Clases 3 Y 4 FEJ
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Energía y Metabolismo Durante el Ejercicio
Enrique Jaimovich- Verónica Eisner
Abril 2009
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Contenidos
• Transiciones energéticas de reposo a ejercicio• Regulación de niveles de glucosa sanguínea• Suministro de energía durante el ejercicio• Recuperación de energía post ejercicio
•Nutrientes y formas de energía en el músculo esquelético•Metabolismo anaeróbico•Metabolismo aerobio
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Bioenergética: Estudio de eventos de intercambio de
energía en organismos vivos
Energía: capacidad de desarrollar un trabajo
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Trabajo biológico
Formas de energía
1. Atómica2. Radiante3. Térmica4. Química5. Eléctrica6. Mecánica
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Formas de energía
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Conversión entre distintos tipos de energía
1era ley de la termodinámica: la energía no se crea ni se destruye, sólo se convierte de una forma a la otra.
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Carbohidratos
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Proteínas
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Lípidos
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Grupos de macronutrientes
Carbohidratos Grasas Proteínas
Energía Metabolizable (kcal/g)
4.0 9.0 4.0
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Energía celular: Trabajo
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ATP
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FOSFOCREATINA
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FOSFOCREATINA
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Energía libre de compuestos fosforilados
Compuesto ∆G (kcal/mol)
Fosfoenolpiruvato -14,8
Cratina Fosfato -10,3
ATP (a ADP) -7,3
Glucosa 1- fosfato - 5,0
Glucosa – fosfato -3,3
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Almacenamiento de energía
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A subject exercised one leg only to exhaustion. Specimens of the quadricepsmuscle were taken from both legs immediately after the exercise (by 'needlebiopsy'). The figure shows the microscopic appearance of the muscle, magnified ×about 25?000; (a) from the leg which was not exercised; normal glycogen contentis seen as granules (black dots) between the muscle fibres; (b) from the leg whichwas exercised; the glycogen granules are depleted. Reproduced with permissionfrom E. Hultman
www.answers.com/topic/glycogen
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Sistemas que producen ATP
• Fosfocreatina
• Sistema Glicolítico
• Respiración Mitocondrial
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Metabolismo
La suma de todos las reacciones químicas que ocurren en una célula.
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Metabolismo
Metabolismo Anaerobio
Metabolismo Aerobio
Sarcoplasma
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Metabolismo
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METABOLISMO ANAEROBIO
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Metabolismo Anaerobio:Sistema del FosfógenoMiosina ATPasa
Mioquinasa Creatina Kinasa
ATP + H2O ADP + Pi Contracción Muscular
Actividad Glicolítica
ADP + ADP ATP + AMP CP + ADP ATP + C
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Fuentes de glucosa para el sistema glicolítico
GLICÓGENO (muscular)
GLUCOSA
GLICÓGENOLISIS
Glucosa sanguínea
(fuente exógena)
Glucosa sanguínea (glicógeno hepático)
GLICÓLISIS
ADP + Pi ATP
Ác. Pirúvico Ác. Láctico
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Metabolismo Anaerobio: Glicógenolisis
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Metabolismo Anaerobio: Glicólisis
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Lipólisis
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METABOLISMO AEROBIO
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Metabolismo Aerobio: Ciclo de Krebs
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Metabolismo Aerobio
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β-Oxidación
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Metabolismo Aerobio
Fosforilación oxidativa
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Resumen metabolismo energético
• Producción inmediata de ATP
• Sistemas de energía de corto plazo
• Sistemas de energía de largo plazo
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SISTEMA DEL FOSFOSGENO
Fosfocreatina Creatina + PO3
ADP + ADP AMP
SISTEMA GLICOLÍTICO
Glicógeno Ác. LácticoGlucosa Piruvato
rápido
lento
RESPIRACIÓN MITOCONDRIAL
PiruvatoÁc. Grasos + O2 CO2 + H2OAmino ácidos + Urea
ATP
ADP
AMP
ENERGÍA PARA LA CONTRACCIÓN MUSCULAR
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Reposo Ejercicio
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Contribuciones relativas de los distintos sistemas energéticos
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Transporte de glucosa en la fibra muscular
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Regulación hormonal de la glicólisis
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Regulación niveles de glucosaINSULINA
Incrementa incorporación celular de glucosa
Inhibe glicógenolísis
Inhibe gluconeogénesis
Incrementa síntesis de triglicéridos
GLUCAGÓN
Incrementa incorporación celular de glucosa
Estimula glicógenolísis
Estimula gluconeogénesis
Estimula lipólisis y movilización de ácidos grasos desde tejido adiposo
NIVELES GLUCOSA SANGUÍNEA
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Cortisol
• Reduce catabolismo de glucosa y estimula síntesis de glicógeno.
• Estimula gluconeogénesis por promoción de síntesis de amonoácidos.
• Bloquea entrada de glucosa a músculos en ejercicio
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Hormona de Crecimiento
• Inhibe incorporación de glucosa durante ejercicio
• Estimula gluconeogénesis• Promueve movilización de ácidos grasos
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Niveles sanguíneos hormonales durante ejercicio
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Reclutamiento de tipos de fibras
• Fibras tipo I: metabolisimo aeróbico
• Fibras tipo IIa: metabolismo aeróbico /anaeróbico
• Fibras IIb: metabolismo anaeróbico
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Energía durante el ejercicio
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Gluconeogénesis: Ciclo de Cori
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Ciclo Glucosa - Alanina
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Intensidad de ejercicio y selección de combustible
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Acumulación de lactato
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Ejercicio Reposo
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Recuperación post ejercicio
• Síntesis de Glicógeno• Recuperación de reservorios de ATP y
PC.• Síntesis de ácidos grasos y triglicéridos
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Lecturas recomendadas
• Molecular Biology of the CellAlberts, Johnson, Lewis, Raff, Roberts, Walter.• Exercise PhysiologyBrown S, Miller WC, Eason JM• Essentials of Exercise Physiology(Third edition) McArdle WD, Katch FI, Katch VL• Biochemistry (second edition)Voet D and Voet JG