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Durante todos estos años, y a través de mi trabajo como médi- co del deporte, he logrado acumular una valiosa experiencia de más de veinticinco años como especialista, que decidí dejar plas- mada a través de esta obra, como forma idónea de compartir la misma. Desde mi pasión por la medicina deportiva y a través del segui- miento con intensidad de los numerosos e interesantes cambios producidos en el deporte en estos últimos años, he conducido mis pasos para escribir este libro: Medicina y ciencias del depor- te y actividad física, como modesto presente para nuestros cole- gas de Iberoamérica. Este libro, con un total de veinticuatro capítulos, recorre un amplio abanico de temáticas, que van, desde los aspectos fun- damentales de las ciencias aplicadas al movimiento humano, el abordaje de interesantes aspectos que inevitablemente relacio- nan la actuación de la medicina del deporte en la salud, particu- larizando su acción sobre las enfermedades crónicas degenera- tivas, la obesidad, la diabetes, la cardiopatía isquémica y sobre aspectos del proceso biológico del envejecimiento; hasta aspec- tos especializados de la medicina del deporte para la valoración funcional del atleta de alto rendimiento, la detección de talentos, la adaptación al entrenamiento en la altura media, el sobreentre- namiento deportivo, así como también la inclusión de valiosas temáticas relacionadas con la traumatología deportiva, el control del dopaje, la formación curricular del médico del deporte y su relación con el movimiento olímpico, comentando también des- de nuestra óptica, los resultados alcanzados en los juegos olím- picos de Atenas 2004, así como algunas perspectivas para los próximos juegos de Beijing 2008. Ha sido un verdadero esfuerzo lograr llevar a puerto un pro- yecto que fue madurando durante años, logrando con ello reafir- mar el criterio de que la medicina deportiva es cada día más impor- tante para una práctica deportiva con calidad; y que, cada vez más, ejercicio y salud son conceptos entrelazados, y que eso que identificamos como longevidad y calidad de vida están en reali- dad asociados a ambos. Ahí está precisamente enmarcado nuestro mayor objetivo, que este libro contribuya a que esa práctica deportiva, indepen- dientemente del nivel de que se trate, sea una práctica verdade- ramente sostenible y viable. “La medicina del deporte juega pues hoy, más que nunca, un papel fundamental para el desarrollo del deporte de alta com- petición y para lo que es más importante aún, la salud, la longe- vidad y la calidad de vida”. Cabe resaltar que, además de la experiencia profesional refle- jada, se realizó una extensa revisión bibliográfica de más de 1.200 autores, en su mayoría de Norteamérica y Europa, quienes influ- yeron mucho en este libro. En particular textos de la ACSM, FEMEDE, Master de Alto Rendimiento del COE, entre otros, han sido de gran interés en mis consultas. Así pues, Medicina y ciencias del deporte y actividad física se encuentra dirigido a todos aquellos que, de una forma u otra, interactúan con el deporte, en particular a los médicos que rea- lizan trabajos con el deporte, cualquiera que sea su nivel y con la población, en la búsqueda del mejoramiento de sus principales indicadores biológicos. Para técnicos deportivos, preparadores físicos, entrenadores, profesores de educación física, licencia- dos en educación física, metodólogos del deporte, federativos del deporte, entre otros. Puede ser útil también como consulta para profesionales médi- cos de las especialidades de medicina familiar, cardiología, endo- crinología, geriatría, medicina interna, medicina física y rehabilita- ción, ortopedia y traumatología. Para profesionales que trabajan en las áreas de fisioterapia, biología, nutrición, enfermería y psicolo- gía, también puede ser una importante herramienta de consulta. Los objetivos de este libro son: • Prestigiar el papel del médico del deporte y su importante acción sobre la detección, la planificación y la conducción de Presentación prelis Vol 1:Maquetación 1 26/1/12 12:27 Página V los atletas a sus mejores resultados deportivos; así como tam- bién contribuyendo a mejorar los indicadores de salud de la población en general, combinando el ejercicio físico y la nutri- ción como parte de un estilo de vida saludable. • Integrar la medicina y las ciencias aplicadas al movimiento humano, favoreciendo así el incremento de los resultados en la alta competición. • Consolidar los conocimientos de las principales temáticas relacionadas con la medicina del deporte, reafirmando y otras veces introduciendo nuevos elementos que fortalecen su campo de acción. • Ilustrar con ejemplos y casos prácticos diferentes situacio- nes y evaluaciones a las cuáles se enfrenta el médico del deporte en su actuación interdisciplinar. • Facilitar el aprendizaje y consulta de estas temáticas, para profesionales, profesores y alumnos que de una forma u otra están vinculados con el deporte y la salud. A través de la presentación de mi obra, inevitablemente acu- de a mi mente la figura de mi padre, ya fallecido, quien fue un ejemplo de médico y que me enseñó a amar la medicina y el deporte; dejo, pues, reflejados aquí mi admiración y respeto hacia él. Para finalizar esta presentación, mis mejores deseos de que este libro pueda ser útil a la salud y al deporte de nuestros paí- ses, en particular, para mi querida patria, Cuba, y para los paí- ses de Iberoamérica ... ¡éxitos, colegas! Prof. Dr. Armando E. Pancorbo Sandoval prelis Vol 1:Maquetación 1 26/1/12 12:27 Página VI Colaboradores Jaqueline Baluja Soledad Médico especialista en Medicina General Integral. Miembro del grupo de investigaciones de enfermedades degenerativas crónicas de la Facultad de Ciencias Medicas de Matanzas. Policlínico Milanés, Municipio de Salud de Matanzas, Cuba. Everson Battasini Lima Master en Ciencias del Movimiento Humano. Licenciado en Educación Física. Jefe del Laboratorio de Cineantropometría del Deporte del Instituto de Medicina del Deporte de la Universidad de Caxias do Sul, Brasil. Araceli Boraita Pérez Médico especialista en Cardiología. Médico especialista en Medicina de la Educación Física y el Deporte. Responsable de la Unidad de Cardiología del Centro de Medicina del Deporte del Consejo Superior de Deportes, España. Ana Paula Camassola Médico Especialista en Medicina del Deporte. Jefe del Laboratorio de Fisiología del Ejercicio del Instituto de Medicina del Deporte de la Universidad de Caxias do Sul, Brasil. Alicia Canda Moreno Doctora en Medicina y Cirugía. Médico especialista en Medicina de la Educación Física y el Deporte. Responsable de la Unidad de Cineantropometría del Centro de Medicina del Deporte del Consejo Superior de Deportes, España. Ángel Enrique Díaz Martínez Especialista en Bioquímica Clínica. Licenciado en Ciencias Biológicas. Responsable de la Unidad de Laboratorio Clínico del Centro de Medicina del Deporte del Consejo Superior de Deportes, España. Franchek Drobnic Martínez Doctor en Medicina y Cirugía. Médico especialista en Medicina de la Educación Física y el Deporte. Responsable del Departamento de Fisiología del Deporte del Centro de Alto Rendimiento de Barcelona. Miembro de los Servicios Médicos del FC Barcelona, España. Santiago Gómez García Médico especialista en Medicina de la Educación Física y el Deporte. Master en Traumatología del Deporte. Hospitalet de Llobregat, España. Juan José González Iturri Doctor en Medicina y Cirugía. Médico especialista en Rehabilitación y Medicina Física. Médico especialista en Medicina de la Educación Física y el Deporte. Fundador y Presidente de la Federación Española de Medicina del Deporte. Profesor Asociado de la Universidad de Navarra. Director de la Revista Archivos de Medicina del Deporte. Manuela González Santander Médico especialista en Medicina de la Educación Física y el Deporte. Responsable de la Unidad de Imagen y dinámica postural del Centro de Medicina del Deporte del Consejo Superior deDeportes, España. Fernando Gutiérrez Ortega Médico especialista en Medicina de la Educación Física y el Deporte. Director del Centro de Medicina del Deporte del Consejo Superior de Deportes, España. Francisco Guzón Fernández Master en Administración y Dirección del Deporte. Licenciado en Educación Física. Director Técnico de Deportes de la Universidad Politécnica de Madrid, España. Helena Herrero González Doctora en Medicina y Cirugía. Médico especialista en Medicina de la Educación Física y el Deporte. Master en Biomecánica. Profesor Doctor de Morfología de la Facultad de Medicina de la. Universidad Complutense, España. Fernando Jiménez Díaz Doctor en Medicina y Cirugía. Especialista en Medicina de la Educación Física y el Deporte. Profesor de la Facultad de Ciencias del Deporte de la Universidad de Castilla la Mancha Fernando Navarro Valdivieso Doctor en Ciencias del Deporte. Licenciado en Educación Física. Profesor Titular y Responsable del Laboratorio de Entrenamiento. del Deporte. Facultad de Ciencias del Deporte y Actividad Física. de la Universidad de Castilla - La Mancha, España. Nieves Palacio Gil - Antuñano Médico especialista en Endocrinología. Médico especialista en Medicina de la Educación Física y el Deporte. Responsable de la Unidad de Endocrinología, Nutrición y Medicina del Centro de. Medicina del Deporte del Consejo Superior de Deportes, España. prelis Vol 1:Maquetación 1 26/1/12 12:27 Página IX Elizabeth Laura Pancorbo Arencibia Médico especialista en Rehabilitación y Medicina Física. Médico especialista en Medicina General Integral. Miembro del grupo de investigaciones de enfermedades degenerativas crónicas de la Facultad de Ciencias Medicas de Matanzas. Centro Provincial de Educación y Atención al Diabético. Matanzas, Cuba. Manuel Rabadán Ruiz Médico especialista en Medicina de la Educación Física y el Deporte. Responsable de Fisiología del Ejercicio del Centro de Medicina del Deporte del Consejo Superior de Deportes, España. Silvio Rubio Gimeno Médico especialista en Medicina de la Educación Física y el Deporte. Médico especialista en Radiodiagnóstico. Presidente de la Comisión Médica del Comité Olímpico de España. Jordi Segura Doctor en Ciencias. Licenciado en Química e Ingeniero en Química. Director del Laboratorio Antidopaje de Barcelona, España. Comisión Médica del COI para los Juegos Olímpicos. José Raúl Siret Alfonso Doctor en Ciencias Biológicas. Licenciado en Ciencias Biológicas. Especialista en Biomedicina del Deporte. Profesor Titular de la Facultad de Cultura Física de la Universidad de Matanzas. Director del Centro Provincial de Medicina del Deportes, Matanzas, Cuba. Miguel Enrique Valle Soto Doctor en Medicina y Cirugía. Médico especialista en Medicina de la Educación Física y el Deporte. Director y Profesor Titular de la Escuela de Medicina del Deporte de la Universidad de Oviedo. Vicepresidente de la Federación Española de Medicina del Deporte. prelis Vol 1:Maquetación 1 26/1/12 12:27 Página X Este libro del Dr. Armando Enrique Pancorbo Sandoval es un retrato escrito de la identidad de la medicina del deporte en el siglo XXI. La naturaleza interdisciplinaria y compleja de este cam- po de estudio es una característica muy particular de la medici- na del deporte. Su estudio abarca desde la fisiología básica, has- ta la promoción y el mantenimiento de la salud; desde el trauma y la lesión asociada con la práctica el deporte, hasta la rehabilita- ción del atleta lesionado. El análisis del tema comienza con las bases energéticas del movimiento y evoluciona hasta la aplica- ción de ese conocimiento en el desarrollo de las destrezas depor- tivas del ser humano. Por su contenido y estructura, el libro hace un recorrido por todos los temas necesarios para entender la impor- tancia del ejercicio y el deporte en la salud del ser humano. Parte de la temática del libro es una discusión detallada de las técnicas y tecnologías aplicables en la medicina del deporte y de la metodología del entrenamiento deportivo necesaria para deportes en donde predomina la fuerza, la resistencia y otras características. La obra contiene también importantes discusio- nes sobre las mejores estrategias clínicas para el tratamiento de las patologías crónicas comunes en el mundo moderno, como la obesidad, la diabetes y la cardiopatía isquémica, ilustrando así la complejidad del campo y la diversidad de retos investigativos y clínicos en la medicina del deporte. Para completar el trabajo, algunos capítulos tocan temas de relevancia contemporánea, como la mujer en el deporte, el dopaje y el entrenamiento en la altura. El autor es un especialista en medicina del deporte con vas- ta experiencia nacional e internacional. Habiéndose desempeña- do en varios escenarios profesionales y académicos a lo largo de su carrera, el Dr. Pancorbo conoce el alto rendimiento deporti- vo tan bien como el uso de la actividad física y el ejercicio en el tratamiento y rehabilitación de poblaciones de todas las edades con diversos problemas de salud. Sus experiencias en su país natal, Cuba, y también en Brasil y en España le han permitido integrar mucha información según se entiende y aplica en el deporte de alto rendimiento y en los programas de ejercicio para la salud en varios continentes. El libro es un trabajo ejemplar que servirá como fuente de información para muchos, independien- temente de su preparación profesional o especialidad dentro de la medicina del deporte. En fin, es una contribución importan- te al campo que contribuye a elevar la base científica de la espe- cialidad. Walter R. Frontera, MD, PhD Presidente de la Federación Internacional de Medicina del Deporte (FIMS) 2006-2010. Decano, Facultad de Medicina Universidad de Puerto Rico. Presidente de la Confederación Panamericana de Medicina del Deporte (COPAMEDE) durante los períodos (1999-2003 y 2003-2007). Actual ex-presidente. Ex-director del Departamento de Medicina Física y Rehabilitación de la Escuela de Medicina de la Universidad de Harvard, EE.UU. Prólogo prelis Vol 1:Maquetación 1 26/1/12 12:27 Página XI Hace muchos años que me precio de disfrutar de la amistad del Dr. Armando Enrique Pancorbo Sandoval. Juntos hemos vivi- do con intensidad los cambios del deporte en los últimos doce años, él desde su pasión por la medicina deportiva de la que nun- ca estuvo ausente, yo por todo aquello que afecta al resultado deportivo. Es esa pasión la que le ha conducido a escribir este libro de medicina deportiva que me honro en presentar, es su cuarto libro como autor, y su tercer libro desde el año 2002, sien- do el más completo de los tres anteriores. El libro realizado en el año 2002 se encuentra en la biblioteca del COI en Lausana, Suiza. Quien conoce al Dr. Armando Pancorbo desde hace muchos años, sabe lo mucho y bien que ha trabajado por la Medicina del Deporte en su país, Cuba, y fuera de él, en España 1996-97 y Bra- sil 2001-04, y ahora desde el 2007, de nuevo en España. Durante años tuve la suerte de conocer al Dr. Pancorbo cuan- do inició su trabajo durante el año 1996 en España. Puedo ase- gurar que su vitalidad, capacidad de trabajo, ilusión y bagaje de conocimientos no podían quedar en posesión de unos cuantos colaboradores, mucho me llegó a partir de las discusiones sobre medicina deportiva que tuve la suerte de compartir. El libro del Dr. Pancorbo recoge muchos de los principios que durante años le he escuchado y permite, además, que otros muchos puedan conocer esos principios junto con la experiencia de quién ha dedicado toda su vida a la medicina y especialmen- te a la deportiva, tanto en la esfera de la alta competición como en los programas de actividad física para la población. El Dr. Pancorbo Sandoval ha sido pionero a la hora del tra- bajo con los jóvenes. El sobreentrenamiento a edades tempra- nas ha sido la causa de múltiples frustraciones. Muchos han sido los que se han quedado en el camino cuando no se entien- de que el objetivo es conseguir el mejor resultado deldepor- tista en la edad madura y no en sus etapas tempranas, es en este terreno donde, a mi juicio, este libro alcanza un esplen- dor intelectual difícil de superar y donde el autor alcanza la madurez en un campo tan complicado como el de la medicina del deporte. El libro que presentamos, Medicina y Ciencias del Deporte y Actividad Física, tiene un total de veinticuatro capítulos, muy bien articulados, con bases científicas sólidas a partir de la experien- cia del autor, así como de una amplia y actualizada consulta biblio- gráfica. El mismo esta escrito de forma pedagógica y está dirigi- do no solo al médico del deporte, sino también a otras especia- lidades médicas, así como a entrenadores de alto rendimiento, a licenciados de educación física, fisioterapeutas, psicólogos, nutricionistas entre otros. Este libro en cuestión está acorde con tres de las misiones importantes del Comité Olímpico Internacional y de los Comités Olímpicos Nacionales que son: - Deporte de Alto Rendimiento - Deporte para Todos. - Actualización y capacitación de los profesionales y técni- cos del deporte de la alta competición, del deporte de ini- ciación y del deporte como vehículo de salud y calidad de vida de la población, todo lo cual forma parte del programa de Solidaridad Olímpica del COI. Este libro ayuda a que esa práctica deportiva, cualquiera que sea el nivel del que se trate, sea una práctica sostenible, y es ahí donde quiero resaltar el agradecimiento que el Dr. Armando Pan- corbo merece, con la seguridad de que será compartido por todos aquellos que lean este libro. Alejandro Blanco Bravo Presidente del Comité Olímpico Español Prólogo prelis Vol 1:Maquetación 1 26/1/12 12:27 Página XIII El autor del libro que el lector tiene en sus manos es el médi- co cubano Armando Enrique Pancorbo Sandoval, especialista en Medicina del Deporte y con una dilatada experiencia de más de 25 años en mejorar el rendimiento deportivo de la alta compe- tición profesional y en promover la mejora de la salud pública por medio de la actividad física. Doctor en Ciencias Médicas por la Universidad de La Habana y profesor titular de la Universidad Camilo Cienfuegos de Matanzas, el profesor Pancorbo fue res- ponsable de la valoración funcional y de la preparación médi- co-biológica del entrenamiento de los equipos olímpicos cuba- nos entre los años 1986 y 1992, que coinciden con el periodo de resultados deportivos más brillantes alcanzados por aquel país, muy especialmente en los Juegos Panamericanos de La Habana de 1991, o el quinto lugar en el medallero logrado en los Juegos Olímpicos de Barcelona de 1992. Desde hace dos años, el sistema deportivo español se bene- ficia de la valiosa experiencia médica y deportiva del doctor Pan- corbo. En concreto, su trabajo con las federaciones deporti- vas de Boxeo y de Judo, así como su colaboración en la aten- ción a los deportistas del Centro de Alto Rendimiento Depor- tivo de Madrid, o con facultades universitarias de Ciencias de la Actividad Física y el Deporte, son un exponente de los muchos logros que puede alcanzar la cooperación deportiva entre los países que conforman la Comunidad Iberoamericana de nacio- nes. A lo largo de los 24 capítulos de este libro, el autor lleva a cabo un exhaustivo y experto recorrido por los más diversos aspectos de la Medicina del Deporte, desde la fisiología del mús- culo a las bases fisiológicas del ejercicio y el papel de la nutri- ción en el rendimiento humano. El resultado es una propuesta de estrategia interdisciplinar para un mejor control preventivo de las enfermedades y la obtención de una longevidad con mayor calidad de vida, basada en estilos de vida saludables y sosteni- bles desarrollados desde la infancia. En el enfoque del doctor Pancorbo, es destacable su inno- vadora preocupación por interrelacionar la valoración funcional del deportista de alta competición, la planificación y control indi- vidualizado de su entrenamiento, con el desarrollo de pautas de atención médica primaria para mejorar la salud pública del con- junto de la población. Asimismo, su atención preferente al diag- nóstico preventivo de la fatiga residual y del sobreentrenamien- to deportivo, la importancia de los factores nutricionales en el rendimiento y la recuperación biológica de los deportistas o la atención prestada a la detección precoz del talento deportivo, son indicadores de que este libro es un adecuado exponente del formidable desarrollo experimentado por la Medicina del Depor- te en las últimas décadas. Hoy día, existe un amplio consenso político y sanitario acer- ca del papel desempeñado por el deporte como un factor deci- sivo en la mejora de la salud y calidad de vida de los ciudada- nos que, además, tiene una dimensión educativa y desempe- ña un papel social, cultural y recreativo de primer orden. Más en concreto, diversos estudios han aportado evidencia empíri- ca de que la falta de actividad física aumenta la incidencia del sobrepeso, la obesidad y una serie de enfermedades crónicas, como las cardiovasculares o la diabetes, que disminuyen la cali- dad de vida, ponen en riesgo la vida de las personas y consti- tuyen una carga cada vez más pesada para los presupuestos sanitarios de los gobiernos y el equilibrio económico de la socie- dades. La Organización Mundial de la Salud recomienda un mínimo de 30 minutos diarios de actividad física para adultos y de 60 minutos para niños. La Comisión Europea, por su parte, lleva tra- bajando desde hace años en estrategias de mejora de la salud pública por medio de la promoción de la actividad física y depor- tiva entre el conjunto de la población a lo largo de toda su vida. De hecho, la Comisión Europea aprobará una nueva directiva sobre mejora de la salud pública, basada en una estrecha cola- Prólogo prelis Vol 1:Maquetación 1 26/1/12 12:27 Página XV boración entre los sectores sanitario, educativo y deportivo, al objeto de definir e implementar estrategias reductoras de gra- ves riegos para la salud, muy particularmente el sobrepeso y la obesidad, convertida ésta en un gravísimo problema para la población infantil y adolescente de sociedades prósperas y desa- rrolladas. Por ello, la Comisión quiere impulsar una red europea sobre actividad física beneficiosa para la salud, además de dar prioridad en el VII Programa Marco de Investigación y Desarro- llo Tecnológico de la Unión Europea a proyectos de investiga- ción relacionados con estilos de vida, actividad física y protec- ción de la salud de las personas. Así pues, la publicación de Medicina y Ciencias del Depor- te y Actividad Física, supone una valiosa contribución de este médico cubano a una perspectiva internacional, que cuenta con un creciente consenso social y político, acerca del papel cada vez mas relevante desempeñado por el deporte en la promoción de la salud pública, la calidad de vida y el desarrollo integral de las personas. Jaime Lissavetzky Díez Exsecretario de Estado para el Deporte y Expresidente del Consejo Superior de Deportes de España prelis Vol 1:Maquetación 1 26/1/12 12:27 Página XVI Lo tradicional es que cuando alguien, o un grupo de perso- nas, preparan un libro, éste suele ir precedido de uno o varios Prólogos. En esta ocasión uno piensa que el autor lo hace más que por nuestros conocimientos –en este caso de Medicina y ciencias del deporte y actividad física–, por la amistad que nos une. Uno conoce a Armando Pancorbo desde hace muchos años y sabe lo mucho y bien que ha trabajado por la Medicina del Depor- te en su país, Cuba, y fuera de él (hace unos años en España, posteriormente en Brasil...), y ahora de nuevo en España. ¿Es necesario este Prólogo? Sí, realmente muchos libros lo requieren. Unas veces por tratarse de autores noveles cuyo nom- bre, aún desconocido por los lectores, necesita el reclamo de un Prólogo bien redactado; otras veces, la mediocridad de una obra requiere la cobertura del compromiso de un prólogo escrito por un padrino de complacencia. Quedan otros libros que no necesi- tanpresentación, pues el nombre de sus autores y el enjundio- so contenido de la obra constituyen ya la garantía de una pági- na de provechosa lectura. En nuestro caso, y en referencia a la obra Medicina y cien- cias del deporte y actividad física, preparada por el Profesor Arman- do Enrique Pancorbo, podríamos considerarlo como novel en cuanto a publicar un libro en lengua castellana, tan útil para esos millones de castellano parlantes que van desde nuestro país a un buen número de países de Iberoamérica, sin olvidarnos de Estados Unidos. No he querido sustraerme al deseo de prologar esta obra, ya que constituye para mí, a la par que una responsabilidad que asu- mo gustosamente, un gran motivo de satisfacción ver que en el seno de la Federación Española de Medicina del Deporte sur- ge este completo tratado, desarrollado a lo largo de veinticua- tro capítulos sobre la Medicina del Ejercicio y Salud. Y digo en el seno de la Federación Española, porque Armando es uno de sus Miembros de Honor; es un referee de prestigio de la Revis- ta Archivos de Medicina del Deporte; en fin: es un hombre de FEMEDE. Es obvio destacar la oportunidad de la aparición de este libro. El aumento de la actividad deportiva; el desarrollo de ese ejerci- cio, más que deporte, en pro de la salud; la gran salida que tiene la actividad física hacia un buen número de patologías en las que con el ejercicio vamos a conseguir disminuir la terapia médica; el hecho de tener que valorar en profundidad a los deportistas de alto nivel; la búsqueda de talentos deportivos; entrenamientos especiales como el de la altura; diagnóstico de la fatiga; ciertas reflexiones sobre traumatología y rehabilitación en la patología deportiva; cómo no, se habla en la obra del dopaje; de la Medici- na del Deporte y el Movimiento Olímpico. Medicina y ciencias del deporte y actividad física es un libro que, pese a su extensión, resulta útil y también ameno. Su orde- nación ayuda a la lectura, considerando que es una obra que ha de interesar a todos los que desarrollan su labor en la Medicina del Deporte, bien como especialistas de esa Medicina de la Edu- cación Física y el Deporte, o como rehabilitadores del deportis- ta, traumatólogos específicos del deporte, medicina familiar entre otras especialidades médicas, así como para los licenciados de educación física, técnicos deportivos, fisioterapeutas, nutricio- nistas. Consideramos que el Dr. Armando Pancorbo es un digno repre- sentante de la medicina del deporte y de la educación de su que- rido país, Cuba. Uno se siente orgulloso de prologar esta obra a la que consi- dera “parte”de la Federación Española de Medicina del Depor- te. Estoy seguro de que la obra del Prof. Dr. Armando Enrique Pancorbo Sandoval va a contribuir a realzar el prestigio de la Medi- cina del Deporte en todos los países de lengua castellana. Prof. Dr. Juan José González Iturri Presidente de la Federación Española de Medicina del Deporte. Presidente Iberoamericano de Medicina del Deporte. Especialista Rehabilitación y Medicina Física. Especialista en Medicina de la Educación Física y el Deporte. Profesor Asociado de la Universidad de Navarra Prólogo prelis Vol 1:Maquetación 1 26/1/12 12:27 Página XVII Los avances en el área de la actividad física han llevado a la población y a los sectores de la salud y del deporte de los países, a tener una mayor conciencia de la importancia de la actividad física para la prevención, tratamiento y rehabilitación de las enfer- medades degenerativas crónicas y del propio proceso del enve- jecimiento, lo que genera una gran repercusión en diversas acti- vidades del ser humano. Por otra parte, la aplicación de la medicina y las ciencias al deporte en la alta competición, es de gran importancia para los resultados competitivos de nuestros países. El libro del Prof. Dr. Armando Enrique Pancorbo Sandoval, con un total de 24 capítulos de gran actualización, es una obra cien- tífica de excelente nivel en nuestra especialidad, que resulta de interés no solo para nuestra especialidad médica, sino también para otras, así como para otros profesionales del deporte y de la actividad física. Este libro es la suma de treinta años de experiencia del Dr. Pancorbo como médico especialista de medicina del deporte, en su trabajo en su país, Cuba, así como en España y en Brasil. Es un libro que resume su experiencia profesional, avalada por su trabajo médico asistencial y en la docencia, por sus investigacio- nes en el campo de la salud en la población y en el deporte de competición, así como por una amplia y actualizada revisión biblio- gráfica. Tuvimos la oportunidad de contar con su trabajo en Brasil des- de el año 2001-04, en la Universidad de Caxias do Sul. Durante este período el Prof. Dr. Pancorbo, colaboró con la Sociedad de Medicina del Deporte de Brasil en la elaboración del programa docente de la especialidad de Medicina del Deporte, la cual fue aprobada en el año 2005. En el año 2005, el Dr. Pancorbo publi- có un libro en Brasil en idioma portugués con el título de “Medi- cina do Esporte - Princípios e Prática”, el cual es libro de referen- cia de consulta de especialistas y de los médicos residentes de la especialidad. Sin duda, poder revisar el contenido de este libro es una expe- riencia única, ya que nos permite integrar en un solo texto los aspectos más importantes de la “Medicina y las Ciencias del Deporte y Actividad Física”, lo que se corresponde con el título del libro, el cual considero de referencia para la especialidad. La Medicina del Deporte, que ha presentado un enorme desa- rrollo en los últimos veinte años, necesita de libros con esta pro- yección. Para los países de Iberoamérica es de gran importancia contar con libros de este contenido, para la formación y consul- ta de estudiantes universitarios y de profesionales de la medici- na, de la educación física, la fisioterapia, la nutrición, entre otras, por lo cual lo consideramos de lectura obligatoria. Considero que el libro cumple con tres líneas importantes del COI, de Solidaridad Olímpica, de los CONs, así como de la FIMS y de la ODEPA, las cuales son: - Deporte de Alta Competición. - Deporte para Todos. - Formación y actualización de médicos del deporte, técni- cos del deporte, entrenadores, profesores de educación física dirigido al alto rendimiento y a programas de ejerci- cio en función de salud, expectativa y calidad de vida para diferentes grupos poblacionales. Prof. Dr. Eduardo Henrique De Rose Profesor Titular de Medicina del Deporte. UFRGS, Porto Alegre, Brasil. Miembro de la Comisión Médica del Comité Olímpico Internacional (COI). Presidente de la Comisión Médica de la Organización Deportiva Panamericana (ODEPA). Miembro de la Agencia Mundial Antidopaje (WADA-AMA) Presidente de la Academia Olímpica de Brasil (AOB). Presidente de la Federación Internacional de Medicina del Deporte (FIMS) (1994-1998, 1998-2002). Prólogo prelis Vol 1:Maquetación 1 26/1/12 12:27 Página XIX Agradecimientos Deseo expresar mi agradecimiento a todas aquellas personas que a lo largo de mi vida, influenciaron en mi formación y en mi diario aprendizaje, entre ellos, a mis queridos profesores, mis com- pañeros de clase, mis compañeros de trabajo, mis pacientes, mis deportistas, mis alumnos, mi familia, mis amigos, mi país, a los diferentes autores consultados, a todos ellos, muchas gracias. Agradecimiento especial a los amigos y colegas Franchek Drob- nic, Juan José González Iturri y Albert Soler, quienes me apoya- ron y alentaron para la publicación del libro. A los colegas que han participado como colaboradores de este libro, que aparecen relacionados al inicio de este libro en la sec- ción de colaboradores, quienes que de una forma u otra apoyaron nuestras investigaciones, colaboraron con sus artículos científi- cos y con muchos de los cuales intercambié profesionalmente, enriqueciendo y confirmando mi experiencia, así como también por el apoyo y cariño que me brindaron, a todos muchas gracias. De forma particular,agradecer al Instituto Nacional de Medi- cina del Deporte y a sus Centros Provinciales, en particular al Cen- tro Provincial de Medicina del Deporte de Matanzas, al Instituto Nacional de Deportes, Educación Física y Recreación, al Comité Olímpico de Cuba, a la Federación de Medicina del Deporte, al Ministerio de Salud Pública, al Ministerio de Educación Superior, a la Dirección Provincial de Salud y la de Deportes de Matanzas, al Centro Provincial de Educación y Atención al Diabético de Matan- zas, a la Universidad “Camilo Cienfuegos” de Matanzas, a las Facultades de Cultura Física y de Ciencias Médicas de la provin- cia de Matanzas. Como representantes de estas instituciones nos gustaría mencionar como directivos, colegas y amigos, el apoyo recibido en estos últimos años de los profesores: José Ramón Fernández, José Ramón Balaguer, Juan Vela, Rodolfo Alarcón, Christian Jiménez, Miguel Sarraff, Oscar Díaz, Eduardo Rivas, José R. Siret, Félix Moya, Leonel Bello, entre otros. Durante mis dos estancias de trabajo en España, 1996-97 y 2007-08, ha sido muy importante el apoyo recibido de institucio- nes deportivas y universitarias, entre las que deseo mencionar al Consejo Superior de Deportes (CSD), en el primer período por los señores Rafael Cortés Elvira y Francisco Guzón, y en esta segun- da estancia, por los señores Jaime Lissavetzky, Rafael Blanco, Albert Soler Sicilia y Rosa Ortega. También me es grato mencio- nar el apoyo recibido por el Comité Olímpico de España en la per- sona de Alejandro Blanco, así como por las Federaciones Espa- ñolas de Boxeo, Judo y Natación. No puedo dejar de mencionar, al Centro de Medicina del Deporte del CSD, al Departamento Médi- co del CAR de Barcelona, al CAR de Madrid y a su Residencia Blu- me. En el campo académico, mis agradecimientos al Instituto de Ciencias del Deporte de la Universidad “Camilo José Cela”, a la Facultad de Ciencias de la Actividad Física y el Deporte de la Uni- versidad Politécnica de Madrid, a las Escuelas de Medicina del Deporte de la Universidad de Cádiz y de la Universidad de Ovie- do, a la Facultad de Ciencias del Deporte de la Universidad de Cas- tilla la Mancha. Quiero expresar mi agradecimiento también a amigos, cole- gas y directivos que me apoyaron en estos períodos en España, entre ellos: Helena Herrero, José Ramón Díaz Flor, Justo Vázquez, Margarita Rodríguez, Rafael Rodríguez, Fernando Navarro, Isa- bel Rico, Ramiro Merino, Víctor Lete, Ricardo Leiva, Silvio Rubio, Manuel López Quero, Fernando Gutiérrez, Jordi Segura, Miguel del Valle, Vicente Espinosa, Cecilia Rodríguez, Francisco Rodríguez, Juan Carlos Barco, Serafín Aragüete, Ángel López de la Fuente, Jesús Mardaras, Antonio Prieto, Luis Villanueva, Victoriano Urquio- la, José Luis Aguado, Manel Berdonce, Carlos Peñate, Fernando Iserte, José Ángel Calvarro, Macario García Jiménez, Macario Gar- cía Moraleda, Héctor Rodríguez, José I. Bueno, Jorge González, Patricio Giralt, Benito Pérez, Javier Sampedro, Jesús Javier Rojo, Julio C. Legido, Pedro Manonelles, Susana Mendizábal, Luis Miguel Ruiz, Fernando Jiménez, Manuel Rosety Plaza, Manuel Rosety Rodríguez, Francisco Javier Ordóñez, entre otros amigos, a todos muchas gracias en nombre de mi familia y en el mío propio. prelis Vol 1:Maquetación 1 26/1/12 12:27 Página XXI Con enorme placer quiero agradecer igualmente a mis cole- gas internacionales. A la Federación Internacional de Medicina del Deporte, Confederación Iberoamericana de Medicina del Depor- te, Confederación Panamericana de Medicina del Deporte, a la Sociedad Sudamericana de Medicina del Deporte, Federación Española de Medicina del Deporte, al Colegio Americano de Medi- cina del Deporte, Sociedad Brasileña de Medicina del Deporte, al Programa “Agita Mundo”, así como a las Comisiones Médicas de la Organización Deportiva Panamericana, ODEPA y de la Orga- nización Deportiva Centroamericana y del Caribe, ODECABE. Den- tro de estos, me gustaría mencionar a Eduardo H. De Rose, Wal- ter Frontera, Víctor Matsudo, James S. Skinner, Sandra Matsudo, Milton Pinedo, Ítalo Moneti, José Veloso, Eva Villalta, Alberto Ricart, Victor Faccioni, Oscar Sartori, João Ricardo Turra Magni, Felix Drummond. Agradecimientos a mis colegas del Instituto de Medicina del Deporte de la Universidad de Caxias do Sul, Brasil, con los cuales compartí cuatro años de trabajo, en particular Ana Paula Camas- sola, Ana Paula Gabrieli, Clayton Macedo, Dagoberto Vanoni de Godoy y Everson Battasini. También a los amigos Lázaro Pereira Velásquez y José Luis González Matienzo por sus aportaciones en mis consultas. Mi reconocimiento al equipo de la editorial Ergon, que creyó en mi obra y que supo conducirla profesionalmente, y muy espe- cialmente a su director Sr. D. Jaime Masip, así como a Julio Este- va, Mayte Revuelta y Mª Jesús Pachón. Mi agradecimiento a los señores Valentí Massana y Luis San- tamarina. A los colegas de la Escuela de Medicina del Deporte de la Uni- versidad Autónoma de Barcelona, que participaron en la traduc- ción de algunos de los capítulos de mi libro: Santiago Gómez, Pie- ro Galilea, Rebeca Sonali, Ana Ibáñez, Elisa Salas, Héctor García, Antonio Briz, María García, Ho Shang, Eloisa Velasco, Carlos Sobrón, Juan Pizuti, Juan Luces, María Carnicé, María Tejeiro, Claudia Perlá y Eduardo Condal. Mi especial agradecimiento por su apoyo de siempre a los ami- gos Rafael Cortés, Helena Herrero, Francisco Guzón, Alejandro Blanco y Rafael Blanco. Agradezco a Dios por esta enorme oportunidad y, de forma particular, a toda mi linda familia, en especial a mi querida espo- sa, Laura, con quien he compartido con amor mis esfuerzos duran- te todos estos años. Prof. Dr. Armando E. Pancorbo Sandoval prelis Vol 1:Maquetación 1 26/1/12 12:27 Página XXII Para realizar una adaptación fisiológica eficaz al ejercicio es necesario conocer las necesidades energéticas para iniciar, man- tener y finalizar con eficiencia cualquier tipo de actividad física, tanto en los deportes competitivos, actividades recreativas, acti- vidades laborales o cualquier otro tipo de actividad vital que deman- den energía, así como para los diversos programas de salud mediante el ejercicio en la población. Nuestro cuerpo necesita transformar la energía química obte- nida de los alimentos en energía mecánica para garantizar la con- tracción muscular necesaria para nuestra sobrevivencia, de acuer- do con la demanda requerida. A continuación abordaremos toda una serie de definiciones que nos permitan razonar la estrecha relación que existe entre los conceptos de energía, metabolismo y actividad física. METABOLISMO El metabolismo de un organismo es el conjunto de todas las reacciones químicas, catalizadas por enzimas, que tienen lugar en todas y cada unas de sus células. El metabolismo entre sus finalidades tiene: • Mantener la salud y la vida. • Permitir el crecimiento y desarrollo individual. • Permitir la reproducción. Para alcanzar estos fines, las reacciones químicas de un orga- nismo transcurren en dos direcciones vitales: - Captación, almacenamiento y aprovechamiento de la ener- gía que procede del exterior. - Formación de las propias estructuras que constituyen el organismo. METABOLISMO Y ABASTECIMIENTO ENERGÉTICO Los sistemas energéticos transforman la energía química, procedentes de los alimentos, en mecánica, mediante la contrac- ción muscular, la cual permite la locomoción humana y cualquier tipo de actividad. La actividad física requiere energía y en los músculos la ener- gía se presenta en forma de adenosíntrifosfato (ATP), molécula con cuya degradación se produce la contracción muscular, sien- do su resíntesis el objetivo principal de los diferentes sistemas energéticos. Existen tres fuentes de ATP • El fosfato de creatina (CrP) y el ATP almacenado en los mús- culos. • El ATP generado por fosforilación en las mitocondrias. • La fosforilación del sustrato durante la glucólisis. En la realización de cualquier actividad física, el organismo humano necesita energía para: • Lasíntesis de material celular nuevo que reponga lo degra- dado. • El transporte de sustancias contra gradientes de concentra- ción. • El mantenimiento de una temperatura corporal adecuada. • La realización del trabajo mecánico, principalmente a nivel muscular. La necesidad de energía, que en circunstancias de ejercicio intenso y/o larga duración es muy elevada, es obtenida de los ali- mentos, mediante una serie de procesos metabólicos. Como expusimos anteriormente el principal medio de alma- cenar y de intercambiar energía en nuestro cuerpo es el adeno- síntrifosfato (ATP), que libera una gran cantidad de energía al hidro- lizarse y liberar sus iones fosfato (Pi), así como otros compues- tos con uniones de alta energía. Hay que señalar que la cantidad de ATP de los otros compues- tos de alta energía que el cuerpo humano puede almacenar es limitada y relativamente baja. Por ese motivo, es necesario resin- tetizarlo cada vez que es utilizado. Para su resíntesis se necesi- Metabolismo y suministro de energía durante el ejercicio. Fisiología del músculo 1 Capítulo MYD 1-10 11/6/08 12:23 Página 1 https://booksmedicos.org ta también energía, que se obtiene de la ruptura escalonada de moléculas más complejas, procedentes de los alimentos. Los sistemas de producción de energía se basan en la con- tinuación mantenida energética, que funcionan simultáneamen- te con la resíntesis de ATP. Las dos vías responsables de proveer energía para la resínte- sis de ATP son la ruptura sin oxígeno de la glucosa y el glucóge- no, hasta piruvato o lactato; y la oxidación de las grasas, los hidra- tos de carbonos y de las proteínas En la figura 1 se relacionan las fuentes energéticas y las vías metabólicas fundamentales para las capacidades motoras funciona- les condicionales durante el ejercicio (fuerza, velocidad y resisten- cia), también conocidas como capacidades orgánico-musculares, las cuales dependen de la eficiencia de la mecánica energética. Los factores limitantes para el desarrollo y mantenimiento de estas tres capacidades motoras son la disponibilidad de ener- gía de los músculos y los mecanismos que regulan su abasteci- miento (enzimas, nutrición, velocidad y fuerza de la contracción de las fibras musculares), debido al tipo de unidades motoras. Las figuras 2 y 3 representan una molécula del ATP y sus enla- ces ricos en energía, necesarios para el trabajo muscular. METABOLISMO INTERMEDIARIO. ANABOLISMO Y CATABOLISMO En la obtención y utilización de energía el metabolismo pue- de ser dividido en catabolismo o degradación de las sustan- cias energéticas y anabolismo o metabolismo de síntesis. El catabolismo y el anabolismo tienen lugar en las células de forma simultánea y están íntimamente relacionados por medio del metabolismo intermediario, que puede ser definido como el conjunto de etapas químicas que a partir de unos sustratos ener- géticos (que son degradados) vuelven a construir materiales más complejos. Los intermediarios químicos de este proceso se deno- minan metabolitos. La mayoría de las reacciones del metabolis- mo se hallan ligadas entre sí. La figura 4 representa este proce- so a partir de los macronutrientes que obtenemos mediante la alimentación. Tanto el catabolismo como el anabolismo son divi- didos en tres fases. Transformaciones catabólicas. La fase I está relacionada con las grandes moléculas que ingerimos; en la fase II ocurre la conversión en nuevos productos menores. Finalmente, en la fase III tales moléculas son oxidadas para originar CO2, agua y ener- gía (ATP), mediante el ciclo de Krebs. Transformaciones anabólicas. El anabolismo también tie- ne 3 fases, comenzando por los pequeños elementos de cons- trucción, originados en las fases finales del catabolismo (Fig. 4). Así, la síntesis de las proteínas comienza en la fase III a par- tir de los cetoácidos; en la fase II son aminados por donadores de grupos amino; y en la fase I son reunidos los aminoácidos, for- mando cadenas de proteínas. PRINCIPALES VÍAS METABÓLICAS QUE SUMINISTRAN ENERGÍA Las principales vías metabólicas que abastecen energía duran- te el ejercicio físico son la glicólisis y la fosforilación oxidativa. En realidad, está compuesta por dos vías metabólicas y tres sistemas: • Aeróbico. Se realiza en el ciclo de Krebs, en presencia de oxí- geno. Se obtiene energía a través de los tres macronutrien- tes: carbohidratos, lípidos y proteínas. Principalmente de las dos primeras. • Anaeróbico. Compuesto por dos sistemas, que se pueden realizar de una forma rápida en ausencia de oxígeno. - Sistema de glucólisis anaeróbica o anaeróbica láctica. - Sistema de los fosfágenos o anaeróbico aláctico. Los dos procesos principales para proveer la energía necesa- ria para la resíntesis de ATP son la degradación de glucosa y glu- cógeno hasta piruvato y/o lactato (glucólisis) y la oxidación aeró- bica de lípidos, proteínas y carbohidratos (fosforilación oxidativa). Las figuras 5, 6, 7 y 8 representan las diferentes vías meta- bólicas que garantizan la resíntesis de ATP y la obtención de ener- gía. SISTEMA DE LOS FOSFÁGENOS O ANAERÓBICO ALÁCTICO El CP y el ATP conforman el sistema fosfágeno. Los fosfáge- nos de alta energía son el elemento básico de intercambio de energía en el metabolismo muscular. Son sustratos energéti- cos que se encuentran libremente en el citoplasma de la célula 2 Medicina y ciencias del deporte y actividad física FIGURA 1. Metabolismo y suministro energético predominante y su rela- ción con la nutrición y las capacidades funcionales. Fuentes energéticas Cap.func.motoras Vías metabólicas - Fosfatos - Ruptura de fosfatos (Anareob. alactácida) - Fuerza - Glucógeno - Glucólisis (Anaerob. lactácida) - Velocidad - Lípidos H. de carbono (Proteínas) - Ciclo de Krebs β oxidación (Aeróbica) - Resistencia N N N N NH1 C C C HC HHHH CH O CH OH OH OPOPOP O- -O OOO O-O- FIGURA 2. Estructura de la molécula de adenosín trifosfato (ATP) donde se indican los enlaces ricos en energía. MYD 1-10 11/6/08 12:23 Página 2 https://booksmedicos.org muscular o miofibrilla, cuya degradación en energía no se desa- rrolla en ningún organelo celular. El músculo dispone de una can- tidad limitada de esos compuestos, por eso, cuando necesita energía para la contracción muscular, tiene que resintetizar rápi- damente los fosfágenos (fundamentalmente el ATP) que va uti- lizando. Las características principales de los fosfágenos es la inme- diatez en su utilización y la gran cantidad de energía por unidad de tiempo, pero su cantidad disponible es muy pequeña, ya que no se pueden almacenar, la duración de los esfuerzos, a máxima intensidad, que se pueden realizar es de unos seis a ocho segun- dos. El tiempo de inicio es de inmediato 0”, el límite de acción es 30”, y la duración de liberación máxima de 6-8”. GLUCÓLISIS La glucosa existente en el torrente circulatorio (sobre todo después de las comidas) es transportada al interior de la célula muscular por un mecanismo de transporte facilitado, mediante una proteína insertada en la membrana plasmática, que funcio- na como un transportador de una molécula de glucosa. Hay un número limitado de estos transportadores de gluco- sa y, por eso, la capacidad de transportar glucosa puede saturar- se. La actividad de estos transportadores puede ser aumenta- da por la acción de hormonas, como la insulina, y por la actividad contráctil muscular. La acción de la insulina es fundamental para que después de la ingestión de hidratos de carbono, el transporte de glucosa hacia el músculo se incremente. Este hecho se alcanza mediante la extracción del exceso de glucosa del torrente circulatorio, con lo cual evitamos la hipergli- cemia, y completando los depósitos de glucógeno a nivel mus- cular, lo cual será necesario para la futura actividad muscular. Este proceso de transporte no requiere energía, pues la molécula de glucosa es transportada a favor de un gradiente de concentra- ción, ya que dentro de las células musculares lasconcentracio- nes de glucosa se mantienen bajas por la acción de la hexoqui- nasa (HK), tal y como aparece en la figura 6. En la contracción muscular, debido al aumento de los niveles intracelulares de Ca+2, hay una mayor conversión de glucógeno a glucosa-1-fosfato (Glu-1-P), que participa en la vía de la glucóli- sis (Fig. 6). 3Metabolismo y suministro de energía durante el ejercicio. Fisiología del músculo CO2+H2O ATPasas Energia Pi +O2 ADP + H ATP CK C ADP + H ATPPC CK Pi Sustratos energéticos FIGURA 3. Metabolismo de la fosfocreatina (PC). CO2 Aminoácidos Glucosa Ácidos grasos Piruvato 2H Acetil-CoA CO2 CO2 Oxalacelato Malato Fumarato Succinato Succinil-CoA (Cis-Aconitato) Isocitrato Oxoglutarato Citrato I II III NAD1 2H 2H 2H 2H Flavoproteína Coenzima Q Citrocromo b Citrocromo c Citrocromo a1 2H+ + 1/2 O2 H2O ADP + P1 ATP ADP + P1 ATP ADP + P1 ATP CADENA DE TRANSPORTE DE ELECTRONES PROTEÍNAS H.C. LÍPIDOS FIGURA 4. Fases de las transformaciones anabólicas y catabólicas. MYD 1-10 11/6/08 12:23 Página 3 https://booksmedicos.org Durante la glucólisis la glucosa es metabolizada hasta con- vertirse en acetil-CoA, reacción catalizada por la piruvato deshi- drogenasa (PDH). El piruvato también puede pasar a lactato mediante la acción de la enzima lactato deshidrogenasa (LDH). Así pues, en la glucólisis la glucosa es metabolizada hasta piru- vato. A partir de este punto, puede continuar su metabolización de dos maneras: - Mediante la lactato deshidrogenasa pasa a lactato con una producción neta de dos moles de ATP. Cuando la obtención es a partir de 1 mol de glucógeno se obtiene tres ATP. - A través de varias enzimas mitocondriales es oxidada com- pletamente hasta CO2 + H2O, con una producción neta de treinta y seis moles de ATP (Figs. 5 y 8). La glucosa se almacena en los músculos y en el hígado en forma de glucógeno, Sin duda, el glucógeno es el combustible por excelencia en el cuerpo humano, ya que es el único que puede ser utili- zado desde el punto de vista aeróbico y anaeróbico para obte- ner energía, lo cual analizaremos en este capítulo y a lo largo del libro. 4 Medicina y ciencias del deporte y actividad física Glucosa ADP ADP GLUCOCINASA FOSFOFRUTOCINASA ADP ADP Glucosa - 6 - fosfato Pi Pi Fructosa - 1,6 - disfosfato Fructosa - 6 - fosfato Fosfato de dihidroxiacetonaGliceraldehído 3 - fosfato 3 - Fosfoglicerato NAD+ + Pi NAD + H+ 1,3 - Disfosfoglicerato ADP ATP 2 - Fosfoglicerato GLUCOSA - 6 - FOSFATASA FRUCTOSA - 1,6 - DIFOSFATASA G LU CO N EO G ÉN ES IS G LU CÓ LISIS H2OPEP CARBOXINASA MALATO DESHIDROGENASA Malato Malato GTP GDP +CO2 NADH + H+ NAD+ FosfoenolpiruvatoOxalacetato NAD+ NADH + H+ ADP + Pi ATP CO2 PiruvatoOxalacetato PIRUVATO CARBOXILASA Biotina Citoplasma Mitocondria ADP ATP PIRUVATOCINASA MALATO DESHIDROGENASA FIGURA 5. Rutas metabólicas de la glucosa: (a) degradación de la glucosa hasta piruvato, (b) síntesis de glucosa a partir de piruvato. MYD 1-10 11/6/08 12:23 Página 4 https://booksmedicos.org SISTEMA ANAERÓBICO LÁCTICO O GLUCÓLISIS ANAERÓBICA Este sistema, también conocido como vía Embden-Meyer- hof, se desarrolla en el citoplasma miofibrilar. Utiliza la degrada- ción de la glucosa para la resíntesis del ATP, su gran ventaja es que proporciona una gran cantidad de energía por unidad de tiem- po, aunque menor que el sistema de fosfágenos, pero con una mayor duración. Es un sistema que actúa de forma predominante en esfuer- zos de alta intensidad de seis segundos a dos minutos de dura- ción. Su desventaja es que, en la degradación de la glucosa en piruvato, con liberación de hidrógeno (H+), cuando la concentra- ción de O2 en los músculos es insuficiente o nula, el H+ se fija al ácido pirúvico, formando ácido láctico. Este hecho provoca una acidosis metabólica miofibrilar, en la que la acumulación de H+ inhibe enzimas importantes de la glucólisis, como la fosfofructoquinasa (PFK), produciendo fatiga muscular cuando las cifras de ácido láctico son elevadas, lo cual produce un incremento de la ventilación pulmonar (ver Capítu- los 2 y 13). La acumulación de lactato se metaboliza en los músculos acti- vos e inactivos, corazón, hígado y riñones después de esfuerzos de alta intensidad. 5Metabolismo y suministro de energía durante el ejercicio. Fisiología del músculo Glucosa Piruvato PGM G.S. LDH Lactato Glu - 6 - P HK PFK GPT Sangre Músculo Alanina Acetil - CoA Oxidación mitocondrial Ciclo de Krebs *GLUCOGENO Glu 1-P PHOS FIGURA 6. Esquema simplificado de la glucólisis anaeróbica (aporte de dos ATP) y fosforilación oxidativa (36 ATP). Cetocil -ACP Reductasa Primera reducción Enoil - ACP - hidratosa Enoil - ACP - reductosa Transferencia de ácido a la sintosa ACP - acil transferasa β - Cetoacil - ACP - sintasa 2,02 nm SH ACP - malonil - transferasa Deshidratación Se gu nd a r ed uc ció n Co nd en sa ció n R CH 2 O C CH OCO2 S C C H 2 CH 2 CH R OH O C S S CH C O CH R CH2 S C O CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 S R C O CH2 C O HOOC A BR - CH2- CH2- CH2- COC0A (Cu) FAD FADH2 R - CH2- CH - CH - COC0A H2O R - CH2- C - CH2 - C - COC0A CH NAD NADH R - CH2- C - CH2 - C - COC0A O C0A R - CH2- COC0A + acetil - C0A acetil - C0A acetil - C0A acetil - C0A acetil - C0A acetil - C0A acetil - C0A Acetil - C0A FIGURA 7. Localización y rutas metabólicas de los ácidos grasos: (a) Degradación de los ácidos grasos hasta acetato, (b) Síntesis de los ácidos grasos a partir de acetato. MYD 1-10 11/6/08 12:23 Página 5 https://booksmedicos.org Después de un esfuerzo intenso colabora para que el orga- nismo se recupere lo más rápidamente posible, al realizar un ejer- cicio de leve intensidad entre el 40-65% del VO2 máximo o entre el 54-70% de la frecuencia cardíaca máxima. El sistema anaeróbico láctico o anaeróbico glucolítico se acti- va con la resíntesis de ATP a partir de ejercicios intensos que duren más de seis u ocho segundos. También se activa cuando se está realizando un esfuerzo sub- máximo que va aumentando de forma gradual, como ocurre en un test progresivo o cuando el ejercicio submáximo se está rea- lizando con una duración de tiempo superior a 60 minutos (ver Capítulo 2). El tiempo de inicio de liberación de ATP, cuando es un ejer- cicio muy intenso, es a partir de 6-8 segundos. El límite de acción ante esfuerzos muy intensos es entre 30 segundos y dos minu- tos y medio, por último, cuando el ejercicio es intenso pero no es máximo, hasta los 5-6 minutos. SISTEMA AERÓBICO O FOSFORILACIÓN OXIDATIVA Es el proceso cuantitativamente más importante para apor- tar energía muscular durante la actividad muscular (36 ATP). Esta vía metabólica tiene como sustrato a los macronutrientes proce- dentes de la alimentación: lípidos, carbohidratos y proteínas. En esta vía metabólica, mediante varios complejos enzimá- ticos que están en la membrana interna de la mitocondria, se cataliza la transferencia de electrones desde cofactores redu- cidos (NADH, FADH) a oxígeno, para formar H2O. El ATP es sin- tetizado a partir del gradiente electroquímico de protones pro- ducidos. La regulación de esta vía metabólica sigue siendo objeto de controversia, pero la hipótesis más aceptada propone que la res- piración mitocondrial es controlada por la disponibilidad de ADP en la mitocondria y que el paso limitante sería el intercambio de adenin-nucleótidos a través de la membrana mitocondrial, sien- do el parámetro fundamental el cociente ATP/ADP. La capacidad metabólica muscular puede definirse de una manera muy elemental como la cantidad máxima de ATP que el músculo puede resintetizar (velocidad máxima a la que se pue- de resintetizar ATP), lo que incluye la actividad enzimática, la can- tidad de enzima presente en la reacción y la concentración efec- tiva de sustratos, de producto, de activadores y de inhibidores. El músculo se adapta de manera diferente según el tipo de deman- da energética. Para aumentarla cantidad de enzima mitocondrial no hay un aumento de la cantidad dentro de cada mitocondria. También se producen aumentos en la actividad de las enzimas utiliza- das, así como en la concentración del sustrato utilizado y del pro- ducto obtenido. Cuando realizamos actividades de intensidad leve, leve-mode- rada o moderada, desde el inicio del ejercicio estamos obtenien- do energía desde el punto de vista aeróbico a partir principalmen- te de los lípidos y/o hidratos de carbono. El límite de acción del sistema aeróbico pude ser de varias horas. A lo largo del capítulo 1 y del capítulo 2 abordaremos la rela- ción entre el aporte de energía y la intensidad y duración del ejer- cicio, lo cual definirá si prodomina el trabajo aeróbico o anaeró- bico. ALGUNOS CONCEPTOS IMPORTANTES Glucogénesis: Da origen al glucógeno, un polisacárido sin- tetizado a partir de la glucosa. En el hombre bien nutrido son alma- cenados de 375 a 475 g de carbohidratos. De estos, aproxima- damente, 325 g de glucógeno muscular, 90-100 g de glucóge- no hepático y solo 15-20 g de glucosa en sangre. Glucogenólisis: Reconversión de glucógeno en glucosa. Este proceso es un suministro rápido de energía para la contracción muscular. Glucógeno muscular: energía necesaria en el músculo. Glucógeno hepático: sangre, músculos. Glucólisis: Ocurre cuando la molécula de glucosa entra en la célula y es utilizada como energía. Gluconeogénesis: Síntesis de glucosa a partir de las prote- ínas, cuando están agotadas las reservas de carbohidratos y de la grasas, especialmente la primera. PERFILES METABÓLICOS DE LOS ÓRGANOS MÁS IMPORTANTES La tabla I representa las reservas de combustible para un indi- viduo de 70 kg, y muestra cómo los principales órganos del orga- 6 Medicina y ciencias del deporte y actividad física Hidratos de carbonoLípidos Proteínas Oxígeno Mitocondria Ciclo de Krebs CO2 H2O Cadena respiratoria citocromo oxidasa H� Energía 36 ATP H + FIGURA 8. Vía metabólica oxidativa (aeróbica). MYD 1-10 11/6/08 12:23 Página 6 https://booksmedicos.org nismo humano presentan ciertas diferencias en la utilización de combustibles para satisfacer sus necesidades energéticas. La glucosa es prácticamente el único combustible utilizado por el cerebro humano, excepto durante el ayuno prolongado, situación en el que los cuerpos cetónicos reemplazan a la gluco- sa como combustible. El cerebro carece de almacenamiento de energía y consume unos 120 gramos de glucosa /día lo que corresponde a un apor- te energético de 480 kcal. En reposo, el cerebro utiliza el 60% de la glucosa total consumida por el organismo. Los ácidos gra- sos no pueden ser utilizados como fuente de energía cerebral porque están unidos a la albúmina en el plasma y no pueden atra- vesar la barrera hematoencefálica. A nivel del músculo los principales sustratos metabólicos de energía son la glucosa y los ácidos grasos. El músculo se dife- rencia del cerebro por poseer un gran almacenamiento de glucó- geno (1.200 kcal). De hecho,las 3/4 partes del glucógeno corpo- ral están almacenados en el músculo. Las fibras musculares, así como el cerebro, carecen de la enzi- ma glucosa-6-fosfatasa y, por eso, no pueden liberar glucosa. El músculo retiene la glucosa, el mejor combustible para responder a las necesidades de la actividad muscular. En el músculo esquelético en contracción activa, la velocidad de la glucólisis excede a la del ciclo de Krebs. En estos casos, la mayor parte del piruvato formado se reduce a lactato, que fluye hacia el hígado. También en el músculo se forma a partir del piruvato una gran cantidad de alanina que, en el hígado, puede ser convertida en glucosa (Fig. 9). En el músculo en reposo el sustrato energético principal son los ácidos grasos. Los cuerpos cetónicos sirven también como fuente de energía para el músculo cardíaco. El tejido adiposo está especializado en la formación de trigli- céridos y en la liberación de ácidos grasos. En el hombre, el híga- do es el principal centro de síntesis de ácidos grasos, que deben ser transportados hasta el tejido adiposo a través de las lipo- proteínas de muy baja densidad (VLDL-C). Allí, después de ser activados, son transferidos a glicerol-3- fosfato para formar triglicéridos. Las células adiposas son inca- paces de fosforilar el glicerol endógeno por no poseer quinasa, por eso, necesitan glucosa para sintetizar triglicéridos. Estos triglicéridos son hidrolizados por acción de lipasas sensibles a hormonas, y el glicerol liberado fluye hacia el hígado, mientras que los ácidos grasos, serán reesterificados, si el glicerol-3-fos- fato fuera abundante, o liberados en el plasma si escasean por falta de glucosa. De este modo, el nivel de glucosa en las células adiposas es el principal factor que determina la liberación de ácidos grasos hacia el torrente circulatorio. 7Metabolismo y suministro de energía durante el ejercicio. Fisiología del músculo TABLA I. Reserva de combustible en un individuo de 70 kg. Energía disponible (kcal) Glucosa o Órgano glucógeno Triacilgliceroles Proteínas Sangre 60 45 0 Hígado 400 450 400 Cerebro 8 0 0 Músculo 1.200 450 24.000 Tejido adiposo 80 135.000 40 HIGADO Glucosa - 6 - fosfato Glucosa Glucógeno Gluconeogénesis Piruvato Lactato Alanina Glucólisis Glucosa MÚSCULO Piruvato Lactato Alanina Degradación de proteínas FIGURA 9. Relaciones metabólicas entre músculo e hígado. MYD 1-10 11/6/08 12:23 Página 7 https://booksmedicos.org La actividad metabólica del hígado es esencial para suminis- trar combustible al cerebro, al músculo y a los demás tejidos peri- féricos. La mayoría de los compuestos absorbidos por el intesti- no pasan a través del hígado, lo que permite regular muchos meta- bolitos de la sangre. En cuanto a la glucosa, el hígado puede alma- cenar grandes cantidades en forma de glucógeno hasta 400 kcal. Además de eso, tiene la posibilidad de liberar la glucosa a sangre por degradación de glucógeno o por la transformación de otros metabolitos como el lactato o alanina, procedentes del múscu- lo; glicerol, procedente del tejido adiposo; o aminoácidos, proce- dentes de la dieta o de la degradación de proteínas endógenas. El hígado juega un papel central en la regulación del metabo- lismo de los lípidos. Cuando la fuente energética es abundante, el hígado sintetiza ácidos grasos a partir del malonil-CoA, que lue- go son transportados en forma de lipoproteínas de baja densi- dad, la VLDL, siendo conducida hasta el tejido adiposo para sin- tetizar triglicéridos. Durante el ayuno, el hígado convierte los áci- dos grasos en cuerpos cetónicos, debido a que el nivel de malo- nil-CoA desciende. El hígado utiliza preferentemente como fuente energética pro- pia los cetoácidos procedentes de la degradación de los amino- ácidos, antes que la glucosa, ya que el objetivo principal de la glu- cólisis hepática es formar precursores para biosíntesis. Así, el hígado renuncia a los sustratos energéticos que envía a los mús- culos y al cerebro, motivo por lo cual puede ser considerado un órgano “altruista”. SUMINISTRO DE ENERGÍA SEGÚN LA INTENSIDAD, LA DURACIÓN Y EL TIPO DEL EJERCICIO. IMPORTANCIA DE LOS MACRONUTRIENTES Si un músculo o grupos musculares necesitan realizar con- tracciones muy intensas y/o a mucha velocidad, necesitarán gran actividad de la ATPasa miosínica para hidrolizar ATP y obtener mucha energía. Para eso, serán necesarios procesos metabóli- cos rápidos, para resintetizar el ATP hidrolizado, lo que es garan- tizado por la glucólisis anaeróbica. Si por el contrario, fuera nece- sario menor cantidad de energía, pero durante más tiempo (para ejercicios de baja y moderada intensidad), se hidroliza menos ATP y se resintetiza fácilmente mediante la fosforilación oxidativa (por el metabolismo aeróbico). Las tablas V y VI presentan, en forma de resumen, el com- portamiento de las necesidades de combustible del organismo a partir de tipo de ejercicio dinámico o estático y de la intensidad y la duración del trabajo. En losCapítulos 5 y 15 se abordan aspectos relacionados con los macronutrientes. HIDRATOS DE CARBONOS O CARBOHIDRATOS Los productos finales de los hidratos de carbonos (HC) pue- den ser utilizados tanto en el suministro de energía aeróbica como en la anaeróbica, y son el combustible más importante del ejer- cicio de alta intensidad. Los carbohidratos son los que necesitan menos oxígeno para su combustión, aproximadamente un 10% menos que las grasas (reque- rimiento de O2 L/g para su combustión de los tres macronutrientes: grasas 1,98, proteínas 0,97 y carbohidratos 0,81 L/g). Por eso, el oxí- geno, a no ser insuficiente, es lo que caracteriza la zona del umbral anaeróbico, siendo el glucógeno el sustrato energético preferencial. Este concepto explica el cambio energético preferencial que se pro- duce en la zona del umbral anaeróbico. La forma de almacenamiento de los HC en el organismo son largas cadenas de glucosa, llamadas glucógeno, localizadas en los músculos y en el hígado. Se puede establecer que la canti- dad de glucógeno en el hígado es del orden de unos 100 gramos, aunque sufre variaciones notables con los requerimientos, la ingesta y el hecho de que el mantenimiento de los valores de la glucosa en sangre dependa de la liberación de estas sustancias desde el hígado. Las reservas de HC en el organismo son pequeñas y, en los deportes de cierta duración, pueden relativamente, agotarse. De igual forma, cuando la disminución no es muy grande, puede haber alteraciones metabólicas. Durante ejercicios intensos (anaeróbi- cos), la rentabilidad energética de los HC se verá muy disminuida. Factores que intervienen en el agotamiento (depleción) de los HC La intensidad de la actividad física, ya que el glucógeno por vía anaeróbica generaría mucha menos energía y se agotaría antes. • Vía anaeróbica: 2 ATP • Vía aeróbica: 36 ATP • La duración del ejercicio influye de forma proporcional en la depleción de las reservas. • El trabajo de intensidad elevada en el entrenamiento, vía anae- róbico, puede afectar la reserva de glucógeno cuando la recu- peración no es la adecuada. Cuando el aumento es adecua- do ayuda a producir supercompensación, con un aumento de reserva de glucógeno sobre todo a nivel muscular. • La ingesta de una dieta rica en HC en determinadas etapas del entrenamiento y/o competición, asociada a una alimenta- ción equilibrada y saludable, puede aumentar las reservas cor- porales de glucógeno. CAUSAS DE LA DEPLECIÓN DE GLUCÓGENO La depleción del glucógeno genera importantes modificacio- nes en el metabolismo del deportista, todas ellas limitantes del rendimiento: - Cambios en las alteraciones en las funciones de los amino- ácidos. - Utilización de los aminoácidos ramificados (AAR) como sus- trato energético. - Incremento del amonio con limitación del desempeño (cam- bio del pH en el músculo) que supone acidosis. - Reducción del tiempo en que el deportista es capaz de man- tener un nivel de actividad. - Mayor pérdida de nitrógeno vía sudor y orina, causada por el uso de los aminoácidos. Principales factores que intervienen en la depleción de glucógeno • Intensidad del ejercicio. • Duración del ejercicio. • Nivel del entrenamiento. Relación carga/descanso. • Ingestión de HC y una dieta equilibrada. 8 Medicina y ciencias del deporte y actividad física MYD 1-10 11/6/08 12:23 Página 8 https://booksmedicos.org ¿Cómo evitar la depleción de las reservas del glucógeno? • Adecuada relación entrenamiento-competición/recuperación. • Principio de individualización de las cargas del entrenamien- to y de la recuperación. • Dieta equilibrada y adaptada a la estructura del entrenamien- to y régimen competitivo. • Suplementos nutricionales cuando fuera necesario. LÍPIDOS Los lípidos están conformados por almacenamiento de ener- gía en forma de triglicéridos. Lo hacen de forma bastante pura, sin hidratación, razón por la cual ocupan poco espacio. Las reservas son importantes para el deporte de competi- ción, siempre y cuando no eleve negativamente el porcentaje de grasa corporal, ya que el sobrepeso se torna un lastre para la eje- cutoria deportiva y es un factor de riesgo para la salud. La movilización de los ácidos grasos libres (FFA) almacenados en el tejido adiposo se realiza principalmente bajo el control del sistema nervioso simpático, si bien otras hormonas también influ- yen como, por ejemplo, la insulina y la hormona de crecimiento. El aumento en la concentración plasmática de catecolaminas va seguida de un aumento en la liberación de los ácidos grasos libres para plasma, o sea, un aumento en la lipólisis. La lipólisis aumenta por incremento en la actividad de la lipa- sa de los adipocitos, que es regulada hormonalmente, sobre todo, por las catecolaminas y por la insulina. Las primeras aceleran su actividad y la segunda la inhibe. Utilización de las grasas durante el reposo El cociente respiratorio (RQ o R) nos revela la información del gasto energético en diferentes condiciones. En condiciones de reposo o en actividades muy leves, en per- sonas cuya dieta es equilibrada, estas presentan un RQ de 0,78- 0,80, lo que indica que los lípidos contribuyen a más del 50% en la producción total de energía. Utilización de las grasas durante el ejercicio Hay dos aspectos del metabolismo de las grasas que son de gran importancia durante el ejercicio físico: - Las grasas solo pueden utilizarse como fuente energética en condiciones aeróbicas (son las que necesitan los valores más altos del oxígeno para su combustión: 1,98 O2/g de lípidos). - Debido al hecho de que en la célula muscular solo se alma- cenan pequeñas cantidades de grasas, éstas deben de ser transportadas hasta el músculo e introducidas en él. Durante el ejercicio físico, la mayor o menor utilización de los lípidos dependerá fundamentalmente de la intensidad y duración del ejercicio, y, en muchos casos, ocurre de una manera inver- sa a la utilización de los hidratos de carbono. Cuando el ejercicio es moderado o muy intenso, la fuente energética principal son los HC y el aporte de grasas es peque- ño. Cuanto menor fuera la intensidad y mayor fuera la duración del ejercicio, mayor será la contribución de los lípidos. Desde hace muchos años se sabe que después de períodos lar- gos de entrenamiento, de predomino aeróbico, aumenta la utilización de la grasa como fuente energética. Los estudios clásicos mostraban la diferencia entre los RQ de personas entrenadas y las no entrena- das, así como la disminución en los valores del RQ después de perí- odos de entrenamiento, indicando un cambio en la elección del sus- trato energético, con una mayor utilización de las grasas. Esa modi- ficación en la elección del sustrato es importante por dos aspectos: - Al ser la grasa la reserva de energía más grande en el orga- nismo (en condiciones normales), es muy lógico que se utili- ce más (Tabla II). - La utilización del glucógeno está limitada, ya que los depó- sitos se vacían relativamente pronto y tardan 24-48 horas en ser restituidos, dependiendo de la intensidad del ejercicio y de la alimentación. Teniendo en cuenta que el punto de depleción está relacionado con el vaciamiento de estos depó- sitos, será de gran importancia el hecho de que se utilicen otras fuentes energéticas. La utilización de las grasas se pro- duce durante ejercicios de intensidad leve o leve-moderada. Así pues, con el entrenamiento de resistencia aeróbica se producen una serie de adaptaciones que contribuyen a un mayor y mejor uso de los lípidos como fuente de energía durante el ejer- cicio no intenso. Este hecho provoca una reducción del uso del glucógeno y aumenta la resistencia física aeróbica. PROTEÍNAS Las proteínas son un sustrato imprescindible para los pro- cesos anabólicos o de formación en el organismo, aunque en este capítulo solo nos ocuparemos de su papel como sustrato energético en el organismo humano. Las principales fuentes de obtención de proteínas para el hom- bre están en las carnes, el pescado, huevos y leche y sus deriva-dos. Además son fuentes de proteínas las legumbres, cerea- les, frutos secos y semillas comestibles. Las proteínas ingeridas en la dieta son hidrolizadas completa- mente en el estómago y en el intestino delgado, hasta llegar en forma de aminoácidos, que son absorbidos y pasan a la circulación. 9Metabolismo y suministro de energía durante el ejercicio. Fisiología del músculo TABLA II. Biodisponibilidad de los lípidos y los hidratos de carbono (Neusholme, 1983, modificado). Deportista de 65 kg de peso, de los que 9 kg son de triglicéridos. Camina a 6,4 km/h, gastando 31,248 Kj/día, con un gasto energético de 85 Kj/min. Aproximadamente el Tiempo (si utilizamos una sola vía total de la reserva energética hasta su oxidación completa) Almacén tisular de energía Gramos Kj Días caminado Minutos de carrera de maratón Triglicéridos (tejido adiposo) 9,000 337,000 10,8 4,018 Glucógeno hepático 90 1,500 0,05 18 Glucógeno muscular 350 6,000 0,20 71 Glucosa sanguínea y extracelular 30 320 0,01 4 MYD 1-10 11/6/08 12:23 Página 9 https://booksmedicos.org Almacenamiento de las proteínas Las proteínas no pueden ser almacenadas en el organis- mo, excepto formando parte de las estructuras, como por ejem- plo los músculos, y en esas estructuras se están reciclando con- tinuamente (el músculo se renueva en unos 160 días aproxi- madamente). Por eso, es preciso suministrar siempre una cantidad mínima de proteínas al cuerpo. Cuando el aporte es excesivo, las prote- ínas no se almacenan en el organismo como tales, convirtiéndo- se en grasas, glucosa o siendo eliminadas. Utilización de las proteínas durante el ejercicio La contribución de las proteínas durante el ejercicio es limi- tada y puede oscilar entre menos del 1% hasta el 15% de la ener- gía utilizada (esta última cantidad de forma excepcional). Los ejercicios de intensidad leve y moderada y de larga dura- ción son los que pueden necesitar mayor cantidad de energía procedente de las proteínas, debido a la depleción de las reser- vas de lípidos y de glucógeno. Durante el ejercicio intenso es utilizado un pequeño porcen- taje de proteínas a nivel del músculo (Tabla III). En situaciones de acumulación de fatiga residual, en el entrenamiento durante un tiempo prolongado, lo que puede llevar al síndrome de sobre- entrenamiento deportivo o fatiga crónica, el organismo utiliza ami- noácidos como fuente energética, por depleción de sus reser- vas, principalmente del glucógeno. Durante ejercicios intensos, el organismo necesita del meta- bolismo anaeróbico para dar respuesta a las necesidades ener- géticas en ausencia de oxígeno, que es garantizada por la vía anaeróbica, ocurriendo un déficit de oxígeno que, al culminar el ejercicio, es necesario reponer. Ante la depleción del glucógeno, las proteínas son utilizadas de forma indirecta para colaborar en cubrir la deuda de oxígeno ocurrida. Sobre la utilización de las proteínas durante el ejercicio, debe- mos señalar tres consideraciones: - Durante el ejercicio aumenta en el músculo activo la oxida- ción de leucina y, probablemente, de otros aminoácidos de cadena ramificadas (AAR), con la consiguiente producción de energía. Producto de esta utilización es el aumento de la urea que se produce después del ejercicio, como un producto final de las proteínas. - Si fuera necesario, los aminoácidos pueden actuar en caso necesario como precursores en la gluconeogénesis hepática, principalmente la alanina, liberada por el músculo durante el ejercicio. - El porcentaje de energía que se puede obtener a partir de las proteínas durante el ejercicio físico es pequeño. UTILIZACIÓN DE LOS SISTEMAS ENERGÉTICOS PARA DIFERENTES TIPOS DE EJERCICIOS Las tablas III y IV muestran cómo a medida que el trabajo es de mayor intensidad (diferencias entre leve, moderado e intenso), tanto en el ejercicio dinámico como en el estático el trabajo, exis- te un predominio de los procesos anaeróbicos sobre los aeróbi- cos. Se puede observar la utilización de las diferentes fuentes ener- géticas (HC, lípidos, proteínas) y la acumulación de productos fina- les como el lactato. También se puede observar factores como el pH, el flujo sanguíneo muscular y la presión intramuscular. Algunos ejemplos de ejercicio dinámico son la caminata, tro- te-corrida, natación, ciclismo, remo o bailar, entre otras. Recordar que el cociente respiratorio CO2 producido/O2 con- sumido. Se comporta en los macronutrientes: lípidos: 0,7; prote- ínas: 0,83 e HC: 1. 1RM = Una repetición máxima de fuerza muscular, explica- da en el capítulo11. Ejemplo de ejercicio estático: la halterofilia y ejercicios para el desarrollo muscular de predominio isométri- co, como es en el fisiculturismo. Cuando se realizan muchas repeticiones del trabajo de fuerza, con poca recuperación, las reservas de creatín fosfato se agotan, y el organismo responde utilizando energía anaeróbica, a expen- 10 Medicina y ciencias del deporte y actividad física TABLA III. Utilización de los hidratos de carbono, lípidos y proteí- nas en el ejercicio dinámico. Ejercicio Ejercicio Ejercicio leve moderado intenso Δ Q (cociente respiratorio) 0,80-0,85 0,90 0,95 % VO2 Máx 30-40% 60-70% 90% Utilización de glucógeno Leve Moderado intensa Reserva de glucógeno Normal ↓ 20-30 min ↓↓ Depleción de glucógeno - Sí Sí Ácido láctico Poco Aumento leve > 5 mmol/L Utilización de lípidos Intensa Leve Nula Utilización de glucosa Leve Moderada Intensa (láctica) Leve (aláctica) Utilización proteínas Muy poca Poca Poca TABLA IV. Utilización de la energía en ejercicios estáticos. Leve Moderado Intenso (20% 1 RM) (25-60% 1 RM) (>80% 1 RM) Fuente energética Aeróbica Anaeróbica Anaeróbica principalmente, a predominio a predominio aláctica aláctico Presión intramuscular - Moderada-intensa Intensa Flujo sanguíneo Muy bueno moderado-poco Muy deficiente muscular o nulo Sustrato Bueno Poco Muy poco o nulo extramuscular Utilización de Leve Moderado Leve glucógeno muscular Creatín fosfato Leve Moderado - intenso Intenso, con depleción Lactato liberado Leve Leve o moderado Leve o moderado pH Normal Acidosis Acidosis, que puede llegar a la fatiga Duración del trabajo > 6´ 30´´-6´ 5-20´´ Utilización de I (IIA) IIB, IIA (I) IIB (IIA, I) tipos de fibras MYD 1-10 11/6/08 12:23 Página 10 https://booksmedicos.org sas de la glicólisis, con acumulación de lactato, por lo que puede ser modificada algunas de las variables expuestas en la tabla IV. Con relación al aporte de los sistemas energéticos y a la intensidad-duración del ejercicio Siempre debemos considerar que en cualquier tipo de ejerci- cio, sea muy intenso o leve, de corta duración o larga duración, el organismo, obtiene energía combinando las diferentes fuentes (aeró- bica, anaeróbica láctica o anaeróbica aláctica), predominando una u otra, con un aporte de cada una, aunque el mismo sea pequeño. Por lo que en cualquier tipo de esfuerzo competitivo, sea por su duración e intensidad, desde los 100 metros lisos del atletis- mo y la halterofilia (disciplinas de predominio anaeróbicas alác- ticas), a los 400-800 m del atletismo y 200 m de natación (disci- plinas de predominio anaeróbico láctico), hasta la maratón y las competiciones de triatlón (disciplinas de predominio aeróbico), los aportes de energías predominaran de una forma más acen- tuada para cada sistema energético, según la características de la disciplina en cuanto a la intensidad y duración. Si bien es cier- to, que siempre estará presente de una forma o de otra, por muy pequeño que sea, el aporte de los otros sistemas energéticos. FISIOLOGÍA DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO Y EJERCICIO El tejido muscular constituye un sistema funcional especializa- do que se encarga de las actividades que caracterizan el compor- tamiento motor del organismo. Existen tres tipos de músculos: el músculo cardíaco, el músculo liso y el músculo esquelético. El músculo esquelético tiene la capacidad de contraerse al ser estimulado por el sistema nervioso, provocando el desplaza- miento de los diferentes segmentos
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