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FISIOLOGIA DEL DEPORTE Y
ERGOESPIROMETRÍAMaster en Ingeniería Biomédica
Chiara Dal Zovo – Enrique Pérez Rizo
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Introducción
Objetivo: relacionar los aspectos quimicos del metabolismo con la ingeniería
biomédica
movimiento y actividad deportiva consumo de energía el musculo
necesita ATP
Respiración durante el ejercicio� Relación lineal entre consumo de oxígeno y ventilación pulmonar; se mide el
VO2 Máx = consumo de oxígeno en condiciones de metabolismo aerobio máximo.
� Hay diferentes sistemas metabólicos que permiten la formación de energía en condiciónes aeróbias y anaeróbias.
ErgoespirometrÍa (deporte)
Estudia de forma no invasiva la fisiopatología de los sistemas respiratorio y
cardiovascular, así como aspectos metabólicos de consumo de energía tanto en
presencia como en ausencia de oxígeno. Permite distinguir las diferentes fases
metabólicas.
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Sistemas metabolicos del músculo durante el ejercicioPrincipal fuente de energia = trifosfato de adenosina (ATP); tiene dos enlaces
fosfato de alta energía.
Hay tres sistemas metabólicos que proporcionan un aporte continuo de ATP en
las fibras musculares para permitir la contracción:
1. sistema fosfocreatina-creatina
2. sistema glucógeno-ácido láctico (sin y con consumo de O2)
3. sistema aerobio
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Sistema fosfocreatina-creatina (sin O2 y sin ácido láctico)
La fosfocreatina lleva un enlace fosfato de alta energía, puede descomponerse
en creatina y en ion fosfato liberando grandes cantidades de energía.
ATP celular + fosfocreatina celular = sistema fosfágeno proporciona
potencia máxima al músculo durante 8-10 segundos.
Sistema glucógeno-ácido láctico
El glucógeno se degrada proporcionando glucosa y esa se utiliza para obtener
energía. Hay diferentes fases:
� glucólisis anaerobia
� conversión del ácido pirúvico en acetilcoenzima A
� ciclo del ácido cítrico o de Krebs
� oxidación del hidrógeno o fosforilación oxidativa
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Sin consumo de O2 (ejercicio de elevada intensidad en poco tiempo)
�Glucólisis anaerobica : genera 2 moléculas de ATP
Partición de la molecula de glucosa para formar dos moléculas de ácido
pirúvico
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cuando no se dispone de oxígeno o es insuficiente para la oxidación del
hidrógeno, se libera una pequeña cantidad de energía a las células mediante
glucólisis anaeróbia y se produce ácido láctico:
Con consumo de O2 (ejercicio de media intensidad)
�conversión del ácido pirúvico en acetilcoenzima A:
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� ciclo del ácido cítrico o de Krebs: genera 2 moléculas de ATP
Secuencias de reacciones químicas en la que la porción acetilo de la Acetil-
CoA se degrada a dióxido de carbono y átomos de hidrógeno
2Acetil-CoA + 6H2O + 2ADP � 4CO2 + 16H +2CoA +2ATP
� oxidación del hidrógeno o fosforilación oxidativa : genera 34 moléculas
de ATP
Mecanismo quimiosmótico en la mitocondria para formar grandes cantidades
de ATP
con la energía procedente de una molecula de glucosa se pueden generar 38
moleculas de ATP
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Sistema aerobio (actividad prolongada)
Oxidación de los sustratos alimenticios en las mitocondrias para obtener
energía; es necesario para la actividad prolongada del deportista.
La glucosa, los ácidos grasos y las proteínas se combinan con el oxígeno y
liberan enormes cantidades de energía.
Resumen:sistema tiempo moles de ATP/min
Sistema de fosfágeno 8-10 segundos oleadas bruscas de
energía
Sistema se glucógeno-
ácido láctico
1,3-1,6 segundos para obtener potencia
suplementar en las
distancias intermedias
Sistema aerobio tiempo indefinido (lo que
duran los nutrientes)
actividad prolongada
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ErgoespirometríaEstudia de forma no invasiva la fisiopatología de los sistemas respiratorio y cardiovascular, así como aspectos metabólicos de consumo de energía tanto en presencia como en ausencia de oxígeno.
Se utilizan en el ámbito de la salud para hacer pruebas de cardiología, neumología, deporte, laboral, etc.
Utilidad: deportistas, pacientes�Capacidad funcional�Planificación de ejercicios�Efectividad programas entrenamiento/rehabilitación�Conocimiento por parte del individuo de sus capacidades
Aparatos�Tapiz o Cicloergómetro�Ergoespirómetro: medida de gases�Ordenador….
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Ergoespirometría
Aparatos�Tapiz o Cicloergómetro�Ergoespirómetro: medida de gases�Ordenador….
Parámetros a estudiar�Respiratorios
� Carga de trabajo, VE, VO2, VCO2, equivalentes ventilatoriospara O2 y CO2 (VE/VO2, VE/VCO2), pulso de O2 (V02/VCO2), coeficiente respiratorio (VO2/VCO2), Vd/Vt. Umbral anaeróbico
�Cardiovasculares: FC, P.A, electrocardiograma
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Equipo de medida: marca CORTEX, modelo MetaMax 3B
Analizadores tipo� Transductor de volumen Turbina� Analizador de O2 Célula electro-química� Analizador de CO2 Infrarrojos� Presión Silicona� Temperatura Termistor - NTC
El Ergoesporímetro
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Caso concreto de estudio ergoespirométrico
zona anaeróbica lácticazona anaeróbica aláctica
algoritmo de cálculo: V-slope
Coeficiente respiratorio . RQ = VO2/VCO2