CONCEPTOS FISIOLOGICOS

Dra. Beatriz Gabriela Gutiérrez Castellanos

Consumo de oxígeno, deuda de oxígeno, umbral aeróbico, umbral

anaeróbico

CONSUMO DE OXÍGENO Parámetro fisiológico que expresa la cantidad de O2 que consume o usa el organismo.

VO2 que el cuerpo consume, que se relaciona al metabolismo de la persona en determinadas condiciones fisiológicas.

El rango normal de VO2 depende de la tasa metabólica basal y cualquier actividad física súper impuesta. En reposo, el consumo de oxígeno de un adulto usualmente va de 3 a 3.5 ml/kg/min. Realizando un ejercicio intenso, el VO2 puede llegar a 60 a 70 ml/kg/min en atletas sanos.

CONSUMO DE OXÍGENO

Determinantes del VO2 El O2 necesita ser absorbido en los pulmones y transportado hasta las mitocondrias celulares mediante la circulación sanguínea.

Posteriormente el CO2 como producto de desecho debe ser eliminado.

Determinantes del VO2 Todos estos componentes del sistema de transporte de O2, determinan el VO2 y de acuerdo con las ecuaciones de Fick, se relacionan:

VO2 = Q x D (a-v) O2

Gasto cardiaco VS x FC Clásicamente se ha considerado como mecanismo primordial para el aumento del VS durante el ejercicio el aumento de la precarga.

Diferencia arteriovenosa

del consumo de O2 En la vertiente arterial influye la presión parcial de O2.

El nivel de Hb y la presencia de carboxihemoglobina junto con la volemia condicionan la capacidad de transporte arterial.

En la vertiente venosa la capacidad de extracción de O2 por los tejidos determina su saturación.

Respuesta del consumo de O2 durante el ejercicio

2 tipos de ejercicio: Incremental y ejercicios de estado estable

A mayor intensidad de trabajo, mayor será el consumo de O2.

Ejercicio incremental

La linealidad de la curva se pierde en el caso de que alcancemos el consumo máximo de O2, momento en el que aparecerá una meseta que indica una falta de incremento de VO2 a pesar la carga de trabajo siga aumentando.

meseta

1.000

Intensidad (watios)

0

2.000

3.000

50 100 150 200 250

VO2 (m

l/mi

n)

Ejercicio Estable

Primera fase de adaptación hasta alcanzar un estado estable.

3.000

2.000

1.000

0 5 10 15 20 25

VO2 (m

l/mi

n)

Tiempo (min)

Cantidad máxima que el organismo puede absorber, transportar y consumir por unidad de tiempo

Concepto de VO2 máximo

Concepto de VO2 pico El punto de mayor consumo de O2. La morfología en la meseta de la curva de Vo2 depende de la imposibilidad de consumir más O2, bien porque se agote la musculatura respiratoria, se acumulen o falten determinados sustratos en la célula muscular o se alcance el límite para la difusión del O2, desde el capilar de la miofibrilla.

El llegar a esos niveles de agotamiento depende de la voluntad del sujeto y también del estado de la musculatura que realiza directamente el ejercicio.

El descenso gradual de la curva de VO2 se interrumpe bruscamente en especial en sujetos no entrenados y en cardiópatas.

Concepto de VO2 pico

Según el principio de Fick el consumo de O2 depende del Q y de la D(a-v) O2. Esto implica al corazón, a pulmones y a los sistemas de transporte y utilización de O2.

Mecanismos limitantes del VO2 pico

Deuda de Oxígeno Toda actividad física necesita de un determinado aporte de oxígeno y gasto del mismo, el cual irá en función de la intensidad y tiempo de ejecución de la propia actividad física (a mas intensidad, mayor necesidad de O2).

Deuda de oxígeno Produciéndose un déficit de O2 entre la cantidad de O2 necesitada para la realización de la actividad física y la cantidad de O2 que llegamos a captar por los pulmones, provocando así una deuda de O2 que se pagará al una vez finalizada la actividad física.

Deuda de oxígeno Capacidad de soportar esfuerzos intensos, de menos de cuatro minutos, con escaso o ningún abastecimiento de oxígeno. Una vez terminado el esfuerzo la cantidad de oxígeno puesta en disposición del organismo se llama deuda de oxígeno.

Al momento en que termina el esfuerzo y hasta que los valores de O2 vuelven a sus niveles normales se denomina período de recuperación.

Deuda de oxígeno

Déficit de Oxígeno

Cantidad de oxigeno necesitado menos el oxígeno obtenido.

Diferencia de O2 que requiere el organismo en un determinado esfuerzo y el O2 que se consume.

Deuda de oxígenoCLASES DE RESISTENCIA

DEUDA DE OXIGENO

ANAERÓBICA ALÁCTICA 85 - 90 %

ANAERÓBICA LÁCTICA 50 - 80 %

AERÓBICA 5 - 10 %

Bases teóricas del umbral anaeróbico

El ácido láctico posee un Pk bajo (3.9), lo que hace que se disocie completamente en el medio interno. Este ácido disociado es tamponado fundamentalmente por el sistema bicarbonato:

ácido láctico + bicarbonato sódico lactato sódico + ácido carbónico

H + HCO3 H2CO3 CO2 + H2O

Umbral anaeróbico La enzima anhidrasa carbónica cataliza la reacción H2CO3 CO2 + H2O, evitando la aparición de desequilibrios importantes entre H2CO3 Y el CO2.

Se forman aproximadamente 22 ml de CO2 por cada mEq de AL amortiguado por el sistema bicarbonato.

El exceso de CO2 producido debe ser eliminado al exterior a través de la ventilación.

Umbral anaeróbico Intensidad del ejercicio o del trabajo físico por encima de la cual empieza a aumentar en forma progresiva la concentración de lactato en sangre, a la vez que la ventilación se intensifica también de una manera desproporcionada respecto al oxígeno consumido. Recientemente, la carga de trabajo o el VO2 en la cual la concentración de lactato en sangre se eleva por encima de los niveles de reposo (4 mmol/I).

Umbral anaeróbico En condiciones basales de reposo, se produce una

cantidad de lactato suficiente como para mantener una concentración de 0.7 - 2 mmol/l en sangre.

En el hombre, se han cuantificado recientemente las tasas de producción de lactato en reposo a diferentes niveles:

Músculo esquelético3.13 mm/h/kg. Músculo esquelético3.13 mm/h/kg. Cerebro0.14 mm/h/kg. Serie roja 0.18

Cuando va aumentando la intensidad, pasa a un metabolismo anaeróbico y a una concentración de 4 Mol/L.

Umbral anaeróbico OBLA (onset of blood lactate acumuation)

Inicio de la acumulación de lactato en sangre, que corresponde a 4 mmol/I aproximadamente o 75 - 80% del VO2 max.

Umbral anaeróbico

En un ejercicio progresivamente más intenso, las fibras musculares tendrán un déficit de oxígeno, y deberán trabajar en condiciones más anaeróbicas, aumentándose la producción de ácido láctico, que se acumulará en la sangre.

Este punto se conoce con el nombre de umbral anaeróbico, y suele expresarse en tanto por ciento del volumen máximo de oxígeno consumido.

Umbral anaeróbico

El lactato se empieza a acumular a gran velocidad y no se metaboliza. La concentración aumenta y el Ph disminuye, termina con la aparición de fatiga.

Umbral anaeróbico La elevación del nivel de acidez de la sangre provoca, para intentar contrarrestarlo, un aumento suplementario de la ventilación. Una situación de este tipo, no puede mantenerse por mucho tiempo, puesto que el ácido láctico interviene en los procesos de fatiga.

VO2 MAX Y UMBRAL ANAEROBICO

  

Umbral láctico Punto en el cual la concentración de lactato comienza a elevarse por encima de los valores normales de reposo.

Umbral aeróbico

Umbral aeróbico es donde termina la producción energética por vía aerobia y comienza la transición aerobia-anaeróbica.

http://www.maxciclismo.com/imagenes/33_procesosmetabolicos_G.jpg