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FISIOLOGIA DEL DEPORTE Y

ERGOESPIROMETRÍAMaster en Ingeniería Biomédica

Chiara Dal Zovo – Enrique Pérez Rizo

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Introducción

Objetivo: relacionar los aspectos quimicos del metabolismo con la ingeniería

biomédica

movimiento y actividad deportiva consumo de energía el musculo

necesita ATP

Respiración durante el ejercicio� Relación lineal entre consumo de oxígeno y ventilación pulmonar; se mide el

VO2 Máx = consumo de oxígeno en condiciones de metabolismo aerobio máximo.

� Hay diferentes sistemas metabólicos que permiten la formación de energía en condiciónes aeróbias y anaeróbias.

ErgoespirometrÍa (deporte)

Estudia de forma no invasiva la fisiopatología de los sistemas respiratorio y

cardiovascular, así como aspectos metabólicos de consumo de energía tanto en

presencia como en ausencia de oxígeno. Permite distinguir las diferentes fases

metabólicas.

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Sistemas metabolicos del músculo durante el ejercicioPrincipal fuente de energia = trifosfato de adenosina (ATP); tiene dos enlaces

fosfato de alta energía.

Hay tres sistemas metabólicos que proporcionan un aporte continuo de ATP en

las fibras musculares para permitir la contracción:

1. sistema fosfocreatina-creatina

2. sistema glucógeno-ácido láctico (sin y con consumo de O2)

3. sistema aerobio

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Sistema fosfocreatina-creatina (sin O2 y sin ácido láctico)

La fosfocreatina lleva un enlace fosfato de alta energía, puede descomponerse

en creatina y en ion fosfato liberando grandes cantidades de energía.

ATP celular + fosfocreatina celular = sistema fosfágeno proporciona

potencia máxima al músculo durante 8-10 segundos.

Sistema glucógeno-ácido láctico

El glucógeno se degrada proporcionando glucosa y esa se utiliza para obtener

energía. Hay diferentes fases:

� glucólisis anaerobia

� conversión del ácido pirúvico en acetilcoenzima A

� ciclo del ácido cítrico o de Krebs

� oxidación del hidrógeno o fosforilación oxidativa

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Sin consumo de O2 (ejercicio de elevada intensidad en poco tiempo)

�Glucólisis anaerobica : genera 2 moléculas de ATP

Partición de la molecula de glucosa para formar dos moléculas de ácido

pirúvico

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cuando no se dispone de oxígeno o es insuficiente para la oxidación del

hidrógeno, se libera una pequeña cantidad de energía a las células mediante

glucólisis anaeróbia y se produce ácido láctico:

Con consumo de O2 (ejercicio de media intensidad)

�conversión del ácido pirúvico en acetilcoenzima A:

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� ciclo del ácido cítrico o de Krebs: genera 2 moléculas de ATP

Secuencias de reacciones químicas en la que la porción acetilo de la Acetil-

CoA se degrada a dióxido de carbono y átomos de hidrógeno

2Acetil-CoA + 6H2O + 2ADP � 4CO2 + 16H +2CoA +2ATP

� oxidación del hidrógeno o fosforilación oxidativa : genera 34 moléculas

de ATP

Mecanismo quimiosmótico en la mitocondria para formar grandes cantidades

de ATP

con la energía procedente de una molecula de glucosa se pueden generar 38

moleculas de ATP

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Sistema aerobio (actividad prolongada)

Oxidación de los sustratos alimenticios en las mitocondrias para obtener

energía; es necesario para la actividad prolongada del deportista.

La glucosa, los ácidos grasos y las proteínas se combinan con el oxígeno y

liberan enormes cantidades de energía.

Resumen:sistema tiempo moles de ATP/min

Sistema de fosfágeno 8-10 segundos oleadas bruscas de

energía

Sistema se glucógeno-

ácido láctico

1,3-1,6 segundos para obtener potencia

suplementar en las

distancias intermedias

Sistema aerobio tiempo indefinido (lo que

duran los nutrientes)

actividad prolongada

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ErgoespirometríaEstudia de forma no invasiva la fisiopatología de los sistemas respiratorio y cardiovascular, así como aspectos metabólicos de consumo de energía tanto en presencia como en ausencia de oxígeno.

Se utilizan en el ámbito de la salud para hacer pruebas de cardiología, neumología, deporte, laboral, etc.

Utilidad: deportistas, pacientes�Capacidad funcional�Planificación de ejercicios�Efectividad programas entrenamiento/rehabilitación�Conocimiento por parte del individuo de sus capacidades

Aparatos�Tapiz o Cicloergómetro�Ergoespirómetro: medida de gases�Ordenador….

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Ergoespirometría

Aparatos�Tapiz o Cicloergómetro�Ergoespirómetro: medida de gases�Ordenador….

Parámetros a estudiar�Respiratorios

� Carga de trabajo, VE, VO2, VCO2, equivalentes ventilatoriospara O2 y CO2 (VE/VO2, VE/VCO2), pulso de O2 (V02/VCO2), coeficiente respiratorio (VO2/VCO2), Vd/Vt. Umbral anaeróbico

�Cardiovasculares: FC, P.A, electrocardiograma

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Equipo de medida: marca CORTEX, modelo MetaMax 3B

Analizadores tipo� Transductor de volumen Turbina� Analizador de O2 Célula electro-química� Analizador de CO2 Infrarrojos� Presión Silicona� Temperatura Termistor - NTC

El Ergoesporímetro

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Caso concreto de estudio ergoespirométrico

zona anaeróbica lácticazona anaeróbica aláctica

algoritmo de cálculo: V-slope

Coeficiente respiratorio . RQ = VO2/VCO2