Bioenergética

Bioenergética

La La bioenergéticabioenergética es es una ciencia que se una ciencia que se encarga de encarga de estudiar las estudiar las transformaciones transformaciones energéticas en los energéticas en los sistemas vivossistemas vivos

La La termodinámicatermodinámica representa el campo de las ciencias físicas que estudia los representa el campo de las ciencias físicas que estudia los

intercambios de energía entre conjuntos de materia,intercambios de energía entre conjuntos de materia,

Como se obtiene energía?

La energía se produce mediante la degradación de los nutrientes en la célula (carbohidratos, grasas, y proteínas) con la presencia de oxígeno; dicho proceso se conoce como metabolismo, y tiene el objetivo de proveer energía para el crecimiento, contracción del músculo, transporte de compuestos y líquidos, y para otras funciones del organismo

Fuentes de Energía para el ser humano

ATP

CREATINFOSFATO

MÚSCULO

CARBOHIDRATOS

GLUCÓGENO

HÍGADO

GLUCOSA(SANGRE)

LÍPIDOSTRIGLICÉRIDOS

TEJ. ADIPOSO

Potencia y Capacidad

Potencia Energética

Cantidad total de energía

Liberada por unidad de

Tiempo

(velocidad de formación de energía

propia del sistema)

Capacidad Energética

Cantidad total de energía

Capaz de aportar un sistema

(disponibilidad total de nutrientes

que

puede catabolizarse para

suministrar

energía)

Potencia y Capacidad

Capacidad Capacidad de un sistema determina de un sistema determina la duración de un ejercicio de la duración de un ejercicio de determinada intensidaddeterminada intensidad y por ello y por ello se convierte en un se convierte en un factor limitante factor limitante del tiempodel tiempo que puede permanecer que puede permanecer aportando energía al trabajo aportando energía al trabajo muscular.muscular.

La PotenciaLa Potencia sin embargo determina sin embargo determina la intensidadla intensidad con la que un con la que un determinado trabajo puede ser determinado trabajo puede ser realizado.realizado.

Sistemas de Obtención de Energía

Sistema ATP – PCSistema GlucolíticoSistema Oxidativo

Sistemas de Obtención de Energía

Son tres los sistemas que participan en la Son tres los sistemas que participan en la transferencia de energía durante el ejercicio transferencia de energía durante el ejercicio físico:físico:

Sistema inmediato de producción de Sistema inmediato de producción de energíaenergía: sistema anaerobio alactácido, sistema : sistema anaerobio alactácido, sistema de los fosfágenos, o ATP - PC.de los fosfágenos, o ATP - PC.

Sistema a corto plazoSistema a corto plazo: sistema anaerobio : sistema anaerobio lactácido o sistema del glucógeno o del acido lactácido o sistema del glucógeno o del acido láctico.láctico.

Sistema a largo plazoSistema a largo plazo: sistema aerobio o : sistema aerobio o sistema oxidativo. sistema oxidativo.

Enlaces de Alta Energía

El ATP es en un gran complejo de moléculas, llamada adenosina, y tres componentes más simples, los grupos fosfatos.

Los dos últimos grupos fosfatos representan "enlaces de alta energía".

Sistema de los FosfágenosEnergía Inmediata

ATP – PC Características

Constituidos por el Fosfocreatina (PC) y el ATP No requiere de la presencia de 02 (anaerobia) No hay acumulación de lactato (alactácido) La vía recibe el nombre de "anaerobia alactácida“ El almacén se encuentra en el tejido muscular y es

muy limitado. Cada Kg. de músculo almacena aprox. 5 mmol de ATP y 15 de PC

La potencia de la vía es elevada, pero de muy breve duración: 6 - 8 segundos.

La capacidad de la vía es muy baja: 15 - 20 segundos.

Tiempo promedio de recuperación de los almacenes después del esfuerzo demora 15-30 seg.

Caracteriza trabajos de fuerza rápida y fuerza explosiva

Comportamiento del ATP y PC14 seg de esfuerzo máximo (sprint)

Aunque el ATP se

emplee a un ritmo muy alto, la energía de la PC se utiliza para sintetizar ATP lo cual previene que caiga el nivel de ATP. Sin embargo, al llegar el agotamiento, el ATP y el PC presentan niveles bajos

Sistema GlucolíticoEnergía a Corto Plazo

Sistema GlucolíticoEnergía a Corto Plazo

Liberación de energía mediante la descomposición de la glucosa

Incluye el proceso de glucólisis

Se lleva a cabo en el citoplasma

Sistema GlucolíticoCaracterísticas Esta vía metabólica conduce a la formación de lactato La vía recibe el nombre de "anaerobia lactácida" El lactato se acumula en la sangre dependiendo de la

intensidad del ejercicio Los aumentos más rápidos se producen en los ejercicios

que duran entre 60 a 180 seg realizados a máxima intensidad

Sus almacenes se encuentran en el glucógeno muscular y hepático y en la glucosa circulante en sangre

La potencia de la vía es elevada: 30 - 45 segundos, aunque inferior a la de los fosfógenos

La capacidad de la vía es baja: hasta 3 minutos Tiempo promedio de recuperación de la via 20-30 min Caracteriza a trabajos de resistencia a la

velocidad o resistencia de corta y media duración.

Sistemas Anaeróbicos

Los sistemas ATP – PC y Glucolítico predominan durante los primeros minutos de ejercicio de intensidad elevada

El lactato reduce la capacidad de combinación del calcio de las fibras e impide la contracción muscular

Los niveles de lactato durante una prueba de sprint máximo puede elevarse desde 1mmol/kg de los músculos hasta 25 mmol/kg

Sistema OxidativoEnergía a Largo Plazo

Sistema OxidativoEnergía a Largo Plazo

Requiere presencia de oxígeno

Se realiza en las mitocondrias

Sistema OxidativoCaracterísticas La disponibilidad de sustratos es grande

(carbohidratos, grasas, proteínas) La capacidad del sistema es elevada Potencia baja Recuperación CHO: 12-48 h - Lípidos: 12-

48 h

Proteínas: 24-72h No hay acumulación significativa de Ac.

Láctico Caracteriza a los trabajos de resistencia

de larga duración

Características (Sistema de Oxígeno)

Sistema de  Acido Láctico 

(Glucólisis Anaeróbica)

Sistema de ATP-PC(Fosfágeno)

Combustible Químico Carbohidratos

Grasas Proteínas

Carbohidratos Fosfocreatina

Requerimientosde Oxígeno

Sí No No

Reservas Musculares

Totales de ATP  (Moles)

90.0 1.2 0.7

Velocidad Lento Rápido Muy Rápido

Potencia  (Moles de ATP/min)

10 1.6 3.6

Producción Relativa  de ATP

Mucha, ilimitada Poca, Limitada Poca, muy Limitada

Producción de ATP(1 Mol de Glucógeno)

39 moles de ATP 3 moles de ATP -

Características (Sistema de Oxígeno)

Sistema de  Acido Láctico 

(Glucólisis Anaeróbica)

Sistema de ATP-PC

(Fosfágeno)

Ejemplos de  Ejercicios 

(Pruebas o Eventos  Deportivos)

Maratón10,00 m Natación: 1,500 m

400-800 m llanosNatación: 400 m Boxeo (asaltos de 3 minutos)

100 m planos50 m estilo librePruebas de campo

Duración > 3 minutos 1 - 3 minutos < 30 segundos

Subproductos Finales

Acido Pirúvico  Bióxido de Carbono 

Agua (H2O)

Acido Láctico  Alanina

Creatina (C)  Fosfato (Pi)

Contribución relativa de las fuentes de energía aeróbicas y anaeróbicas durante ejercicios máximos de diferente duración

Contribución de los diferentes sistemas

energéticos

Dinámica de los sustratos durante el ejercicio El glucógeno muscular aporta la principal

fuente de energía a partir de los hidratos de carbono durante las fases iniciales del ejercicio y según aumenta la intensidad

Al transcurrir el tiempo la glucosa sanguínea va aumentando su contribución al aporte energético, llegando a proporcionar aprox. un 30 % de los requerimientos energéticos

En ejercicio moderado al cabo de unos 20 min., la energía aportada por la glucosa constituye entre un 40 y un 50 %, y el resto se obtiene fundamentalmente de las grasas

Reservas Corporales de combustibles y de energía

Relación entre el porcentaje de ATP aportado por los diferentes

sistemas energéticos y el tiempo de la prueba

Los diferentes sistemas energéticos no actúan de forma independiente

Factores determinantesLos principales factores que determinan la mezcla de sustratos energéticos

durante el ejercicio son la intensidad y la duración, la forma física y el estado nutricional

Aporte de los Sustratos

En ejercicios de baja intensidad, según aumenta la duración del ejercicio, el protagonismo de las grasas como combustible

aumenta, mientras que los hidratos de carbono van disminuyendo su contribución