procesos E y Af - TAFAD y Cursos

Procesos energéticos y AF
Metabolismo aeróbico
Metabolismo anaeróbico
1. Concepto de metabolismo
Conjunto de reacciones químicas que se
verifican en el interior del organismo y que son
catalizadas por enzimas.
Existen 2 fases:
Anabólica o de síntesis
Catabólica o degradativa
Se distinguen 2 tipos:
Aeróbico
Anaeróbico
2. El ATP como moneda energética
La E se utiliza en forma de ATP → Moneda de intercambio.
Adenosintrifosfato. Nucleótido formado por 1 molécula de
adenosina y 3 de fosfato.
Cuando el organismo necesita energía:
ATP + H2O = ADP + P + E (desfosforilación)
Cuando el ATP se agota → resíntesis → fosforilación:
ADP + P + E = ATP
Fosforilación a nivel de sustrato: tiene lugar en el sarcoplasma;
sustratos responsables: CP y el ácido pirúvico, fruto de la
descomposición de la glucosa, sin presencia de O2. Es la que
se da ante trabajos de elevada potencia.
Fosforilación oxidativa: tiene lugar en la mitocondria y los
sustratos responsables son los HC (glucólisis aeróbica: ácido
pirúvico con presencia de O2), las grasas y las proteínas. Es la
que se da ante trabajos de baja potencia y duraderos.
3. Consumo de O2. Déficit y deuda
de O2.
VO2 máx es la capacidad máxima de absorción de O2. Según Zintl (1991)
el VO2 máx = VMC (volumen min cardiaco [FCxVS]) x DO2AV (diferencia
de O2 arteriovenosa).
Déficit de O2: 2-3 primeros minutos el sistema de transporte de O2 no es
capaz de suministrar los requerimientos de O2. Es la diferencia entre el O2
requerido y el O2 que se aporta proporcional a la intensidad de la carga.
Steady state: estado estable, estado de equilibrio o steady state en el que
se produce una estabilización del O2 y en el que el aporte de O2 cubre las
demandas de la AF.
Deuda de O2: El periodo de tiempo durante el cual los valores de VO2 se
sitúan por encima de los valores de reposo y es proporcional al déficit
inicial.
Ante trabajos de elevada potencia, como son los anaeróbicos, puede no
existir un estado estable y únicamente presentar un marcado déficit
seguido de una gran deuda.
El umbral aeróbico y anaeróbico.
U.AER: aquella zona o límite a partir del cual el aporte de O2
cubre las demandas de la AF y en donde hay un equilibrio entre
acumulación y eliminación del lactato (2mmol La).
U.ANAER: aquella zona o límite a partir del cual se rompe este
equilibrio y el organismo ya no es capaz de eliminar todo el lactato
que se genera así como el aporte de O2 ya no puede cubrir los
requerimientos de la AF (4mmol La).
La cantidad de La determina el grado en que la glucólisis
anaeróbica está contribuyendo y la mayor o menor presencia de
éste va a depender de los componentes de la carga (intensidad,
volumen y densidad) así como de la capacidad de formarlo,
oxidarlo en el ciclo de Krebs y utilizarlo por el miocardio y los
riñones.
Capacidad y potencia
Capacidad: cantidad total de energía
almacenada.
Potencia: cantidad de energía consumida por
unidad de tiempo.
La fatiga.
Mecanismo de defensa que dispone el
organismo ante situaciones de estrés.
Causas (factores limitantes):
vía anaeróbica aláctica: deplección de la CP y
agotamiento del SN;
vía anaeróbica láctica: deplección del glucògeno
y descenso del pH muscular;
vía aeróbica: pérdida de agua (deshidratación) y
aumento de la temperatura corporal.
Sistema anaeróbico.
Formado por 2 metabolismos
Metabolismo aláctico
Metabolismo láctico
Metabolismo aláctico
Interviene ante trabajos de gran potencia.
Los sustratos responsables son las propias reservas
de ATP que tiene el músculo, que cubre las demandas
de la AF entre los 2 a 5 primeros segundos, y la CP
que repone el ATP (proceso de fosforilación) hasta los
15-20” según autores:
PC ------------- CREATINA + P + ENERGÍA.
Una vez que la CP se agota el organismo recurre a la
vía anaeróbica láctica para obtener la energía
necesaria.
El principal inconveniente de esta vía es que
tiene muy poca capacidad, las reservas de
ATP-PC son muy bajas y la cantidad de
energía muy limitada.
Como ventaja es que tiene una potencia muy
alta, proporcionando gran cantidad de energía
en poco tiempo (la energía se dispone
inmediatamente).
Su recuperación según Fox y Bowers se da
entre los 2-5 minutos. No necesita O2.
Metabolismo láctico
Interviene ante trabajos de elevada potencia que van de
los 20-30” a los 90”-2’.
El sustrato responsable es la glucosa, procedente de
los HC que ingerimos (glucogénesis), que se almacena
en forma de glucógeno (glucogenogénesis) en el
músculo e hígado, así como también de la propia
glucosa circulante en sangre que determina el nivel de
glucemia.
Mediante un proceso de glucólisis y glucogenólisis se
acaban formando 2 moléculas de ácido pirúvico que en
condiciones pobres de O2 se transforma en ácido
láctico y da lugar a 2-3 ATP en función de si el proceso
parte de la glucosa o del glucógeno.
Este ácido láctico es neutralizado por el sistema
tampón (bicarbonatos), es aprovechado por el
miocardio y riñones así como reutilizado y
transformado en glucosa a través del ciclo de Cori
mediante el proceso de gluconeogénesis.
Esta vía tiene como inconveniente que presenta poca
capacidad, aunque mayor que la aláctica. Sólo
produce 2-3 ATP por glucosa, mientras que la
degradación aeróbica produce 38.
Como ventaja decir que tiene gran potencia, menor
que la aláctica, pero mucho mayor que la aeróbica.
Suministra gran cantidad de energía/tiempo
(proporciona la energía rápidamente).
Su recuperación tarda de 1 a 2 horas, lo que tarda el
organismo en limpiar el lactato.
¿Qué sucede con el ácido láctico una
vez que se ha formado?
Dado que es un producto del metabolismo de los HC:
se puede reconvertir en glucosa o en glucógeno en el
hígado y el músculo (18%)
principalmente se emplea como combustible en el
músculo esquelético (72%) y en cantidades menores en
el corazón, encéfalo, hígado y riñones.
alrededor del 8% es convertido en proteína en el hígado
un 2% es excretado en sudor y orina
Sistema aeróbico.
Formado por 3 metabolismos
Metabolismo de los HC
Metabolismo de las grasas
Metabolismo de las proteínas
Metabolismo de los HC
Interviene a partir de los 2-3’ hasta los 30’-40’.
Al igual que en el metabolismo láctico, la glucosa
acaba formando 2 moléculas de ácido pirúvico, pero a
diferencia del anterior este ácido pirúvico se combina
con el O2 para formar Acetil-CoA y entrar en el ciclo de
Krebs donde sufre un complicado proceso de
oxidación y descarboxilación.
Los hidrogeniones (H+) generados pasan a la cadena
respiratoria (CTE) donde se combinan con el O2 para
formar agua y finalmente dar lugar a los 38 ATP.
Metabolismo de las grasas
Interviene a partir de los 30-40’ de trabajo.
El organismo tiende a salvaguardar las
valiosas reservas de HC.
Las grasas (triglicéridos) a través de un
proceso de lipólisis se movilizan del tejido
adiposo y se escinden en sus componentes
básicos: 1 molécula de glicerol y 3 ácidos
grasos.
El glicerol entra en el CK y la CR. Los ácidos
grasos sufren un proceso de partición gradual
en unidades más pequeñas en la mitocondria
a través de la beta-oxidación, formando acetilcoA y otros elementos que penetran en el CK
y la CR para formar una gran cantidad de
ATP, mucho mayor que la glucólisis aeróbica
(aprox. 440 ATP/ácido graso).
Metabolismo de las proteínas
Interviene en trabajos de gran o extrema duración como
el ultrafondo.
Las proteínas pasan a tener una función energética.
Éstas se desnaturalizan en aminoácidos y
posteriormente sufren un proceso de desaminación en el
que eliminan su grupo amino para acabar formando
acetil-coA, ácido pirúvico y otros componentes que
entran en el CK y la CR para degradarse por vía
oxidativa y obtener energía.
Molino metabólico
Tras haber visto las 3 vías metabólicas que conforman el sistema
aeróbico, hay que decir que éstas actúan en conjunto de forma
simultánea.
Grasas y proteínas arden en el mismo horno o llama que los HC.
Así pues, se necesita una mínima cantidad de ácidos tricarboxílicos
procedentes de los HC para poner en funcionamiento el CK y la CR
y que las grasas y proteínas puedan degradarse a través de estos
mecanismos. Si no es así, se generan ácidos o cuerpos cetónicos
que provocan una toxemia general y se activan los procesos de
gluconeogénesis poniendo en marcha mecanismos como el ciclo
de Cori (o ciclo del ácido láctico-glucosa) y ciclo de Felig (ciclo de
la alanina-glucosa) para formar glucosa.
Esto ocurre sólo ante estados de ayuno o inanición prolongada así
como en enfermedades como la diabetes donde existe una
perturbación en el metabolismo de los HC.
Ventajas e inconvenientes del SAer
El sistema aeróbico presenta la ventaja de tener una gran
capacidad (proporciona energía durante mucho tiempo, sobretodo
las grasas) ya que no acumula residuos tóxicos. Tiene como
inconveniente su baja potencia por la gran cantidad de reacciones
implicadas. Su recuperación se da entre 24-48 horas para el
glucógeno mientras que las grasas nunca llegan a agotarse
Los sistemas aeróbico y anaeróbico tratados, con sus diferentes
metabolismos, actúan de forma conjunta, integrada y simultánea
ante cualquier trabajo aunque con un mayor o menor predominio del
uno sobre el otro, esto es, en diferentes proporciones (según las
características de la AF en cuanto a componentes de la carga).
Resumen
Características del metabolismo
energético en la niñez y la
adolescencia.
El metabolismo energético no es igual en el niño y
adolescente que en el adulto
En lo referente al VO2, este muestra un crecimiento
paralelo al desarrollo corporal. En estas edades, la
captación de O2 es más acelerada por lo que no
recurren tan pronto a la vía anaeróbica, produciendo un
menor déficit de O2 y de lactato.
El U.Anaer está más próximo al VO2 max.
La glucólisis es más lenta debido a que tienen una
menor concentración de enzimas que catalizan las
reacciones del CK así como una menor captación de
H+ en la CR.
Indicar también que presentan un mayor costo
metabólico en el ejercicio, debido a una menor
eficiencia mecánica por una menor economía de
esfuerzo.
La FCM y la Fc basal son más altas en niños y
adolescentes que en adultos.
FC por debajo de 150pm en niños y prepúberes
apenas produce adaptaciones aeróbicas.
El niño está capacitado para metabólicamente correr
durante mucho tiempo y largas distancias. No obstante
tiene unas limitaciones respecto al adulto, tales como
esqueléticas, musc y ligamentosas e igualmente
motivacionales, así como sistema de termorregulación
(la cantidad total de agua en niños es menor). Suda
menos y tiene más dificultades para eliminar el calor.
Actividad 1
Relaciona cada gráfico con estos 3 deportistas:
velocista, mediofondista y fondista.
Actividad 2
Identifica el sistema energético que predomina en estos deportes:
Por ejemplo: BTT. Sistema aeróbico
Atletismo: 400m
Natación: 800m
Ciclismo: 250km
Atletismo: 10.000m
Esquí de fondo: 10km
Natación 25m
Atletismo: 100m
Remo: 5km
Atletismo: marathon
Natación: 100m
Atletismo: 200m
Actividad 3
Busca y anota 5 actividades o deportes que sean aeróbicas y 5
anaeróbicas y concreta el metabolismo.
Aeróbicas
Anaeróbicas