Fisiología deportiva

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1 Fisiología deportiva

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3 Fisiología deportiva Alfredo Córdova Martínez Enrique G. Garcés Jesús Seco Calvo

4 Supervisión científica: Fco. Javier Castejón Oliva Alfredo Córdova Martínez EDITORIAL SÍNTESIS, S. A. Vallehermoso, Madrid ISBN Depósito Legal M Impreso en España - Printed in Spain Reservados todos los derechos. Está prohibido, bajo las sanciones penales y el resarcimiento civil previstos en las leyes, reproducir, registrar o transmitir esta publicación, íntegra o parcialmente, por cualquier sistema de recuperación y por cualquier medio, sea mecánico, electrónico, magnético, electroóptico, por fotocopia o por cualquier otro, sin la autorización previa por escrito de Editorial Síntesis, S. A.

5 Índice PRÓLOGO 15 CAPÍTULO 1 BAses fisiológicas del ejercicio físico 1.1. Tipos de ejercicios físicos Patrones generales de adaptación al ejercicio Clasificación de los deportes Deportes de moderada a alta intensidad Deportes de baja intensidad (bajas demandas estáticas y dinámicas) Constitución, rendimiento y actividad física Sinopsis de las adaptaciones sistémicas Adaptaciones cardiocirculatorias durante el ejercicio Adaptaciones respiratorias durante el ejercicio Adaptaciones sanguíneas Adaptaciones renales Adaptaciones hormonales Adaptaciones musculares Fatiga muscular en el deporte 29 CAPÍTULO 2 ejercicio-deporte y CALidAd de vida 2.1. Deporte y calidad de vida Ejercicio, condición física, actividad física y salud Beneficios del ejercicio físico Tipos de ejercicio de acuerdo al metabolismo Ejercicio aeróbico Ejercicio anaeróbico 39

6 6 FISIOLOGÍA FISIOLOGIA DEPORTIVA 2.5. Características del ejercicio Entrenamiento y salud Bases para la prescripción del ejercicio físico Ejercicio en las enfermedades Efectos negativos del ejercicio físico Sedentarismo vs. ejercicio físico Ejercicio y salud mental Ejercicio como prevención de la salud 45 CAPÍTULO 3 COnTROL del movimiento 3.1. Tipos de movimientos Control central del movimiento Estructuras nerviosas implicadas en el control del movimiento Corteza cerebral El cerebelo Núcleos de la base o ganglios basales Tronco del encéfalo y formación reticular Organización central en los diferentes tipos de movimiento Los reflejos Reflejo de estiramiento Reflejo miotático inverso o de los órganos tendinosos Reflejo flexor Control general del movimiento 69 CAPÍTULO 4 sistema muscular 4.1. Funciones de los músculos Estructura de los músculos esqueléticos Fibra muscular esquelética Estructura molecular de los miofilamentos Contracción muscular Mecanismo cíclico de formación y eliminación de los puentes cruzados Papel del Ca ++ en la regulación de los enlaces actina-miosina Acoplamiento excitación-contracción 85

7 ÍNDICE Tipos y propiedades de las fibras musculares Músculo rojo Músculo blanco Características de las fibras musculares 88 CAPÍTULO 5 energética de LA COnTRACCiÓn muscular 5.1. Sistemas energéticos Fuentes de ATP Producción de calor Consumo máximo de oxígeno y deuda de oxígeno Consumo máximo de oxígeno Deuda de oxígeno Tipos de contracción Modalidades de la contracción muscular Relaciones mecánicas en la contracción muscular Estudio de la contracción isométrica o relación longitud-tensión (o fuerza) Estudio de la contracción isotónica o relación tensión-velocidad de acortamiento La fuerza muscular Tipos de fuerza Desarrollo y mantenimiento del músculo esquelético Adaptaciones musculares 110 CAPÍTULO 6 BAses fisiológicas de BiOmeCÁniCA 6.1. Principios mecánicos Unidades de medida en biomecánica Magnitudes escalares y vectoriales Análisis vectorial Fuerzas principales para el movimiento humano Fuerzas principales en el movimiento humano El movimiento 117

8 8 FISIOLOGÍA DEPORTIVA Cadena cinética Fuerza y resistencia muscular Trabajo muscular El músculo respecto a la fuerza y amplitud del movimiento Cinética de la marcha Balance articular y torques (brazo o momento de fuerza) articulares Etapas del balance articular Métodos de valoración 129 CAPÍTULO 7 sistema sanguíneo 7.1. Introducción Características fisicoquímicas de la sangre Composición de la sangre Constituyentes del plasma Agua y electrolitos Proteínas plasmáticas Las células sanguíneas Hematopoyesis Factores de crecimiento hematopoyético Eritrocitos, hematíes o glóbulos rojos Leucocitos o glóbulos blancos Plaquetas o trombocitos Adaptaciones hematológicas al ejercicio Cambios del volumen plasmático Adaptaciones de la serie roja Adaptaciones de la serie blanca Adaptaciones de los mecanismos de hemostasia y coagulación 156 CAPÍTULO 8 AdAPTACiOnes CARdiOvAsCULARes AL ejercicio físico 8.1. Generalidades del sistema cardiocirculatorio El corazón Sistema vascular Sistema de comunicación cardiaco 165

9 ÍNDICE Ciclo cardiaco Regulación de la función cardiaca Dinámica cardiaca Variaciones fisiológicas del volumen minuto cardiaco Regulación de la circulación sanguínea Regulación local Regulación central Regulación de la presión arterial Mecanismos reflejos de regulación a corto plazo Mecanismos de regulación a medio plazo Mecanismos que actúan a largo plazo Adaptaciones cardiocirculatorias durante el ejercicio Gasto cardiaco Presión arterial Flujo sanguíneo tisular Corazón 183 CAPÍTULO 9 APARATO ResPiRATORiO. AdAPTACiOnes AL ejercicio 9.1. Estructura del sistema respiratorio Mecánica de la respiración Inspiración Espiración Volúmenes y capacidades pulmonares Espirometría estática Espirometría dinámica Proceso ventilatorio Riego sanguíneo pulmonar Adecuación entre la ventilación alveolar y el riego sanguíneo Transporte de gases Transporte del oxígeno Transporte de anhídrido carbónico Regulación de la respiración Control nervioso de la respiración 202

10 10 FISIOLOGÍA DEPORTIVA Regulación química de la respiración Efectos de la variación del ph en la función muscular Adaptaciones respiratorias durante el ejercicio Ventilación pulmonar Circulación pulmonar 208 CAPÍTULO 10 sistema RenAL. LÍqUidOs CORPORALes Funciones renales Composición de los líquidos corporales Regulación de los líquidos corporales Balance hidroelectrolítico Balance del agua corporal Eliminación de agua por los riñones El mecanismo de la sed Balance del sodio Adaptación de la función renal al volumen de LEC Otros factores que afectan a la regulación de la excreción de sodio Regulación de la homeostasis del potasio Balance y distribución de potasio Control de la entrada de potasio a las células Regulación de la excreción renal de potasio Adaptaciones renales al ejercicio Consecuencias de la pérdida de líquido (deshidratación) Equilibrio ácido-base El pulmón como tampón orgánico El riñón como tampón orgánico Ejercicio y equilibrio ácido-base 232 CAPÍTULO 13 sistema endocrino Tipos de hormonas Sistema hipotálamo-hipofisario Hormonas hipotalámicas o neurohormonas 237

11 ÍNDICE Hormonas hipofisarias Hormona del crecimiento (hgh) Acciones de la hgh Factores que pueden modificar la secreción Evolución durante el ejercicio Hormona antidiurética (ADH o vasopresina) Efecto del ejercicio en el metabolismo hídrico y del sodio Glándula tiroides Acciones fisiológicas de las hormonas tiroideas Comportamiento de las hormonas tiroideas frente al ejercicio Páncreas endocrino Acciones de la insulina Glucagón Comportamiento de las hormonas pancreáticas con el ejercicio Glándulas suprarrenales Acciones de los glucocorticoides Respuesta de los glucocorticoides frente al ejercicio Mineralcorticoides Catecolaminas Hormonas sexuales masculinas Acciones de los andrógenos Variaciones de la testosterona con el ejercicio 263 CAPÍTULO 12 sistema inmunológico Órganos del sistema inmune Respuesta inmunitaria Inmunidad inespecífica, innata o natural Inmunidad específica Componentes del sistema inmunológico Células del sistema inmunológico Moléculas del sistema inmune Efectos del ejercicio y las hormonas de estrés sobre el sistema inmune Adaptaciones del sistema inmunológico con el ejercicio físico 277

12 12 FISIOLOGÍA DEPORTIVA Efectos del ejercicio sobre las células y las moléculas del sistema inmune Efectos del ejercicio sobre los componentes moleculares del sistema inmunológico Fisiopatología de las alteraciones del sistema inmune Inmunosupresión inducida por el ejercicio Lesión muscular y respuesta inflamatoria 284 CAPÍTULO 13 introducción A LA GenÉTiCA en el deporte Cualidades y capacidades físicas Resistencia Flexibilidad Velocidad Fuerza Aspectos básicos de la genética Genotipo y fenotipo Genética y condición física Heredabilidad de los caracteres relacionados con el rendimiento Propiedades de las fibras musculares Genes asociados al rendimiento deportivo Actina (ACTN 3) Adenosina monofosfato deaminasa (AMPD) Enzima convertidora de angiotensina (ECA) Receptor de la bradiquinina (B2R) Las pruebas genéticas, el ejercicio y la salud Dopaje genético 301 CAPÍTULO 14 envejecimiento y ACTividAd física Teorías del envejecimiento Teoría inmunológica Teoría de las modificaciones del sistema endocrino 308

13 ÍNDICE Teoría genética Teoría de la alimentación y los radicales libres Cambios físicos de la vejez Cambios de apariencia física Cambios estructurales Cambios funcionales y envejecimiento Cambios neuropsicológicos/neuropsíquicos Envejecimiento neuropsicológico Cambios psíquicos Respuesta al ejercicio en los adultos mayores Efecto del envejecimiento sobre la condición física Incidencia de un programa de ejercicio físico Programación del ejercicio en el anciano 329 BiBLiOGRAfÍA 331