza que se está ejerciendo en el tendón y cómo se distribuye esta fuerza. Cuando se activa, provoca la inhibición del agonista y la facilitación del antagonista.

Ciclo de Krebs

El ciclo de Krebs es una ruta metabólica que forma parte de la respiración celular en todas las células aeróbicas. Es parte de la vía catabólica que realiza la oxidación de glúcidos, ácidos grasos y aminoácidos hasta producir CO2, liberando 12 ATP, 3 NADH+H, 1 GTP y 1 FADH2. La enzima Acetil-CoA es la precursora del ciclo, siendo esta la primera etapa. La segunda etapa es el propio ciclo de Krebs, y la tercera etapa es la fosforilación oxidativa.

Ejercicio en Altitud

El ejercicio en altitud provoca un aumento de la ventilación pulmonar y una disminución de la presión arterial de CO2. La hiperventilación elimina CO2, lo que produce alcalosis respiratoria y un aumento del pH. Se necesita ventilar una mayor cantidad de aire para un determinado consumo de oxígeno, lo que aumenta el gasto energético para respirar. La desaturación de oxígeno disminuye con el ejercicio en altitud, y se produce hipertensión muscular.

PGC1-alfa

La proteína PGC1-alfa está regulada por el entrenamiento de resistencia. Para que aumente esta proteína, debe activarse el gen correspondiente. La activación de este gen depende de la AMPK, la principal enzima reguladora del metabolismo. La AMPK facilita la obtención de energía en la célula e inhibe las reacciones que requieren energía para sintetizar proteínas, lípidos, etc.

Ecuación de Poiseuille

La presión sistólica y diastólica presentan diferentes respuestas durante el ejercicio. La presión arterial sistólica, que depende fundamentalmente del gasto cardíaco, aumenta siempre que se realiza actividad física. Sin embargo, la presión diastólica, cuyo principal determinante es la resistencia del árbol vascular periférico, apenas se modifica con el ejercicio de resistencia aeróbica, mientras que se eleva con los ejercicios estáticos. Durante el ejercicio dinámico, la resistencia disminuye debido a la vasodilatación, aunque baja menos de lo que sube el gasto cardíaco. La ecuación de Poiseuille describe la relación entre el flujo sanguíneo (Q), la diferencia de presión (ΔP) y la conductancia (C): Q = ΔP * C.

Eritropoyetina (EPO) y Aclimatación a la Altitud

La aclimatación a la altitud aumenta el contenido de oxígeno en la sangre arterial. Cuando una persona se expone a la altitud, la disminución de la presión de oxígeno es detectada por las células glandulares que producen eritropoyetina (EPO). La EPO es una hormona que actúa en las células hematopoyéticas, las células propulsoras de la médula ósea, lo que aumenta la cantidad de eritrocitos y el hematocrito en sangre. En altitud, las células rojas recién formadas tardan aproximadamente siete días en aparecer en la sangre. Por lo tanto, no se debe esperar un efecto de la altitud hasta tres o cuatro días después de haber subido. Durante estos días, se puede observar una mejora del rendimiento debido a otros factores, como la respuesta ventilatoria. La respuesta a la altitud comienza a notarse después de dos o tres horas a 3000 metros de altura. A altitudes menores, la respuesta es menos significativa. A 1000 metros de altitud, el aumento es mínimo, mientras que a 24000 o 28000 metros, el aumento es mucho más notable. Se podría decir que los efectos comienzan a partir de los 1500-1700 metros, aunque serían muy pequeños.

Estudio de Gaitanos: Ejercicios Intermitentes de Alta Intensidad

El objetivo de este estudio era describir los cambios metabólicos en sujetos que realizan ejercicios intermitentes de alta intensidad, teniendo en cuenta la glucólisis y la fosfocreatina (PCr). Se estudiaron ocho alumnos de Ciencias de la Actividad Física y del Deporte, a quienes se les tomaron muestras de sangre y biopsias musculares. Se realizaron diez sprints de seis segundos con 30 segundos de descanso en un cicloergómetro. Los resultados mostraron que el lactato aumentó después del primer sprint y continuó aumentando exponencialmente hasta el décimo sprint. El pH sanguíneo disminuyó significativamente en el quinto sprint y descendió 0,27 unidades en el décimo sprint. Durante la recuperación, el pH volvió a su valor normal. Además, se observó que la resíntesis de ATP se debe a la degradación de PCr y al metabolismo oxidativo. Al principio, la glucólisis y la PCr proporcionan una buena potencia de salida, mientras que en el décimo sprint, la PCr es la principal fuente de energía.

Estudio de Campos: Comparación de Programas de Entrenamiento de Fuerza

Este estudio comparó los efectos de tres programas de entrenamiento de fuerza en 32 varones no entrenados de 23 años, 178 cm de altura y 78 kg de peso. Se formaron cuatro grupos: un grupo de control y tres grupos que realizaron ocho semanas de entrenamiento de fuerza con el mismo volumen. Los ejercicios realizados fueron prensa de piernas, sentadillas y extensiones.

• Grupo 2: 4 series de 3-5 repeticiones máximas (RM) con 3 minutos de recuperación.
• Grupo 3: 3 series de 9-11 RM con 2 minutos de recuperación.
• Grupo 4: 4 series de 20-28 RM con 1 minuto de recuperación.

Se realizó una biopsia en el vasto lateral. El grupo que entrenó con alta intensidad mejoró casi un 100% su fuerza máxima. El grupo de 11 repeticiones mejoró un 70% su fuerza máxima. El grupo de altas repeticiones también mejoró su fuerza máxima, pero en menor medida.

Conclusiones

• Los que entrenaron con alto tiempo de recuperación y bajas repeticiones aumentaron su fuerza máxima.
• Los que entrenaron con bajo tiempo de recuperación y altas repeticiones mejoraron su resistencia y mínimamente su fuerza.
• Los que entrenaron con tiempo y repeticiones moderadas mejoraron ambas capacidades, pero de manera menos significativa.
• En cuanto a la hipertrofia, se observaron valores similares en todos los grupos. Las fibras tipo ST se pueden hipertrofiar un 13%, las IIa un 20% y las IIx un 26%.

Bomba de Sodio-Potasio (Na-K): Función y Efectos del Entrenamiento

La bomba de Na-K permite que el sodio (Na) que ha entrado durante la despolarización vuelva al exterior de la célula y que el potasio (K) vuelva a entrar. La principal función de la bomba de Na-K es mantener el potencial de membrana en reposo y contrarrestar los movimientos de iones que se producen durante la contracción muscular. Cuando un músculo está descansado, la actividad de las bombas de Na-K es un poco mayor que cuando está fatigado. Con el entrenamiento, la cantidad de bombas de Na-K aumenta. En reposo, trabajan a un 5% de su capacidad máxima, pero cuando el músculo se estimula y se contrae de forma repetida, la actividad de estas bombas aumenta hasta el 100% de su capacidad. Para aumentar la capacidad del músculo, es necesario que aumente la cantidad de bombas de Na-K.

Amenorrea: Definición y Causas

La amenorrea es la ausencia de menstruación. El ciclo ovárico consta de dos fases. Las deportistas de élite pueden tener alteraciones menstruales. La pérdida de peso significativa y el estrés son situaciones que pueden provocar la pérdida de la menstruación (oligomenorrea). Estas alteraciones pueden ser frecuentes en deportes que requieren que la deportista adelgace mucho. El ejercicio de alto volumen que produce un adelgazamiento considerable puede provocar amenorrea primaria, lo que puede tener un efecto negativo sobre el crecimiento óseo. Deportes como el ballet y la gimnasia rítmica pueden ser perjudiciales para la salud de las mujeres en este sentido. La amenorrea secundaria aparece con mucho entrenamiento o mucho estrés.

Activación de la Lipólisis Durante el Ejercicio: Hormonas Reguladoras

La lipólisis se produce en el tejido adiposo y en el músculo, y depende de la activación de la enzima lipasa hormono-sensible (HSL). Esta enzima actúa sobre los triglicéridos (TAG) y libera ácidos grasos libres y glicerol. Durante el ejercicio, aumentan las catecolaminas en sangre, siendo la adrenalina la principal hormona activadora de la lipólisis. En ejercicios de baja intensidad, la adrenalina aumenta poco, pero a medida que aumenta la intensidad o la duración del ejercicio, la adrenalina aumenta más y llega al tejido adiposo. La insulina es la principal hormona inhibidora de la lipólisis.

Leptina: Definición y Funciones

La leptina es una hormona producida por los adipocitos (tejido adiposo). Sus funciones principales son:

• Disminuir la producción de hormonas que incrementan el apetito.
• Estimular las señales de saciedad, reduciendo la sensación de hambre.
• Incrementar el gasto calórico y metabólico, a través de su acción a nivel central en la producción de otras hormonas, como las hormonas sexuales femeninas. La falta de leptina puede llevar a una disminución del consumo de grasa, ausencia de ovulación, amenorrea y pérdida ósea.

El entrenamiento de alta intensidad y el bajo peso corporal disminuyen considerablemente la producción de leptina y producen un aumento de la activación de AMPK.

Consumo Máximo de Oxígeno (VO2 máx): Valores, Factores Determinantes y Ecuaciones

El VO2 máx es el consumo máximo de oxígeno durante la realización de ejercicios máximos. En deportistas de élite masculinos, el VO2 máx es de aproximadamente 85 ml/kg/min, mientras que en mujeres es de 70-74 ml/kg/min. En personas sedentarias, el VO2 máx ronda los 30 ml/kg/min.

El VO2 máx depende de los siguientes factores:

• Sexo
• Edad
• Concentración de hemoglobina ([Hb])
• Tipo de entrenamiento y tiempo de entrenamiento
• Tamaño corporal
• Tipo de fibras musculares: las fibras tipo I tienen mayor capacidad de consumir oxígeno que las tipo II.
• Gasto cardíaco máximo (Q máx)

La capacidad de mejora del VO2 máx es óptima desde la pubertad hasta los 30 años. El potencial de mejora es mayor si se empieza a entrenar en la etapa prepuberal. Los ancianos pueden mejorar su VO2 máx en torno al 10-15%, pero de forma gradual. Con el entrenamiento, el VO2 máx puede mejorar un 20%, alcanzándose esta mejora a los seis meses o uno o dos años de entrenamiento.

El VO2 máx es menor en las mujeres debido a que el tamaño de sus pulmones y corazón suele ser menor en relación con su estructura corporal. Además, las mujeres tienen menor [Hb].

Ecuaciones:

• VO2 máx = Suministro de O2 * Fracción de extracción
• Suministro de O2 = Q * CaO2
• Q = Volumen sistólico (VS) * Frecuencia cardíaca (FC)
• CaO2 = (1,34 * [Hb] * SaO2) + (0,003 * PaO2)
• VO2 máx = Ventilación pulmonar (VE) * (FiO2 – FeO2)

El gasto cardíaco es la capacidad de bombeo del corazón y es la principal variable entrenable que se puede modificar en cuanto al VO2 máx. Los sedentarios tienen un gasto cardíaco de 20 L/min, mientras que los deportistas de élite pueden alcanzar 45 L/min. El gasto cardíaco se puede mejorar entre un 15-20% con el entrenamiento. El suministro de oxígeno depende del gasto cardíaco máximo, que es mejorable. El contenido arterial de oxígeno no mejora con el entrenamiento, sino que puede incluso empeorar.

AMPK: Definición y Función

La AMPK (proteína quinasa activada por AMP) es una enzima presente en muchos tejidos del cuerpo humano. Su función principal es regular las cargas energéticas en las células del cuerpo, manteniendo la homeostasis. La AMPK mantiene el balance energético en el interior de la célula, equilibrando el consumo energético y la producción de energía. Este equilibrio se regula mediante el ratio AMP:ATP. Según este ratio, la AMPK regula los procesos que consumen ATP (anabólicos), como la síntesis de ácidos grasos, o los procesos que producen ATP (catabólicos), como la oxidación de ácidos grasos.

IGF-1: Definición y Función

El factor de crecimiento insulínico tipo 1 (IGF-1) es una proteína formada por 70 aminoácidos que se sintetiza principalmente en el hígado. Tiene gran similitud con la insulina. La función principal del IGF-1 es estimular el crecimiento, con una influencia predominante en músculos, cartílagos y huesos.