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Introducción a la fisiología del esfuerzo y del deporte I N T R O D U C C I Ó N

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Introducción ala fisiología

del esfuerzo ydel deporte

I N T R O D U C C I Ó N

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Visión general del capítulo

El cuerpo humano es una máquina asombrosa.Mientras estamos sentados leyendo este capítulo,en nuestro cuerpo están teniendo lugar simultá-neamente innumerables hechos perfectamentecoordinados. Estos hechos permiten funcionescomplejas, tales como oír, ver, respirar y procesarla información, que continúan sin un esfuerzoconsciente por nuestra parte. Si nos levantamos,cruzamos la puerta y corremos alrededor de lamanzana, casi la totalidad de nuestros sistemascorporales tendrán que ponerse en acción y per-mitirnos pasar con éxito del reposo al ejercicio.Si continuamos esta rutina diariamente durantesemanas o meses e incrementamos gradualmentela duración y la intensidad de nuestra carrera,nuestro cuerpo se adaptará, con lo que podremosrendir más.

Durante siglos, los científicos han estudiadocómo funciona el cuerpo humano. Durante los úl-timos siglos, un pequeño pero creciente grupo decientíficos ha centrado sus estudios en cómo elfuncionamiento, o la fisiología del cuerpo, se vealterado durante la actividad física y el deporte.Este capítulo introducirá al lector en la fisiologíadel esfuerzo y del deporte, presentando una vi-sión histórica general, explicando así algunosconceptos básicos que constituyen uno de losfundamentos de los capítulos que siguen.

Esquema del capítulo

Enfoque de la fisiología del esfuerzo y deldeporte 3

Perspectiva histórica 4Los inicios de la anatomía y de la fisiología 4Aspectos históricos de la fisiología delejercicio 5El Harvard Fatigue Laboratory 7La influencia escandinava 8Fisiología contemporánea del esfuerzo y del deporte 11

Reacciones fisiológicas agudas al ejercicio 14Factores que hay que considerardurante el control 15Utilización de ergómetros 15Especificidad de las pruebas de esfuerzo 20

Adaptaciones fisiológicas crónicas alentrenamiento 21Principio de individualidad 22Principio de especificidad 22Principio de desuso 22Principio de sobrecarga progresiva 22Principio de los días duros/fáciles 23Principio de la periodización 23

Investigación: base del conocimiento 23Lectura e interpretación de tablas y gráficos 24Diseño de la investigación 25Controles de investigación 27Lugares de investigación 28

Conclusión 29

1

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pruebas de campo de los verdaderos rendimientosen las carreras, pudimos apreciar la influencia deldopaje sanguíneo.

ConclusiónEn este capítulo hemos descubierto las raíces dela fisiología del esfuerzo y del deporte. Hemosaprendido que el estado actual del conocimientoen estos campos tiene su base en el pasado y quees meramente un puente hacia el futuro –muchascuestiones siguen sin respuesta–. Hemos exami-nado las dos áreas principales de preocupacióndel investigador actual: las reacciones agudas alas series de ejercicio y las adaptaciones crónicasal entrenamiento a largo plazo. Hemos analizadoprincipios básicos de entrenamiento y varios ti-pos de éste, para concluir con una visión generalde las formas más comunes de investigación.

En esta introducción, comenzamos examinan-do la actividad física, tal como lo hacen los fisiólo-gos, cuando exploramos las cuestiones esencialesdel movimiento. En el capítulo siguiente, exami-naremos la estructura y la función de los músculosesqueléticos, cómo producen movimiento y cómoresponden durante el ejercicio.

Expresiones clave

adaptación crónicacicloergómetrocinta ergométricaentrenamiento continuoentrenamiento continuo de alta intensidadentrenamiento resistidoentrenamiento en circuitoentrenamiento en circuito contra resistenciaentrenamiento Fartlek (juego de velocidad)entrenamiento interválicoentrenamiento lento de largas distancias

(LSD)ergómetrofisiología del deportefisiología del esfuerzogrupo placeboinvestigación de diseño longitudinalinvestigación de diseño transversalnatación sujetadapiscina con flujo

INTRODUCCIÓN

29

i La investigación transversal implica re-coger datos de una población diversauna vez, y hacer comparaciones despuésbasándose en los grupos de esta pobla-ción.

i La investigación longitudinal implicaseguir a los participantes a lo largo de unextenso período y recoger datos a inter-valos para anotar los cambios individua-les que se producen con el tiempo. Es eldiseño más preciso, pero no siemprepuede hacerse, en cuyo caso un diseñotransversal puede facilitar una cierta vi-sión del tema que se investiga.

i Para obtener resultados significativos,los estudios de investigación deben con-trolarse cuidadosamente. Debe prestarseatención a las características de las per-sonas empleadas, al diseño del experi-mento (empleo de grupos de controles y/oplacebo), a la estandarización de los pro-cedimientos, a la calibración del equipa-miento, y a la reproducibilidad de los re-sultados.

i La investigación puede llevarse a caboen el laboratorio o en el campo. La in-vestigación en el laboratorio permite uncontrol cuidadoso de la mayoría de lasvariables y el uso de materiales muy ela-borados y precisos. La investigación decampo es menos controlable y hay me-nos opciones en cuanto a material dispo-nible, pero la actividad de los participan-tes con frecuencia es más natural en elcampo que en el laboratorio. Cada lugartiene sus ventajas e incovenientes, y confrecuencia las investigaciones se llevana cabo en ambos lugares a fin de obtenerun cuadro preciso.

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Cuestionesesenciales del

movimiento

P A R T E

I▼

▼En la introducción hemos explorado los fundamentos delejercicio y la fisiología deportiva. Hemos definido estos doscampos de estudio, obteniendo una perspectiva histórica desu desarrollo y estableciendo los conceptos básicos que serecogen en el resto del libro. Con esta base, podemos co-menzar nuestra búsqueda para entender cómo el cuerpohumano desarrolla una actividad física. Iniciamos nuestroviaje en el capítulo 1, Control muscular del movimiento,donde nos centraremos en el músculo esquelético, exami-naremos la estructura y función de las fibras musculares yveremos cómo producen el movimiento corporal. Conoce-remos en qué se diferencian las fibras musculares y por quéestas diferencias son importantes para los diferentes ti-pos específicos de actividad. En el capítulo 2, Control neu-rológico del movimiento, estudiaremos cómo el sistemanervioso coordina la actividad muscular mediante la inte-gración de la información sensorial proveniente de todoslos puntos de nuestro cuerpo, e indica a los músculos ade-cuados que actúen. Finalmente, en el capítulo 3, Adapta-ciones neuromusculares al entrenamiento resistido, des-cubriremos cómo el sistema muscular y el nervioso seadaptan cuando son sometidos a varias semanas o meses deentrenamiento de fondo. Examinaremos los cambios en lasfibras musculares individuales y el control neural, de quéforma estas transformaciones mejoran las actividades de re-sistencia y cómo debe diseñarse un programa de entrena-miento de fondo para obtener los mejores resultados.

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C A P Í T U L O

1

Control musculardel movimiento

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CONTROL MUSCULAR DEL MOVIMIENTO

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Visión general del capítulo

Todos los movimientos humanos, desde el parpa-deo de un ojo hasta una carrera de maratón, depen-den del apropiado funcionamiento de los múscu-los esqueléticos. Tanto si se trata del enormeesfuerzo de un luchador de sumo como de la gra-ciosa pirueta de una bailarina, la actividad físicasólo puede lograrse mediante la fuerza muscular.

El título de este capítulo, «Control musculardel movimiento», fue usado por primera vez porA.V. Hill en 1927 en su libro Living Machinery.Aunque nuestros conocimientos sobre la funciónde los músculos han aumentado significativa-mente desde entonces, la descripción que Hill ha-ce de las acciones básicas de todo el músculo noha cambiado. Los avances tecnológicos desde ladécada de 1950 nos han permitido conocer el di-seño molecular y las reacciones bioquímicas quepermiten a los músculos generar movimiento.

En este capítulo examinaremos la naturaleza delos músculos esqueléticos. Comenzaremos revisan-do la anatomía y fisiología básicas, examinandolos músculos tanto a escala natural como micros-cópica. Entonces, analizaremos cómo funcionanlos músculos durante el ejercicio y cómo se gene-ra la fuerza necesaria para crear movimiento.

Esquema del capítulo

Estructura y función de los músculos esqueléticos 37Fibra muscular 38Miofibrilla 39Acción de las fibras musculares 42

Músculos esqueléticos y ejercicio 46Fibras musculares de contracción lenta y de contracción rápida 47Movilización de fibras musculares 52Reclutamiento ordenado de las fibras muscularesy el principio del tamaño 52Tipo de fibra y éxito deportivo 54Utilización de los músculos 54

Conclusión 58

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tulo siguiente, nos centraremos en el control neu-rológico del movimiento.

Expresiones clave

acción concéntrica

acción dinámica

acción estática

acción excéntrica

actina

ataque de fuerza

ATP

endomisio

epimisio

fascículo

fibra de contracción lenta

fibra de contracción rápida

fibra muscular

miofibrilla

miosina

perimisio

principio del reclutamiento ordenado

principio del tamaño

puente cruzado de miosina

retículo sarcoplasmático

sarcolema

sarcómera

sarcoplasma

teoría del filamento deslizante

titina

tropomiosina

troponina

túbulos transversales (túbulos T)

unidad motora

Cuestiones para estudiar

1. Relacionar y definir los componentes de unafibra muscular.

2. Relacionar los componentes de una unidadmotora.

3. ¿Cuál es la función del calcio en el procesode acción muscular?

4. Describir la teoría del filamento deslizante.¿Cómo se acortan las fibras musculares?

5. ¿Cuáles son las características básicas de lasfibras musculares de contracción lenta y decontracción rápida?

6. ¿Cuál es la función de la genética en la deter-minación de las proporciones de tipos de fi-bras musculares y en el potencial para el éxi-to en actividades seleccionadas?

7. Describir la relación entre el desarrollo de lafuerza muscular y la movilización de las fi-bras de contracción lenta y las de contracciónrápida.

8. ¿Cuál es el modelo de movilización de las fi-bras musculares durante (a) los saltos de altu-ra, (b) las carreras de 10 km y (c) las carrerasde maratón?

9. Diferenciar y dar ejemplos de acciones con-céntricas, estáticas y excéntricas.

10. ¿Cuál es la longitud óptima de un músculopara el desarrollo de la fuerza máxima?

11. ¿Cuál es la relación entre el desarrollo de lafuerza máxima y la velocidad de las accionesde acortamiento (concéntrica) y de alarga-miento (excéntrica)?

Bibliografía

1. Bouchard, C., Dionne, F.T., Simoneau, J.-A., & Boulay, M.R. (1992). Genetics of aerobicand anaerobic performance. Exercise and SportSciences Reviews; 20, 27-58.

2. Close, R. (1967). Properties of motor unitsin fast and slow skeletal muscles of the rat. Jour-nal of Physiology (Londres), 193, 45-55.

CONTROL MUSCULAR DEL MOVIMIENTO

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Controlneurológico

del movimiento

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CONTROL NEUROLÓGICO DEL MOVIMIENTO

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Visión general del capítulo

En el capítulo 1, hemos discutido cómo los múscu-los, generando fuerza, tiran de los huesos a los queestán unidos para producir movimiento. Este movi-miento no sería posible sin el sistema nervioso. Aligual que el esqueleto permanece inmóvil sin laaplicación de fuerza por los músculos, los propiosmúsculos no se pueden mover a menos que seanactivados por el sistema nervioso. Éste planifica,inicia y coordina todos los movimientos humanos.Esta función del sistema nervioso –controlar el mo-vimiento del cuerpo– será el foco de atención deeste capítulo.

Esquema del capítulo

Revisión del sistema nervioso 65Estructura y función del sistema nervioso 65

Neuronas 65Impulso nervioso 67Sinapsis 69Unión neuromuscular 70Neurotransmisores 71Respuesta postsináptica 72

Sistema nervioso central (SNC) 74Encéfalo 74Médula espinal 75

Sistema nervioso periférico (SNP) 76Sistema sensor 76Sistema motor 77Sistema nervioso autónomo 77

Integración sensomotora 79Entrada sensora 80Control motor 81Actividad refleja 81Centros superiores del cerebro 84Engramas 85

Reacción motora 86Conclusión 86

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cerebro. Hemos analizado a qué responden las uni-dades motoras individuales y la forma en que sonmovilizadas de una manera ordenada dependiendode la fuerza requerida. Así, hemos aprendido cómolas funciones del cuerpo nos permiten movernos.En el capítulo siguiente, examinaremos los efectosque tiene el entrenamiento sobre este control neu-romuscular.

Expresiones clave

acetilcolinabomba de sodio-potasioconducción saltatoriadespolarizacióndivisión aferentedivisión motoradivisión sensitivaeminencia axónicaengramahiperpolarizaciónhuso muscularimpulso nerviosointegración sensomotoraneurotransmisornoradrenalinaórgano tendinoso de Golgipotencial de acciónpotencial de membrana en reposopotencial graduadopotencial postsináptico excitatoriopotencial postsináptico inhibitorioprincipio de la movilización ordinariareflejo motorsinapsissistema nervioso central (SNC)sistema nervioso periférico (SNP)sumaciónterminal del axónumbralunión neuromuscularvaina de mielina

Cuestiones para estudiar

1. Nombrar las diferentes regiones de una neu-rona.

2. Explicar el potencial de membrana en reposo.¿Qué lo produce? ¿Cómo se mantiene?

3. Describir un potencial de acción. ¿Qué seprecisa antes de que se dispare un potencialde acción? Una vez que se ha disparado,¿cuál es la secuencia de acontecimientos?

4. Explicar cómo se transmite un impulso eléc-trico desde una neurona presináptica hastauna neurona postsináptica. Describir una si-napsis y una unión neuromuscular.

5. ¿Cómo se genera un potencial de acción enuna neurona postsináptica?

6. ¿Cuáles son las divisiones principales del sis-tema nervioso? ¿Cuáles son sus funcionesmás importantes?

7. ¿Qué centros del cerebro tienen funcionesimportantes en el control del movimiento, ycuáles son estas funciones?

8. ¿En qué se diferencian los sistemas simpáticoy parasimpático? ¿Cuál es su trascendenciaen las actividades físicas?

9. Explicar cómo se producen los movimien-tos en respuesta al contacto con un objetocaliente.

10. Describir la función de los husos muscularesen el control de la acción muscular.

11. Describir la función del órgano tendinoso deGolgi en el control de la acción muscular.

12. ¿Qué es una unidad motora, y cómo se movi-lizan las unidades motoras?

Bibliografía

1. Edstrom, L., & Grimby, L. (1986). Effectof exercise on the motor unit. Muscle and Nerve,9, 104-126.

2. Guyton, A.C., & Hall, J.E. (2000). Textbo-ok of medical physiology (10ª ed.). Filadelfia.Saunders.

CONTROL NEUROLÓGICO DEL MOVIMIENTO

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C A P Í T U L O

3Adaptaciones

neuromuscularesal entrenamiento

resistido

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ADAPTACIONES NEUROMUSCULARES AL ENTRENAMIENTO RESISTIDO

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Visión general del capítulo

En los capítulos precedentes, hemos analizadolas funciones de los sistemas muscular y nerviosodurante el ejercicio. Pero, ¿cómo explicamos lasdiferencias entre la persona débil de 41 kg y unlevantador de pesos olímpico? ¿Qué capacita aun niño de 9 años a levantar un coche de 2 tone-ladas? ¿Por qué se someten los deportistas a en-trenamientos contra resistencia incluso en depor-tes que no requieren una fuerza tremenda? ¿Laausencia de dolor equivale a ausencia de ganan-cia?

No todos podemos ser un Arnold Schwarze-negger, pero casi todos nosotros podemos mejo-rar nuestra fuerza. En este capítulo examinaremoscómo se gana fuerza mediante el entrenamientoresistido, observando los cambios que se produ-cen en los propios músculos y en los mecanismosneurales que los controlan. Exploraremos el fe-nómeno de la inflamación muscular y el modo deprevenirlo. Por último, analizaremos los temasprincipales en el diseño de un programa de entre-namiento resistido y la importancia de adaptarloa las necesidades específicas del individuo.

Esquema del capítulo

Terminología 93Fuerza muscular 93Potencia muscular 94Resistencia muscular 94

Entrenamiento resistido y ganancias en la forma física muscular 95Principios básicos del entrenamiento resistido 95Ganancias de fuerza mediante el entrenamiento resistido 96

Mecanismos de las ganancias de la fuerza muscular 96Control nervioso de las ganancias de fuerza 97Hipertrofia muscular 99Integración de la activación neuronal y la hipertrofia fibrilar 102Atrofia muscular y disminución de la fuerza por inactividad 104Alteraciones en los tipos de fibras 105

Inflamación muscular 106Inflamación muscular aguda 107Inflamación muscular de aparición retardada y lesiones 107Prevención de la inflamación muscular 110

Diseño de programas de entrenamientoresistido 112Acciones del entrenamiento resistido 112Análisis de las necesidades de un entrenamiento 114Selección de la resistencia apropiada 114Selección del número apropiado de series 114Periodización 115Formas de entrenamiento resistido 115Especificidad de los procedimientos de entrenamiento 117

Entrenamiento resistido para poblaciones especiales 118Diferencias de sexo y edad 118Entrenamiento resistido para deportistas 120

Conclusión 121

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ConclusiónEn este capítulo hemos considerado cuidadosa-mente la función del entrenamiento resistido enel incremento de la fuerza muscular y en la mejo-ra del rendimiento. Hemos examinado cómo segana fuerza muscular a través de adaptacionesmusculares y nerviosas, qué factores pueden con-ducir a la inflamación muscular y cómo diseñarun programa de entrenamiento resistido apropia-do que satisfaga las necesidades específicas deldeportista individual. En el capítulo siguiente,apartaremos nuestra atención de los aspectosneuromusculares de la actividad física y comen-zaremos a explorar cómo se alimenta esta activi-dad.

Expresiones clave

1 repetición máxima (1-RM)análisis de las necesidadesatrofiaejercicios pliométricosentrenamiento con estimulación eléctricaentrenamiento resistido mediante acciones es-

táticasentrenamiento excéntricoentrenamiento isométricoentrenamiento resistido

fuerzahiperplasiahipertrofiahipertrofia crónicahipertrofia temporalinflamación muscular agudainflamación muscular con inicio retrasadoinhibición autogénicaperiodizaciónpotenciaresistencia muscular

Cuestiones para estudiar

1. Definir y diferenciar los términos de fuerza,potencia y resistencia muscular. ¿Qué rela-ción tiene cada componente con el rendi-miento deportivo?

2. Discutir posibles mecanismos que puedan ex-plicar los casos sobrehumanos de fuerza.

3. Discutir las diferentes teorías que han inten-tado explicar cómo ganan fuerza los múscu-los con el entrenamiento.

4. ¿Qué es la inhibición autogénica? ¿Qué im-portancia tiene para el entrenamiento resisti-do?

5. Diferenciar la hipertrofia muscular temporaly la crónica.

6. ¿Qué es la hiperplasia? ¿Qué relación tienecon las ganancias en tamaño y fuerza muscu-lares mediante el entrenamiento resistido?

7. ¿Cuál es la definición y la base fisiológica dela hipertrofia? ¿Y de la atrofia?

8. ¿Cuál es la base fisiológica de la inflamaciónmuscular?

9. Definir y diferenciar tipos de entrenamientoresistido estáticos, de pesos libres, isocinéti-cos y variables.

10. Describir varios principios importantes quees preciso considerar al diseñar programas deentrenamiento resistido.

ADAPTACIONES NEUROMUSCULARES AL ENTRENAMIENTO RESISTIDO

121

i El entrenamiento resistido puede benefi-ciar a casi todo el mundo, con indepen-dencia del sexo, la edad o la modalidaddeportiva que se practique.

i La mayor parte de deportistas, en la ma-yoría de deportes, pueden beneficiarsedel entrenamiento resistido si se diseñaun programa apropiado para ellos. Peropara asegurar que el programa esté fun-cionando, el rendimiento debe valorarseperiódicamente y efectuar ajustes en elrégimen de entrenamiento según las ne-cesidades.

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Energíapara el

movimiento

P A R T E

II▼

En la parte I, hemos estudiado la estructura y la función delos músculos esqueléticos, cómo los controla el sistemanervioso, y las adaptaciones musculares y nerviosas quese producen en respuesta al entrenamiento resistido. En-tendemos los aspectos mecánicos fundamentales de losmúsculos y cómo se controlan, pero para que produzcanmovimiento deben utilizar energía. En la parte II, volve-mos nuestra atención al modo en que el cuerpo satisfacelas necesidades de energía de nuestros músculos esquelé-ticos. En el capítulo 4, Metabolismo, energía y sistemasenergéticos básicos, examinamos nuestra principal fuentede energía –ATP– y cómo se facilita mediante tres siste-mas energéticos. Trataremos del consumo energético delcuerpo, de la variación existente entre cuando estamos enreposo y cuando estamos ejecutando niveles máximos deejercicio, y cómo puede producirse fatiga si las demandasde energía son superiores a su aporte. En el capítulo 5, Re-gulación hormonal del ejercicio, veremos cómo lasglándulas endocrinas y sus hormonas ayudan a controlarel metabolismo energético y el equilibrio de fluidos y deelectrólitos. Por último, en el capítulo 6, Adaptacionesmetabólicas al entrenamiento, estudiaremos las adaptacio-nes de los músculos esqueléticos y de los sistemas energé-ticos que tienen lugar en respuesta al entrenamiento aeró-bico y anaeróbico y que pueden mejorar el rendimiento.

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C A P Í T U L O

4Metabolismo,

energíay sistemas

básicosde energía

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Visión general del capítulo

Todos los animales y plantas dependen de laenergía para mantener sus vidas. Como humanos,obtenemos esta energía de los alimentos. Tanto sicomemos frutas y verduras frescas como si nosdamos el gusto de comer patatas fritas y hambur-guesas, cada bocado nos proporciona energía quenuestros cuerpos precisan.

No se puede entender la fisiología del es-fuerzo sin comprender algunos conceptos clavesobre la energía. En los capítulos anteriores, he-mos visto que el movimiento no se produce sinun coste. Pagamos este coste con ATP, una formade energía química almacenada dentro de nues-tras células. Producimos ATP mediante procesosque se conocen colectivamente como metabolis-mo, nuestro foco de atención en este capítulo.Analizaremos los procesos bioquímicos que sonfundamentales para comprender cómo nuestrocuerpo usa los alimentos a fin de crear energíapara el movimiento. Luego, discutiremos cómola medición de la producción y del consumo ener-gético nos ayuda a comprender los efectos delejercicio agudo y crónico sobre el rendimiento yel acondicionamiento.

Esquema del capítulo

Fuentes energéticas 130Hidratos de carbono 131Grasas 131Proteínas 131Ritmo de liberación de energía 131

Bioenergética: producción de ATP 132Sistema ATP-PC 132Sistema glucolítico 133Sistema oxidativo 136Capacidad oxidativa de los músculos 141

Medición de la utilización de energía durante el ejercicio 144Calorimetría directa 144Calorimetría indirecta 145Mediciones isotópicas del metabolismo energético 149

Consumo energético en reposo y durante el ejercicio 150Ritmo metabólico en reposo 150Índice metabólico durante el ejercicio submáximo 151Capacidad máxima para el ejercicio 151Esfuerzo anaerobio y capacidad máxima del esfuerzo anaeróbico 153Economía del esfuerzo 156Coste energético de variasactividades 158

La fatiga y sus causas 159Sistemas energéticos y fatiga 159Productos metabólicos de desecho y fatiga 163Fatiga neuromuscular 164

Conclusión 165

METABOLISMO, ENERGÍA Y SISTEMAS BÁSICOS DE ENERGÍA

129

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bilidad pueden limitar el rendimiento. Tambiénhemos aprendido que nuestras necesidades meta-bólicas varían considerablemente. En el capítulosiguiente, volveremos nuestra atención hacia laregulación del metabolismo al concentrarnos en elsistema endocrino y en la regulación hormonal.

Expresiones clave

acetilcoenzima A (acetil-CoA)ácidos grasos libresadenosindifosfato (ADP)adenosintrifosfatasa (ATP-asa)adenosintrifosfato (ATP)agotamientoanaeróbicobetaoxidación (oxidación ß)cadena de transporte de electronescaloría (cal)calorimetría directacalorimetría indirectacalorímetrocapacidad oxidativa (QO2)ciclo de Krebsconsumo máximo de oxígeno (nVO2 máx)exceso de consumo de oxígeno posejerciciofatigafosfocreatina (PC)glucógenoglucólisisglucólisis anaeróbicahidratos de carbonoíndice metabólico en reposo (IMR)inicio de la acumulación de lactato en sangrekilocaloría (kcal)lactatometabolismo aeróbicometabolismo anaeróbicorelación de intercambio respiratorio (R)ritmo metabólico basal (RMB)sistema ATP-PCsistema glucolíticosistema oxidativo

transformación de Haldaneumbral del lactato (UL)

Cuestiones para estudiar

1. ¿Cuál es la función de la PC?

2. Describir la relación existente entre el ATP yla PC durante la realización de un esprín.

3. ¿Por qué los sistemas energéticos ATP-PC yglucolítico se consideran anaeróbicos?

4. ¿Qué función desempeña el oxígeno en elproceso del metabolismo aeróbico?

5. Describir los productos de desecho de la pro-ducción de energía a partir del ATP-PC, de laglucólisis y de la oxidación.

6. ¿Qué es la relación de intercambio respirato-rio (R)? Explicar cómo se usa para determi-nar la oxidación de los hidratos de carbono yde las grasas.

7. ¿Cuál es la relación entre el consumo de oxí-geno y la producción de energía?

8. ¿Qué es el umbral del lactato?

9. ¿Cómo podemos usar las mediciones de con-sumo de oxígeno para estimar nuestra efica-cia al hacer ejercicio?

10. ¿Por qué los deportistas con valores de nVO2

max elevados rinden mejor en las pruebas deresistencia que quienes tienen valores másbajos?

11. ¿Por qué se expresa frecuentemente el consu-mo de oxígeno como milímetros de oxígenopor kilogramo de peso corporal por minuto(ml·kg-1·min-1)?

12. Describir las posibles causas de la fatiga du-rante la realización de series de ejercicio queduran entre 15 y 30 s , y entre 2 y 4 h.

Bibliografía

1. Åstrand, P.-O., & Rodahl, K. (1986). Text-book of work physiology: Physiological bases ofexercise (3.ª ed.). Nueva York: McGraw-Hill.

FISIOLOGÍA DEL ESFUERZO Y DEL DEPORTE

166

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Regulaciónhormonal

del ejercicio

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Visión general del capítulo

Durante el ejercicio, nuestro cuerpo se enfrentacon tremendas exigencias, lo cual conlleva mu-chos cambios fisiológicos. El ritmo de utilizaciónde energía se incrementa. Los productos metabó-licos de desecho, que deben eliminarse, con fre-cuencia comienzan a acumularse. El agua se des-plaza entre los compartimentos de fluidos y sepierde con el sudor. Incluso en reposo, el ambien-te interno de nuestro cuerpo se halla en un estadode flujo constante. Pero durante el ejercicio, pue-de volverse muy caótico.

De todos modos, sabemos que la homeosta-sis debe mantenerse para que podamos sobrevi-vir. Cuanto más riguroso es el ejercicio, más difí-cil se vuelve este mantenimiento. Una gran partede la regulación requerida durante el ejercicio lalleva a cabo el sistema nervioso. Pero hay otrosistema que se halla en contacto con virtualmentetodas las células del cuerpo. Éste controla cons-tantemente el medio interno del cuerpo, observatodos los cambios que se producen y reaccionacon rapidez para procurar que la homeostasis nosufra un trastorno rápido. Se trata del sistema en-docrino, que ejerce su control mediante las hor-monas que libera. En este capítulo, nos centrare-mos en la importancia de nuestro sistemaendocrino, tanto para permitir la actividad físicacomo para asegurar que la homeostasis se man-tenga razonablemente incluso en medio del caosinterno.

Esquema del capítulo

Naturaleza de las hormonas 173Clasificación química de las hormonas 173Acciones hormonales 173Control de la liberación de hormonas 174

Glándulas endocrinas y sus hormonas 177Glándula pituitaria 177Glándula tiroides 180Glándulas paratiroides 181Glándulas suprarrenales 181Páncreas 183Gónadas 184Riñones 185

Respuesta hormonal al ejercicio 185Efectos hormonales sobre el metabolismo

y la energía 185Regulación del metabolismo de la glucosa durante el ejercicio 185Regulación del metabolismo de las grasas durante el ejercicio 189

Efectos hormonales sobre el equilibrio de los fluidos y electrólitos durante el ejercicio 191Mecanismo de la aldosterona y de la renina-angiotensina 192Hormona antidiurética (ADH) 192Actividad hormonal y equilibrio de fluidos posejercicio 194

Conclusión 194

REGULACIÓN HORMONAL DEL EJERCICIO

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Actividad hormonal y equilibriode fluidos posejercicioLas influencias hormonales de la aldosterona yde la ADH persisten entre 12 y 48 horas despuésdel ejercicio, reduciendo la producción de orina yprotegiendo el cuerpo de una mayor deshidrata-ción.3,4 De hecho, el estímulo prolongado porparte de la aldosterona de la reabsorción de Na+

hace que la concentración de Na+ en el cuerpollegue a un nivel superior al normal después deuna sesión de ejercicios. En un esfuerzo por com-pensar esta elevación en los niveles de Na+, hayuna mayor cantidad del agua que ingerimos quese traslada al compartimiento extracelular.

Tal como se muestra en la figura 5.14, los in-dividuos que se someten a días repetidos de ejer-cicio y a deshidratación muestran un significati-vo incremento en el volumen del plasma quecontinúa elevándose durante el período de activi-dad. Cuando las series diarias de actividad se in-terrumpen, el exceso de Na+ y de agua es excreta-do por la orina.

La mayoría de los deportistas que se some-ten a un entrenamiento pesado tienen un volumenaumentado del plasma, que diluye varios consti-tuyentes de la sangre. La verdadera cantidad desustancias dentro de la sangre sigue invariable,pero están dispersas en un mayor volumen deagua (plasma), por lo que se diluyen. A este fenó-meno se le llama hemodilución.

FISIOLOGÍA DEL ESFUERZO Y DEL DEPORTE

194

Figura 5.14 Cambios en el volumen plasmático durante 3 días deejercicio repetido y deshidratación. Se ejercitaron con calor losdías 3-6. Apréciese el repentino declive del volumen de plasmacuando dejaban de entrenar (sexto día). Los cambios en la hemo-globina y el hematocrito reflejan la expansión y contracción delvolumen plasmático durante y después del período de 3 días deentrenamiento.

Volumende plasma

Descarga delexceso de H2O

Volumen deglóbulos rojos

Hemoglobina +hematocrito

% d

e ca

mb

io

Días

La hemoglobina es una de las sustanciasdiluidas por la expansión del plasma.Por esta razón, algunos deportistas queverdaderamente tienen niveles normalesde hemoglobina puede parecer que es-tán anémicos como consecuencia de estahemodilución inducida del Na+. Estacondición, que no debe confundirse conla verdadera anemia, puede remediarsecon unos pocos días de reposo, dandotiempo para que los niveles de aldoste-rona vuelvan a su estado normal y paraque los riñones descarguen el Na+ y elagua extras.

ConclusiónEn este capítulo, nos hemos centrado en la fun-ción que desempeña el sistema endocrino en laregulación de los procesos fisiológicos queacompañan al ejercicio. Nos hemos concentradoen la función de las hormonas en el metabolismode la glucosa y de las grasas, y también en el man-tenimiento del equilibrio de los fluidos. Nuestrointerés principal en este capítulo ha sido lo quesucede durante el ejercicio agudo. En el capítulosiguiente, examinaremos las adaptaciones en losprocesos metabólicos del cuerpo que tienen lugarcomo consecuencia del entrenamiento.

Expresiones clave

activación génica directaadenosinmonofosfato cíclico (AMPc)

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adrenalinaaldosteronacalcitoninacatecolaminascortisoldianocitosenzima de conversión de la angiotensina(ECA)eritropoyetinaestrógenosfactores inhibidoresfactores liberadoresglucagónhemodiluciónhiperglucemiahipoglucemiahormona antidiurética (ADH)hormona del crecimientohormona paratiroidea (PTH)hormonashormonas esteroideshormonas no esteroidesinsulinamecanismo renina-angiotensinanoradrenalinaosmolaridadprogesteronaprostaglandinasregulación por disminuciónregulación por incrementoreninasegundo mensajerosistema de retroacción negativatestosteronatirotropina (TSH)tiroxinatriyodotironina

Cuestiones para estudiar

1. ¿Qué es una glándula endocrina, y cuáles sonlas funciones de las hormonas?

2. Explicar la diferencia entre hormonas esteroi-des y no esteroides.

3. ¿Cómo pueden tener las hormonas funcionesmuy específicas cuando llegan a casi todaslas partes del cuerpo a través de la sangre?

4. ¿Cómo se controlan los niveles en sangre dehormonas específicas?

5. Explicar la más bien compleja relaciónexistente entre el hipotálamo y la glándula pi-tuitaria.

6. Hacer un esbozo breve de las principales glán-dulas endocrinas, sus hormonas y las accio-nes específicas de estas hormonas.

7. ¿Cuáles de las hormonas descritas en la pre-gunta anterior tendrán una importancia desta-cada durante el ejercicio?

8. ¿Qué es la hemoconcentración, y qué rela-ción tiene el sistema endocrino con ella?

9. Describir la regulación hormonal del metabo-lismo durante el ejercicio. ¿Qué hormonas in-tervienen, y cómo influyen en la disponibili-dad de hidratos de carbono y de grasas paraobtener energía durante la realización de ejer-cicios que duran varias horas?

10. Describir la regulación hormonal del equili-brio de los fluidos durante el ejercicio.

11. ¿Qué es la hemodilución y qué relación tieneel sistema endocrino con ella?

Bibliografía

1. Costill, D.L., Coyle, E., Dalsky, G.,Evans, W., Fink, W., & Hoopes, D. (1977). Ef-fects of elevated plasma FFA and insulin on mus-cle glycogen usage during exercise. Journal ofApplied Physiology, 43, 695-699.

2. Costill, D.L., & Fink, W.J. (1974). Plasmavolume changes following exercise and thermaldehydration. Journal of Applied Physiology, 37,521-525.

3. Dill, D.B., & Costill, D.L. (1974). Calcu-lation of percentage changes in volumes of blo-

REGULACIÓN HORMONAL DEL EJERCICIO

195

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C A P Í T U L O

6

Adaptacionesmetabólicas alentrenamiento

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Visión general del capítulo

Hemos discutido cómo nuestros cuerpos utilizanlos alimentos que comemos y los nutrientes quealmacenamos para producir la energía necesariapara la actividad física, y hemos examinado lafunción del sistema endocrino en la regulación delos diversos procesos metabólicos que tienen lu-gar durante el ejercicio. Pero, ¿cómo podemosoptimizar nuestro potencial para rendir? ¿Cómopodemos optimizar nuestra energía?

La respuesta está en el entrenamiento. En estecapítulo, volvemos nuestra atención hacia las for-mas en que nuestro cuerpo se adapta al estímulorepetido del entrenamiento. Centraremos nuestraatención en las adaptaciones metabólicas que me-joran la capacidad para la actividad física. Anali-zaremos las adaptaciones que se producen dentrode los músculos y en los sistemas energéticos quenos permiten una utilización más eficaz de la ener-gía. Examinaremos los efectos del entrenamientoaeróbico y del anaeróbico y consideraremos cómopodemos optimizar las mejoras que alcanzamoscon estos tipos de entrenamiento.

Esquema del capítulo

Adaptaciones al entrenamiento aeróbico 200Cambios en la potencia aeróbica 200Adaptaciones en el músculo 202Adaptaciones que afectan a las fuentes energéticas 205

Entrenamiento del sistema aeróbico 209Volumen del entrenamiento 209Intensidad del entrenamiento 210

Adaptaciones al entrenamiento anaeróbico 211Cambios en la potencia y la capacidadanaeróbicas 211Adaptaciones en el músculo 212Adaptaciones en los sistemas de energía 212Adaptaciones en el umbral de lactato 213Otras adaptaciones al entrenamiento anaeróbico 214

Conclusión 217

ADAPTACIONES METABÓLICAS AL ENTRENAMIENTO

199

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ConclusiónEn esta II parte, nos hemos centrado en la energíanecesaria para el rendimiento físico. En el capítu-lo 4, habíamos revisado los sistemas responsa-bles de la producción de energía. En el capítulo5, tratamos sobre la función reguladora del siste-ma endocrino. Y por último, en este capítulo,manteniendo nuestra atención en la energía, noshemos concentrado en las adaptaciones que seproducen dentro de los músculos y en los propiossistemas energéticos que acompañan al entrena-miento aeróbico y al anaeróbico, y hemos vistocómo estos tipos de entrenamiento pueden mejo-rar el rendimiento.

En la parte siguiente, volvemos nuestra aten-ción al sistema de transporte de oxígeno. Comen-zaremos en el capítulo 7 con un análisis del siste-ma cardiovascular y de su función en eltransporte de oxígeno, combustibles, nutrientes yhormonas a través de nuestro cuerpo.

Expresiones clave

amortiguadorescapacidad muscular de amortiguacióncreatincinasaentrenamiento aeróbicoentrenamiento aeróbico interválicoentrenamiento anaeróbico

entrenamiento con esprínentrenamiento continuoentrenamiento interválicoenzimas glucolíticasfosfofructocinasa (PFK)fosforilasalactatodeshidrogenasamiocinasamioglobinaresistencia submáximasuccinatodeshidrogenasa (SDH)

Cuestiones para estudiar

1. ¿Cuáles son los efectos de los entrenamientosaeróbico y anaeróbico sobre las fibras muscu-lares?

2. ¿Cómo mejora el entrenamiento aeróbico elenvío de oxígeno a las fibras musculares?

3. ¿Qué efecto tiene el entrenamiento aeróbicosobre los tipos de combustibles usados duranteel ejercicio?

4. Describir los factores responsables de las me-joras en la capacidad respiratoria muscular( nQO2) que tienen lugar con el entrenamientoaeróbico.

5. Dar ejemplos de sesiones de entrenamiento in-terválico que puedan usarse para desarrollarlos sistemas ATP-PC, glucolítico y oxidativode un corredor.

6. ¿Qué cambios tienen lugar en los músculosdurante el entrenamiento anaeróbico que pue-dan reducir su tendencia a la fatiga durante larealización de ejercicios altamente glucolí-ticos?

7. Describir los cambios en la capacidad deamortiguación muscular resultantes de los en-trenamientos aeróbico y anaeróbico. ¿Cómopuede esto mejorar el rendimiento?

8. ¿Qué cambios pueden esperarse en el umbraldel lactato como resultado del entrenamientoaeróbico? Ilustrar la relación existente entre lavelocidad de carrera y la acumulación de lacta-to en sangre.

ADAPTACIONES METABÓLICAS AL ENTRENAMIENTO

217

i La capacidad de amortiguación muscu-lar aumenta con el entrenamiento anae-róbico, lo que permite alcanzar nivelesmás elevados de lactato en los músculosy en la sangre. Esto permite que el H+

que se disocia del ácido láctico sea neu-tralizado, y se retrase así la fatiga.

i Los cambios en la actividad enzimáticade los músculos son muy específicos deltipo de entrenamiento.

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Función cardio-rrespiratoria y

rendimiento

P A R T E

III▼

▼En la parte anterior, hemos aprendido cómo el cuerpo pro-duce energía mediante el metabolismo para alimentar sumovimiento. Pero la mera producción de energía es inútilsi ésta no llega a los músculos activos. En la parte III, noscentraremos en cómo el sistema cardiovascular y el apara-to respiratorio proporcionan oxígeno y combustible a losmúsculos activos, en cómo eliminan el dióxido de carbo-no y los desechos metabólicos del cuerpo, y en cómo seadaptan estos sistemas al entrenamiento aeróbico. En elcapítulo 7, Control cardiovascular durante el ejercicio,contemplaremos la estructura y la función del sistema car-diovascular: el corazón, los vasos sanguíneos y la sangre.Nuestro interés principal se centrará en cómo este sistemafacilita un suministro adecuado de sangre a los músculosactivos para satisfacer sus demandas durante la aplicaciónde intensidades crecientes de esfuerzo. En el capítulo 8,Regulación respiratoria durante el ejercicio, examina-remos los mecanismos y la regulación de la respiración, elproceso de intercambio de gases en los pulmones y en losmúsculos, y el transporte de oxígeno y de dióxido de car-bono en la sangre. En el capítulo 9, Adaptaciones cardio-vasculares y respiratorias al entrenamiento, estudiare-mos el concepto de resistencia. Consideraremos cómo seevalúa en el laboratorio y cómo se mejora con el entrena-miento aeróbico, concentrándonos en las adaptacionescardiorrespiratorias que se producen en respuesta al entre-namiento aeróbico y que pueden mejorar el rendimiento.

221

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C A P Í T U L O

7Control

cardiovasculardurante el

ejercicio

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Visión general del capítulo

Nuestro sistema cardiovascular, que incluye elcorazón, los vasos sanguíneos y la sangre, tienemuchas funciones, incluidas las de nutrición,protección e incluso la de transporte de desechos.El sistema debe llegar a todas las células delcuerpo, y debe poder responder inmediatamentea cualquier cambio en el ambiente interno paramantener todos los sistemas del cuerpo funcio-nando con la máxima eficacia. Incluso cuandoestamos en reposo, nuestro sistema cardiovascu-lar trabaja constantemente para satisfacer las de-mandas de los tejidos de nuestro cuerpo. Pero du-rante el ejercicio se impone un número máselevado de demandas mucho más urgentes sobreeste sistema.

En este capítulo, exploraremos la asombrosafunción que desempeña el sistema cardiovascularen la actividad física. En la primera parte del ca-pítulo analizaremos la estructura y la función delsistema cardiovascular, poniendo de relieve suscomplejidades. En la segunda parte, nos centrare-mos en el modo en que el sistema cardiovascularresponde a las exigencias aumentadas del ejer-cicio. Aprenderemos cómo cada componente deeste sistema se adapta a los cambios en el am-biente interno del cuerpo que resultan de los rit-mos aumentados de la actividad física y cómo elsistema controla nuestra capacidad para rendir.

Esquema del capítulo

Estructura y función del sistema cardiovascular 224

Corazón 225Sistema vascular 234Sangre 238

Respuesta cardiovascular al ejercicio 241Frecuencia cardíaca 241Volumen sistólico 243Gasto cardíaco 245Cambios generales en la función cardíaca 247Flujo de sangre 248Tensión arterial 251Sangre 252Integración de la respuesta al ejercicio 255

Conclusión 257

CONTROL CARDIOVASCULAR DURANTE EL EJERCICIO

223

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ConclusiónEn este capítulo hemos revisado la estructura y lafunción del sistema cardiovascular y hemos exa-minado cómo responde este sistema durante elejercicio para satisfacer las necesidades incre-mentadas de los músculos activos. Hemos explo-rado su función en el transporte y entrega de oxí-geno y nutrientes a los tejidos activos al mismotiempo que se lleva los productos metabólicos de

desecho, incluido el dióxido de carbono. Sabien-do cómo se transportan estas sustancias dentrodel cuerpo, podemos ahora observar más de cercael movimiento del oxígeno y del dióxido de car-bono. En el capítulo siguiente exploraremos elaparato respiratorio, considerando cómo se trans-porta el oxígeno hacia dentro y hacia fuera delcuerpo, cómo se entrega a los tejidos activos ycómo se extrae el dióxido de carbono de estos.Luego, examinaremos cómo cambia la funciónrespiratoria para satisfacer las demandas de uncuerpo activo.

Expresiones clave

arteriasarteriolasautorregulaciónbradicardiacapilaresciclo cardíacocontracción ventricular prematura (CVP)control neural extrínsecodesviación cardiovasculardiferencia arteriovenosa de oxígeno (dif. a--vO2)electrocardiógrafoelectrocardiograma (ECG)fibras de Purkinjefibrilación ventricularfracción de eyección (FE)frecuencia cardíaca en reposofrecuencia cardíaca máxima (FC máx)frecuencia cardíaca sostenidagasto cardíaco (nQ)hematocritohemoconcentraciónhemoglobinahipertensiónmaniobra de Valsalvamecanismo de Frank-Starlingmiocardionódulo auriculoventricular (AV)nódulo sinusal (NS)resistencia periférica total

CONTROL CARDIOVASCULAR DURANTE EL EJERCICIO

257

2. El volumen del plasma se reduce du-rante el ejercicio. El fluido (agua) esexpulsado de los capilares por incre-mentos en la presión hidrostáticacuando la tensión arterial aumenta yes llevado hacia los músculos por laincrementada presión osmótica re-sultante de la acumulación de pro-ductos de desecho. No obstante, conlos ejercicios prolongados, o con ejer-cicios realizados en ambientes caluro-sos, se pierde una cantidad crecientede fluido del plasma por la sudora-ción para intentar mantener la tem-peratura del cuerpo, hecho que pone ala persona en situación de riesgo dedeshidratación.

3. La hemoconcentración se producecuando se pierde el fluido del plasma(agua). Aunque el verdadero númerode glóbulos rojos puede que no se in-cremente, el efecto neto de este proce-so es aumentar su número por unidadde sangre, lo cual incrementa la capa-cidad de transporte de oxígeno.

4. El pH de la sangre cambia significa-tivamente durante el ejercicio, vol-viéndose más ácido cuando pasa deun valor ligeramente alcalino en re-poso de 7,4 a 7,0 o menor. El pHmuscular se reduce incluso más. Lareducción del pH es el resultadoprincipalmente de una mayor acu-mulación de lactato en la sangre du-rante la ejecución de ejercicios demayor intensidad.

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taquicardiataquicardia ventriculartensión arterial diastólica (TAD)tensión arterial media (TAM)tensión arterial sistólica (TAS)vasodilataciónvenasvénulasvolumen sistólico (VS)volumen telediastólico (VTD)volumen telesistólico (VTS)

Cuestiones para estudiar

1. Describir la estructura del corazón, el modelode riego sanguíneo a través de las válvulas ycámaras del corazón, de qué manera, comomúsculo, es abastecido de sangre y qué suce-de cuando el corazón en reposo debe abaste-cer súbitamente a un cuerpo en ejercicio.

2. ¿Qué fenómenos tienen lugar que permitenque el corazón se contraiga, y cómo se contro-la la frecuencia cardíaca?

3. ¿Cuál es la diferencia entre sístole y diástole,y qué relación tiene esto con las tensiones sis-tólica y diastólica de la sangre?

4. ¿Cómo se controla el flujo de sangre a las di-versas regiones del cuerpo? ¿Cómo varía conel ejercicio?

5. Describir cómo la frecuencia cardíaca, el vo-lumen sistólico y el gasto cardíaco respondena ritmos crecientes de esfuerzo.

6. ¿Cómo se determina la frecuencia cardíacamáxima? ¿Cuáles son los métodos alternati-vos que usan estimaciones indirectas? ¿Cuá-les son las principales limitaciones de estasestimaciones indirectas?

7. Describir dos importantes mecanismos parael retorno de la sangre al corazón cuando sehace ejercicio de pie.

8. ¿Cuáles son las principales adaptaciones car-diovasculares llevadas a cabo por el cuerpocuando se sobrecalienta durante el ejercicio?

9. ¿Qué es el desplazamiento cardiovascular?¿Por qué puede ser un problema en los ejer-cicios prolongados?

10. Describir las funciones principales de la san-gre.

11. ¿Qué cambios tienen lugar en el volumen delplasma con niveles crecientes de ejercicio?,¿y con ejercicios prolongados en un ambientecaluroso?

FISIOLOGÍA DEL ESFUERZO Y DEL DEPORTE

258

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C A P Í T U L O

8Regulaciónrespiratoria

durante elejercicio

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Visión general del capítulo

No podemos vivir sin oxígeno. Nuestras célulasdependen de él para sobrevivir, y, tal como hemosaprendido en el capítulo 4, el oxígeno es esencial pa-ra la producción de la energía que alimenta todaslas actividades de nuestro cuerpo. La capacidadde resistencia depende del aporte de cantidadessuficientes de oxígeno a nuestros músculos y deun consumo celular adecuado de este gas una vezque llega allí. Pero al mismo tiempo, los procesosmetabólicos que tienen lugar en nuestros múscu-los activos generan otro gas, el dióxido de carbo-no, que, a diferencia del oxígeno, es tóxico. Laactividad celular normal requiere oxígeno, perose ve dificultada cuando los niveles de dióxido decarbono aumentan.

Las necesidades cruciales de nuestros músculospara un aporte adecuado de oxígeno y respecto a unaadecuada eliminación del dióxido de carbono sonsatisfechas por el aparato respiratorio. Tal como he-mos visto en el capítulo anterior, el sistema cardio-vascular transporta estos gases. Pero el aparato res-piratorio lleva oxígeno a nuestros cuerpos y noslibera del exceso de dióxido de carbono. En este ca-pítulo nos centraremos en este sistema. Comenzare-mos con una visión general de las fases que intervie-nen en la respiración y en el intercambio de gases, yluego examinaremos cómo se regulan estos proce-sos. Consideraremos cómo funciona el aparato res-piratorio cuando estamos haciendo ejercicio y dequé manera puede limitar el rendimiento. Por últi-mo, analizaremos la especial función del aparatorespiratorio en el mantenimiento del equilibrio aci-dobásico en nuestro cuerpo y la trascendencia de es-te equilibrio durante la actividad física.

Esquema del capítulo

Ventilación pulmonar 264Inspiración 265Espiración 266

Difusión pulmonar 267Membrana respiratoria 267Presiones parciales de los gases 267Intercambio de gases en los alvéolos 268

Transporte de oxígeno y de dióxido de carbono 271Transporte de oxígeno 271Transporte de dióxido de carbono 273

Intercambio de gases en los músculos 274Diferencia arteriovenosa de oxígeno 274Factores que influyen en el transportey consumo de oxígeno 275Eliminación del dióxido de carbono 276

Regulación de la ventilación pulmonar 277Mecanismos de regulación 277Ventilación pulmonar duranteel ejercicio 279Irregularidades respiratorias durante el ejercicio 280

Ventilación y metabolismo energético 282Equivalente ventilatorio para el oxígeno 282Punto de máxima tensión ventilatoria tolerable 283Umbral anaeróbico 283

Limitaciones respiratorias al rendimiento 285Regulación respiratoria del equilibrio

acidobásico 286Conclusión 290

REGULACIÓN RESPIRATORIA DURANTE EL EJERCICIO

263

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ConclusiónEn el capítulo 7 hemos tratado la función del sis-tema cardiovascular durante el ejercicio. En estecapítulo hemos observado el papel desempeñadopor el aparato respiratorio. También hemos con-siderado las limitaciones que estos sistemas pue-den imponer sobre nuestra capacidad de rendi-miento. En el capítulo siguiente, examinaremoslas adaptaciones fisiológicas que se producen enel sistema cardiovascular y el aparato respiratoriocuando están expuestos al estímulo repetido delentrenamiento. Veremos cómo estas adaptacionesmejoran la capacidad de estos sistemas para sa-tisfacer las demandas de nuestro cuerpo y cómopueden optimizar el rendimiento.

FISIOLOGÍA DEL ESFUERZO Y DEL DEPORTE

290

i El exceso de H+ (menor pH) dificulta lacontractilidad muscular y la formaciónde ATP.

i El aparato respiratorio desempeña una fun-ción integral en el mantenimiento delequilibrio acidobásico.

i Siempre que los niveles de H+ comien-zan a elevarse, el centro respiratorio res-ponde incrementando la respiración. Laeliminación del dióxido de carbono esun medio esencial de reducción de lasconcentraciones de H+. El dióxido decarbono se transporta principalmentecombinado con bicarbonato. Una vezque éste llega a los pulmones, el dióxidode carbono se forma de nuevo y es espi-rado al aire.

i Siempre que los niveles de H+ comien-zan a elevarse, a partir de la acumula-ción de dióxido de carbono o de lactato,los iones de bicarbonato pueden amorti-guar los H+ para prevenir la acidosis.

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Expresiones clave

capacidad de difusión del oxígenocentros respiratoriosdiferencia arteriovenosa de oxígeno (dif. a--vO2)diferencia arteriovenosa mixta de oxígenodifusión pulmonardisneaequivalente respiratorio para el dióxido de

carbono (nVE/nVCO2)equivalente respiratorio para el oxígeno

(nVE/ nVO2)espiraciónhiperventilaciónhipoxia arterial inducida por el ejercicioinspiraciónmaniobra de Valsalvamembrana respiratoriapresiones parcialespunto de máxima tensión ventilatoria tolera-

blerespiración externarespiración internasaturación de la hemoglobinaumbral anaeróbicoventilación pulmonarventilación voluntaria máximavolumen corriente

Cuestiones para estudiar

1. Describir las estructuras anatómicas implica-das en la ventilación pulmonar.

2. Identificar los músculos asociados con la res-piración y su función en la ventilación pul-monar.

3. ¿Cuáles son las presiones parciales del oxíge-no y del dióxido de carbono en el aire inspira-do, en el aire alveolar y en la sangre arterial yen la venosa mezcladas?

4. ¿De qué formas son transportados el oxígenoy el dióxido de carbono en la sangre?

5. ¿Cuáles son los estímulos químicos que con-trolan la profundidad y el ritmo de la respira-ción? ¿Cómo controlan la respiración duranteel ejercicio? ¿Cómo se ven afectados durantela hiperventilación voluntaria?

6. ¿Qué otros estímulos controlan la ventilacióndurante el ejercicio?

7. ¿Cuál es el equivalente ventilatorio para eloxígeno? ¿Cuál es el equivalente ventilatoriopara el CO2?

8. Definir el punto de máxima tensión ventilato-ria tolerable y el umbral anaeróbico.

9. Definir el umbral del lactato y el umbral anae-róbico. ¿Cómo se relacionan estos términos?

10. ¿Qué función desempeña el sistema respira-torio en el equilibrio acidobásico?

11. ¿Cuál es el pH normal en reposo para la san-gre arterial?, ¿y para los músculos? ¿Cómocambian estos valores como consecuencia deun ejercicio agotador como un esprín?

12. ¿Cuáles son los principales amortiguadoresen la sangre?, ¿y en los músculos?

13. ¿Cuánto tiempo necesitan el pH y los nivelesde lactato sanguíneo para volver a su estadonormal después de un esprín máximo?

REGULACIÓN RESPIRATORIA DURANTE EL EJERCICIO

291

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C A P Í T U L O

9Adaptaciones

cardiovasculares y respiratorias al

entrenamiento

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Visión general del capítulo

Durante la realización de una única serie de ejer-cicios, la máquina humana tiene una gran habili-dad para adaptar su funcionamiento cardiovasculary respiratorio a fin de satisfacer adecuadamentelas incrementadas demandas de los músculos ac-tivos. Cuando estos sistemas se ven enfrentadosrepetidamente con estas demandas, como, porejemplo, sobre una base de entrenamiento diario,se adaptan de modo que permiten al cuerpo me-jorar su rendimiento en las actividades de resis-tencia. Por ejemplo, el corredor de la milla (1,6km) puede correrla a mayor velocidad. Los pro-cesos fisiológicos y metabólicos que llevan oxí-geno al interior del cuerpo, lo distribuyen y per-miten su utilización por los tejidos activos sevuelven y se mantienen altamente eficaces en es-tas tareas. En este capítulo, examinaremos lasadaptaciones de la función cardiorrespiratoria enrespuesta al entrenamiento y cómo dichas adap-taciones afectan a la resistencia del deportista y asu rendimiento.

Esquema del capítulo

Resistencia muscular y cardiorrespiratoria 297Evaluación de la resistencia

cardiorrespiratoria 297nVO2 máx: potencia aeróbica 297

Capacidad de resistencia submáxima 298Adaptaciones cardiovasculares

al entrenamiento 298Sistema de transporte de oxígeno 298Tamaño del corazón 299Volumen sistólico 301Frecuencia cardíaca 303Gasto cardíaco 307Riego sanguíneo 307Tensión arterial 309Volumen sanguíneo 310

Adaptaciones respiratorias al entrenamiento 312Ventilación pulmonar 312Difusión pulmonar 313Diferencia arteriovenosa de oxígeno 313

Adaptaciones metabólicas al entrenamiento 313Umbral del lactato 314Relación de intercambio respiratorio 314Consumo de oxígeno en reposo y submáximo 314Consumo máximo de oxígeno 315

Mejora de la resistencia cardiorrespiratoria a largo plazo 316

Factores que influyen en la respuesta al entrenamiento aeróbico 318

Nivel de acondicionamiento y nVO2 máx 318Herencia 318Edad 319Sexo 320Sujetos que reaccionan y sujetos que no reaccionan 320Especificidad del entrenamiento 322Entrenamiento cruzado 323

Resistencia cardiorrespiratoria y rendimiento 323

Conclusión 326

ADAPTACIONES CARDIOVASCULARES Y RESPIRATORIAS AL ENTRENAMIENTO

295

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ConclusiónEn este capítulo hemos examinado cómo se adaptael sistema cardiovascular y el aparato respiratorio ala exposición crónica al estrés del entrenamiento.Nos hemos concentrado en cómo estas adaptacio-nes pueden mejorar la resistencia cardiorrespirato-ria. Este capítulo concluye nuestro análisis sobre elmodo en que los sistemas corporales responden alejercicio agudo y crónico. Ahora que hemos com-pletado nuestro examen de la manera en que elcuerpo responde a los cambios internos, podemosvolver nuestra atención al mundo externo. En laparte siguiente nos centraremos en las adaptacionesdel cuerpo a condiciones medioambientales cam-biantes, comenzando en el próximo capítulo con laconsideración de cómo la temperatura externa pue-de afectar al rendimiento.

Expresiones clave

capacidad de resistencia submáxima

capacidad vital

corazón de atleta

diferencia a--vO2

entrenamiento cruzado

especificidad del entrenamiento

hipertrofia cardíaca

período de recuperación de la frecuencia car-díaca

personas que no reaccionan

personas que reaccionan

principio de Fick

proporción entre los capilares y las fibras

relación del intercambio respiratorio

resistencia cardiorrespiratoria

resistencia física

resistencia muscular

sistema de transporte de oxígeno

nVO2 máx

volumen oscilante

volumen residual

Cuestiones para estudiar

1. Diferenciar entre resistencia muscular y resis-tencia cardiovascular.

2. ¿Qué es el consumo máximo de oxígeno (nVO2

máx)? ¿Cómo se define fisiológicamente, yqué determina sus límites?

3. ¿Qué importancia tiene el nVO2 máx para elrendimiento de resistencia?

4. Describir los cambios que tienen lugar en elsistema de transporte de oxígeno durante el en-trenamiento de fondo.

5. ¿Cuál es la adaptación posiblemente más im-portante que efectúa el cuerpo en respuesta alentrenamiento de fondo que permite un incre-mento del nVO2 máx y del rendimiento?

6. ¿Qué adaptaciones metabólicas se producen enrespuesta al entrenamiento de fondo?

7. Explicar las dos teorías que se han propuestocomo responsables de las mejoras en el nVO2

máx con el entrenamiento de fondo. ¿Cuál deellas tiene hoy mayor validez? ¿Por qué?

8. ¿Cuán importante es el potencial genético enel desarrollo de un deportista joven?

9. ¿Por qué sería importante el acondicionamientode resistencia para los practicantes de deportesque no exigen resistencia?

Bibliografía

1. Armstrong, R.B., & Laughlin, M.H.(1984). Exercise blood flow patterns within andamong rat muscles after training. American Jour-nal of Physiology, 246, H59-H68.

2. Bouchard, C. (1990). Discussion: Here-dity, fitness, and health. En C. Bouchard, R.J.

FISIOLOGÍA DEL ESFUERZO Y DEL DEPORTE

326

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Influenciasambientales

sobre elrendimiento

P A R T E

IV▼

En las secciones previas de este libro, hemos analizadocómo coordinan sus actividades los diversos sistemas cor-porales para permitirnos ejecutar la actividad física. He-mos visto también cómo se adaptan estos sistemas cuandoson expuestos al estrés de diversos tipos de entrenamien-to. En la parte IV, volvemos nuestra atención hacia la for-ma en que responde y se adapta el cuerpo cuando se lefuerza a hacer ejercicio bajo condiciones ambientales inu-suales. En el capítulo 10, Regulación térmica y ejercicio,examinaremos los mecanismos con los que el cuerpo pue-de regular su temperatura interna tanto en reposo comodurante el ejercicio. Entonces, consideraremos cómo res-ponde y cómo se adapta el cuerpo al ejercicio realizado aaltas y bajas temperaturas, junto con los riesgos para la sa-lud asociados con la actividad física en cada uno de estosambientes. En el capítulo 11, Ejercicio en ambientes hi-pobáricos, hiperbáricos y de microgravedad, tratare-mos las especiales dificultades con que se enfrenta elcuerpo cuando lleva a cabo actividades físicas bajo condi-ciones de baja presión atmosférica (altitud), alta presiónatmosférica (buceo) y baja gravedad (viajes espaciales).

331

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C A P Í T U L O

10

Regulacióntérmica yejercicio

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Visión general del capítulo

En los capítulos precedentes, hemos tratado lamanera en que los diversos sistemas corporalesnos permiten llevar a cabo la actividad física. He-mos visto cómo se comunican y cómo funcionanjuntas diferentes partes del cuerpo. Hemos exa-minado las respuestas fisiológicas del cuerpo alejercicio agudo, así como sus adaptaciones al en-trenamiento, todo lo cual hace que el deportistarinda de un modo más eficaz. Pero nuestra discu-sión hasta ahora se ha centrado solamente en elambiente interno y en cómo un sistema corporalresponde a las demandas de otro.

Comenzando con este capítulo, cambiare-mos nuestro foco de atención. Ahora que sabe-mos de qué manera satisface el cuerpo las exi-gencias del ejercicio, estamos preparados paraver cómo las satisface cuando estas exigenciasvan emparejadas con otras impuestas por el am-biente externo. En este capítulo, examinaremosel impacto de temperaturas extremas sobre elrendimiento.

Esquema del capítulo

Mecanismos de regulación de la temperatura corporal 334Transferencia del calor corporal 335Control del intercambio de calor 339

Respuestas fisiológicas al ejercicio con altas temperaturas 341Función cardiovascular 342Producción de energía 342Equilibrio del fluido corporal: sudoración 343

Riesgos para la salud durante la realización de ejercicios en ambientes calurosos 345Medición del estrés por calor 346Trastornos relacionados con el calor 347Prevención de la hipertermia 349

Aclimatación al ejercicio en ambientes calurosos 350Efectos de la aclimatación al calor 351Obtención de la aclimatación al calor 352

Ejercicio en ambientes fríos 353Factores que afectan a la pérdida de calor corporal 354Pérdida de calor en agua fría 355

Respuestas fisiológicas al ejercicio en ambientes fríos 356Función muscular 357Respuestas metabólicas 358

Riesgos para la salud durante el ejercicio en ambientes fríos 358Hipotermia 358Congelación 359

Aclimatación al frío 360Conclusión 360

REGULACIÓN TÉRMICA Y EJERCICIO

333

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En el capítulo siguiente, estudiaremos entor-nos todavía más extremos: ambientes hipobári-cos, hiperbáricos y de microgravedad.

Expresiones clave

aclimataciónaldosteronacalambres por calorcentro termorreguladorconduccióncongelacióncontenido de calorconvecciónestrés térmicoevaporaciónfactor hipotérmico del vientogolpe de calorhipertermiahipotermiahormona antidiurética (ADH)radiaciónsíncope por calortemblortemperatura corporal media (Tcorporal)temperatura de humedad global (THG)termogénesis sin temblorestermorreceptorestermorregulaciónvasoconstricción periférica

Cuestiones para estudiar

1. ¿Cuáles son las cuatro principales vías depérdida de calor corporal?

2. ¿Cuál de estas cuatro vías es la más impor-tante para controlar la temperatura corporalen reposo? ¿Y durante el ejercicio?

3. ¿Qué le sucede a la temperatura corporal du-rante el ejercicio, y por qué?

4. ¿Por qué es un factor tan importante la hume-

dad cuando se hace ejercicio en ambientescalurosos? ¿Por qué son importantes el vientoy la cobertura de nubes?

5. ¿Cuál es el propósito de la temperatura de hu-medad global (THG)? ¿Qué es lo que mide?

6. Diferenciar entre calambres por calor, sínco-pe por calor y golpe de calor.

7. ¿Qué adaptaciones fisiológicas permiten acli-matarse al ejercicio en ambientes calurosos?

8. ¿Cómo minimiza el cuerpo la pérdida excesi-va de calor durante la exposición al frío?

9. ¿Qué peligros están asociados con la inmer-sión en agua fría?

10. ¿Qué factores deben considerarse para pro-porcionar una máxima protección al hacerejercicio en ambientes fríos?

Bibliografía

1. American College of Sports Medicine.(1995). Heat and cold illnesses during distancerunning: ACSM position stand. Medicine andScience in Sports and Exercise, 28(12), i-x.

2. Costill, D.L. (1986). Inside running: Ba-sics of sports physiology. Indianápolis: Bench-mark Press.

3. Costill, D.L., Kammer, W.F., & Fisher,A. (1970). Fluid ingestion during distance run-ning. Archives of Environmental Health, 21,520-525.

4. Faulkner, J.A., Claflin, D.R., & McCully,K.K. (1987). Muscle function in the cold. En J.R.Sutton, C.S. Houston, & G. Coates (eds.), Hypo-xia and cold (págs. 429-437). Nueva York: Prae-ger.

5. Febbraio, M.A. (2000). Does musclefunction and metabolism affect exercise perfor-mance in the heat? Exercise and Sport SciencesReviews, 28, 171-176.

6. Fink, W., Costill, D.L., Van Handel, P., &Getchell, L. (1975). Leg muscle metabolism du-ring exercise in the heat and cold. EuropeanJournal of Applied Physiology, 34, 183-190.

7. Gisolfi, C.V., & Wenger, C.B. (1984).Temperature regulation during exercise: Old con-

REGULACIÓN TÉRMICA Y EJERCICIO

361

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C A P Í T U L O

11Ejercicio en

ambienteshipobáricos,hiperbáricos

y de microgravedad

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Visión general del capítulo

Hemos escuchado relatos sobre penosos intentosde escalar el monte Everest. Hemos oído cosassobre el terrible frío, los aludes y los fracasos.Por otro lado, la mayoría de nosotros, desdenuestros sillones, hemos participado en las aven-turas submarinas de Jacques Cousteau, al explo-rar la espléndida belleza bajo el océano junto conel equipo de su barco, el Calypso. Y hemos se-guido los viajes de nuestros astronautas cuandose han aventurado por el espacio.

Las condiciones físicas de cada uno de estosambientes son tan distintas de aquéllas a las queestamos acostumbrados que la exposición a estosambientes extremos altera el funcionamiento denuestro cuerpo. Éste debe hacer frente a las ba-jas presiones de las grandes alturas, a las grandespresiones subacuáticas y a la falta de peso en elespacio.

En este capítulo examinaremos las condicionesexperimentadas en estos ambientes específicos y có-mo afectan estas condiciones a nuestro cuerpo yal rendimiento. Consideraremos los riesgos parala salud asociados con cada ambiente y cómo po-demos adaptarnos a estas condiciones extremas.

Esquema del capítulo

Ambientes hipobáricos: ejercicio en altitud 366Condiciones en altitud 367Respuestas fisiológicas a la altitud 369Rendimiento en altitud 373La aclimatación: exposición prolongada a la altitud 375Entrenamiento físico y rendimiento 377Problemas clínicos de la exposición aguda a la altitud 380

Condiciones hiperbáricas: ejercicio bajo el agua 382Inmersión en el agua y presiones de los gases 382Respuestas cardiovasculares a la inmersión en el agua 383Riesgos para la salud de las condiciones hiperbáricas 386

Ambientes de microgravedad: ejercicio en el espacio 391Alteraciones fisiológicas con la exposición crónica a la microgravedad 391El ejercicio como contramedida a la microgravedad 397Riesgos para la salud de la microgravedad 398

Conclusión 399

EJERCICIOS EN AMBIENTES HIPOBÁRICOS, HIPERBÁRICOS Y DE MICROGRAVEDAD

365

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ConclusiónLas actividades casi nunca son llevadas a cabobajo condiciones ambientales ideales. El calor, elfrío, la humedad, la altitud y el ambiente suba-cuático por separado presentan problemas espe-ciales para los humanos, que ejercen un impactosobre las demandas fisiológicas del ejercicio. Laexploración del espacio ha revelado que el cuer-po se enfrenta con desafíos únicos durante la ex-posición a la microgravedad. Este capítulo y elanterior han intentado resumir la naturaleza deestas diversas tensiones ambientales y cómo po-demos hacer frente a estas condiciones.

Hasta ahora gran parte de estos análisis hantratado de cómo las variables fisiológicas y lastensiones ambientales pueden perjudicar nuestrorendimiento. En la siguiente parte, examinaremoslos diversos medios para optimizar el rendimien-to. Comenzaremos analizando la importancia dela cantidad de entrenamiento, considerando loque sucede cuando nos entrenamos en exceso opor defecto.

Expresiones clave

accidente de descompresiónalcalosis respiratoriaambiente hiperbáricoambiente hipobáricoedema cerebral de las grandes alturasedema pulmonar de las grandes alturaseritropoyetinaescafandra autónomahipoxiaintoxicación por oxígenomal de montaña agudomicrogravedadnarcosis por nitrógenoneumotórax espontáneopresión parcial de oxígeno (PO2)razón VPT/VRrecompresiónvasoconstricción hipóxica

Cuestiones para estudiar

1. Describir las condiciones de la altitud que li-mitan la actividad física.

2. ¿Qué tipos de actividades se ven influidas ne-gativamente por la exposición a las grandesalturas?

3. Describir las adaptaciones fisiológicas queacompañan la aclimatación a las alturas.

4. ¿Rendiría más un deportista de resistenciaque se ha entrenado en altitud al hacer ejer-cicio posteriormente a nivel del mar? ¿Porqué o por qué no?

5. ¿Qué condiciones especiales son exclusivasdel buceo?

6. ¿Qué efecto tiene la inmersión sobre la fre-cuencia cardíaca? ¿Qué produce este efecto?

7. ¿Cuáles son algunos de los riesgos para la sa-lud relacionados con el buceo y con el uso deescafandras autónomas?

8. Describir los problemas fisiológicos y patoló-gicos con que se enfrentan los buceadoresque descienden a profundidades de 30 m omás usando escafandra autónoma.

9. ¿Bajo qué condiciones debe considerar unbuceador la necesidad de la descompresión?

10. Definir la microgravedad. ¿Qué representa1,0 G?

11. ¿Qué les sucede a los músculos durante losprimeros días de estar inmovilizados con ye-so, de tener las extremidades suspendidas ode exposición a la microgravedad? ¿Cuálesson los músculos más vulnerables a la micro-gravedad, y por qué?

12. ¿Qué les sucede a los huesos cuando se venexpuestos a la microgravedad simulada?¿Qué huesos son los más vulnerables?

13. ¿Qué alteraciones fisiológicas tienen lugarcon la exposición a la microgravedad queconducen a un menor volumen de plasma?

14. ¿Cómo cambia el nVO2 máx con la exposiciónprolongada a la microgravedad? Considerarlos valores previos al vuelo, durante y des-pués del vuelo.

EJERCICIOS EN AMBIENTES HIPOBÁRICOS, HIPERBÁRICOS Y DE MICROGRAVEDAD

399

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Optimizacióndel

rendimientodeportivo

P A R T E

V▼

Ahora sabemos la forma en que el cuerpo responde a una se-sión de ejercicio intenso, sabemos cómo se adapta al en-trenamiento crónico y cómo se ajusta a las condicionesmedioambientales extremas. Ahora podemos aplicar esosconocimientos para mejorar el rendimiento deportivo. En laquinta parte, nos centramos en la preparación óptima de losdeportistas para la competición. En el capítulo 12, Entrena-miento para el deporte, exponemos los efectos del cambiodel volumen del entrenamiento y cómo demasiado o pocoentrenamiento empeoran el rendimiento. En el capítulo 13,Nutrición y deporte, evaluamos las necesidades dietéticasde los deportistas y analizamos las propuestas que se han he-cho sobre la suplementación nutricional y la manipulaciónde la dieta para mejorar el rendimiento. En el capítulo 14,Peso corporal, composición corporal y deporte, aborda-mos los temas de la evaluación de la composición corporal,la relación entre la composición corporal y el rendimientodeportivo, y el empleo de baremos de peso. También deter-minamos los medios más eficaces para perder con éxito elexceso de grasa corporal pero manteniendo la masa magra,lo cual permite al deportista obtener un peso competitivoóptimo y, probablemente, mejorar su rendimiento. En el ca-pítulo 15, Ayudas ergogénicas y rendimiento, estudiamosdistintos agentes farmacológicos, hormonales y fisiológicosque se han propuesto para mejorar el rendimiento. Examina-mos los beneficios potenciales, los efectos demostrados y losriesgos para la salud asociados con su consumo.

405

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C A P Í T U L O

12

Entrenamientopara el deporte

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Visión general del capítulo

En la inacabable búsqueda de la perfección en elrendimiento, muchos deportistas dedican tantotiempo como pueden al entrenamiento, creyendoque cuanto más se entrenen, mejores resultadosalcanzarán. Para otros, el fin de la temporada decompetición señala el comienzo de un período dedescanso y relajación durante el cual el entrena-miento se interrumpe abruptamente. Estas perso-nas con frecuencia están seguras de que cuandovuelva a ponerse en marcha la temporada estarántodavía muy bien acondicionadas. Las personasque se lesionan, y que sufren inmovilizaciónmientras se están curando, pueden sentirse preo-cupadas por la posibilidad de que las mejoras enel rendimiento conseguidas con grandes dificul-tades entrenándose con tanta dureza se habránperdido cuando puedan volver a hacer ejercicio.No obstante, ninguna de estas suposiciones es to-talmente correcta. El deportista que no ceja ensus esfuerzos cada vez mayores acabará por verque su rendimiento baja en lugar de mejorar. Asi-mismo, tanto el deportista de temporada que setoma un descanso en sus entrenamientos como lapersona lesionada que tiene una extremidad in-movilizada sufrirán alguna pérdida en su rendi-miento, pero la mayoría podrán recuperarse conrapidez.

En este capítulo, trataremos de cuantificar elentrenamiento. Consideraremos los efectos del en-trenamiento excesivo y del escaso, así como delrealizado para recuperar pérdidas en el rendimien-to que pueden producirse como consecuencia de lainterrupción temporal de los entrenamientos. Vere-mos que más no es siempre mejor al explorar lascomplejidades de la cuantificación del entrena-miento para maximizar el rendimiento.

Esquema del capítulo

Optimización de un modelo de entrenamiento 409Entrenamiento excesivo 410

Volumen de entrenamiento 411Intensidad del entrenamiento 412

Extralimitación 413Sobreentrenamiento 413

Efectos del sobreentrenamiento: síndrome del sobreentrenamiento 414Pronóstico del síndrome de sobreentrenamiento 419Tratamiento del síndrome de sobreentrenamiento 422

Afinamiento para el máximo rendimiento 423Desentrenamiento 425

Fuerza y potencia musculares 425Cambios en la resistencia muscular 427Velocidad, agilidad y flexibilidad 429Resistencia cardiorrespiratoria 429

Reentrenamiento 432Conclusión 433

ENTRENAMIENTO PARA EL DEPORTE

407

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musculares y ninguna reducción en las activida-des de las enzimas oxidativas.

Otros estudios han revelado medios efecti-vos para limitar la reducción de la capacidad ae-róbica muscular después de la inmovilización porla aplicación de un yeso. Comparado con el en-trenamiento de fuerza, sólo con entre 20 y 60 mindiarios de ciclismo después de la eliminación delyeso se obtienen mayores ganancias en la capaci-dad aeróbica muscular y una mejora de la flexibi-lidad de la rodilla. Asimismo, la estimulacióneléctrica de los músculos mientras están inmovi-lizados previene la usual reducción de su capaci-dad oxidativa y puede prevenir también la atrofiade las fibras musculares.

excesivo o de sobreentrenamiento, puede verda-deramente perjudicar nuestro rendimiento. Lue-go, hemos visto los efectos de demasiado pocoentrenamiento –desentrenamiento– como resulta-do de la inactividad o, en el caso de personas quese recuperan de una lesión, de la inmovilización.Hemos estudiado que con el desentrenamientomuchas de las ganancias logradas durante el en-trenamiento regular se pierden con rapidez, espe-cialmente en lo referente a la resistencia cardiovas-cular. Por último, hemos considerado brevementeel proceso del reentrenamiento, durante el cualnos entrenamos para recuperar lo que hemos per-dido durante el desentrenamiento.

Una vez disipado el mito de que más entre-namiento siempre significa un mejor rendimien-to, ¿de qué otra manera pueden los deportistastratar de optimizar su rendimiento? En el siguien-te capítulo, prestaremos atención a la nutrición enel deporte.

Expresiones clave

anabolismo

catabolismo

desentrenamiento

entrenamiento excesivo

extralimitación

infraentrenamiento

período de preparación final

preparación final

reentrenamiento

síndrome de fatiga crónica

síndrome de fibromialgia

síndrome de sobreentrenamiento

sobrecarga aguda

sobreentrenamiento

ENTRENAMIENTO PARA EL DEPORTE

433

i El reentrenamiento es la recuperacióndel acondicionamiento después de unperíodo de inactividad. Se ve afectadopor el nivel de preparación de la personay por la duración y el grado de la inacti-vidad.

i El tiempo necesario para el reentrena-miento puede reducirse en casos de in-movilización si el yeso usado permite uncierto grado de movimiento.

i La electroestimulación de los músculospreviene la usual reducción de la capaci-dad oxidativa de estos y puede prevenirla atrofia de las fibras musculares.

i Cuanto más pronto pueda un individuoreanudar el movimiento activo despuésde un período de inmovilización o deinactividad, más rápida será la recupera-ción de la función muscular.

ConclusiónEn este capítulo hemos examinado cómo puedeafectar la cantidad de entrenamiento a nuestrorendimiento. Hemos visto también que demasia-do entrenamiento, en la forma de entrenamiento

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C A P Í T U L O

13

Nutricióny deporte

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Visión general del capítulo

El intenso esfuerzo y el consumo energético delentrenamiento y de la competición deportivosimponen exigencias inusuales sobre la dieta delos deportistas. De hecho, algunos de ellos, talescomo nadadores y fondistas, pueden encontrarsecon problemas para equilibrar su consumo ener-gético con las exigencias calóricas del entrena-miento. Por estas razones, la principal preocupa-ción dietética de muchos deportistas es la cantidadde comida que consumen, más que lo que comen.Pero, en su búsqueda del éxito, la mayoría de losdeportistas han buscado en algún momento unalimento mágico que les diese un rendimientotriunfal. Tal como vimos en el capítulo preceden-te, todas las sustancias que tienen estas propie-dades de mejora del rendimiento se llaman ergo-génicas. Desgraciadamente, las manipulacionesdietéticas se basan en el testimonio facilitado pordeportistas que tienen más éxito, en estudios deinvestigación mal diseñados, en afirmaciones noválidas de la propaganda comercial y en erroresde interpretación de la investigación nutricional.Pocas áreas de la ciencia del ejercicio están máscargadas de manías pasajeras que el campo de lanutrición deportiva. Con demasiada frecuencia,esto conlleva el empleo de prácticas nutricionalessin fundamento.

En este capítulo, examinaremos las sustan-cias que ingerimos y su importancia más allá desu función bioenergética. Vamos a centrarnos enla composición óptima de la dieta y en las espe-ciales necesidades dietéticas del deportista. Yexaminaremos cuidadosamente cómo la nutri-ción puede afectar al rendimiento, centrándonosen las potenciales propiedades ergogénicas de losdiversos nutrientes y disipando muchos mitos.

Esquema del capítulo

Las seis clases de nutrientes 440Hidratos de carbono 441Grasas 446Proteínas 449Vitaminas 451Minerales 454Agua 457

Equilibrio del agua y de los electrólitos 459Equilibrio del agua en reposo 459Equilibrio del agua durante el ejercicio 459Deshidratación y rendimiento durante el ejercicio 460Equilibrio de electrólitos durante el ejercicio 462Reemplazo de las pérdidas de fluidos corporales 464

Dieta del deportista 466Dieta vegetariana 467Comida previa a la competición 467Carga y sustitución del glucógeno muscular 468

Diseño de bebidas deportivas 470Tipos de hidratos de carbono 471Concentración de hidratos de carbono 472Rehidratación con bebidas deportivas 473Lo más adecuado 473

Conclusión 474

NUTRICIÓN Y DEPORTE

439

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clusión de entre 4 y 8 g de hidratos de carbonopor cada 100 ml no debe perjudicar el abasteci-miento de agua a los tejidos corporales. Tomar de100 a 150 ml de solución cada 10 ó 15 min debe-ría reducir el riesgo de sufrir deshidratación e hi-pertermia y proporcionar un suplemento de ener-gía. En encuentros que duran menos de una hora,la necesidad de fluidos es muy pequeña porque ladeshidratación no es muy significativa en talespruebas y las reservas de hidratos de carbono delcuerpo son suficientes para mantener la actividaddurante este período.

ConclusiónEn este capítulo hemos examinado las necesida-des nutricionales del deportista, considerando laimportancia de las seis clases de nutrientes parael ejercicio y el rendimiento deportivo. Hemosdiscutido también distintas formas en que los de-portistas intentan utilizar los suplementos nutri-cionales con propósitos ergogénicos. Hemos disi-pado el mito del valor de la cena con filete previaa la competición y explorado la eficacia de lasbebidas deportivas comerciales. Ahora que tene-mos unos conocimientos cabales de la importan-cia de una dieta equilibrada, vamos a dirigirnuestra atención hacia otro aspecto de la dieta deldeportista. En el capítulo siguiente considerare-mos los efectos del peso corporal sobre el rendi-miento deportivo.

Expresiones clave

absorción intestinal

aminoácidos esenciales

aminoácidos no esenciales

carga de glucógeno

deshidratación

electrólitos

fluido extracelular

fluido intracelular

hidratos de carbono

macrominerales

mecanismo de la sed

microminerales (oligoelementos)

oligoelementos

osmolalidad

proteínas

vaciado gástrico

vitaminas

FISIOLOGÍA DEL ESFUERZO Y DEL DEPORTE

474

Las bebidas isotónicas parecen ofrecerventajas aparte de las que aporta el agua.La adición de hidratos de carbono a labebida proporciona una importantefuente de energía, y la fórmula para me-jorar el gusto facilita un mayor consumode líquido, lo cual difiere la deshidrata-ción.

Está claro que la forma de diseñar la mejorbebida para la rehidratación todavía está en dis-cusión. En vista de la competencia comercial querodea las bebidas deportivas, el debate sobre labebida ideal para el ejercicio continuará durantealgún tiempo.

i Al crear bebidas isotónicas, no se apre-cia una ventaja clara por usar un tipo dehidratos de carbono u otro.

i La concentración de hidratos de carbonode una bebida isotónica no suele superarun 8%, para potenciar así la ingesta deazúcar y líquido.

i Se han propuesto varias ideas sobre quésolución sería la que mejor se absorberíadesde el tracto gastrointestinal. El aguasola es buena; la adición de hidratos decarbono es probablemente mejor. Perohasta la fecha no se ha identificado cuáles la solución ideal.

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C A P Í T U L O

14Peso corporal,

composicióncorporal y

deporte

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Visión general del capítulo

El tamaño, la complexión y la composición cor-porales de un deportista desempeñan importantespapeles en la determinación del éxito deportivo.Una preocupación primordial es la masa grasa yla masa magra del deportista. El tipo corporalideal varía con cada deporte. Los corredores defondo se esfuerzan por estar delgados, para mi-nimizar la carga que debe arrastrarse durante unacarrera de fondo, pero el luchador de sumo inten-ta maximizar su peso, porque la tradición de sudeporte dicta que «más grande es mejor». Los de-portistas de pesos diversos pueden participar conéxito en varios deportes, tales como el fútbolamericano, dependiendo de la posición en quejueguen. Pero otros deportes, tales como la lu-cha libre, establecen rígidas normas de peso paralos participantes que con frecuencia fuerzan a losdeportistas a perder grandes cantidades de pesoen poco tiempo. Muchos se inclinan por dietas dechoque, por el ayuno o por las dietas de moda ac-tuales, frecuentemente con poca o ninguna preo-cupación por los efectos globales que esto tienesobre la salud o el rendimiento.

En este capítulo, nos centraremos en la com-posición corporal y en cómo ésta afecta al rendi-miento físico. Discutiremos la importancia de lamasa magra y del porcentaje de grasa corporal yluego las estudiaremos en perspectiva observan-do el rango descubierto en los deportistas de eli-te. Exploraremos el uso de normas de peso y losproblemas médicos comunes que surgen cuandolos deportistas usan métodos no realistas para tra-tar de perder peso. Por último, examinaremos elmodo apropiado de planificar la pérdida de pesopara que pueda alcanzarse y mantenerse un pesoobjetivo sin perjudicar el rendimiento.

Esquema del capítulo

Constitución, tamaño y composición corporales 482

Valoración de la composición corporal 484Densitometría 485Otras técnicas de laboratorio 487Técnicas de campo 489

Composición corporal y rendimiento deportivo 490Masa magra 491Porcentaje de grasa corporal 491

Estándares de peso 493Uso inapropiado de los estándares de peso 494Reducción de peso: riesgos de las excesivas pérdidas de peso 494Establecimiento de estándares de peso apropiados 496

Logro de un peso óptimo 498Evitar los ayunos y las dietas de choque 499Pérdida óptima de peso: reducciónde la masa adiposa y aumento de la masamagra 500

Conclusión 501

PESO CORPORAL, COMPOSICIÓN CORPORAL Y DEPORTE

481

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Como punto final, una dieta equilibrada es,naturalmente, esencial para asegurar que el de-portista recibe todas las vitaminas y mineralesnecesarios. Los complementos de vitaminas pue-den ser o no necesarios –los resultados de las in-vestigaciones llevadas a cabo hasta ahora se con-tradicen–. Pero si existe la menor duda sobre loacertado de la dieta en el aspecto nutricional, serecomienda el uso de un simple complejo vitamí-nico que satisfaga la RDR de la persona afectada.

ConclusiónEn este capítulo hemos tratado la importancia dela composición corporal, la forma en que la ma-sa magra y el porcentaje relativo de grasa corpo-ral afectan al rendimiento, así como el mejormétodo para que los deportistas pierdan peso(grasa corporal) con el fin de mejorar su com-posición corporal en relación con una actividaddada. Ahora sabemos la forma en que la mejorade la composición corporal potencia el rendimien-to. En el siguiente capítulo, estudiaremos distin-tas sustancias y fenómenos que se han propuestopara mejorar el rendimiento.

Expresiones clave

absorciometría por rayos X de doble energía

composición corporal

constitución corporal

densidad corporal

densitometría

impedancia bioeléctrica

masa magra

PESO CORPORAL, COMPOSICIÓN CORPORAL Y DEPORTE

501

Los deportistas que están por encima desu estándar de peso deben reducirlo gra-dualmente, a razón de no más de 1 kgpor semana para preservar su masa ma-gra. Esto debe conseguirse integrandouna buena dieta que contenga entre 200y 500 kcal menos de su contenido energé-tico diario, con un incremento razonablede la resistencia aplicada y de las activi-dades que requieren capacidad de resis-tencia.

i Cuando se siguen dietas estrictas (bajasen calorías), una gran parte de la pérdidade peso que se produce es de agua y no degrasa.

i La mayoría de las dietas estrictas limitanla ingestión de hidratos de carbono, yprovocan que sus reservas se agoten. Elagua se pierde junto con los hidratos decarbono, lo que exacerba el problema dela deshidratación. Asimismo, la mayordependencia de los ácidos grasos puedeconducir a la cetosis, que aumenta toda-vía más la pérdida de agua.

i La combinación de dieta y ejercicio es elenfoque preferido para conseguir unapérdida óptima de peso.

i Los deportistas no deben perder más de0,5 a 1 kg por semana hasta alcanzar elextremo superior del intervalo de pesodeseado. Después de esto, la pérdida de

peso debe ser inferior a 0,5 kg por sema-na hasta que se alcanza el peso objetivo.Si se pierde peso con mayor rapidez, sereduce la masa magra. La pérdida de pe-so a este ritmo puede conseguirse me-diante una reducción de la ingestión dia-ria de entre 200 y 500 kcal por día,especialmente cuando se combina conun buen programa de ejercicios.

i Para perder grasa, los entrenamientosmoderados contra resistencia o de capa-cidad de resistencia son los más efecti-vos. Los entrenamientos en los que seusan resistencias facilitan también ga-nancias de masa magra.

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C A P Í T U L O

15

Ayudasergogénicas y

rendimiento

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Visión general del capítulo

El nivel técnico de los deportistas en varios de-portes mejora de año en año. Las marcas de atletis-mo alcanzan nuevas alturas, y el margen entre eléxito y el fracaso en el mundo del deporte sevuelve más pequeño. En consecuencia, tanto losentrenadores como los deportistas buscan estaleve diferencia que asegura la victoria. Muchosde ellos pueden volver su interés hacia las ayudasergogénicas (sustancias o fenómenos que mejo-ran el rendimiento). Algunas de estas ayudas pue-den beneficiar el rendimiento, pero otras puedentener consecuencias letales. En este capítulo, exa-minaremos varios agentes farmacológicos, hor-monales y fisiológicos de los que se ha dicho quetienen propiedades ergogénicas.

Esquema del capítulo

Investigación de las ayudas ergogénicas 510Efecto placebo 510Limitaciones de la investigación 511

Agentes farmacológicos 512Anfetaminas 512Bloqueadores beta 514Cafeína 516Diuréticos 517Drogas recreativas 519

Agentes hormonales 523Esteroides anabólicos 524Hormona del crecimiento 529Anticonceptivos orales 531

Agentes fisiológicos 532Dopaje sanguíneo 532Eritropoyetina 534Suplementos de oxígeno 536Carga de bicarbonato 538Carga de fosfato 540

Agentes nutricionales 541Aminoácidos 541Carnitina 541Creatina 542

Otros agentes nutricionales 543Conclusión 544

AYUDAS ERGOGÉNICAS Y RENDIMIENTO

507

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ConclusiónEn este capítulo, hemos revisado algunas sustan-cias y diversos procedimientos comunes que secree que tienen propiedades ergogénicas. Todoslos deportistas deben conocer las consecuenciaslegales, éticas, morales y médicas del uso de cual-quier agente ergogénico. La lista de sustanciasprohibidas crece cada día. Los deportistas queusan estas sustancias se arriesgan a ser descalifica-dos de alguna competición determinada y tambiénse les puede prohibir participar en las competicio-nes de su deporte durante un año o incluso mástiempo. En su búsqueda del rendimiento perfecto,los deportistas pueden dejarse atrapar fácilmen-te por los mitos que rodean a varias sustancias ypor los supuestos beneficios que pueden reportar.Lamentablemente, a demasiados deportistas lesciega la ambición y no tienen en cuenta las conse-cuencias de sus acciones hasta que su carrera se veen peligro o su salud se deteriora gravemente.

Hemos discutido las categorías de las ayudasergogénicas farmacológicas, hormonales y fisio-lógicas. En la siguiente parte, cambiamos el puntode mira, pasamos de los deportistas en general alas características únicas de los deportistas jóve-nes, mayores y las mujeres deportistas dentro delas amplias categorías del crecimiento y desarro-llo, el envejecimiento, y las diferencias por el sexoen el rendimiento. Empezamos en el capítulo 16examinando las consideraciones especiales sobreniños y adolescentes.

Expresiones clave

ácido aspárticoagentes farmacológicosagentes fisiológicosagentes hormonales

agentes nutricionalesalcoholaminoácidosaminoácidos de cadena ramificada (AACR)anfetaminasayuda ergogénicabloqueadores betacafeínacarga de bicarbonatocarga de fosfatocarnitinacocaínaanticonceptivos oralescreatinacromodiuréticosdopaje sanguíneoefecto placeboergogénicoergolíticoeritropoyetinaesteroides anabólicoshormona del crecimientoL-triptófanomarihuananicotinaplacebosuplementos de oxígeno

Cuestiones para estudiar

1. ¿Cuál es el significado del término ayuda er-gogénica? ¿Qué es el efecto ergolítico?

2. ¿Por qué es importante incluir grupos de con-trol y placebos cuando se estudian las propie-dades ergogénicas de alguna sustancia o fe-nómeno?

3. ¿Cómo afecta el uso del alcohol en dosis mo-deradas o grandes al rendimiento deportivo?

4. ¿Qué se sabe actualmente sobre el uso de an-fetaminas en la competición deportiva?¿Cuáles son los riesgos potenciales del con-sumo de anfetaminas?

FISIOLOGÍA DEL ESFUERZO Y DEL DEPORTE

544

i El glicerol podría tener propiedades er-gogénicas, facilitar el almacenamientode agua y mejorar el rendimiento en elejercicio y la producción de calor me-diante la mejoría de la termorregulacióny una reducción de la deshidratación. Nose ha demostrado que la suplementacióncon piruvato proporcione beneficios.

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Poblacionesespeciales en el

deporte yen el ejercicio

P A R T E

VI▼

En las partes previas de este libro, hemos alcanzado una buenacomprensión de los principios generales de la fisiología del esfuer-zo y del deporte. Ahora, volvemos nuestra atención al modo enque estos principios se aplican específicamente a poblaciones es-peciales. En el capítulo 16, Niños y adolescentes en el deporte yel ejercicio, examinamos los procesos del crecimiento y desarrollohumano y cómo sus diferentes fases afectan a la capacidad fisioló-gica del deportista joven. Consideraremos también cómo estas fa-ses de crecimiento y desarrollo pueden alterar nuestras estrategiasde entrenamiento de los deportistas jóvenes para la competición.En el capítulo 17, El envejecimiento en el deporte y el ejercicio,analizaremos cómo cambia el rendimiento deportivo a medida queenvejecemos, en qué medida estos cambios se deben al envejeci-miento fisiológico y qué parte de ellos puede deberse a un estilo devida crecientemente sedentario. Descubriremos la importante fun-ción que puede desempeñar el entrenamiento para minimizar lapérdida de la capacidad de rendimiento y del acondicionamientofísico que acompaña el proceso de envejecimiento. En el capítulo18, Diferencias sexuales en el deporte y el ejercicio, examinare-mos las diferencias potenciales entre las respuestas fisiológicas alejercicio y al entrenamiento entre hombres y mujeres y en qué me-dida estas diferencias son biológicas. Nos centraremos en temasespecíficos de las deportistas, incluida la función menstrual, el em-barazo y la osteoporosis, y discutiremos la alta prevalencia de lostrastornos en los hábitos alimentarios de esta población.

549

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C A P Í T U L O

16Niños y

adolescentesen el deporte y el

ejercicio

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Visión general del capítulo

En capítulos previos de este libro, hemos exami-nado las respuestas fisiológicas del cuerpo a lastandas intensas de ejercicio, y sus adaptaciones alentrenamiento y al medio ambiente. Sin embar-go, el interés se ha centrado en los adultos. Du-rante muchos años, se asumió que los niños yadolescentes respondían y se adaptaban de formaidéntica a la de los adultos, pero pocos científicoshan estudiado realmente a niños y adolescentes.Ahora hay todo un grupo de investigadores –fi-siólogos del ejercicio pediátrico– que se centraen las respuestas y adaptaciones al ejercicio deniños y adolescentes. Como resultado, ahora te-nemos un conocimiento y apreciación muchomás profundos de las diferencias y similitudesentre adultos y niños y adolescentes, lo cual abor-damos en este capítulo.

La competición deportiva juvenil ha crecidoconsiderablemente durante las últimas décadas, yactualmente es una parte importante del mundodel deporte. Los niños compiten en la Little Lea-gue de béisbol y en la Pop Warner de fútbol ame-ricano, las niñas compiten en la Bobby Sox soft-ball y en la Litte League baseball, y tanto unoscomo otras participan en carreras de minibicicle-tas, fútbol, natación, y carreras de pista, campo yfondo. Con este creciente interés por la competi-ción en grupos de edad, se han planteado muchascuestiones. ¿Es física o psicológicamente nocivala competición para el deportista preadolescente?¿Se debe permitir a los preadolescentes competiren actividades tales como las carreras de fondo oel entrenamiento de fuerza?

En este capítulo trataremos de estas y deotras cuestiones similares. Comenzaremos consi-derando los procesos de crecimiento y desarrollo,y luego examinaremos cómo afectan estos proce-sos al rendimiento. Por último, trataremos el en-trenamiento de los deportistas jóvenes.

Esquema del capítulo

Composición corporal: crecimiento y desarrollo de los tejidos 552Estatura y peso 553Huesos 553Músculos 554Grasa 555Sistema nervioso 556

Respuestas fisiológicas al ejercicio intenso 557Fuerza 557Función cardiovascular y respiratoria 557Función metabólica 560

Adaptaciones fisiológicas al entrenamiento 564Composición corporal 565Fuerza 565Capacidad aeróbica 567Capacidad anaeróbica 567

Capacidad motora y rendimiento deportivo 568Aspectos especiales 570

Tensión térmica 570Crecimiento y maduración 573La forma física de los jóvenes 573

Conclusión 574

NIÑOS Y ADOLESCENTES EN EL DEPORTE Y EN EL EJERCICIO

551

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ConclusiónEn este capítulo, hemos tratado sobre los deportis-tas infantiles y juveniles. Hemos visto cómo, amedida que sus sistemas corporales crecen y sedesarrollan, los niños consiguen un mayor con-trol de los movimientos. Hemos estudiado cómosus sistemas en desarrollo pueden limitar a veceslas capacidades de rendimiento y cómo el entrena-miento puede mejorar los rendimientos de los ni-ños.

Hemos comprobado que, en general, la ca-pacidad para rendir aumenta cuando los niños seaproximan a la madurez física. Pero cuando pa-samos más allá del punto de la madurez, nuestrofuncionamiento fisiológico comienza a declinar.Habiendo considerado los procesos del desarro-llo, estamos listos ahora para considerar el procesodel envejecimiento. ¿Cómo se ve afectado nues-tro rendimiento cuando dejamos atrás nuestromejor momento fisiológico? Éste será nuestro focode atención en el capítulo siguiente, en el que di-rigiremos nuestra atención hacia el envejeci-miento y el deportista anciano.

Expresiones clave

adolescente

crecimiento

desarrollo

infancia

maduración

madurez física

mielinización

osificación

pubertad

Cuestiones para estudiar

1. ¿Cuál es la principal preocupación cuando unhueso que no ha alcanzado su pleno creci-miento se rompe?

2. ¿A qué edades alcanza la masa magra corpo-ral su ritmo máximo de crecimiento en hom-bres y en mujeres?

3. ¿Qué cambios típicos se producen en las cé-lulas grasas con el crecimiento y el desarro-llo?

4. ¿Cómo cambia la función pulmonar con elcrecimiento?

5. ¿Qué cambios tienen lugar en el volumen sis-tólico para un ritmo fijo de esfuerzo cuandoel niño crece? ¿Qué factores explican estoscambios?

6. ¿Qué cambios se producen en el gasto cardía-co para un ritmo fijo de esfuerzo cuando elniño crece? ¿Qué factores explican estoscambios?

7. ¿Qué cambios se producen en la frecuenciacardíaca submáxima y máxima cuando el ni-ño crece?

8. ¿Por qué aumenta la resistencia aeróbica ocardiorrespiratoria absoluta desde los 6 añoshasta los 20 años de edad?

9. ¿Cómo difiere el niño del adulto respecto a latermorregulación?

10. ¿En qué medida es peligroso el entrenamien-to resistido para los niños? ¿Qué consejo ledaría el lector a estos jóvenes, si quieren me-jorar su fuerza? ¿Pueden mejorar su fuerza?,y en caso afirmativo, ¿cómo se produce esto?

11. ¿Qué le sucede a la capacidad aeróbica cuan-do el niño prepúber se entrena aeróbicamen-te?

12. ¿Qué le sucede a la capacidad anaeróbicacuando el niño prepúber se entrena anaeróbi-camente?

13. ¿Cómo afectan a la actividad física y al entre-namiento regular los procesos de crecimientoy maduración?

FISIOLOGÍA DEL ESFUERZO Y DEL DEPORTE

574

obesidad y un mayor riesgo de sufrir en-fermedades crónicas en la madurez.

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C A P Í T U L O

17

El envejecimientoen el deporte y el ejercicio

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Visión general del capítulo

El número de hombres y de mujeres adultos queparticipan en deportes de competición ha au-mentado espectacularmente durante los últimos30 años. Aunque muchos de esos competidoresancianos, con frecuencia llamados deportistasmaestros, participan en competiciones como di-versión y para mantener un buen nivel de fitness,otros se entrenan con el mismo entusiasmo e in-tensidad que los jóvenes olímpicos. Ahora, losdeportistas adultos de edad avanzada disponende oportunidades para competir en una ampliadiversidad de actividades, incluidas las carrerasde maratón y el levantamiento de pesos. El éxitoy los resultados medios establecidos por estosdeportistas maestros son excepcionales y confrecuencia van más allá de lo comprensible. Noobstante, aunque estos deportistas ancianos ex-hiben capacidades de fuerza y de resistencia queson muy superiores a las de personas no entrena-das de edad similar, incluso la persona ancianamás entrenada experimenta un declive en el ren-dimiento después de la cuarta o quinta década dela vida.

¿Qué cambios fisiológicos se producen du-rante el envejecimiento que afectan a la toleran-cia al ejercicio? ¿Supone la actividad física inten-sa algún riesgo para la salud en los deportistasancianos? ¿En qué medida son entrenables losadultos de mediana edad y los ancianos? Vamos aintentar responder a estas cuestiones en este capí-tulo. Comenzaremos examinando el rendimientodeportivo en los ancianos y luego considerare-mos los cambios relacionados con la edad en lasrespuestas fisiológicas al ejercicio intenso y lasadaptaciones crónicas al entrenamiento a largoplazo. Finalmente, examinaremos los efectos delenvejecimiento sobre el rendimiento de los de-portistas mayores, y abordaremos varios aspectosespeciales y exclusivos de la población mayor.

Esquema del capítulo

Tamaño y composición corporales 581Respuestas fisiológicas al ejercicio intenso 582

Fuerza 583Función cardiovascular y respiratoria 587Función metabólica 590

Adaptaciones fisiológicas al entrenamiento 595Composición corporal 595Capacidad aeróbica y anaeróbica 596

Rendimiento deportivo 597Rendimiento en carrera 597Rendimiento en natación 598Rendimiento en ciclismo 598Levantamiento de pesos 599

Consideraciones especiales 600Tensión ambiental 600Longevidad y riesgo de lesióny muerte 601

Conclusión 602

EL ENVEJECIMIENTO EN EL DEPORTE Y EL EJERCICIO

579

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incluyen roturas del manguito de los rotadores,roturas del tendón del cuádriceps, roturas deltendón de Aquiles, roturas degenerativas de me-nisco, defectos y lesiones focales del cartílagoarticular y lesiones por uso excesivo.39 Además,cuando se producen lesiones, el proceso de cu-ración suele ser prolongado y la recuperacióncompleta tarda hasta un año.39 Por otra parte, elaumento de la fuerza y resistencia física de losmayores reduce el riesgo de caídas y lesiones re-lacionadas.

El riesgo de muerte durante el ejercicio pare-ce no ser superior en los deportistas mayores queen los deportistas jóvenes y de mediana edad. Noobstante, el riesgo en los mayores inactivos pare-ce aumentar.50 Lo que es importante es que un es-tilo de vida activo reduce el riesgo de muerte pormuchas enfermedades crónicas, algo de lo quehablaremos en los capítulos 19 a 21.

debe en gran medida a la inactividad que con fre-cuencia acompaña al envejecimiento. Cuandopersonas ancianas se entrenan, la mayor parte delos cambios relacionados con el envejecimientose amortiguan. Por lo tanto, hemos disipado mu-chos de los mitos sobre la capacidad de las perso-nas ancianas para la actividad física.

En el capítulo siguiente, dirigiremos nuestraatención hacia otro grupo al que con frecuenciase considera como poseedor de una menor capa-cidad que los hombres jóvenes para la actividadfísica. Trataremos la fisiología especial de lasmujeres, cómo esta especificidad afecta a su ca-pacidad deportiva y cómo son los rendimientosde las deportistas en comparación con los de loshombres, y abordaremos las consideraciones es-peciales asociadas con la mujer.

Expresiones clave

capacidad pulmonar total (CPT)

capacidad vital (CV)

desacondicionamiento cardiovascular

longevidad

osteopenia

osteoporosis

riego sanguíneo periférico

sarcopenia

ventilación espiratoria máxima (VE máx)

volumen espiratorio forzado en un segundo(VEF1, 0)

volumen residual (VR)

Cuestiones para estudiar

1. Describir los cambios en las marcas de fuer-za y de capacidad de resistencia con el enve-jecimiento.

2. ¿Qué cambios cardiovasculares se producendurante el envejecimiento? ¿Cómo afectanestos cambios al consumo máximo de oxíge-no?

FISIOLOGÍA DEL ESFUERZO Y DEL DEPORTE

602

i Un estilo de vida activo parece asociarsecon un pequeño aumento de la longevi-dad. Igualmente importante, un estilo devida activo se traduce en una mayor ca-lidad de vida.

i Existe un aumento del riesgo de lesiónpor el ejercicio a medida que envejece-mos, y las lesiones suelen tardar más encurar.

i El riesgo de muerte durante el ejerciciono aumenta en las personas que se ejer-citan con regularidad, pero incrementaen las personas que pocas veces hacenejercicio.

Conclusión

En este capítulo hemos examinado los efectos delenvejecimiento sobre el rendimiento físico. He-mos evaluado los cambios en la resistencia car-diorrespiratoria y en la fuerza. Hemos consideradoel efecto del envejecimiento sobre la composi-ción corporal, que sabemos que puede afectar alrendimiento. Y asimismo, a lo largo de nuestroanálisis, ha quedado claro que una gran parte delcambio que se produce con el envejecimiento se

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C A P Í T U L O

18Diferencias

sexuales en eldeporte y

el ejercicio

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Visión general del capítulo

En un pasado no tan lejano, a las niñas pequeñasse les solía animar a jugar con muñecas, a jugaren la casita de muñecas y a jugar a vestirse conelegancia, mientras los niños pequeños trepabana los árboles, hacían carreras entre ellos y practi-caban varios deportes. La noción subyacente eraque los niños habían de ser atléticos, y que las ni-ñas eran más débiles, más frágiles y menos aptaspara la actividad física. Las clases de educaciónfísica reforzaban esta idea al hacer que las niñashiciesen ejercicio de un modo distinto a los ni-ños: corriendo distancias más cortas, efectuandolevantamientos de pesos por encima de la cabezamodificados y menos levantamientos de pesoshasta la barbilla. Se esperaba de las niñas unamenor actividad física. Y de hecho, a medida queprogresaban en la escuela, la mayoría de las niñasno podían competir sobre una base de igualdadcon los niños de la misma edad, aunque se lesdiese la oportunidad.

Pero los tiempos han cambiado y hay másactividades deportivas accesibles para las niñas ylas mujeres que en el pasado, y los resultados confrecuencia han sido sorprendentes. Su rendimien-to en el deporte se equipara con el de los chicos yhombres, siendo las diferencias un 15% o menosen la mayoría de deportes y pruebas. Esto ha lle-vado a los investigadores a preguntarse en quémedida las diferencias en las capacidades de ren-dimiento entre hombres y mujeres se deben a di-ferencias biológicas. En este capítulo, trataremosde responder a esta pregunta. Indagaremos en lassimilitudes y las diferencias entre mujeres yhombres en el físico y en la composición corpo-ral, así como en las respuestas fisiológicas alejercicio y al entrenamiento agudos. Considera-remos también las diferencias sexuales en las ha-bilidades motoras y en la habilidad deportiva. Porúltimo, analizaremos varias áreas de preocupa-ción que son exclusivas para las deportistas, co-mo la menstruación y la disfunción menstrual, elembarazo, la osteoporosis, los trastornos alimen-tarios y la interacción con el ambiente, y conside-raremos cómo estos factores afectan al rendi-miento de las deportistas.

Esquema del capítulo

Tamaño y composición corporal 611Respuestas fisiológicas al ejercicio intenso 614

Fuerza 615Función cardiovascular y respiratoria 616Función metabólica 618

Adaptaciones fisiológicas a los ejercicios de entrenamiento 621Composición corporal 621Fuerza 621Función cardiovascular y respiratoria 623Función metabólica 623

Capacidad deportiva 624Consideraciones especiales 625

Menstruación y disfunción menstrual 625Embarazo 631Osteoporosis 634Trastornos alimentarios 636Factores medioambientales 639

Conclusión 641

DIFERENCIAS SEXUALES EN EL DEPORTE Y EL EJERCICIO

609

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ConclusiónEn este capítulo, hemos tratado sobre las diferen-cias entre los sexos en el rendimiento. La mayo-ría de las verdaderas diferencias entre sexos sonla consecuencia del menor tamaño y de la mayorgrasa corporal de las mujeres. Hemos considera-do también cómo el relativamente más sedentarioestilo de vida de las mujeres, imposición de unasociedad que tradicionalmente ha desaprobado laparticipación de las mujeres en la actividad físi-ca, ha afectado a su rendimiento a lo largo de losaños. Por último, hemos descubierto que las mu-jeres y los hombres deportistas no son tan dife-rentes como mucha gente cree.

Con este capítulo hemos concluido nuestroexamen de poblaciones especiales en el deporte yel ejercicio. En la parte siguiente, cambiamosnuestro foco de atención del atletismo a una apli-cación diferente de la fisiología del esfuerzo: eluso de la actividad física para la salud y la prepa-ración física. Comenzaremos con su función enla prevención y el tratamiento de las enfermeda-des cardiovasculares.

Expresiones clave

alimentación desordenada

amenorrea primaria

amenorrea secundaria

anorexia nerviosa

bulimia nerviosa

ciclo menstrual

diferencias entre los sexos

diferencias específicas de cada sexo

disfunción menstrual

efectos teratogénicos

embarazo

estrógeno

eumenorrea

lipoproteína lipasa

menarquia

menstruación

oligomenorrea

osteopenia

osteoporosis

testosterona

trastornos alimentarios

Cuestiones para estudiar

1. ¿Cómo se comparan las mujeres con los hom-bres en lo referente a la composición corporal?¿Cómo difieren las comparaciones de los de-portistas con los no deportistas?

2. ¿Cuál es la función de la testosterona en eldesarrollo de la fuerza y de la masa magra?

3. ¿Cómo se comparan los hombres y las muje-res en relación con la fuerza de la parte supe-rior del cuerpo?, ¿y en relación con la fuerzaen la parte inferior del cuerpo?, ¿y en relacióncon el peso magro? ¿Pueden las mujeres ga-nar fuerza mediante el entrenamiento resisti-do?

4. ¿Qué diferencias en el nVO2 máx existen entremujeres y hombres normales?, ¿y entre muje-res y hombres con un alto nivel de entrena-miento?

5. ¿Qué diferencias cardiovasculares existen en-tre las mujeres y los hombres en relación conel ejercicio submáximo?, ¿y en relación con elejercicio máximo?

6. ¿Cómo influye el ciclo menstrual en el rendi-miento deportivo?

7. ¿Cuáles son algunas de las posibles razonespor las que algunas deportistas que siguen en-trenamientos intensivos, en algunos casos, de-jan de menstruar durante intervalos de entremeses y varios años o incluso más tiempo?

8. ¿Cuáles son los riesgos asociados con el en-trenamiento durante el embarazo? ¿Cómopueden evitarse?

9. ¿Cuáles son los efectos de la amenorrea sobreel contenido mineral óseo? ¿Cómo afecta el en-trenamiento con el ejercicio al mineral óseo?

10. ¿Cuáles son los dos principales trastornos ali-mentarios, y cuál es el nivel de riesgo de las

DIFERENCIAS SEXUALES EN EL DEPORTE Y EL EJERCICIO

641

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Actividadfísica para

la salud y laforma física

P A R T E

VII▼

En anteriores partes de este libro, nos hemos concentradoen las bases fisiológicas de la actividad física y en cómopodemos mejorar nuestro rendimiento. Ahora, en la parteVII, apartaremos nuestra atención del rendimiento depor-tivo y la dirigiremos hacia un área especial de la fisiologíadel esfuerzo y del deporte: la actividad física para la saludy el fitness. En el capítulo 19, Programación de ejer-cicios para la salud y el fitness, trataremos de cómo dise-ñar un programa de ejercicios que pueda mejorar la saludy el fitness. Consideraremos los componentes esenciales,cómo adaptar el programa a las necesidades específicas decada individuo y la función única de la actividad física pa-ra la rehabilitación de pacientes enfermos. En el capítuloX X, Enfermedades cardiovasculares yactividad física, examinaremos los tipos más importantesde enfermedades cardiovasculares, sus bases fisiológicasy cómo la actividad física puede beneficiar a quienes tie-nen estas enfermedades. En el capítulo 21, Obesidad,diabetes y actividad física, examinaremos las causas dela obesidad y de la diabetes, los riesgos para la salud aso-ciados con cada uno de estos aspectos y cómo con la acti-vidad física se pueden controlar ambos trastornos.

647

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C A P Í T U L O

19Programación de

ejerciciospara la salud

y la forma física

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Visión general del capítulo

El modo de vida actual ha llevado al norteameri-cano medio a una existencia cada vez más seden-taria. Los humanos, sin embargo, fueron diseñadosy hechos para el movimiento. Fisiológicamente,no estamos bien adaptados para este estilo de vi-da inactivo. De hecho, durante lo que pareció serun estallido del fitness en los años 1970 y 1980,menos del 10% de los norteamericanos adultosestuvieron ejercitándose a niveles que incremen-taban o mantenían su fitness aeróbico. Pero lasinvestigaciones han determinado que, para la ma-yoría de las personas, un programa de ejerciciosprogramado individualmente para complementarsus actividades cotidianas normales es importan-te para mantener un nivel óptimo de salud.

En este capítulo nos concentraremos en losprincipios de la programación de ejercicio. Anali-zaremos la importancia de la obtención de la au-torización médica antes de iniciar un programade ejercicios, así como lo que constituye unaapropiada revisión médica. Por último, examina-remos los componentes del programa de ejer-cicios para las personas sanas y para aquellas quetienen alguna enfermedad.

Esquema del capítulo

Autorización médica 652Evaluación médica 653Electrocardiograma de esfuerzo 654

Prescripción del ejercicio 658Modo de ejercicio 660Frecuencia del ejercicio 661Duración del ejercicio 661Intensidad del ejercicio 661

Control de la intensidad del ejercicio 663Frecuencia cardíaca de entrenamiento 663Equivalente metabólico 664Escala de esfuerzo percibido 665

Programa de ejercicios 667Actividades de calentamiento y de estiramiento 668Entrenamiento de fondo 668Actividades de enfriamiento y de estiramiento 668Entrenamiento de la flexibilidad 669Entrenamiento resistido 669Actividades recreativas 671

Ejercicio y rehabilitación de personascon enfermedades 673

Conclusión 674

PROGRAMACIÓN DE EJERCICIOS PARA LA SALUD Y LA FORMA FÍSICA

649

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ConclusiónEn este capítulo hemos visto que la comunidadmédica considera hoy en día un estilo de vida fí-sicamente activo como vital para mantener unabuena salud y reducir el riesgo de enfermedad.Hemos estudiado la importancia y posibilidadpráctica de la exploración médica y el electrocar-diograma de esfuerzo en la detección sanitariade adultos sedentarios antes de la prescripción deejercicio. Hemos hablado de los componentes de laprescripción de ejercicio y los métodos paramonitorizar la intensidad del ejercicio. Para con-cluir, hemos pasado revista a los componentes deun programa de ejercicio y al papel del ejercicioen la rehabilitación de pacientes.

Ahora que hemos determinado la importanciadel ejercicio en la prevención de enfermedades,observaremos más de cerca la actividad física y surelación con estados morbosos específicos. En elsiguiente capítulo prestaremos atención a las en-fermedades cardiovasculares.

Expresiones clave

electrocardiograma de esfuerzo (ECG)equivalente metabólico (MET)escala de Borgescala de esfuerzo percibido (EEP)especificidadfrecuencia cardíaca de entrenamiento (FCE)frecuencia cardíaca máxima de reservafórmula de Karvonenmodoprogramación de ejerciciosprogramas de rehabilitaciónprueba de esfuerzo graduadosensibilidadumbralvalor pronóstico de una prueba de esfuerzo anor-

mal

Cuestiones para estudiar

1. ¿Cuán activos son los norteamericanos activosde hoy en día? ¿Estamos viviendo una revolu-ción del fitness?

2. ¿Qué función desempeña la prueba de esfuer-zo progresiva hasta el agotamiento en el vistobueno médico? ¿Es esencial esta prueba paratodos los adultos?

3. Discutir los conceptos de sensibilidad y es-pecificidad de las pruebas de esfuerzo, y el va-lor pronóstico de las pruebas anormales. ¿Quévalor tiene esta información en el estableci-miento de una política que determine quién de-be someterse a una prueba de esfuerzo?

4. ¿Cómo podemos conseguir que nuestra pobla-ción sea más activa? ¿Qué niveles de ejercicionecesitamos favorecer para ayudar a la gente aconseguir los beneficios para la salud asocia-dos con el ejercicio?

5. ¿Cuáles son los cuatro factores que hay queconsiderar en la programación del ejercicio?¿Cuáles de éstos son los más importantes?

6. Discutir el concepto de un umbral mínimo pa-ra la iniciación de los cambios fisiológicos conlos ejercicios de entrenamiento en relación conla programación del ejercicio.

7. Discutir las diversas formas de controlar la in-tensidad del ejercicio y citar las ventajas y des-ventajas de cada una de ellas.

8. Describir los componentes de un buen progra-ma de ejercicios y su importancia en el progra-ma total.

9. ¿Cómo podemos motivar eficazmente a los in-dividuos para mantener hábitos regulares deejercicio?

Bibliografía

1. American College of Sports Medicine.(2000). Guidelines for exercise testing and pres-cription (6ª ed.). Filadelphia, PA: Lippincott,Williams & Wilkins.

2. American College of Sports Medicine.(1998). The recommended quantity and qualityof exercise for developing and maintaining car-

FISIOLOGÍA DEL ESFUERZO Y DEL DEPORTE

674

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C A P Í T U L O

20

Enfermedadescardiovascularesy actividad física

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Visión general del capítulo

La mayoría de nosotros nos consideramos sanoshasta que experimentamos alguna clara señal deenfermedad. En las enfermedades degenerativascrónicas, tales como las enfermedades cardio-vasculares, la mayor parte de las personas no sonconscientes de que el proceso de la enfermedadestá latente y va progresando hasta poder originarcomplicaciones importantes, incluso la muerte.Afortunadamente, la detección y el tratamiento pre-coz de diversas enfermedades crónicas puede re-ducir sustancialmente su gravedad y con frecuen-cia evitar la muerte. Más importante aún, lareducción de los factores de riesgo para una en-fermedad a menudo puede prevenir la enferme-dad o retrasar su inicio. Para ello, debemos:

• Desarrollar y mantener unos hábitos nutri-cionalmente seguros.

• Desarrollar y mantener hábitos de activi-dad física regular.

• abstenernos de fumar tabaco y otras dro-gas;

• consumir alcohol sólo con moderación, oabstenernos totalmente;

• descansar y dormir adecuadamente, y

• mejorar nuestra capacidad para hacer fren-te al estrés.

Aunque esta lista nos es familiar a la mayo-ría de nosotros, la actividad física es ignoradacon mucha frecuencia porque exige tiempo y es-fuerzo. Pero su importancia para nuestra salud nopuede ser ignorada. En este capítulo considerare-mos diferentes tipos de enfermedades cardiovas-culares y su patología, y exploraremos el impactode la actividad física sobre la prevención y el tra-tamiento de estas enfermedades.

Esquema del capítulo

Tipos de enfermedades cardiovasculares 681Enfermedades de las arterias coronarias 681Hipertensión 683Apoplejía 684Insuficiencia congestiva del corazón 685Otras enfermedades cardiovasculares 685

Comprensión del proceso de la enfermedad 686Fisiopatología de las enfermedades de las arterias coronarias 686Fisiopatología de la hipertensión 688

Determinación del riesgo individual 689Factores de riesgo para las enfermedades de las arterias coronarias 689Factores de riesgo para la hipertensión 692

Prevención mediante la actividad física 694Prevención de las enfermedades de las arterias coronarias 694Prevención de la hipertensión 699

Riesgo de ataque cardíaco y de muerte durante el ejercicio 702

Conclusión 704

ENFERMEDADES CARDIOVASCULARES Y ACTIVIDAD FÍSICA

679

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Cuando sobreviene la muerte durante el ejer-cicio a personas de 35 años o mayores, ésta sueleser la consecuencia de una arritmia cardíaca cau-sada por aterosclerosis de las arterias coronarias.Por otro lado, los que tienen menos de 35 añostienen más probabilidades de morir de una cardio-miopatía hipertrófica (corazón enfermo agranda-do, por lo general transmitido genéticamente), deun aneurisma aórtico o de miocarditis (inflama-ción del miocardio).

Expresiones clave

apoplejía

arteriosclerosis

aterosclerosis

enfermedad cardíaca congénita

enfermedad cardíaca reumática

enfermedad de las arterias coronarias

enfermedad vascular periférica

enfermedades cardíacas valvulares

estrías de grasa

factor de crecimiento derivado de las plaquetas

factores de riesgo primarios

fisiopatología

hipertensión

infarto cerebral

infarto de miocardio

insuficiencia cardíaca congestiva

isquemia

lípidos en sangre

lipoproteínas

lipoproteínas de alta densidad (HDL)

lipoproteínas de alta densidad colesterol (HDL-C)

lipoproteínas de baja densidad colesterol (LDL-C)

lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL)

lipoproteínas de muy baja densidad colesterol(VLDL-C)

placa

síndrome metabólico

tensión arterial diastólica

tensión arterial sistólica

triglicéridos

FISIOLOGÍA DEL ESFUERZO Y DEL DEPORTE

704

i Las muertes durante el ejercicio sonraras, aunque suelen recibir una granatención informativa.

i Las muertes durante el ejercicio en per-sonas de más de 35 años suelen debersea una arritmia cardíaca resultante de unaaterosclerosis.

i Las muertes durante el ejercicio en per-sonas de menos de 35 años suelen de-berse a una cardiopatía hipertrófica, unaneurisma aórtico o una miocarditis.

ConclusiónEn este capítulo, hemos visto lo importante quees la actividad física en la prevención de las en-fermedades cardiovasculares, especialmente delas enfermedades de las arterias coronarias y lahipertensión. Hemos discutido la prevalencia deestos trastornos, los factores de riesgo asociadoscon cada uno de ellos y cómo la actividad físicapuede ayudar a reducir nuestros riesgos persona-les. En el capítulo siguiente, continuaremos exa-minando los efectos del ejercicio sobre nuestrasalud, dirigiendo nuestra atención hacia la obesi-dad y la diabetes.

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C A P Í T U L O

21

Obesidad,diabetes y

actividad física

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Visión general del capítulo

Mientras que millones de personas están murien-do todos los años de hambre en la mayor partedel mundo, muchos norteamericanos están mu-riendo por las consecuencias indirectas del exce-sivo consumo de alimentos. Todos los años segastan billones de dólares sobrealimentando alpúblico norteamericano, lo que a su vez conllevael gasto de otros billones de dólares en diversosmétodos para perder peso. Otro trastorno comúnen EE.UU. es la diabetes mellitus, que afecta aunos 15 millones de norteamericanos. Este tras-torno del metabolismo de los hidratos de carbonose centra en la insulina. Curiosamente, los cientí-ficos han establecido un enlace entre el tipo dediabetes y la obesidad, las enfermedades de lasarterias coronarias y la hipertensión.

Tal como hemos visto en el capítulo anterior,el ejercicio es esencial para reducir nuestro ries-go de enfermedades de las arterias coronarias yde hipertensión. En este capítulo, examinaremosla obesidad y la diabetes, teniendo presente la im-portante relación existente entre los cuatro tras-tornos, y explorando nuevamente la función de laactividad física en la prevención y el tratamiento.

Esquema del capítulo

Obesidad 712Terminología y estándares 712Prevalencia del sobrepeso y la obesidad en EE.UU. 714Control del peso corporal 717Etiología de la obesidad 720Problemas sanitarios relacionados con el exceso de peso y la obesidad 722Tratamiento general de la obesidad 726Función de la actividad física en el control del peso 727Actividad física y reducción de los riesgos para la salud 733

Diabetes 734Terminología y clasificación 734Prevalencia de la diabetes 735Etiología de la diabetes 735Problemas de salud asociados con la diabetes 736Tratamiento general de la diabetes 736Función de la actividad física en la diabetes 736

Conclusión 739

OBESIDAD, DIABETES Y ACTIVIDAD FÍSICA

711

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ConclusiónEn este capítulo, hemos concluido nuestro repasoa la función de la actividad física en la preven-ción y tratamiento de las enfermedades de las ar-terias coronarias, la hipertensión, la obesidad y ladiabetes. Hemos visto que el ejercicio puede re-ducir el riesgo individual y ser asimismo una par-te integral del tratamiento, mejorando la saludgeneral, así como aliviando algunos síntomas.

Con este capítulo también damos fin a labúsqueda del conocimiento de la fisiología delejercicio y el deporte. Comenzamos este libro ha-ciendo una revisión de los sistemas corporalesque actúan durante el ejercicio y cómo respondenal entrenamiento crónico. Estudiamos la influen-cia del medio ambiente en la actividad física y elrendimiento, como el calor o el frío extremos, eincluso condiciones poco frecuentes de micro-gravedad. Dirigimos nuestra atención a las for-mas en que los deportistas pueden o tratan de me-jorar su rendimiento. Luego, consideramos lasdiferencias únicas entre hombres y mujeres, ma-yores y jóvenes en el deporte y el ejercicio. Y pa-ra concluir, examinamos el papel del ejercicio enel mantenimiento de la salud y la mejora de laforma física.

Ha sido un largo trayecto pero esperamosque cuando el lector cierre el libro tenga un nue-vo concepto de la actividad física. Tal vez dejeeste libro con una nueva conciencia de la formaen que el cuerpo realiza actividades físicas. Qui-zá, si todavía no lo ha hecho, se sienta animado apracticar un programa de ejercicio. Tenemos laesperanza de que ahora el lector sienta algunaatracción por la fisiología del ejercicio y el de-porte, al descubrir que estas áreas de estudio in-fluyen en tantos aspectos de la vida.

Expresiones clave

células betadiabetes de tipo Idiabetes de tipo IIdiabetes mellitusdiabetes mellitus insulinodependiente (DMID)

diabetes mellitus no-insulinodependiente(DMNID)

efecto térmico de la actividadefecto térmico de la comidaejercicio aeróbico de baja intensidadexceso de consumo de oxígeno posejercicioglucosuriahiperglucemiahiperinsulinemiahipoglucemiaíndice de masa corporal (IMC)insulinaobesidadobesidad de la parte inferior del cuerpo (gine-

coide)obesidad de la parte superior del cuerpo (an-

droide)peso relativoreducción de un punto específicoresistencia a la insulinaritmo metabólico en reposo (RMR)sensibilidad a la insulinasobrepeso

Cuestiones para estudiar

1. ¿Cuál es la diferencia entre sobrepeso y obe-sidad?

2. ¿Qué es el peso corporal ideal y cómo se de-termina?

OBESIDAD, DIABETES Y ACTIVIDAD FÍSICA

739

cicio, especialmente en personas que tie-nen diabetes de tipo I, por lo que la dietay la dosificación de la insulina puedenmodificarse según las necesidades.

i En las personas con diabetes de tipo I,los pies requieren una atención especial,ya que las neuropatías periféricas produ-cen pérdida de sensación, y el deteriorode la circulación periférica reduce el rie-go sanguíneo. Estas personas pueden nopercibir lesiones de sus pies, pero éstaspueden ser muy graves.

i La diabetes de tipo II responde bien alejercicio. La permeabilidad de la mem-brana a la glucosa mejora con el ejer-cicio, lo que reduce la resistencia a la in-sulina e incrementa la sensibilidad a éstade los pacientes.

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1 repetición máxima (1RM) – Cantidad máxima depeso que se puede levantar una sola vez.

1RM – Ver 1 repetición máxima.AACR – Ver aminoácidos de cadena ramificada.Absorciometría por rayos X de doble energía –

Técnica empleada para evaluar la composición re-gional y total del cuerpo mediante el uso de absor-ciometría de rayos X.

Absorción intestinal – El movimiento de nutrientes através de la pared del intestino hacia la sangre.

Accidente de descompresión – Condición en la queburbujas de nitrógeno quedan atrapadas en la san-gre y en los tejidos durante un ascenso demasiadorápido desde las profundidades durante el buceo;caracterizada por fuertes molestias y dolores.

Acción concéntrica – Acortamiento muscular.Acción dinámica – Toda acción muscular que produ-

ce movimiento articular.Acción estática – Acción en la que el músculo se con-

trae sin movimiento, generando fuerza mientras sulongitud permanece estática (invariable). Conocidatambién como acción isométrica.

Acción excéntrica – Elongamiento muscular.Acción muscular estática. Acción en la que el mús-

culo se contrae sin moverse, generando fuerzamientras su longitud se mantiene estática (sin cam-bio). También llamada acción isométrica.

Acetilcoenzima A (acetil-CoA) – El compuesto queforma el punto común de entrada en el ciclo deKrebs para la oxidación de los hidratos de carbonoy las grasas.

Acetilcolina. – Neurotransmisor primario que trans-mite impulsos por la hendidura sináptica.

Ácidos grasos libres – Componentes de grasa usadospor el cuerpo para el metabolismo.

Aclimatación – Adaptación natural a una tensión am-biental.

Actina – Un filamento delgado de proteína que actúacon los filamentos de miosina para producir acciónmuscular.

Activación genética directa – El método de acciónpara las hormonas esteroides. Se unen a receptoresen las célula y luego el complejo hormonorreceptorentra en el núcleo y activa ciertos genes.

Adaptación crónica – Cambio fisiológico que se pro-duce cuando el cuerpo se expone a repetidas sesio-nes de ejercicio durante semanas o meses. Estoscambios generalmente mejoran la eficacia del cuer-po en reposo y durante el ejercicio.

Adenosindifosfato (ADP) – Un compuesto de fosfatoaltamente energético a partir del cual se forma elATP.

Adenosinmonofosfato cíclico (ADMc) – Segundomensajero intracelular que media en la acción delas hormonas.

Adenosintrifosfatasa (ATPasa) – Una enzima quesepara el último grupo fosfato del ATP, liberandouna gran cantidad de energía y reduciendo el ATP aADP y Pi.

Adenosintrifosfato (ATP) – Un compuesto de fosfatoaltamente energético del que el cuerpo deriva suenergía.

ADH – Hormona antidiurética.Aeroembolismo – Ver enfermedad por descompre-

sión.Agentes farmacológicos – Un grupo de medicamen-

tos que algunos deportistas creen que tienen pro-piedades ergogénicas.

Agentes fisiológicos – Un grupo de agentes normal-mente presentes en el cuerpo que algunos deportis-tas creen que tienen propiedades ergogénicas.

Agentes hormonales – Un grupo de hormonas que al-gunos deportistas creen que tienen propiedades er-gogénicas.

Agentes nutricionales – Sustancias nutricionales quese supone que tienen beneficios ergogénicos.

Alcalosis respiratoria – Un proceso en el que unamayor eliminación de dióxido de carbono permiteun incremento del pH de la sangre.

Alcohol – Un depresivo del SNC que algunos depor-tistas creen que tiene propiedades ergogénicas.

Ambiente hiperbárico – Un ambiente, como el dedebajo del agua, con una alta presión atmosférica.

Ambiente hipobárico – Un ambiente, como el de lasgrandes alturas, con una menor presión atmosférica.

Amenorrea – Ausencia (primaria) o cese (secundaria)de la función menstrual normal.

Amenorrea primaria – La ausencia de menarquia (el

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G L O S A R I O