FISIOLOGIA DE LA ACTIVIDAD FISICA ASIGNATURA OPTATIVA. SEGUNDO CUATRIMESTRE Nº CRÉDITOS: 4,5 PROFESOR: Dr. Jesús Ramirez Rodrigo INTRODUCCION.

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1 FISIOLOGIA DE LA ACTIVIDAD FISICA ASIGNATURA OPTATIVA. SEGUNDO CUATRIMESTRE Nº CRÉDITOS: 4,5 PROFESOR: Dr. Jesús Ramirez Rodrigo INTRODUCCION.- La capacidad de los animales para desarrollar actividades motrices intensas, soportando esfuerzos físicos sostenidos, constituye una aptitud que resulta esencial para su desenvolvimiento como seres vivos. En efecto, la posibilidad de llevar a cabo veloces desplazamientos para conseguir una presa, la agilidad y rapidez para huir de un predador, la resistencia y eficacia durante las migraciones, la fuerza y destreza, en el seno del grupo, para la obtención del liderazgo o tener opción al apareamiento, son algunas de las evidencias que hacen obvia esta afirmación. El proceso evolutivo les ha dotado de los adecuados mecanismos estructurales y funcionales para la adaptación al ejercicio, en niveles de intensidad y condiciones diversas, en ocasiones extraordinariamente particulares, como sucede con el vuelo, la inmersión o la carrera, en un devenir contínuo de adiestramiento y mejora de aptitudes, sobre la base de una variabilidad genética, y el sometimiento a la inexorable presión de selección que prima a los más capacitados. También el ser humano es el resultado de un proceso adaptativo singular, como animal bípedo e inteligente, pero con similares aptitudes para el esfuerzo físico que el resto de los primates. Una circunstancia, sin embargo, su intelecto, le ha permitido ir desvinculándose paulatinamente del trabajo físico para sobrevivir, a través del desarrollo tecnológico, pero, por el contrario, también le ha conducido a un sedentarismo característico del medio urbano, en un entorno de vigorosos estímulos estresantes de naturaleza psíquica, y provocado una modificación de los hábitos naturales, desarrollando una conducta estereotipada, en lo referente a su alimentación y actividades que incluyen el uso de estimulantes como alcohol y tabaco, todo ello en el seno de un hábitat poco saludable, por la contaminación. En tales condiciones, las potencialidades metabólicas, estructurales y funcionales se desvían de sus iniciales objetivos y se vuelven contra el propio indivíduo en forma de obesidad, hipertensión, hiperlipemias, alteraciones cardiovasculares, artropatías, patologías mentales, y un largo etcétera. En ese panorama urbano, a menudo vuelve a plantearse la actividad física como una alternativa al sedentarismo, preventiva de los efectos de la tensión y ansiedad, sobrepeso y su cortejo de secuelas cardiovasculares, del deterioro general, que asegura una mayor calidad y esperanza de vida. Como si el 'mens sana in corpore sano' de Coubertin hubiera ido elevándose en nuestra escala de valores, la actividad física va conquistando el tiempo asignado a las tareas cotidianas, y se dedica con afán al deporte. Paralelamente, la preocupación por la alimentación equilibrada, ha permitido el reencuentro con hábitos dietéticos tradicionales, basados en alimentos naturales, como sucede con la dieta mediterránea, y ahora son ponderados como saludables y propios de una adecuada nutrición, poniendo de manifiesto un profundo cambio de actitud, en lo referente a norma de vida. En resumen, aquella vida sencilla que exigía de las habilidades físicas individuales, para el contínuo enfrentamiento con la naturaleza y obligaba a un adiestramiento ininterrumpido, desde la infancia, es considerada,

2 en las sociedades urbanas, como un modelo deseable y el ejercicio físico sistemático y la práctica deportiva son formas de aproximarse a tales pautas de vida y constituyen, junto con otras medidas, las llamadas estrategias de salud. Implícito en lo expuesto queda pués que, tanto la inactividad como el esfuerzo físico, producen cambios fisiológicos. Esto es un hecho obvio, que constituye el eje central del presente curso y encuentra su justificación en la necesaria adecuación que ha de realizar el organismo, para conseguir dos objetivos: responder con éxito a la demanda de energía que requieren la nuevas condiciones de trabajo, y tratar, a la vez, de mantener las constantes vitales dentro de los límites oportunos. En definitiva, una muestra más de la capacidad de autocontrol, en un sistema coordinado, como es un ser vivo. Utilizando un símil automovilístico, si se aumenta la velocidad, no sólo se incrementa el consumo de combustible, sino que simultáneamente, aumenta el flujo de circulación de refrigerante, para evitar la elevación de la temperatura, siguiendo esquemas causa-efecto, que modulan a la propia causa, o mecanismos de retroalimentación (feed-back). Pero hemos de señalar que la naturaleza y consistencia de los cambios dependen, por una parte de las características individuales del que realiza la actividad y por otra, de la naturaleza, intensidad y duración del ejercicio. Si lo uno está en consonancia con lo otro, tiene lugar un efecto adaptativo deseable, pero si no ocurre así, el ejercicio puede resultar inútil o peor, pueden surgir efectos contrarios (lesiones, dolores, etc.), e incluso un desenlace fatal, el breakdown de los fisiólogos anglosajones, la muerte súbita, en los individuos mal acondicionados que realizan actividades físicas, sin control adecuado. Esta es la base que justifica la necesidad de interpretar, desde un punto de vista fisiológico, los cambios que se operan durante la realización de ejercicios y conocer sus mecanismos, para de esta manera potenciar los beneficiosos, eliminar los indeseables y en general, optimizar el rendimiento. Tal es la tarea de la Fisiología de la Actividad Física y el Deporte. PARTE I.- - Justificar la necesidad de un planteamiento científico del ejercicio físico - Conocer las bases fisiológicas de la respuesta y adaptación al ejercicio - Evaluar las aptitudes necesarias para el desarrollo de actividad física y el entrenamiento - Describir los mecanismos implicados en el proceso excitación-contracción - Identificar los factores de los que depende la fuerza muscular - Discutir los aspectos que conforman la capacidad de potencia muscular - Valorar los diferentes mecanismos de producción de energía, en el ejercicio - Establecer las bases para la recuperación de los recursos energéticos - Describir los diferentes tipos de fibras musculares y sus características Tema 1.- (3 horas) BASES DE LA FISIOLOGÍA DEL EJERCICIO FÍSICO. Concepto y objetivos de la asignatura. La actividad física como estrategia de salud. El estrés físico: bases fisiológicas de la respuesta

3 aguda y de la adaptación. Mecanismos adaptativos al ejercicio físico. Aptitudes para el ejercicio físico. Fundamentos del entrenamiento: Características Tema 2.- (3 horas) FUNCIÓN DEL MUSCULO ESQUELÉTICO. La relación neuromuscular. Características de la contracción del músculo esquelético. Relajación muscular. Componente conjuntivo muscular. Mecánica muscular. Factores de los que depende la fuerza muscular. Control neural del movimiento. Capacidad de potencia corporal: Fuerza; Resistencia; Movilidad; Velocidad; Coordinación. Tema 3.- (4 horas) METABOLISMO ENERGETICO EN LA ACTIVIDAD FISICA. Oxidación y acoplamiento energético. Tipos de energía metabólica: anaerobia y aerobia. La vía anaerobia alactácida. Vía fermentativa. Destino final del ácido láctico. Producción aerobia de energía: Participación del ciclo de Krebs y cadena de transporte energético. Catabolismo de grasas. Recuperación: Condiciones fisiológicas para el proceso anabólico. Recuperación de glucógeno: Gluconeogénesis y glucogénesis. Síntesis de lípidos. Tema 4.- (2 horas) TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES Y COMBUSTIBLES PARA LA ACTIVIDAD FISICA. Necesidades energéticas del músculo. Fibras de contracción lenta tipo I. Fibras de contracción rápida tipo IIb. Fibras rápidas de características intermedias tipo IIa. Distribución de los diferentes tipos de fibra. Efectos del entrenamiento en la distribución de tipos de fibra. PARTE II.- - Conocer los criterios para la valoración del estado nutricional del individuo - Valorar las características de una dieta - Deducir las características de una dieta apropiada en diferentes situaciones de ejercicio físico - Conocer los parámetros indicadores del gasto energético aerobio y anaerobio - Conocer los conceptos de umbral aerobio, umbral anaerobio y deuda de oxígeno - Aplicar diferentes criterios para la valoración de aptitudes funcionales en el individuo Tema 5.- (3 horas) NUTRICIÓN Y RENDIMIENTO DEPORTIVO. Valoración nutricional. El índice de masa corporal. Cálculo del compartimento graso y del peso magro. Superficie corporal y metabolismo basal. Perímetros corporales. Valoración de la dieta. Necesidades nutricionales en el ejercicio de mantenimiento. Necesidades nutricionales en el entrenamiento. Nutrición en la competición. Tema 6.- (3 horas) GASTO ENERGETICO AEROBICO Y ANAEROBICO, DURANTE EL EJERCICIO FISICO. Consumo de oxígeno durante el ejercicio. Relación entre intensidad y consumo de oxígeno. Consumo

4 máximo de oxígeno. Consumo de oxígeno durante la recuperación: Deuda de oxígeno. Concepto de umbral: Umbrales aeróbico y anaeróbico. Tema 7.- (3 horas) MEDIDA DE LAS CAPACIDADES ENERGÉTICAS. Valoración del sistema inmediato de energía. Evaluación del sistema de energía a corto plazo: Test de potencia anaeróbica. Efectos del entrenamiento en el ejercicio anaeróbico. Valoración de la energía aeróbica: Medida del consumo máximo de oxígeno. Test de predicción de la capacidad aeróbica. Efectos del entrenamiento de resistencia. PARTE III.- - Identificar las modificaciones cardiocirculatorias más relevantes causadas por la realización de ejercicio físico. - Describir las principales adaptaciones cardiocirculatorias debidas al entrenamiento - Conocer las modificaciones respiratorias producidas por el ejercicio físico - Describir las adaptaciones respiratorias debidas al entrenamiento - Conocer las alteraciones respiratorias debidas a situaciones especiales: Altura e inmersión - Describir las modificaciones en el flujo sanguíneo renal y tasa de filtración debidas al ejercicio - Valorar las alteraciones en volumen y composición del plasma como consecuencia del ejercicio físico Tema 8.- (4 horas) ADAPTACIÓN CARDIOCIRCULATORIA AL EJERCICIO FÍSICO. Modificaciones cardíacas: Ciclo cardíaco, volúmen sistólico, frecuencia, gasto cardíaco, contractilidad. Modificaciones vasculares: Retorno venoso, circulación coronaria, redistribución del flujo sanguíneo durante el ejercicio, perfusión de los diferentes órganos y tejidos. Variaciones de la presión arterial. Adaptaciones en función del tipo y duración del entrenamiento. Adaptaciones específicas al entrenamiento aeróbico de resistencia. Tema 9.- (2 horas) ADAPTACIÓN RESPIRATORIA.- Efectos del ejercicio físico sobre la respiración pulmonar. Adaptación respiratoria. Modificaciones debidas a la altitud. Fenómenos relacionados con la inmersión: Apnea y respiración hiperbárica. Tema 10.- (2 horas) RIÑÓN Y LÍQUIDOS CORPORALES: RESPUESTAS Y ADAPTACIONES AL EJERCICIO FÍSICO. Modificaciones en el flujo sanguíneo renal y filtración glomerular a causa del ejercicio físico. Proteinuria debida al ejercicio. Modificaciones en el volumen y composición de la sangre. Alteraciones electrolíticas. Medida de las alteraciones en el volumen plasmático.

5 PARTE IV.- - Esquematizar la respuesta integrada neuroendocrina al ejercicio físico - Identificar respuestas adaptadas en la función endocrina durante el ejercicio físico - Describir el efecto del ejercicio en los diferentes niveles del sistema endocrino - Valorar las necesidades de termorregulación durante el ejercicio - Identificar mecanismos de adaptación de la termorregulación en situaciones especiales - Valorar los aspectos emocionales debidos a la percepción de riesgo o amenaza durante el ejercicio físico - Discutir el papel de la experiencia en las modificaciones de la respuesta emocional al ejercicio físico - Valorar los mecanismos compensatorios del dolor y del sufrimiento derivados del ejercicio físico intenso Tema 11.- (4 horas) RESPUESTAS Y ADAPTACIONES ENDOCRINAS AL EJERCICIO FISICO. Esquema general de la respuesta endocrina en el ejercicio físico. Fenómenos adaptativos. Catecolaminas. Efecto del ejercicio sobre el eje hipotalamo-hipofisio-adrenal. El sistema renina-angiotensinaaldosterona. Hormonas tiroideas. Insulina y glucagón. Hormonas sexuales. Tema 12.- (2 horas) TERMORREGULACIÓN. Necesidades de regulación térmica durante el ejercicio. El estrés ambiental. Situaciones especiales: Ambientes calurosos, ambientes fríos. Mecanismos adaptativos. Tema 13.- (2 horas) ESTRÉS PSICOLÓGICO DE LA ACTIVIDAD FÍSICA Y DE LA COMPETICIÓN. Aspectos emocionales relacionados con la actividad física y la competición. Papel de la experiencia: Anticipación y adecuación de la respuesta. Dolor y sufrimiento en el esfuerzo: mecanismos compensatorios. Importancia de la preparación emocional. PARTE V.- - Valorar la actividad física y el deporte como estrategia de salud - Conocer los efectos de la práctica del ejercicio físico sobre parámetros epidemiológicos - Valorar los efectos preventivos de la actividad física sobre el riesgo de enfermedad cardiovascular - Valorar la importancia de la actividad física en la disminución de la comorbilidad - Relacionar el hábito de ejercicio físico con una vejez satisfactoria - Conocer aspectos relacionados con planes de mantenimiento y mejora de aptitudes físicas en la tercera edad

6 Tema 14.- (3 horas) ACTIVIDAD FÍSICA, SALUD Y ENVEJECIMIENTO. Estilos de vida. Efectos de una vida activa sobre parámetros de morbilidad y mortalidad: Evidencias epidemiológicas. Efectos preventivos sobre el riesgo cardiovascular. Disminución de la comorbilidad. Actividad física en la tercera edad: Mantenimiento y mejora de aptitudes. PROGRAMA PRÁCTICO: (5 horas) 1.- VALORACIÓN NUTRICIONAL: Determinación del IMC, Compartimento graso, Peso magro, Superficie corporal y Metabolismo basal. Medida de diámetros corporales. Valoración de la dieta. Valoración de estilo de vida. 2.- VALORACIÓN CARDIORRESPIRATORIA: Registro electrocardiográfico. Espirometría. Respuesta cardíaca al esfuerzo: Test de Ruffier. 3.- VALORACIÓN FUNCIONAL: Flexibilidad: Medida de la distancia dedo-suelo, test de Schober lumbar y distancia pared-esternón. Test de potencia inmediata. Test de predicción del VO2 máximo: Test de la milla. 4.- EFECTOS DEL EJERCICIO FÍSICO: Determinación de variación de volumen plasmático. Modificaciones en la resistencia periférica total. Variación de la presión arterial media. Modificaciones en la composición corporal. EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA: La evaluación de la asignatura se realizará mediante un examen de cuestiones cortas, sobre el contenido del temario y la presentación de una memoria de las actividades prácticas realizadas durante el curso. Además, y con carácter opcional, el alumno puede también presentar un trabajo en grupo (máximo 6 firmantes) que deberán defender. La calificación corresponderá al valor medio entre las obtenidas en el examen y en la memoria de actividades prácticas. La presentación del trabajo se valorará de 0 a 4 puntos que se adicionarán a la nota media anterior. BIBLIOGRAFIA.- Cordova Martinez, A.- COMPENDIO DE FISIOLOGÍA PARA CIENCIAS DE LA SALUD. Editorial Intermericana Cordova Martinez, A.- LA FATIGA MUSCULAR EN EL RENDIMIENTO DEPORTIVO. Ed. Síntesis.1997 Creff A.F.;Bérard L.- DEPORTE Y ALIMENTACIÓN. Editorial Hispano Europea Gonzalez Gallego J.- FISIOLOGIA DE LA ACTIVIDAD FISICA Y DEL DEPORTE. Editorial Interamericana-McGraw-Hill Guyton, A.C.- TRATADO DE FISIOLOGÍA MEDICA. Ed. Interamericana Lamb D.R.-FISIOLOGIA DEL EJERCICIO. RESPUESTAS Y ADAPTACIONES. Editorial Augusto E. Pila Teleña Lehninger, A.L. y col.- PRINCIPIOS DE BIOQUÍMICA. Ed. Omega López Chicharro J.L.; Fernandez Vaquero A.- FISIOLOGÍA DEL EJERCICIO. Editorial Médica Panamericana Martín Llaudes N.- MANTENIMIENTO Y MEJORA DE LAS CUALIDADES FÍSICAS EN LA TERCERA EDAD. Cuadernos técnicos del deporte. Unisport-Junta de Andalucía McArdle W.; Katch F.; Katch V.- EXERCISE PHYSIOLOGY. ENERGY, NUTRITION, AND HUMAN PERFORMANCE. Ed. Williams &Wilkins. 1996

7 McDougall J.D.; Wenger H.A.;Green H.J.-EVALUACIÓN FISIOLÓGICA DEL DEPORTISTA. Ed. Paidotribo Meléndez A.- ENTRENAMIENTO DE LA RESISTENCIA AERÓBICA. PRINCIPIOS Y APLICACIONES. Editorial Alianza Deporte Pilardeau P.-BIOCHIMIE ET NUTRITION DES ACTIVITÉS PHYSIQUES ET SPORTIVES. 1.- LE MÉTABOLISME ÉNERGÉTIQUE. Ed. Masson Schneider W.; Spring H.; Tritschler Th.; y otros.- FITNESS. TEORIA Y PRACTICA. Ed. Scriba, S.A Tresguerres, J. A. F.- FISIOLOGÍA HUMANA. Ed. Interamericana-McGraw-Hill. 1992