apuntes fisiología 1º bachillerato

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TEMA 1: METABOLISMO BASAL INTRODUCCIÓN AL METABOLISMO: es un conjunto de transformaciones físicas, químicas y biológicas que experimentan las sustancias introducidas o formadas en el organismo produciendo: una energía de potencial más bajo, desprendimiento de calor, y trabajo o actividad biológica. No todo el calor es energía perdida, ya que su incremento activa muchas reacciones. El calor se usa para poder mantener activados estos procesos de obtención de energía: FORMAS DE ESTUDIO DEL METABOLISMO: 1) Metabolismo material. Es el ajuste o balance entre los ingresos y salidas de las sustancias ingeridas. El metabolismo material de la ingesta de comida no es muy significativo, pero si por ejemplo, hacemos el estudio sobre un sólo componente o sustancia como puede ser el Hierro, resultan datos bastante útiles. 2) Metabolismo intermedio. Se utiliza en bioquímica para saber qué pasa con los compuestos y reacciones químicas. Debemos recordar que hay 2 grandes rutas: Anabólica, reacciones de biosíntesis de compuestos más complejos; Catabólica, degradación de compuestos más sencillos o también glucólisis. E.Potencial E.Util + E.Calórica

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Page 1: Apuntes Fisiología 1º Bachillerato

TEMA 1: METABOLISMO BASAL

INTRODUCCIÓN AL METABOLISMO: es un conjunto de

transformaciones físicas, químicas y biológicas que experimentan las

sustancias introducidas o formadas en el organismo produciendo: una energía

de potencial más bajo, desprendimiento de calor, y trabajo o actividad

biológica.

No todo el calor es energía perdida, ya que su incremento activa muchas

reacciones. El calor se usa para poder mantener activados estos procesos

de obtención de energía:

FORMAS DE ESTUDIO DEL METABOLISMO:

1) Metabolismo material. Es el ajuste o balance entre los ingresos y

salidas de las sustancias ingeridas. El metabolismo material de la

ingesta de comida no es muy significativo, pero si por ejemplo,

hacemos el estudio sobre un sólo componente o sustancia como

puede ser el Hierro, resultan datos bastante útiles.

2) Metabolismo intermedio. Se utiliza en bioquímica para saber qué

pasa con los compuestos y reacciones químicas. Debemos recordar

que hay 2 grandes rutas: Anabólica, reacciones de biosíntesis de

compuestos más complejos; Catabólica, degradación de compuestos

más sencillos o también glucólisis.

3) Metabolismo energético. Se centra en la producción de energía, es

decir, es el ajuste entre la energía tomada y eliminada, pues la E ni

se crea ni se destruye, se transforma (2ª ley de la termodinámica).

E.Potencial E.Util + E.Calórica

Page 2: Apuntes Fisiología 1º Bachillerato

¡¡¡¡IMPORTANTE!!!! Los equivalentes calóricos no son intercambiables desde

el punto de vista funcional, es decir, un aminoácido no es igual que una grasa,

etc.

METABOLISMO BASAL (RMB): el ritmo metabólico basal es el valor

mínimo de energía requerido para mantener el equilibrio vital o las funciones

vitales estando despiertos.

Las condiciones básales son las siguientes:

En reposo, acostado cómodamente, sin moverse.

Temperatura ambiental en situación de confort, aproximadamente a 20

grados.

Evitar las emociones.

Período postabortivo (no se ingieren alimentos durante 12 horas

previas).

Al ser esto muy pesado y estricto, en algunos casos se puede utilizar el

metabolismo de reposo como metabolismo basal (RMR), es muy similar.

Factores que modifican el metabolismo basal:

1. Tamaño o superficie corporal expresado en m2 de superficie. A

>tamaño>gasto.

2. Edad (en la madurez disminuye entre un 2-5% por década de vida). A

partir de los 25 años aproximadamente un 4% por década de vida, lo

cual produce la conocida obesidad silenciosa.

3. Sexo (5 a 10% menor en mujeres.) El metabolismo en los hombres a los

50 años ha descendido hasta 37,2 aproximadamente y en mujeres hasta

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Page 3: Apuntes Fisiología 1º Bachillerato

4. La actividad física. Las personas activas tienen >peso magro, por

ejemplo, los maratonianos tienen un MB entre 5-6% más alto y una

gasto energético también muy elevado.

5. La termogénesis de los alimentos (Acción Dinámico Específica = ADE).

La termogénesis depende del tipo de alimento que se ingiera, ya que al

comer se suceden una serie de procesos. Por ejemplo: la dieta mixta

el metabolismo entre un 10-12%, con lo cual hace que gaste energía;

dieta rica en grasas MB un 4%; las proteínas MB entre un 20-30%;

y los carbohidratos MB un 5-6%.

6. Condiciones ambientales . Cuando se producen cambios bruscos de

temperatura la secreción de tiroxina, lo cual desacopla ciertas

reacciones para producir calor; son casos en los que el frío, no en

microclimas. Hay varios estudios con diferentes puntos de vista; en

climas fríos existe una tendencia a engordar y es posible que se deba a

que se realice menos actividad física “estás aplastado”; algunos estudios

dicen que MB, otros dicen que hay una disminución. Pero lo que sí

está claro es el tema de la temperatura interna del núcleo y las vísceras

corporales; si la Ta interna, por cada grado el MB un 13%. El de la

Ta también aumenta las reacciones; si tenemos en cuenta que esto es lo

que pasa con el ejercicio, es favorable para algunas reacciones, pero si

se prolonga las proteínas se desnaturaliza.

7. Embarazo y lactancia . En el 5º mes el MB un 8%. Entre el 8-9º mes el

MB entre 14-33%. La lactancia es la responsable de un incremento

considerable de hasta un 33% del MB (aporte energético)

8. Hipoalimentación. Evidentemente el MB. Parte de esto se explica

porque cuando no como recurro a las reservas energéticas: primero tiro

de las grasas, glucógeno y carbohidratos, pero cuando se agotan tiro de

proteínas, que al descender, explica ¡junto a otros factores! el propio

del MB. Cuando como poco el organismo se adapta y por ello se

adelgaza, pero al el MB también ocurre que mis requerimientos son

menores y si quiero seguir perdiendo peso necesito reducir la ingesta. El

sueño profundo también el MB.

Page 4: Apuntes Fisiología 1º Bachillerato

9. Hormonas como alteración del MB: cuando hay hipotiroidismo, la

secreción de tiroxina y hay > tendencia a engordar porque su MB es

más bajo, pudiendo llegar a ser entre 25-40% más bajo; en el caso del

hipertiroidismo, del MB entre un 25-80% más alto(muy delgados), a

igualdad de condiciones pueden llegar a gastar casi el doble que otros.

Las disneas el MB un 20-80%, la leucemia entre 25-30%, las

policitemias (sangre muy viscosa) entre 20-40%, la anemia también, así

como ciertas sustancias como la cafeína, nicotina, un 13%. La

enfermedad de Addison relacionada con síntomas de

sobreentrenamiento descienden el MB; las medicinas depresoras y los

analgésicos también el MB y el tono muscular.

Page 5: Apuntes Fisiología 1º Bachillerato

TEMA 2: GASTO ENERGÉTICO

Es una forma de medición del metabolismo basal y del gasto energético

total.

MEDICIÓN DEL GASTO ENERGÉTICO: hay diferentes sistemas de

medición

1) Calorimetría directa: se trata de procedimientos que miden el calor.

a) Bombas calorimétricas. Es un sistema en el que se mide el

cambio de temperatura en el agua, al meter el O2 en un recipiente

cerrado y entrar en contacto con la comida. El calor producido por

el quemado del oxígeno calienta el agua que rodea al recipiente.

Estas bombas calorimétricas dan lugar a los equivalentes

mencionados anteriormente, que son el resultado de una

diferencia de temperatura del agua antes y después.

b) Calorimetría animal. Es una cámara similar a la anterior en la que

se mete un animal en contacto con el hielo. El sistema utilizado es

la fundición de hielo y el cálculo del calor producido.

c) Calorimetría adiabática. Consiste en medir el calor producido en

unas cámaras controlando la temperatura de entrada, el oxígeno

y otros elementos, y por último, separando el agua del vapor

producido al respirar obtenemos la temperatura de salida. Es un

sistema cerrado.

2) Calorimetría indirecta: no se mide calor sino VO2 y O2.

a) Cámaras respiratorias. Es el sistema más sencillo de calorimetría

directa, entre 4 paredes de estaño, cinc y madera. Es uno de los

sistemas más sencillos porque no interesa el calor desprendido

sino captar el CO2 , eliminar el agua, midiendo el O2 que entra.

b) Circuito abierto. No tomamos siempre el mismo aire, es aire

atmosférico; se trata de tomar aire del ambiente e introducirlo en

el circuito. El sistema más conocido es el de las bolsas o sacos

de Douglas. Vol. Aire tomado / Vol. Aire espirado.

c) Circuito cerrado. Un espirómetro. Un sujeto respira por una

mascarilla que tiene un juego de válvulas que registran en su

tambor rotatorio la cantidad de O2 consumida.

Page 6: Apuntes Fisiología 1º Bachillerato

Hay otras alternativas como el espirómetro de Mast-Blanc, para medir

durante el ejercicio, porque los otros sistemas son muy aparatosos y no

permiten realizar actividad física al mismo tiempo. Se trata de un sistema

abierto. Otros sistemas abiertos constan de.

ESTIMACIÓN DEL GASTO ENERGÉTICO: el procedimiento de

encuestas se usa cuando se realiza la estimación del gasto energético en una

población determinada. Es un cuestionario en el que se refleja lo que has

realizado durante todo el día y finalmente se mide el nivel de actividad a lo

largo de la semana. Estos datos se relacionan con unas tablas y así pueden

conocer el gasto energético; pero al existir un nivel de error muy grande, se

suma el gasto diario y se divide por 7 porque la actividad es distinta cada día.

Normograma es un gráfico que procede de la relación matemática entre

talla y peso; se utilizará para conocer la superficie corporal.

Una parte del gasto energético diario es el metabolismo basal; algunos

métodos de estimación del metabolismo basal o MR (ritmo metabólico) son:

I. AREA SUPERFICIAL (AS):

MR Hombres: AS x 38Kcal/h x 24h.

MR Mujeres: AS x 35Kcal/h x 24h

II. ESTIMACIÓN RÁPIDA. (Individuos de composición normal):

INTERFASE PARA LA COMPUTADORA

MEDIDOR DEL FLUJO

CÁMARA MEZCLADORA DEL AIRE ESPIRADO

ANALIZADOR DE CO2ANALIZADOR DE OXÍGENO

Page 7: Apuntes Fisiología 1º Bachillerato

MR Hombres: 22 x Peso Corporal (Kg)

MR Mujeres: 24,2 x Peso Corporal (Kg)

III. PESO MAGRO (PM): este método se utiliza si por ejemplo la masa

magra de una persona es mucho mayor que la de otra pero el peso total

es el mismo, subestima el gasto energético del primero. Aquí la

corrección para las mujeres se hace por su cantidad de grasas, al utilizar

sólo el peso magro nos quitamos esa diferencia entre hombres y

mujeres. Pmagro = Ptotal – Pgraso. Ej: 100 – 20 = 80 Kg Pmagro

MR = 1,3Kcalxh-1 x Kg-1 x PM x 24h

IV. ECUACIÓN DE HARRIS-BENEDICT:

MR Hombres: 66,473 + 13,71(PC) +5,033(Talla) - 6,755(Edad)

MR Mujeres: 655,0955 + 9,463(PC) + 1,8496(Talla) - 4,6756(Edad)

EL EQUILIBRIO ENERGÉTICO: es necesario que exista este equilibrio

entre el aporte energético y el gasto energético porque si el aporte es mayor o

menor se rompe dicho equilibrio:

DESVIACIÓN DEL METABOLISMO BASAL:

Page 8: Apuntes Fisiología 1º Bachillerato

GASTO ENERGÉTICO TOTAL: se considera que el gasto energético

total es el resultado de RMB + termogénesis de los alimentos (10%) + actividad

física.

MET: 1 MET es el equivalente al gasto en consumo de O2 por Kg de

peso3,5ml/min

1 MET3,5ml/min

10 METs35ml/min

Es importante distinguir entre gasto energético total y gasto energético

neto; si por ejemplo el RMB es de 1 MET y el GE total es de 10 METs, el GE

neto sería 10–1=9 METs.

EL GASTO ENERGÉTICO DURANTE LA ACTIVIDAD FÍSICA: hay que

destacar que la actividad física es el factor que aumenta más el gasto

energético.

Tanto intensidad, como duración y velocidad el gasto energético.

Tamaño y masa muscular implicada: a > tamaño y > masa muscular

implicada, el gasto energético también será mayor.

Fatiga: si unas fibras se fatigan, se reclutan otras menos eficientes para

ese ejercicio, lo cual significa que con la misma intensidad se gasta más

en situaciones de fatiga.

Page 9: Apuntes Fisiología 1º Bachillerato

Condiciones ambientales: en principio con el frío hay mayor gasto

energético.

Economía o eficiencia de la actividad (destreza): cuanta mayor destreza

se haya desarrollado menor será el gasto.

GRÁFICO: observamos que el trabajo desarrollado por un ciclista o un nadador

en un ergómetro puede llegar a las 24 Kcal/min ó 101 Mets (KJ/min):

Como vemos en esta gráfica, no todo el mundo trabajando a la misma

intensidad o FC tiene el mismo gasto cardiaco (VO2). Dependiendo del nivel de

entrenamiento y de las capacidades personales la relación entre FC e

intensidad son diferentes. Observamos en el gráfico que un ciclista, corredor de

fondo o nadador puede alcanzar un gasto de hasta 24 Kcal/min (Cal=Kcal) ó

101 METs; mientras que caminar a 5 Kms/h puede generar un gasto de 5

Kcal/min ó 21 METs.

Clasificaciones:

Ejercicio ligero. El gasto energético aumenta entre un 40 - 60%. (x3) H = 1,6 -

3,9 METS; M = 1,2 - 2,7. Moderado: H = 4,0 - 5,9 METS; M = 2,8 - 4,3 METS.

Ejercicio pesado. El gasto aumenta entre un 60 - 80%. (x 6 - 8) H = 6,0 - 7,9

METS; M = 4,4 - 5,9 METS. Muy fuerte. H = 8,0 - 9,9 METS; M = 6,0 - 7,5

METS.

Ejercicio Máximo. El gasto energético aumenta incluso a más del 100%. (x 9 -

10) H = 10 ó más METS; M = 7,6 ó más METS.

El ajuste del gasto energético en mayores de 25 años es un aumento de entre

2 y 5% por década.

GRÁFICA: Relación entre Frecuencia cardiaca y Consumo de O2 en tapiz

rodante.

Observamos la relación entre 2 sujetos a y b, uno entrenado y otro

normal; podemos ver que no trabajan a la misma intensidad, y si lo hacen no

gastan lo mismo.

GRÁFICA: Walking – Running.

En teoría, hasta un punto determinado de velocidad (8km/h) el coste

energético es el mismo, pero a > velocidad lo gasto antes. Pero al subir la

Page 10: Apuntes Fisiología 1º Bachillerato

intensidad del ejercicio a más de 8km/h (en hombres, en mujeres un poco

menos) sería más eficaz empezar a correr.

GRÁFICA: Relación entre Masa corporal y Consumo de O2 andando.

Cuanto mayor peso corporal el gasto energético es mayor.

EFICIENCIA MECÁNICA Y ECONOMÍA: en primer lugar debemos saber

qué significan cada uno de estos 2 términos:

Eficiencia mecánica: es la relación existente entre la Energía producida y la

Energía gastada. En humanos, es la relación de Energía requerida para un

trabajo y el trabajo realizado. Ej: 50mL→ 25% se transforma en energía

mecánica o trabajo.

Economía del movimiento: o economía del trabajo, es la Energía requerida

(normalmente VO2) para mantener una velocidad constante. Es complicado de

medir porque no toda la Energía se traduce en trabajo mecánico (por ejemplo

los ejercicios isométricos).

EFICIENCIA BRUTA = [TRABAJO REALIZADO / ENERGÍA GASTADA] X

100

Por ejemplo: EB = [427kg/min / 1 litro x2134] x 100 = [427 / 2134] x 100 = 0,2 x

100 = 20%

GASTOS NETOS:

EFICIENCIA NETA = [TRABAJO REALIZADO / GE total – GE reposo] x 100

GASTO ENERGÉTICO CAMINANDO: debemos tener en cuenta

diversos factores:

La influencia de la masa corporal. Entre 36 – 91kg de masa corporal el

gasto es muy parecido pero fuera de estos valores hay variaciones;

cuanta mayor masa mayor gasto también.

Los terrenos y superficies. Por ejemplo en la arena suelta hay mayor

gasto que en suelos duros. En nieve dura el coste es moderado de 1,36

pero en nieve blanda el coste puede triplicarse.

Calzado. Es interesante saber que un incremento de 1,4% de peso en

los tobillos produce un aumento del consumo de O2 del 8%; mucho más

Page 11: Apuntes Fisiología 1º Bachillerato

que si llevamos peso lastrado sobre el hombro por ejemplo, es un gasto

de 6 veces más de lo normal. 100 grs más de peso en cada zapato

puede hacer que el coste energético de la marcha sea el mismo que el

que ocasiona la carrera.

Llevar peso en manos o tobillos. Si llevo los pesos en las manos o voy

braceando, también aumento el consumo energético, pero es importante

detectar personas para las que no es aconsejable como por ejemplo

aquellas que tengan artrosis en los dedos (mejor muñequeras que

mancuernas) ¡CUIDADO CON EL DP, doble producto ó índice de

tensión modificada! Los pesos en las manos en la marcha pueden

producir un gran riesgo cardiovascular en ciertas personas.

GRÁFICA: DP = FC x PAS

Puede llegar un momento en que la exigencia de O2 para el corazón sea

excesiva y por problemas coronarios sea peligrosa esta actividad.

GRÁFICA: 1 Diferencia entre ejercicios de brazos y de piernas.

Para el mismo gasto energético la FC es mayor en ejercicio con brazos

que con las piernas.

GRÁFICA: 2 Diferencia entre ejercicios de brazos y de piernas. Lo mismo

ocurre con la presión arterial sistólica PAS, que para una misma presión

sistólica la frecuencia cardiaca es mayor en ejercicios con brazos que en

ejercicios con piernas:

Marcha atlética. Una curiosa conclusión es que para perder peso por

ejemplo es más interesante la marcha que la carrera (en el caso de que

tengan problemas articulares) porque hay menor impacto en las rodillas

y el gasto puede ser muy parecido.

Page 12: Apuntes Fisiología 1º Bachillerato

GRÁFICA: Economía caminando cuesta abajo.

Cuando la pendiente aumenta se invierte la relación.

GRÁFICA: Gasto de la marcha a diferentes velocidades.

Observamos que en esta gráfica llega un momento (8Km/h) en el que la

curva es lineal y ascendente con mucha pendiente, a este valor se le denomina

“velocidad de cambio”; llegado este momento es más eficiente empezar a

correr, es un punto de ruptura en el que el coste se multiplica por 2. Hay gente

que dice que esta prueba es absurda para ver los resultados de nadadores o

atletas, pero puede resultar interesante porque permite ver las adaptaciones de

su entrenamiento específico y el contraste entre las mejoras de cada

entrenamiento. Los mejores marchadores del mundo consiguen los mismos

valores de consumo de O2 caminando que corriendo.

GASTO ENERGÉTICO DE LA CARRERA:

o Economía corriendo deprisa o despacio. Se considera que la economía

es similar (hablamos de gasto neto, el gasto por unidad de tiempo es

mayor si voy más deprisa). En hombres una velocidad alta es cuando se

pasa por encima del Umbral anaeróbico y la eficiencia se modifica.

También hay una velocidad mínima porque si es muy pequeña es más

eficaz ir más deprisa (iríamos caminando, no corriendo), debe haber una

velocidad de cambio.

o Valores del coste energético neto. Si hablamos de una misma distancia,

el gasto neto es similar corriendo muy despacio o corriendo muy deprisa,

pero en este último caso gasto más por unidad de tiempo.

o GRAFICA: Longitud y frecuencia de la zancada. Diferencias entre la

carrera y la marcha. Observamos que en la marcha hay mayor

pendiente en la frecuencia de zancada que en la longitud; en la carrera

pasa al contrario hasta determinada velocidad, en la cual las pendientes

Page 13: Apuntes Fisiología 1º Bachillerato

se van igualando y pasada una velocidad mayor aumenta la pendiente

de la frecuencia de zancada y se invierte ligeramente la de la longitud.

o GRÁFICAS 1 y 2: Economía dependiendo de la longitud de la

zancada.

En estas 2 gráficas lo más importante es que hay una longitud óptima: en la

1(más rápida) es 135cm y en la 2(menos rápida) es de 146cm. Si varía la

longitud de la zancada es posible que el sujeto gaste más de lo que deba,

es lo que puede pasar cuando el entrenador te dice “¡alarga el paso!”

o GRÁFICA: Economía de la carrera niños VS adultos.

Las chicas gastan más energía (hasta un 20% más) que los chicos a una

velocidad determinada. En general los niños son menos económicos que los

adultos, los valores de O2 submáximos (a velocidades de 202m/min)

disminuyen con la edad; los valores máximos de consumo de O2 más o menos

se mantienen con los años. Las causas de estas diferencias entre adultos y

niños son: las diferencias en superficie corporal, en la frecuencia y en la

longitud de las zancadas(antropometría y mecánica).

Causas esgrimidas en la economía de la carrera de adultos respecto a niños:

- Razón mayor de superficie a masa corporal. Se explica por la

capacidad de sudoración; en condiciones ambientales extremas

los niños están en peores condiciones que los adultos. Es difícil

de demostrar, de hecho, según esta teoría en condiciones neutras

los niños deberían estar mejor que los adultos y no es así.

- En niños hay una mayor frecuencia de zancada y menor longitud.

GRÁFICA: Tiempos en correr una milla a diferentes edades.

Observamos que los niños realizan tiempos más bajos; hay un

estancamiento en las niñas en la mejora de los tiempos entre los 11 y 12 años

debido a la aparición de la menstruación.

Page 14: Apuntes Fisiología 1º Bachillerato

GRÁFICA: Carrera a máxima velocidad en relación a la altura para chicos y

chicas de diferente edad. Participaron casi 100.000 sujetos.

Ni en los chicos ni en chicas de 11 y 12 años existen diferencias

significativas en la velocidad en relación con la altura; pero en chicos de 15 y

16 años cuanta mayor estatura mayor velocidad son capaces de desarrollar.

MUJERES: con diferentes tallas los tiempos medios de velocidad máxima se

mantienen constantes. La talla no influye en exceso en la velocidad máxima. La

pubertad apenas influye.

HOMBRES: su maduración es más tardía (pubertad). De 12 a 18 años los

niños se están desarrollando. De 11 a 13 la relación de influencia de la talla con

la velocidad máxima es mínima. De 14 a 18 años existe una relación entre la

talla y la velocidad, los más altos desarrollan una velocidad mayor. La razón es

que los chicos están experimentando la pubertad(↑ del desarrollo de fuerza ,

VO2 , etc). Los sujetos que han experimentado la pubertad, presentan un

desarrollo mayor y una maduración del SN (Edad biológica).

ECONOMÍA DE LA CARRERA: ENTRENADOS VS NO ENTRENADOS:

A velocidades predeterminadas adolescentes y adultos corren con

menor gasto energético si están entrenados (a la misma edad)

Los fondistas tienen entre un 5-10% menor gasto energético que los

medio fondistas.

No se producen variaciones día a día.

Probable similitud para sexos.

Consumo de O2 submáximo (268m/min) y tiempo en 10km. Ver gráfica y

buscar las correlaciones de Spearman(r=0,82) y el coeficiente de

determinación (r2=0,64).

GRÁFICA: Volumen de O2 – Intensidad: D = carga máxima; A, B y C =

cargas submáximas; E = cargas supramáximas

Page 15: Apuntes Fisiología 1º Bachillerato

Resistencia del aire. Cuando tenemos el aire de cara aumenta el gasto y

en ello influyen además otros factores: densidad del aire(es menor a

mayor altitud que al nivel del mar), superficie presentada del corredor, el

cuadrado de la velocidad (un incremento en el mismo se traducirá en un

coste mayor). Por ello en ciertos deportes son esenciales las posiciones

aerodinámicas o el ir detrás (drafting), son posiciones que disminuyen

mucho el coste energético.

GASTO ENERGÉTICO NADANDO:

En natación hay mayor coste energético y arrastre. Cuesta más ir a una

determinada velocidad en comparación con la carrera. Hay que tener en cuenta

las fuerzas de arrastre y la flotación, que suponen un mayor gasto energético

en natación pues son el coste para superar la gravedad aunque sea menor en

el medio acuático; y por otro lado, por sí solas las fuerzas de arrastre, que se

ven limitadas por la resistencia al avance(penetrar en el agua ) y por el efecto

de succión en la parte posterior del nadador.

El coste energético para penetrar en el agua es mayor que el necesario

para penetrar en el aire. Para medir este gasto se utiliza un canal de nado, con

una serie de aparatos que nos medirán el VO2, y por tanto, el gasto energético.

Otros sistemas más baratos consisten en utilizar piscinas comunes, colocando

un lastre en el nadador cuyo objetivo será nadar y mantenerse en el sitio

(sistema de poleas o un tensor); el aparato registrará la tensión que ejerce el

nadador con su actividad.

En cuanto a las fuerzas de arrastre, decir que son la capacidad del

nadador para penetrar en el agua. Dependen de varios factores:

Viscosidad del fluido.

Superficie que se presenta en la penetración. Se buscan

posiciones hidrodinámicas, que favorecen la flotación y la

penetración.

Velocidad de nado. Cuanto mayor sea la velocidad también serán

mayores las fuerzas que se oponen al movimiento, es decir,

según aumenta la velocidad también aumentan las fuerzas que

hay que superar, y por tanto, el gasto energético. Hay una

relación curvilínea entre la resistencia al avance y la velocidad; la

velocidad produce un aumento del gasto energético al cuadrado.

Page 16: Apuntes Fisiología 1º Bachillerato

Velocidad de nado y destreza. Cuanto mayor es la destreza

menor será el gasto energético a una determinada velocidad de

nado alta. El nadador transmite sus fuerzas a través de sus

movimientos, cuanto mayor control de los mismos menor gasto

energético.

Temperatura del agua. También afecta al consumo de O2. Por

debajo de 25 ºC se produce un estrés fisiológico. Cuando me

muevo el agua circula mucho más alrededor de mi cuerpo, parte

de la energía se utilizará para mantener la temperatura interna.

Observamos en la siguiente gráfica que el nado en agua fría es

más costoso y por tanto menos eficiente. A 33 ºC es la situación

en este estudio que permitió nadar más deprisa con un VO2

menor. Por tanto, cuanto menor es la Tª, a > velocidad de nado >

VO2 que si la Tª del agua fuese más alta:

Magros. Están en peores condiciones que los menos magros,

pierden más rápidamente el calor que los que poseen más grasa

corporal. Por ello, parte de su energía se perderá en mantener su

Tª corporal interna constante. Además, la grasa también aumenta

el componente de flotabilidad. Si se debe permanecer mucho

tiempo en el agua este aspecto es fundamental(mantenimiento de

la Tª corporal).

Tiritar para mantener la Tª consiste en movimientos que ayudan a

mantener la Tª interna.

Pruebas largas. La temperatura óptima sería entre 28 y 30ºC.

Efectos de la flotabilidad. Personas con > proporción en grasa

corporal mejoran su flotabilidad. Las mujeres tienen una >

flotabilidad que los hombres y gastan menos energía; además la

superficie que presentan a la penetración también será menor. La

distribución de la grasa corporal en las mujeres se centra en las

piernas y en los brazos y por tanto es más equitativa y les

favorece al flotar las piernas y brazos con más facilidad. Sin

Page 17: Apuntes Fisiología 1º Bachillerato

embargo, en los hombres la distribución de la grasa corporal se

centra en el abdomen, es menos equitativa.

Por otro lado, a un mismo gasto energético nadan más deprisa los

entrenados, son más económicos, sobre todo a grandes velocidades; nadando

despacio las diferencias son menores. El consumo de O2 subirá

proporcionalmente a la velocidad, hasta un valor en el que no puede subir más

(se aplana), ya que estamos llegando al máximo. El estilo más eficiente es el

crol, posteriormente la espalda y, por último la braza, que sería el menos

económico.

TAPIZ RODANTE VS PISTA: ¿Es similar el gasto energético? En

realidad existen pequeñas diferencias, en horizontal el gasto es

prácticamente el mismo, pero con inclinación el gasto varía porque en el

tapiz los músculos no se contraen igual, ya que se centran más en

equilibrar, al contrario que en pista que impulsan más. Pero con unos

rangos de exigencia determinados las variaciones son pequeñas.

CARRERA DE MARATÓN: No sólo es necesario un consumo de O2 alto

de 80-90% sino mantenerlo durante más de 2 horas. El requerimiento es

de 2300-2400 cal. Hay que tener cuidado al predecir el rendimiento

porque el consumo de O2 máximo no es del todo fiable. Por ejemplo, si

tienes un enfermo cardiaco puedes obtener un 100% del consumo

máximo, puedes pensar que es estupendo pero en realidad puede ser

que su máximo sea muy bajo, o sea, que puede mantener 2h su máximo

pero andando, ya que está en su pico. Por tanto no sólo es importante

que sea capaz de mantener el 80-90% de la intensidad sino que el

consumo sea alto también, es decir, que su umbral anaeróbico sea alto.

GASTO ENERGÉTICO DIARIO:

EQUILIBRIO TÉRMICO: es el equilibrio entre el aporte energético y el gasto

energético, si se rompe dicho equilibrio.

EQUILIBRIO ENERGÉTICO: si debemos modificar el peso corporal, durante el

crecimiento o durante el embarazo, debe existir un aporte energético que

Page 18: Apuntes Fisiología 1º Bachillerato

equilibre ese gasto adicional. Si este equilibrio se rompe se constituye un

método de reserva para el organismo (se puede engordar) o puede existir un

defecto de alimentación, con lo que el organismo deberá utilizar esas reservas

energéticas (se puede adelgazar).

PRÁCTICA: ESTIMACIÓN DEL GASTO ENERGÉTICO DIARIO.

Pasos a seguir:

1. Registro diario de actividades y tiempo empleado, los 7 días de la

semana(forma abreviada=categorías)

Sujeto A) Mujer de 25 años, sedentaria, 60Kg, 20% de grasa corporal y 170cm.

Sujeto B) Mujer de 25 años, activa, 60Kg, 15% de grasa corporal y 170cm.

2. Cálculo promedio de la actividad diaria.Tiempos x coeficientes (24

horas). Añadiendo coeficientes si resulta necesario.

3. Cálculo del gasto energético diario. Cociente promedio de actividad x

RMR.

4. Cálculo del gasto semanal.

5. Cálculo del gasto promedio diario. Gasto semanal total.

6. Porcentaje del gasto energético diario en relación al RMR. RMR/gasto

energético diario total.

Para llevar a cabo todos estos pasos es más fácil un ejemplo práctico. En

primer lugar debemos conocer la estimación del gasto energético diario:

ACTIVIDAD MÚLTIPLO DEL RMR

Reposo(dormir, ver la TV) 1

Muy ligero(conducir, escribir a

máquina)

1,5

Ligero(caminar, bolos, golf) 2,5

Moderado(ciclismo, tenis, bailar) 5

Pesado(subir cuestas, deportes

activos)

7

Sujeto A) Descansa 12h....................................................... x 1 = 12

Actividad muy ligera 10h....................................................... x 1,5 = 15

Actividad ligera 2h................................................................ x 2,5 = 5 (12 + 15

+ 5 = 32)

Page 19: Apuntes Fisiología 1º Bachillerato

Para sacar el coeficiente promedio de actividad dividimos 32 / 24h = 1,33. Por

tanto, si le restamos el 1 correspondiente al RMR, 1,33 –1 = 0,33, sacamos un

porcentaje 0,33 x 100 = 33%, que quiere decir que aumenta su metabolismo de

reposo en un 33%.

Posteriormente obtenemos su PESO MAGRO: 60Kg – 12Kg (peso graso, el

20% del total) = 48Kg.

Una vez que tenemos el peso magro obtenemos la estimación del

metabolismo basal de reposo: 1,3(coeficiente de la fórmula del peso magro)

x 48Kg x 24h = 1498 Kcal/dia

Con los datos sabremos el gasto total diario: 1498 x 1,33(coeficiente

promedio) = 1992,34 Kcal

Sujeto B) Descansa 8h................................................... x 1 = 8

Actividad muy ligera 8h.................................................. x 1,5 = 12

Actividad ligera 4h.......................................................... x 2,5 = 10

Actividad moderada 2h................................................... x 5 = 10

Actividad pesada 2h........................................................ x 7 = 14

(8+12+10+10+14 = 54)

Coeficiente promedio: 54 / 24h = 2,25. 2,25 – 1 = 1,25 x 100 = 125% aumenta

su metabolismo de reposo.

PESO MAGRO: 60Kg - 9Kg (15% del total) = 51Kg.

Estimación del metabolismo basal de reposo: RMR= 1,3 x 51 x 24 = 1591,2

Kcal/dia

Gasto total diario: 1591,2 x 2,25 = 3580,2 Kcal/dia

OTROS PROCEDIMIENTOS:

Registro de actividades: tiempo y gasto.

METs: 3,5 ml/Kg/min

Conversión del gasto o coeficientes: 1 – 0,9 Kcal/Kg/h

Gasto metabólico hombres: 1 Kcal/Kg/h

Gasto metabólico mujeres: 0,9 Kcal/Kg/h

Page 20: Apuntes Fisiología 1º Bachillerato

CRITERIOS PARA VALORAR LA GRASA CORPORAL:

Muchas veces se confunde la salud con los criterios estéticos. En general, las

personas obesas tiene mayor cantidad de grasa en sangre (triglicéridos,

colesterol), muchos obesos terminan siendo diabéticos tipo II o con intolerancia

de glucosa.

Limitaciones de tablas relacionadas con la altura-peso. Estas tablas

se realizaron de tal manera que las compañías de seguros pudieran

establecer las primas en función de las incidencias de ciertas

enfermedades (años 50). En los 70 estas tablas establecen unos

criterios de peso y altura mayores que anteriormente. El problema es

que establecían un baremo único en función de la talla y en realidad

existen esqueletos, masas musculares y constituciones muy diferentes.

Ya existen tablas en función de la constitución corporal del sujeto.

Índice de Quetelec: cuidado, tener en cuenta que no es un porcentaje

sino un valor numérico para diferenciar en grados.

Índice de masa corporal = PESO CORPORAL / TALLA2 (m2).

Ejemplo: 55Kg / (1,69m)2 = 19,23 que corresponde al índice de masa corporal

normal.

GRADOS ó GRUPOS Indice NominaciónGrado 1 15 – 18,9 Subpeso o déficit

Grado 2 < 15 Demacración

Grupo 0 19 – 24,9 Normal

Grupo I 25 – 29,9 Sobrepeso

Grupo II 30 – 39,9 Obesidad

Grupo III > 40 Obesidad morbosa