calorimetría, cociente respiratorio, deuda de oxigeno umbral anaerobio

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análisis de la deuda de oxígeno en el sistema respiratorio al hacer ejercicio

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CALORIMETRA (Wilmore Fisiologa del esfuerxo y del deporte.5ta edicin)La medicin de la utilizacin de energa durante el ejercicio; es un mtodo de laboratorio utilizado para calcular el ritmo y la intensidad del consumo enrgetico cuando el cuerpo est en reposo y durante el ejercicio. Calorimetra directa: medicin de la produccin de calor de nuestro cuerpo. El calormetro fue diseado por Zuntz y Hagemann. Es una cmara aislada hermticamente, sus paredes contienen tuberas de cobre por las cuales pasa el agua. Se registra el cambio de temperatura del agua y de los cambios de temperatura en el aire que entra y sale de la cmara al respirar. Dichos cambios se deben al calor que genera el cuerpo. Se usan los valores restantes para calcular nuestro metabolismo. La ventaja de stos es que miden el calor directamente.

Calorimetra indirecta:El metabolismo de la glucosa y de las grasas depende de la disponibilidad de O2, al mismo tiempo que produce CO2 y agua. La cantidad de O2 y CO2 intercambiada en los pulmones normalmente iguala a la usada y liberada por los tejidos del cuerpo.

A ste se le considera un mtodo de estimacin del consumo energtico llamado calorimetra indirecta. Mide la cantidad de CO2 liberado (VCO2) y de oxgeno consumido (VO2). La proporcin entre stos se le llama relacin de intercambio respiratorio (R). R=VCO2/VO2 R en reposo=0.78-0.80En general, la cantidad de oxgeno necesario para oxidar completamente una molcula de hidratos de carbono o de grasa es proporcional a la cantidad de carbono existente en dicho combustible.

COCIENTE RESPIRATORIO(Guyton. Tratado de fisiologa) El transporte normal de O2 desde los pulmones a los tejidos es de 5ml/100ml de sangre, mientras el de CO2 de tejidos a pulmones es de 4ml/100ml de sangre. As, en condiciones normales de reposo slo se elimina a travs de los pulmones una cantidad de CO2 que es cerca del 82% de la cantidad de O2 que captan los pulmones. Cociente de intercambio respiratorio (R): es el cociente de la produccin de CO2 respecto a la captacin de O2.R= Tasa de produccin de CO2 _______________________Tasa de captacin de O2

El valor de R cambia cuando:Una persona utiliza solo carbohidratos para el metabolismo corporal (R aumenta hasta 1).Una persona utiliza solo grasa para obtener energa metablica (R disminuye hasta 0.7)

DEUDA DE OXGENO. UMBRAL ANAEROBIO(Wilmore Fisiologa del esfuerxo y del deporte.5ta edicin)Cuando iniciamos el ejercicio, nuestro sistema de transporte de oxgeno (respiracin y circulacin) no aporta inmediatamente la cantidad necesaria de oxgeno a los msculos activos. Nuestro consumo de oxgeno necesita de varios minutos para alcanzar el nivel requerido (estado de equilibrio) en el que los procesos aerbicos son plenamente funcionales, pero las necesidades de O2 por parte del cuerpo aumentan notablemente en el momento en que comienza el ejercicio. Como las necesidades y aporte de oxgeno difieren durante la transicin de estado de reposo al de ejercicio, nuestro cuerpo incurre en dficit de O2.

El dficit de O2 se calcula como la diferencia entre O2 requerido para un ritmo determinado de esfuerzo (edo. de equilibrio) y el O2 verdaderamente consumido. A pesar de dicho dficit, nuestros msculos an generan el ATP necesario a travs de los caminos anaerbicos. Durante los minutos iniciales de la recuperacin, la demanda de O2 no disminuye de inmediato. En lugar de esto, el consumo de O2 permanece elevado temporalmente. ste exceso de consumo que suele requerirse cuando se est en reposo se ha denominado deuda de oxgeno.La curva de exceso de ejercicio tiene una explicacin sencilla: en la fase inicial del ejercicio se toma algo de oxgeno de las reservas del mismo (hb y mioglobina). Este O2 debe reponerse durante la recuperacin. Asimismo, la respiracin sigue siendo elevada temporalmente despus del ejercicio, en parte como un esfuerzo para eliminar el CO2 que se ha acumulado en los tejidos como subproducto del metabolismo. La temperatura del cuerpo se eleva, lo cual mantiene elevados los ritmos metablicos y respiratorios, requiriendo as ms O2, y los niveles elevados de noradrenalina y adrenalina en ejercicio tienen efectos similares.

DEUDA DE OXGENO. UMBRAL ANAEROBIO Consumo De Oxgeno En reposo el consumo de oxgeno es, en promedio, del orden de 200-250 ml/min. (STPD) con un cociente respiratorio R=0,82 y un equivalente calrico para el oxgeno de 4,83 kcal/l, lo que lleva a un metabolismo basal de 58-72 kcal /hora.DEUDA DE OXGENO Cuando se inicia un ejercicio, incluso ligero, y se mantiene de forma estable durante algn tiempo, el consumo de oxgeno aumenta de manera inmediata pero hasta que no transcurren unos minutos no se estaciona en el nivel que corresponde al del ejercicio que se est realizando. Durante este intervalo se incurre en lo que se denomina deuda de oxgeno o dficit de oxgeno ya que el consumo de oxgeno es insuficiente para los requerimientos metablicos en ese periodo de tiempo. El valor de la deuda de oxgeno ser la diferencia entre el consumo de oxgeno necesario para mantener la situacin de ejercicio de manera estable y el consumo de oxgeno producido. Al finalizar el ejercicio se repara la deuda de oxgeno manteniendo el consumo de oxgeno por encima del necesario en reposo durante un cierto tiempo. Durante la fase inicial en la que el oxgeno inspirado no es suficiente para suplir el gasto energtico se hace uso de otras fuentes de energa que son:a) Compuestos de alta energa almacenados en el msculo en actividad como ATP y fosfato de creatina.b) Oxgeno almacenado en la sangre y en la mioglobina muscular.c) Glucgeno muscular y glucosa sangunea que resintetizan compuestos de alta energa va gliclisis anaerobia y por lo tanto sin requerir oxgeno. Esto dar lugar a la acumulacin de cido lctico que formar lactato e hidrogeniones que difundirn a la sangre aumentando los niveles de lactato y disminuyendo el pH (que es un potente estimulante de la ventilacin) Al finalizar el ejercicio se repara la deuda de oxgeno ya que los almacenes de compuestos de alta energa se reponen, el glucgeno se resintetiza y el lactato entra en el ciclo del cido ctrico oxidndose a CO2y H2O. Todo esto explica el mantenimiento elevado del consumo de oxgeno durante la fase de reparacin de la deuda de oxgeno.La deuda de oxgeno no se debe a que el sistema respiratorio sea incapaz de proporcionar oxgeno suficiente a los tejidos ya que ocurre incluso con ejercicio ligero. De hecho, incurrir en deuda es el mecanismo para incrementar el consumo de oxgeno y ste permanece elevado hasta que se repara la deuda.

Umbral anaerbico. El consumo de oxgeno aumenta con la intensidad del ejercicio y mientras ste no sobrepase cierta intensidad se llega a una situacin estable en la que el sistema respiratorio y cardiovascular aportan el oxgeno necesario a los tejidos (gracias a que aumentan su funcionamiento). Cuando la intensidad del ejercicio es muy alta llega un momento en que el sistema de transporte de oxgeno es incapaz de proporcionar todo el oxgeno que requiere el metabolismo aerobio y entonces se produce un incremento del metabolismo anaerobio que se detecta por el incremento en la produccin de cido lctico, que se refleja en un incremento de los niveles de lactato en sangre. Cuando esto ocurre se dice que se ha alcanzado el umbral anaerobio en el ejercicio. El momento en que esto ocurre depende no slo de la intensidad del ejercicio sino de factores como la altitud, temperatura ambiente y nivel de entrenamiento del sujeto que hace el ejercicio. Conforme el ejercicio aumenta de intensidad (>200 W) los niveles de lactato en sangre van aumentando hasta que se llega a un nivel (>1g/l) que provoca suficiente malestar como para tener que interrumpir el ejercicio. Tanto la intensidad del ejercicio como la tolerancia al incremento de lactato en sangre dependen del nivel de entrenamiento. La oxidacin del lactato que tiene lugar despus de cesar el ejercicio forma parte del pago de la deuda de oxgeno.