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Respuesta metabólica al ejercicio

Mariano González Martín
23 ene 2017
9 Min. de lectura

Fundamentación del trabajo

Este estudio lo he realizado porque considero que es de vital importancia el conocimiento, por parte de todos aquellos que, de alguna manera u otra, trabajamos o estamos relacionados con la educación física y el deporte (maestros, licenciados, entrenadores...), de los efectos de la realización de la actividad física en el organismo humano (a nivel fisiológico).

No podremos ser buenos profesionales si desconocemos las consecuencias de nuestra labor profesional en aquellos/as con los que trabajamos. Actualmente en mi quehacer diario y particularmente en las relaciones con otros técnicos detecto un gran desconocimiento del por qué de nuestra actuación formativa (en particular en el ámbito deportivo). La gran mayoría realizan sesiones de entrenamiento (con una estructura que en muchos casos está desorganizada o sin unos objetivos claros) de un cierto modo sólo porque así se lo impartieron en los diferentes cursos deportivos (necesarios para la obtención del título de monitor, preparador...): preguntémosles por qué antes de la parte principal de la sesión realizamos un calentamiento y veremos que muchos de nuestros compañeros no conocerán la respuesta, o bien pregunten por qué realizamos el entrenamiento en velocidad al principio y no al final de la sesión... verán que muchas de estas preguntas no encontrarán respuesta en algunos compañeros. Debemos tener claro que el mayor afectado por este desconocimiento será el deportista cuya salud se encuentra en nuestras manos y, como opino que es común el deseo de que nuestros deportistas obtengan un buen estado de salud, considero que este trabajo tiene una gran relevancia a tal efecto ya que con su lectura quizás encontremos respuestas a algunas de esas preguntas y puede que incluso nos ayude a entender mejor cómo funciona nuestro cuerpo y las causas de ese funcionamiento.

Importancia del metabolismo en el ejercicio

El metabolismo es muy importante en el ejercicio porque es el responsable último de que podamos realizar dicho ejercicio. El tener un buen metabolismo es requisito indispensable para un buen aprovechamiento de nuestras capacidades en la realización de cualquier ejercicio físico.

El metabolismo se refiere a todas aquellas sustancias que es necesario poseer o producir para la realización de un ejercicio, tales como las sustancias energéticas (ATP), sustancias producidas durante el ejercicio y que son parte de las reacciones metabólicas (fosfato de creatina, ácido láctico…) y otras sustancias como hormonas (Adrenalina, Noradrenalina…) o combustibles de reserva (glucógeno, azúcar sanguíneo, reservas de ácidos grasos).

Debemos darnos cuenta de que todas las reacciones que a continuación detallamos no pueden entenderse así, como reacciones independientes (aunque es así como se estudian para poder diferenciarlas, clasificarlas y para un mejor entendimiento de las mismas) sino que todas las reacciones forman parte de un todo. Todas se dan al mismo tiempo o son provocadas unas por otras de modo que se forma una cadena cíclica que persigue un mismo fin, el mejor funcionamiento del organismo humano. Además debemos comprender la importancia de las reacciones metabólicas en el ejercicio ya que sin ellas no podría producirse tal ejercicio (por ejemplo: sin ATP no hay movimiento del músculo esquelético...).

Vamos a hacer un repaso a grosso modo de todo lo que ocurre en el organismo humano cuando realizamos un ejercicio. No vamos a especificar las variaciones que se producen en estas respuestas según aspectos más particulares del ejercicio como son temperatura ambiente, humedad del aire, ejercicio realizado en altura o en profundidad, edad o sexo del sujeto, etc, debido a que esos campos no corresponden a este trabajo y además podría elaborar un manual si tuviera que exponer todas estas variaciones. A pesar de ser un trabajo muy superficial me parecen suficientes los efectos al ejercicio que enumero en el mismo.

Efectos del calentamiento en el organismo humano

Intensificación de la circulación sanguínea: que viene dada por 3 factores:

Aumento de la frecuencia cardíaca (fc): Se da una estimulación debido a la excitación de la Adrenalina.
Aumento de la presión sanguínea: Las glándulas suprarrenales producen Adrenalina y Noradrenalina. La Noradrenalina produce una vasoconstricción periférica (vasos sanguíneos cutáneos disminuyen su diámetro y así los músculos reciben más sangre). Debido a este aumento de la sangre en el músculo, aumento de la frecuencia cardíaca y aumento de la resistencia periférica, se da un aumento de la presión sanguínea (se dilatan las arterias que dan sangre al músculo para compensar este aumento de presión).
Aumento del volumen sanguíneo en circulación: Este permite llevar más sustratos y O2 hacia los músculos y eliminar los desechos. Así se evita una hiperacidosis del músculo (descenso del pH) que puede alterar su actividad, desnaturalizando las células.

Aumento de la frecuencia y amplitud de la respiración:
Cuando el organismo alcanza una temperatura media de 38'5-39 ºC, el equivalente respiratorio (relación entre ventilación y consumo de O2: VE/VO2) es más favorable y se consigue el consumo máximo de O2. El ajuste respiratorio acusa un retraso al inicio del ejercicio. Después, la ventilación alcanza un estado estable. Lo que pretende el calentamiento es llegar antes a este estado estable ("steady state"), por medio de un aumento del volumen de la ventilación. NOTA: El "dolor de costado" se da por una subalimentación de O2 del diafragma (el cual juega un papel importante en la respiración abdominal) lo que provoca una acidosis local elevada,esta produce el "dolor de costado".

Reducción de la viscosidad muscular: Unos 15-20 minutos de carrera lenta eleva la temperatura corporal a 38´5 ºC aproximadamente. Esta temperatura es la necesaria para reducir la viscosidad del músculo (el roce de las fibras musculares entre sí) y aumenta la elasticidad, lo que tiene como resultado un mejor rendimiento y evita posibles lesiones.

Mejora de la alimentación de E (energía) y de O2: La elevación de la temperatura implica una disociación más rápida del O2 fijado en la sangre por la hemoglobina. La mejora de la alimentación de substratos energéticos (glucosa, aminoácidos -aa- y ácidos grasos) se da por un aumento de la degradación selectiva en el músculo de fuentes de energía y por el aumento de la irrigación sanguínea en los músculos.

Aumento de la temperatura corporal: Es debido a las reacciones metabólicas que se dan en el organismo. Las reacciones químicas que se dan en el organismo liberan energía que aumenta la temperatura. Este aumento en exceso puede ser perjudicial porque puede desnaturalizar las células. El cuerpo humano dispone de varios mecanismos para liberarse de esta excesiva temperatura: sudoración…

Mejora de procesos neuromusculares: La reducción de la viscosidad mejora la cooperación neuromuscular y la coordinación motriz lo que reduce las necesidades de substratos energéticos y la fatiga. Conjuntamente a la reducción de viscosidad se da el aumento de la temperatura, lo que provoca una aumento de la velocidad del sistema nervioso y mejora la sensibilidad de los receptores propioceptivos.

Aumento del estado de vigilia: El calentamiento provoca una predisposición psíquica al ejercicio que mantiene un estado de vigilia y mejora la atención.

Distensión de tendones y ligamentos.

Liberación de Glucosa por la circulación.

Aumento del volumen sistólico.

Efectos generales del entrenamiento

Sistema Circulatorio:

Corazón más grande: La cavidad es más amplia y el miocardio tiene más fuerza, por lo tanto ésto le permite latir con menor esfuerzo y frecuencia a la vez que envía más sangre en cada sístole.
Más capilares funcionando: Pueden aumentar hasta en un 42 %.
Mejor conducción sanguínea: Porque aumenta la elasticidad sanguínea.
Más y mejor constitución de la sangre: Aumenta el número de glóbulos rojos (5 millones o más), más hemoglobina (16-17 mg/cm3),…
Mejor equilibrio del pH: El pH se encarga de neutralizar los ácidos del organismo.
Menos grasa y sustancias lipoides en la sangre.
Mejor perfusión sanguínea a nivel capilar.

Sistema Nervioso:

Mayor velocidad y eficacia del SNC para: a) Recibir una percepción b) Proyectar el acto motor c) Dar ordenes (impulsos nerviosos) a los músculos.
Mejor influencia del parasimpático en: a) Corazón y circulación b) Respiración c) Sistema endocrino d) Metabolismo e) Sistema excretor f) Sueño más rápido y profundo.

Sistema muscular-articular:

Mejor alimentación de la fibra muscular: Con lo que aumenta el grosor y la masa muscular.
Fortalecimiento de tendones, ligamentos y membranas musculares: Sarcolema, perimisio y epimisio.
Aumenta la cantidad de: Fosfato de Creatina, Glucógeno, Calcio (Ca), Potasio (K), Magnesio (Mg), y se dan modificaciones en la cronaxia (excitabilidad) debido al aumento de la masa muscular.

Sistema endocrino:

Hígado alcanza una mejor capacidad de destrucción de productos de deshecho.
Aumentan las secreciones (hormonales) de las glándulas relacionadas con el ejercicio: suprarrenales, páncreas… ---> Más producción de Testosterona, Adrenalina, Glucagón, Catecolaminas, hormonas tiroideas, insulina… ---> Mejor síntesis y depósito de Glucógeno en hígado, aumento de captación de aminoácidos… ---> Se eleva el metabolismo.

Metabolismo:

Mejor producción de ATP: Y en mayor cantidad, por tanto.
Mejor producción de Fosfato de Creatina: Y en mayor cantidad.
Aumento de combustibles de reserva: Glucógeno, azúcar sanguíneo, reservas de ácidos grasos.
Mejor síntesis del ácido láctico (glucolisis): El sobreentrenamiento da una peor síntesis del ácido láctico lo que puede producir fatiga crónica que se manifiesta en: 1) Simple agotamiento 2) Astemia (pérdida del tono muscular) 3) Derrumbamiento total y agudo.

Adquisición de nuevas estructuras productoras de sangre: Mejor aprovechamiento de O2 y retirada de CO2.

Efectos del entrenamiento aeróbico y anaeróbico

Cambios del sistema aeróbico: (resistencia)

Mayor capacidad de las mitocondrias del músculo esquelético para generar ATP: Mediante fosforilación oxidativa.
Aumento de la cantidad y el tamaño de las mitocondrias.
Aumenta la capacidad del músculo para movilizar y oxidar grasas.
Aumenta la capacidad para oxidar carbohidratos.
Adaptación de la fibra muscular al tipo de ejercicio: Las fibras no cambian (de rojas a blancas o viceversa) sino que el músculo desarrolla su potencial ya existente, es decir, desarrolla fibras ya existentes aunque no desarrolladas hasta ahora.
Aumento del peso magro corporal.
Disminución de la presión sistólica y diastólica.
Puede haber hipertrofia selectiva de diversas fibras: Debido a una sobrecarga.
Aumento de la mioglobina en el músculo esquelético: Puede haber un aumento de hasta un 80 % en los animales, actualmente se está investigando si este aumento se da también en el organismo humano. Este aumento de mioglobina conlleva un aumento de O2 en la célula.

Cambios del sistema anaeróbico: (velocidad y potencia)

Aumento de substratos anaeróbicos (en estado de reposo): Mejora de la fuerza en un 28 %, aumento del ATP, PC, Creatina libre, Glucógeno.
Disminución del peso y grasa corporal.
Aumento de la cantidad y actividad de enzimas: claves para controlar la fase anaeróbica de la degradación de la Glucosa (en fibras musculares de contracción rápida).
Aumento de la tolerancia al ácido láctico: Se cree que esto es debido al aumento de los niveles de Glucógeno y de enzimas glucolíticos.

Efectos del entrenamiento específico

Efectos de la resistencia:

Aumento de la cavidad cardíaca: El corazón recibe e impulsa más sangre.
Fortalecimiento y aumento del grosor del miocardio: El corazón impulsa más sangre.
Disminución de la frecuencia cardíaca: El corazón descansa más tiempo en cada sístole.
Creación de nuevos capilares: Mejora de la irrigación sanguínea ---> mejor suministro.
Aumento de la cantidad de sangre: Se transporta más O2 y más materias nutritivas.
Ampliación de la capacidad pulmonar: Respiración más eficaz.
Activación de órganos de desintoxicación: Hígado, riñones…
Activación de glándulas endocrinas (suprarrenales…): Mayor producción de Cortisona, Adrenalina, Noradrenalina…
Mayor producción de leucocitos y de la linfa: Mayor capacidad defensiva.
Aumento de la capacidad de absorción de O2.
Mejora la capacidad de mantener los niveles de pH constante.
Disminución del peso corporal: grasa.
Activación del metabolismo.

Perjudiciales:

Corazón es más grande, pero más blando: Es poco eficaz.
Aumento del peso corporal: Por hipertrofia muscular.
Disminución del potencial energético de la célula: Por entrada de Na y H2O, y salida de K, debido a la intoxicación del tejido.
Mayor tensión y espesamiento muscular: Menor difusión de O2 en tejidos y riesgo de lesiones.
Aumento de la tensión arterial.

Efectos de la fuerza:

Beneficiosos:

Mejor irrigación sanguínea.
Aumento del grosor de la fibra muscular.
Fortalecimiento de las membranas musculares (Sarcolema, Perimisio, Epimisio): Debido a un aumento de las proteínas en el músculo.
Aumento de la cantidad de hemoglobina en el músculo.
Aumento de la cantidad de glucógeno en el músculo.
Aumento de la sensibilidad del músculo a los influjos nerviosos: Mayor efectividad en la cronaxia.
Aumento de la cantidad de miofibrillas.
Mejor resintetización del ATP.

Perjudiciales:

Excesiva hipertrofia muscular.
Aumento excesivo del peso corporal.
Agotamiento de los sistemas energéticos (sobre todo anaeróbicos).

Efectos de la velocidad:

Mejora en la velocidad de contracción (muscular).
Mejora de los procesos de período latente y de velocidad de reacción.

Perjudiciales:

El organismo se cansa de este sistema de entrenamiento en excesos.

Bibliografía

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