cambios hormonales durante el ejercicio
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Prof. Prof. SonjaSonja BuvinicBuvinic R.R.Laboratorio de Fisiología Celular del MúsculoLaboratorio de Fisiología Celular del Músculo
FONDAPFONDAP CEMC Instituto de Ciencias BiomédicasCEMC Instituto de Ciencias BiomédicasFONDAPFONDAP‐‐CEMC, Instituto de Ciencias BiomédicasCEMC, Instituto de Ciencias BiomédicasFacultad de Medicina, Universidad de ChileFacultad de Medicina, Universidad de Chile
sbuvinic@med.uchile.clsbuvinic@med.uchile.cl
HORMONASHORMONASHORMONASHORMONAS
• Mensajeros químicos ADISTANCIA.• Se liberan frente a estímulos determinados.• Secreción – Transporte sanguíneo – Acción sobre tejidos blanco.• Mantienen la homeostasis del medio interno.• Regulan crecimiento, metabolismo y reproducción.• Aumentan la capacidad para responder en forma aguda y crónica atensión física y psicológica.
Sistema EndocrinoSistema Endocrino• Conjunto de tejidos y órganos secretores dehormonashormonas.
• Estímulos:‐ Iones o nutrientes (ej: glucosa Ca2+)‐ Iones o nutrientes (ej: glucosa, Ca2+)‐ Neurotansmisores (ej: norepinefrina,dopamina, GABA)‐ Hormonas (ej: hormonasHormonas (ej: hormonashipotalámicas, CRH, TRH, GHRH)
• Estímulos regulan:g‐ Secreción hormonal‐ Síntesis de la hormona‐ Síntesis de proteínas que favorecen elp qtransporte plasmático de algunashormonas.‐ Niveles de expresión de los receptorespara la hormona en el tejido blanco.
Sistema endocrinoSistema endocrino es comandado principalmente es comandado principalmente por el eje hipotálamopor el eje hipotálamo‐‐hipófisishipófisispor el eje hipotálamopor el eje hipotálamo‐‐hipófisishipófisis
HIPOTÁLAMO:HIPOTÁLAMO:• Principal centro integradorneuroendocrino.• Sus neuronas tienen sensores de ritmoscircadianos, metabolismo (ej: glicemia),temperatura, stress, etc.• Libera neurotransmisores y hormonasque inducen liberación de hormonashipofisiarias.
ÓHIPÓFISIS:• Anterior (Adenohipófisis): secretahormona de crecimiento (GH),d i i (ACTH)adrenocorticotropina (ACTH),tirotropina (TSH), LH, FSH, prolactina.• Posterior (Neurohipófisis): Secreta
it i h tidi étioxitocina y hormona antidiurética(ADH).
Niveles Plasmáticos de Niveles Plasmáticos de ‐‐Hormonas:Hormonas: Control por Control por ““FeedbackFeedback Negativo”Negativo”
Hipotálamo
ggCRH
‐Hipófisis
ACTH
Glándula Suprarrenal • Liberación de hormonas:
‐ Responde a ritmoscircadianos
Cortisol
Órgano Órgano
circadianos‐ Es pulsátil (eso evita
desensibilización de susreceptores) Órgano
blancoreceptores).
Reconocimiento de las hormonas extracelularesRECEPTORES (d fi i i óliocurre por RECEPTORES (de superficie, citosólicos o
nucleares)
Respuestas inmediatas(Ej: secreción hormonal,contracción muscular).
Respuestas a largo plazo.Involucran cambios en la expresióngénica (Ej: aumento de la síntesishormonal, proliferación,plasticidad muscular).
Concentración plasmática de una hormonadepende de:
1 Tasa de síntesis elocidad de liberación por la glánd la1. Tasa de síntesis y velocidad de liberación por la glándulaproductora.
2. Velocidad de captación por el tejido receptor.3. Velocidad de eliminación hepática y renal.
Acción de una hormona sobre sutejido blanco depende de:tejido blanco depende de:
1. La concentración sanguínea de la hormona.2. El número de receptores para la hormona en
la célula diana.3. La AFINIDAD, o “fuerza de unión” entre la3 a , o ue a de u ó e t e a
hormona y el receptor.
Cambios endocrinos inducidos por el ejercicio
Hormona de crecimiento (GH)Hormona de crecimiento (GH) Ejercicio Estrés agudo
Sueño profundo
Glándula secretora: Adenohipófisis
Efectos:
Hipotálamo
GHRHEfectos:‐ Crecimiento de los tejidos (fundamental en
crecimiento óseo ).‐ Síntesis de proteínas musculares. Hipófisis
GHRH
‐ Utilización de las grasas como reserva energética.‐ Inhibe captación de glucosa por las células (efecto
anti‐insulina); inhibe el metabolismo de los hidratos decarbono
Hipófisis
GHcarbono.
‐ Lipolisis en adipocitos y gluconeogénesis hepática(hiperglicemiante). Órgano blanco
Cambios con el ejercicio:‐ Aumenta a los pocos minutos de comenzado el ejercicio, y se
incrementa a medida que el ejercicio es más intenso. Se relaciona másincrementa a medida que el ejercicio es más intenso. Se relaciona máscon el pico de intensidad que con la duración del ejercicio.
‐ Se libera por factores nerviosos.‐ Hipertrofia muscular, crecimiento del esqueleto, proliferaciónp , q , p
celular: OJO CON DOPPING EN DEPORTISTAS DE FUERZA Y POTENCIA.‐ Ojo con tratamientos como “hormona de la juventud”
TirotropinaTirotropina(TSH(TSH) y hormonas tiroideas (T3) y hormonas tiroideas (T3‐‐T4)T4)Ritmos
Glándula secretora: Adenohipófisis / Tiroides
Ritmos circadianos LeptinaFrío
Efectos:‐ Perinatal: Desarrollo óseo y SNC.‐ Aumenta el metabolismo celular.
Hipotálamo
TRH‐ Calorigenesis.‐ Potencia los efectos ‐adrenérgicos de las
catecolaminas (adrenalina, noradrenalina) poraumento de sus receptores en los órganos blanco
Hipófisisaumento de sus receptores en los órganos blanco.
TSH
Cambios con el ejercicio:TSH T3 y T4 aumentan con el aumento de
Tiroides
‐ TSH, T3 y T4 aumentan con el aumento deejercicio.
OJO CON TRATAMIENTOS DE HORMONAS TIROIDEAS
T3, T4
ÓOJO CON TRATAMIENTOS DE HORMONAS TIROIDEASY ANFETAMINAS PARA REDUCCIÓN DE PESO.
Órganos blanco
Hormona Hormona AntidiuréticaAntidiurética (ADH, vasopresina)(ADH, vasopresina)
Glándula secretora: Neurohipófisis ↓Volumen plasmático
↑Osmolaridadl áti
Efectos:
‐ Reduce la cantidad de orina producida por
plasmático
Hipotálamo
plasmática
los riñones (aumenta reabsorción de agua en lostúbulos renales). ‐
Alta ingesta de líquido
Cambios con el ejercicio:
Hipófisis
q
Cambios con el ejercicio:‐ ADH aumenta a medida que aumenta la
intensidad del ejercicio.ADH
Conserva los líquidos corporales , especialmenteen ejercicio en ambientes calurosos, cuando hayriesgo de deshidratación.
Órgano blanco
g
Hormonas Hormonas S lS l
Ejercicio Ritmos circadianos
Estrés
lSuprarrenalesSuprarrenalesHipotálamo
circadianosHipoglicemia
CRH
Hipófisis
ACTHEstímulos nerviosos
K+ plasmáticoAngiotensina II
ACTH
Glándula S lSuprarrenal
Catecolaminas AldosteronaCortisolCatecolaminas(Adrenalina, NA)
AldosteronaCortisol
Órganos blanco
Estímulos AdrenalinaAdrenalina: : hormona de hormona de Estímulos nerviosos enfrentamiento o escape enfrentamiento o escape
(“(“fightfight oror flightflight”)”)Glándula
Suprarrenal
(( fightfight oror flightflight ))
Catecolaminas(Adrenalina, NA)
1 ↑Frecuencia y contractilidad cardiaca1. ↑Frecuencia y contractilidad cardiaca2. ↑ Broncodilatación3. ↑ Aporte de sangre a los músculos y ↓
irrigación visceral
Cambios con el ejercicio:‐ Aumentan gradualmente a medida
que aumenta la intensidad y la duración4. Antagoniza respuesta de insulina
(↓Captación de glucosa por las células,moviliza reservas energéticas mediantemetabolización de lípidos y glicógeno)
que aumenta la intensidad y la duracióndel ejercicio.Primero se utilizan las reservas de glicógeno paragenerar glucosa. Luego se recurre a lametabolización de lípidos y glicógeno)
5. ↑ Glicemia (glucosa plasmática)6. ↑ Sudoración
metabolización de lípidos (lipólisis) ygluconeogénesis.
↓ Na+ o ↑K+ AldosteronaAldosterona↓Volumen ↓ Na+ o ↑K+ plasmáticos
↓Volumen sanguíneo
Activación de sistema Renina‐Angiotensina (RIÑÓN)
Angiotensina II
Glándula
g
Suprarrenal
AldosteronaCambios con el ejercicio:
‐ Adrenalina liberada en el ejercicio
1. ↑Reabsorción de Na+ y Agua en lostúb l l
contrae la vasculatura renal. Reducción delflujo renal activa sistema renina‐angiotensina y se induce la secreción de
túbulos renales.2. ↑Excreción renal de K+3. Aumenta el volumen sanguíneo y la
presión arterial.
aldosterona.‐ Aldosterona aumenta
progresivamente con la intensidad delpejercicio y evita la deshidratación porretención de Na+ y agua.
Ejercicio Ritmos circadianos
Estrés
HipoglicemiaCortisolCortisol
Hipotálamo
CRH
p g
Catecolaminas: Efectos inmediatos,
Hipófisis
CRH Catecolaminas: Efectos inmediatos,agudos.Cortisol: Efectos a largo plazo.
Hipófisis
ACTH
Glándula Suprarrenal
Cambios con el ejercicio:‐ Cortisol aumenta cuando aumenta la
intensidad del ejercicio. Aumenta en
Cortisol
intensidad del ejercicio. Aumenta enejercicios prolongados (maratón, ciclismode larga duración)
1. Degradación de proteínas musculares y liberación de aminoácidos al plasma.2. Gluconeogénesis hepática (síntesis de glucosa a partir de glicerol o aminoácidos)3 Antagoniza respuesta de insulina (↓Captación de glucosa por las células moviliza reservas3. Antagoniza respuesta de insulina (↓Captación de glucosa por las células, moviliza reservas
energéticas mediante metabolización de lípidos y glicógeno). Es HIPERGLICEMIANTE.4. Sensibiliza respuesta a catecolaminas, por aumento de sus receptores en los órganos blanco.
Hormonas SexualesHormonas SexualesHipotálamo
GnRH
Cambios con el ejercicio:‐ Testosterona aumenta con
entrenamiento de fuerza o entrenamiento
Hipófisis
GnRH aeróbico moderado. Disminuye conejercicios aeróbicos intensos y de largaduración.
Hipófisis
LH, FSH
‐ Estrógenos y progesterona tambiénaumentan con ejercicio, pero son muydependientes de la fase del ciclo menstrual.
Ovarios Testículos
Estrógeno, Progesterona
Testosterona
1. Control del ciclo menstrual.2. Caracteres sexuales secundarios.
1. Caracteres sexuales secundarios.2. Disminución de grasa corporal.2. Caracteres sexuales secundarios.
3. Aumento de depósitos de grasa.2. Disminución de grasa corporal.3. Aumenta glóbulos rojos.4. Hipertrofia muscular.
Hormonas PancreáticasHormonas PancreáticasAyuno, ejercicioAyuno, ejercicio
Ingesta
HipoglicemiaHiperglicemia
Células Células ‐ ‐
Insulina Glucagón
↑ Captación de glucosa por las células↑ Síntesis de Glucógeno (reserva)↑ Lipogénesis en adipocitos
↓ Captación de glucosa por las células↑ Glucogenolisis↑ Lipolisis↑ Lipogénesis en adipocitos
↑ Síntesis de proteínas en el músculo.↓ Glicemia (HIPOGLICEMIANTE)
↑ Lipolisis↑ Glicemia (HIPERGLICEMIANTE)
“Hormona de la abundancia”, tiende aalmacenar reservas energéticas.
Tiende a utilizar las reservasenergéticas.
Ingesta Ejercicio
Catecolaminas liberadas durante el ejercicio,↓liberación de insulina desde el páncreas.
↓ Insulina↑ Catecolaminas↑ Glucagón
Factores HIPERGLICEMIANTES ↑ Glucagón
↑ Hormona de crecimiento↑ Cortisol
durante el ejercicio
TIPO I (“Insuliodependiente”)• Destrucción de las células del páncreas y producción
DiabetesDiabetesdeficiente de insulina.• Generalmente es untrastorno genético.DiabetesDiabetes
Hiperglicemia por fallaen la secreción o acciónd l i li
• Tratamiento: inyeccionesde insulina exógena.
TIPO IIde la insulina. TIPO II• Secreción de insulina normal• “Resistencia a la insulina”: tejidos dejan de responder a insulina(falla a nivel de receptores o vías de transducción de la señal)(falla a nivel de receptores o vías de transducción de la señal).• Favorecida por sobrepeso y sedentarismo.• Tratamiento: Cambio de dieta, ejercicio.
Diabetes tipo I y Ejercicio: Diabetes tipo I y Ejercicio: Riesgo de shockRiesgo de shock hipoglicémicohipoglicémicoRiesgo de shock Riesgo de shock hipoglicémicohipoglicémico
• Durante el ejercicio, aumenta la captación de glucosa por los músculos (↓glucosaplasmática).
• En pacientes diabéticos tipo I, que está siendo inyectados con insulina, el efecto delj i i l f t hi li i t d l i li ó d SHOCKejercicio se agrega al efecto hipoglicemiante de la insulina exógena y se produce SHOCKHIPOGLICÉMICO:
Temblores taquicardia sudoración (porque aumenta adrenalina para tratar de‐ Temblores, taquicardia, sudoración (porque aumenta adrenalina para tratar desubir la glicemia)
‐ Divagaciones, confusión y finalmente inconsciencia (falta de glucosa en el SNC)
Recomendaciones para Diabeticos Tipo I al realizarRecomendaciones para Diabeticos Tipo I al realizarejercicio:
• Ingerir 15‐30g de hidratos de carbono por cada 30 min de ejerciciointenso.• Consumir una dosis de hidratos de carbono post‐ejercicio.p j• Disminuir la dosis de insulina inyectada.• Evitar ejercicios al final de la tarde (porque la falta de ingesta durante lanoche aumenta la hipoglicemia)noche aumenta la hipoglicemia).
Beneficios del ejercicio en Diabéticos tipo II (resistentes aj p (insulina):
• Una sesión de ejercicio agudo reduce significativamente la glicemia del• Una sesión de ejercicio agudo reduce significativamente la glicemia delpaciente, debido a que:
‐ Ejercicio estimula captación de glucosa por el músculo,i d di t d i liindependiente de insulina.
‐ Ejercicio sensibiliza al músculo y los demás tejidos a la acciónposterior de la insulina. (REVIERTE RESISTENCIA A LA INSULINA)
• Ejercicio mejora la forma física, la presión arterial, el control del peso yel perfil de lípidos sanguíneos.p p g• Disminuye la ansiedad y mejora la autoestima y la calidad de vida.
Niveles hormonales basales & Niveles hormonales basales & entrenamiento de resistenciaentrenamiento de resistenciaentrenamiento de resistenciaentrenamiento de resistencia
El entrenamiento de resistencia generalmente disminuyela magnitud de la respuesta hormonal (RESPUESTAADAPTATIVA) => Un ejercicio de la misma intensidad,produce una respuesta hormonal menor en personast dentrenadas.
Variaciones de catecolaminasplasmáticas tras un ejercicio deplasmáticas tras un ejercicio de5min (243W, varones) a distintassemanas de entrenamiento.Esta adaptación evita la taquicardiaEsta adaptación evita la taquicardiay disminuye la presión arterialdurante el ejercicio intenso.
Niveles hormonales basales & entrenamiento Niveles hormonales basales & entrenamiento de fuerzade fuerzade fuerzade fuerza
• Las principales hormonas que participan en la adaptación al entrenamiento deLas principales hormonas que participan en la adaptación al entrenamiento defuerza son TESTOSTERONA y HORMONA DE CRECIMIENTO.
• Principal efecto de testosterona: aumentar liberación de hormona depcrecimiento (mucho más que efecto anabólico directo sobre el músculo).
• Entrenamiento de fuerza aumenta la frecuencia y la amplitud de la secreción dey ptestosterona y hormona de crecimiento => Efectos hipertróficos musculares.
En resumen, cambios hormonales durante el En resumen, cambios hormonales durante el ejercicio pretenden:ejercicio pretenden:ejercicio pretenden:ejercicio pretenden:
1. Controlar la glicemia y asegurar el aporte energéticoa SNC y músculos.↑ hormonas hiperglicemiantes: Adrenalina, Glucagón, GH, cortisol.↓ hormonas hipoglicemiantes: insulina
2 Mejorar parámetros cardiovasculares y respiratorios2. Mejorar parámetros cardiovasculares y respiratorios.Principalmente por aumento de secreción de catecolaminas (adrenalina,NA) y sensibilización a su acción por GH y cortisol.
3. Aumentar la masa muscular.↑ GH y testosterona.
4 Regular le retención de agua y electrolitos para4. Regular le retención de agua y electrolitos paraprevenir deshidratación.↑ Vasopresina (ADH) y sistema renina‐angiotensina‐aldosterona.
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