Karen I. Soto, PhD

Tipos de Energía

Solar Térmica

Química Eléctrica

Mecánica Nuclear

Metabolismo Celular

Anaeróbico Aeróbico

Alactácido Ciclo de Krebso Fosfágenos

Lactácido oGlucólisis

Transporte deElectrones

Fosfágenos o ATP-PC

ATP ADP + P +

ADP + PC ATP + C

Nota: Reservas de Fosfato de Creatina están limitadas en el músculo.

Energía

CPK

Glucólisis

Glucosa (sangre) Glucosa-6-fosfato Glucógeno muscular

ATP ADP

Fructosa 1,6-difosfato

ATP

ADP

PiruvatoGlucólisis rápida (anaeróbica) Glucólisis lenta (aeróbica)

Lactato Ciclo de Krebs en Mitocondria

4 ADP

4 ATP

Resumen de la Glucólisis

A.AnaeróbicoB.Ocurre en el citoplasmaC.Producción de ATP (glucosa)

+ 4 ATP paso 7 y 10- 2 ATP paso 1 y 3 2 ATP

D. Producción de ATP (glucógeno)+ 4 ATP paso 7 y 10- 1 ATP paso 3 3 ATP

E. 2 NADH + H+F. 2 PiruvatosG. 2 Lactatos menos los NADH + H+

Ciclo de Krebspiruvato

Acetil Co A

NAD+

NADH + H+CO2

citrato

succinato

oxaloacetato

2NAD+

2 NADH = H+

2 CO2

FAD

FADH2

NAD+

NADH + H+

GDP

GTPADP

ATP

ácidos grasosaminoácidos

aminoácidos

Ocurre en la mitocondria

Resumen – Formación de Acetil CoA

A.No usa O2 pero requiere O2 para ocurrir

B. Ocurre en la matriz de la mitocondria

C. No produce ATP

D. 2 NADH + H+

E. 2 CO2

F. 2 Acetil CoA

Resumen del Ciclo de Krebs

A.No usa O2 directamente pero requiere O2

B.Ocurre en la mitocondria

C.2 ATP (paso 5)

D.5 NADH + H+ (pasos 3,4 y 8)

E.2 FADH2 (paso 6)

F.6 CO2

Transporte de ElectronesNADH

Deshidrogenasa de NADH

CoQ

Citocromos

O + H2 = H2O

ADP + Pi

ADP + Pi

ADP + Pi

ATP

ATP

ATP

FADH2

Factores Limitantes del Metabolismo Celular

Vía Metabólica Enzima limitante Estimula Inhibe

Fosfágenos CPK ADP ATP

Glucólisis Fosfofructokinasa ADP,Pi,ph ATP,CPcitratoph

Ciclo de Krebs Deshidrogenasa de ADP, NAD, ATP, citrato Ca+ NADH

Transporte de Oxidasa de ADP, Pi ATP electrones citocromos

Intensidades de Ejercicio

• 90 – 100% --- Predomina ATP-PC

• 75 – 90% --- Predomina Glucólisis

• < 75% --- Predomina Oxidación

Basado en Capacidad Máxima del Individuo

Metabolismo de Grasas

Triglicéridos se rompen en –Ácidos Grasos y Glicerol

Ácidos grasos se rompen vía β-oxidaciónse convierte en Acetil CoA

Luego procede a NADH, FADH2 y CO2

Siempre hay balance entre uso de grasas y CHO

Metabolismo de Proteínas

Amino ácidos no son fuente deenergía preferida

Sólo se usan aeróbicamente y proveenentre 5-10% del total de ATP

Amino ácidos se rompen (de-aminación) y entran como Acetil CoA o piruvato

Triglicéridos Glucógeno Proteínas

Ácidos grasos Glicerol Glucosa Amino ácidos

Piruvato

Acetil CoA

Ciclo de Krebs

Contribución de Vías Metabólicas durante Ejercicio MáximoFunción de la Duración

Segundos Minutos

% Aeróbico 10 20 30 40 65 85 95 98 99

% Anaeróbico 90 80 70 60 35 15 5 2 1

10 30 60 2 4 10 30 60 120

Duración del Ejercicio Máximo

Duración y Contribución Energética

Kraemer, WJ. Essentials of Strength Training and Conditioning . Human Kinetics Pub. 2000.

Universidad de Montana – btc.montana.edu/olympics

Fuentes de Energía y su Uso

Deporte

SistemaFosfágeno

GlucólisisAnaeróbica

MetabolismoAeróbico

Béisbol Alto Bajo -

Baloncesto AltoModerado a

alto-

Boxeo Alto Alto -

Eventos de campo Alto - -

Gimnasia Alto Moderado -

Maratón - - Alto

Natación y carreras tipo sprint

AltoModerado a

alto-

Natación y carreras de fondo

-Moderado a

altoAlta

Tenis Alta - -

Voleibol Alto Moderado -

Lucha Olímpica Alto Alto -

Levantamiento Olímpico

Alto - -

Varios Deportes y la Contribución Metabólica

Suministro de Energía y Duración

Factores a Nivel Celular que Afectan el Uso del Sustrato

Disponibilidad del Sustrato

Reservas de glucógeno y lípidos en el músculo

Glucosa en la sangre

Lipólisis en tejido adiposo y ácidos grasos en la sangre

Flujo de sangre al músculo

Amino ácidos en el músculo

Disponibilidad de Oxígeno

Necesario para el transporte de electrones

Actividad de Enzimas

Concentración Retroalimentación pH

Nivel de Hormonas en el Plasma

Factores Externos que Influyen en el Uso de Sustrato

Ejercicio previo y Nutrición

Composición de las Fibras Musculares

Modalidad, intensidad y duración del ejercicio

Entrenamiento previo

Ambiente (temperatura, humedad, altura)

Drogas (cafeína, efedrina)

Gasto Energético

¿ Cómo se calcula ?

Calorimetría Directa

Calorimetría Indirecta -

Consumo de Oxígeno (VO2)

Comida + O2 ATP (función celular) + CO2 + H2O + CALOR

Calor

Depende de la Tasa Metabólica

1.Metabolismo Basal2.Actividad Física3.Efecto Termogénico de la Comida

Medido en Kilocalorías - kcal

Tasa de Intercambio Respiratorio - RER

RER = VCO2/VO2

Indica uso de Sustrato

CHO - 1.00Grasa - 0.71Proteína - 0.82Mixto - 0.85

OBLA o Umbral de Lactato

Representa punto donde se depende más del metabolismo Anaeróbico o cambia de aeróbico a anaeróbico.

50-60% VO2max

en no-atletas

70-90% VO2max

En atletas

Gráfica de Stephen Seiler, PhD Agder College, Noruega

Destino del Lactato Producido

1.Gluconeogénesis en el hígado (transportado en la sangre)

2. Ciclo de Krebs en el músculo activo

3. Gluconeogénesis o Ciclo de Krebs en músculono activo (transportado en la sangre)

Deuda de Oxígeno o EPOC

University of Colorado - Dr. Lynch

VO2

(l/min)

Reposo Ejercicio Recuperación

Déficit de O2

Deuda de O2

Estado Estable

Deuda de Oxígeno en EjercicioSub-máximo

Porción rápida

Porción lenta

Ejercicio sostenible con un consumo de oxígeno estable

Pago de la Deuda de Oxígeno

Oxígeno consumido sobre lo necesario luego del ejercicio y bajo condiciones de reposo

Fase Rápida

Re-establecimiento de las reservas de ATP y PCr

Fase Lenta

Remoción y utilización del ácido láctico

Recuperación de GlucógenoRecuperación de Glucógeno

FatigaFatiga Periférica (músculo)

Disponibilidad de Sustratos

GlucógenoPCrAcumulación de

MetabolitosÁcido lácticoIones de H+

(acidez)Mecanismo Contráctil

ElectrolitosCa++Fatiga Central

Bajo Nivel de Glucosa (SNC)

Acidez Metabólica

Acumulación de Ácido Láctico

Aumento de Iones de Hidrógeno – H+

Competencia de Ca++ y H+ por Troponina

Inhibición de la Contracción Muscular

Tétano Muscular – Calambres of Fatiga

Disminución en Producción de ATP

Fatiga Central - SNC

Disminución de Glucosa al SNC

Disminución en Concentración de ATP en SNC

Competencia por la Glucosa Sanguínea

Alteración del Abastecimiento Energético

Disminución en Precisión, Coordinación y Calidad de Decisión en la Ejecución

Rendimiento Deficiente