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Adaptaciones fisiológicas al ejercicio

By Melburnian (Own work) [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html), CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) or CC-BY-2.5 (http://creativecommons.org/licenses/by/2.5)], via Wikimedia CommonsLa actividad física es una parte muy importante de la salud del ser humano, como reza la última frase de un famoso libro de fisiología: “La buena forma física prolonga la vida”. De la actividad física hay mucho que contar, ya que es un mundo rodeado de muchos mitos y muy poco conocido. Pero en este apartado nos vamos a centrar en la reacción que sufre el cuerpo humano cuando lo sometes a ejercicio físico.

Cuando empiezas a correr, los músculos aumentan sus necesidades energéticas. Para ello, gastan el ATP libre (moneda de cambio energética) y las fosfocreatinas, que no creatitina. Ambas moléculas tienen un enlace con un fósforo que se rompe liberando mucha energía, que es utilizada para mover el músculo. El sistema fosfocreatina/ATP se agota a los 8-10 segundos de ejercicio físico, lo justo para correr unos 100 metros.

Las células musculares tienen una reserva de glucosa en forma de glucógeno en su interior. Cuando se agota la primera fuente energética, empieza a liberarse esta glucosa, que se utilizará como fuente de energía con o sin oxígeno. El metabolismo de la glucosa es algo complejo, pero voy a intentar resumirlo: la glucosa sufre un primer proceso llamado glucólisis en el que se transforma en ácido pirúvico, liberando energía en el proceso. Más tarde, en presencia de oxígeno, el ác. pirúvico se une al ciclo de Krebs en la mitocondria, liberando mucha energía. En caso de que no haya oxígeno, el ác. pirúvico se utiliza para producir ácido láctico liberando poca energía. Ambos procesos ocurren a la vez en el músculo, predominando el metabolismo aeróbico (con óxigeno) frente al anaeróbico (sin oxígeno) siempre que sea posible.

En esta situación exitste un aumento de la demanda de oxígeno, nutrientes como glucosa sanguínea y minerales imprescindibles para la contracción muscular como el calcio, el sodio, el potasio, el fósforo, el magnesio… Para suministrar todo esto, el sistema cardiovascular se pone en marcha mediante dos mecanismos: el primero es un aumento de la frecuencia cardíaca, de forma que llegue más sangre de los pulmones hasta los músculos; y el segundo es una vasoconstricción de los órganos no vitales y una vasodilatación de los músculos, de forma que la sangre que llega se multiplica por 6. Este sistema es limitante y, una vez alcanza su máximo, es posible que el músculo necesite más oxígeno y evacuar más ácido láctico para seguir funcionando.

Además, para aumentar la cantidad de oxígeno que llega a la sangre, el sistema respiratorio sufre 3 adaptaciones: la primera es una broncodilatación, para que aumente el flujo de aire; la segunda es una vasodilatación, para que más sangre se pueda oxigenar a la vez; y la tercera es la activación de las zonas de reserva del pulmón, que en condiciones normales están colapsadas de forma que no entra aire y sólo la justa cantidad de sangre, pero en actividad física se abren y funcionan como un pulmón normal. En caso de que estas adaptaciones sean insuficientes, la cantidad de oxígeno en sangre empieza a disminuir, lo cual es captado por el cerebro, que envía la señal de aumentar la frecuencia respiratoria. En este caso, la respiración tiene una función doble: aumentar la cantidad de oxígeno en sangre y eliminar el ácido láctico.

Debido al aumento tan importante del metabolismo, empieza a aumentar la temperatura corporal. Para paliar este aumento, se produce una vasodilatación de la piel. Así, se enfría más sangre en contacto con la atmosfera, pero queda menos sangre disponible  para los músculos y encima nos pone rojos. También empezamos a sudar, ya que al evaporarse el agua en la superficie de nuestra piel, enfría la misma y la sangre que allí se encuentra. Si mantenemos esta situación durante un largo periodo de tiempo empezamos a perder sales, porque como sabéis el sudor es salado y los músculos están gastando extra. Esto se muestra con una hinchazón de las manos, ya que se necesitan sales, glucosa y proteínas para mantener el líquido dentro de la sangre y si perdemos las dos primeras, el líquido se escapa yendo hacia las partes inferiores: manos y tobillos. Prolongando esta situación comenzamos a deshidratarnos, momento en el que se reabsorbe el líquido de las manos por ser imprescindible. Valga decir que todo esto disminuye nuestra capacidad para hacer actividad física. Es, además, el motivo por el que se dan bebidas isotónicas, porque perdemos agua y támbién minerales.

Ahora vamos al motivo por el cual muchos hacen ejercicio. Los músculos utilizan glucosa, tanto la interna como la sanguínea. Para favorecer esto se requiere insulina, que disminuye los niveles de glucosa en sangre. Como el cerebro sólo extrae energía de la glucosa, sus niveles no pueden descender, por lo que las reservas hepáticas en forma de glucagón se empiezan a movilizar.

Eventualmente, se necesitan más elementos para producir energía y es el momento en el que empiezan a movilizarse las grasas. Las reservas de grasa, mucho más energéticas que la glucosa, localizadas principalmente en el abdomen y en la cadera pasan a la sangre para ser utilizadas como fuente de energía. Pero, si el ejercicio es muy extremo, muy prolongado en el tiempo o se está haciendo una dieta “milagro”, se necesitan otras fuentes de energía para mantener la actividad y éstas son las proteínas. Comienza un proceso llamado autocanibalismo o autofagia, en el que las células y proteínas propias comienzan a destruirse para utilizar las proteínas como fuente de energía.

Por último, remarcar que todos estos procesos están regulados por hormonas, liberándose adrenalina, dopamina, insulina, glucagón, hormona del crecimiento, testosterona, hormona tiroidea, corticoides y muchas hormonas más cada una con múltiples funciones algunas iguales y algunas contrarias que, gracias a una compleja regulación hacen todas la funciones antes descritas.

En detalle, todo este proceso que aquí se menciona puede resultar difícil de comprender, pero espero haber aclarado un poco cómo se adapta nuestro cuerpo a la actividad física. Para cualquier duda o si alguien desea un poco más de información sobre algún punto en concreto, solo hay que comentarlo en este post y con mucho gusto obtendrá respuesta.

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Acerca de jcvaque

Licenciado en Medicina por la Universitat de València, miembro del Círculo Escéptico y de Hablando de Ciencia. Apasionado del conocimiento en todos los ámbitos de loa vida, lleva tiempo colaborando en múltiples proyectos de divulgación científica tanto on-line, como a través de charlas en diversos medios.

Un comentario el “Adaptaciones fisiológicas al ejercicio

  1. Hola soy Alfredo y soy profesor de BIología, te felicito por la descripción tan bien sintetizada de un proceso que no vemos, de un proceso tan complejo, se los voy a pasar a mis alumnos de bachillerato para redondear el tema de respiración celular. Nada mas una observación cuando mencionas que el ác. pirúvico se une al ciclo de Krebs en la mitocondria, liberando mucha energía, le debes de agregar que es el ciclo de Krebs y Cadena respiratoria en la mitocondria, liberando mucho más energia. Es todo y nuevamente felicitaciones.

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