Universidad Nacional Facultad De Ciencias De La Salud Escuela

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Universidad Nacional
Facultad de Ciencias de la Salud
Escuela Ciencias del Deporte
Maestría en Salud Integral y Movimiento Humano
Curso: Fisiología Avanzada del Ejercicio
INVESTIGACIÓN BIBLIOGRÁFICA
LOS CARBOHIDRATOS ANTES Y DURANTE LA COMPETENCIA
Estudiante:
Martha Estella Madrid Montenegro
Profesor:
M.Sc. Juan Carlos Gutiérrez Vargas
Abril, 2006
INTRODUCCIÓN
El rendimiento superior de los deportistas de hoy en día es el
resultado de una compleja combinación de diversos factores. Es muy
posible que le factor más importante a la hora de determinar el
potencial de un deportista para destacar en su deporte sea la dotación
genética, que incluye, además de las características antropométricas,
los rasgos cardiovasculares heredados y las proporciones de los tipos
de fibras, la capacidad para mejorar con el entrenamiento, Bouchard
(1986; citado por MacDougall, Wenger, Green, 2000). Estos autores
mencionan que otro factor que tiene un profundo efecto sobre el
rendimiento es la cantidad e idoneidad del entrenamiento previo a las
competiciones. Por último, el rendimientos conseguido por un
deportista en un momento dado puede estar condicionado por su estado
nutricional y de salud.
Aragón (1995), por su parte dice que el atleta necesita una serie de
características que van más allá de una aptitud física, el rendimiento
deportivo está determinado por cuatro aspectos: la capacidad técnica,
la capacidad táctica, la capacidad mental y emocional, y la capacidad
o condición física. Este último tiene que ver con el potencial de
trabajo físico que tiene el deportista, desarrollado mediante el
entrenamiento y una buena alimentación y el descanso apropiado. Puede
definirse entrenamiento físico como un proceso planificado de
sobrecargas progresivas con le propósito de alcanzar un determinado
nivel de capacidad o aptitud física.
La realización de un ejercicio físico comporta la actuación de
componentes de tipo motor: los músculos de tipo esquelético, artífices
de este proceso maravilloso por medio del cual la energía química es
transformada directamente en energía mecánica, generando una fuerza
que se aplica a la realización de un movimiento y/o al establecimiento
de una tensión o resistencia mecánica (Barbany, 2002).
El término ejercicio se refiere a toda actividad física estructurada y
diseñada para mejorar la condición física; en general el ejercicio se
refiera a una actividad física fatigosa como lo define Williams,
(2002).
En estado de reposo, la mayoría de los requerimientos energéticos se
obtienen, de mayor a menor, de los ácidos grasos, la glucosa, y en
último término, de los aminoácidos, las cetonas y el glicerol. Pero
estos requerimientos cambian al comer o al realizar ejercicio. Después
de una comida rica en hidratos de carbono, el cociente respiratorio se
acerca a 1, es decir, se utiliza glucosa en mayor glucosa en
proporción que la grasa para proporcionar energía. Durante un esfuerzo
violento, la principal fuente de energía procede del glucógeno
almacenado en el músculo, pero si el esfuerzo continúa, los músculos,
comienzan a utilizar los ácidos grasos libres de la sangre y el
cociente respiratorio disminuye. Durante el ayuno, el glucógeno del
hígado se reduce, la glucosa en sangre se reduce y el cerebro siempre
prefiere glucosa para sus transformaciones energéticas, para Le Vay,
(1999).
El propósito de este trabajo exponer el uso de los carbohidratos antes
y durante la competencia, así como algunos procesos relacionados.
VARIABLES FISIOLÓGICAS QUE PUEDEN SER MEJORADAS
Dentro de los sistemas orgánicos del cuerpo humano, no todos son
susceptibles de mejorías significativas que permitan un mayor
rendimiento físico, prácticamente todo el entrenamiento se basa en el
mejoramiento de dos aspectos: la capacidad neuromuscular para
desarrollar trabajo, y los sistemas de suministro de energía para que
ese trabajo pueda ser desarrollado. La capacidad neuromuscular para
producir un trabajo pude subdividirse en: fuerza muscular, potencia
muscular y resistencia muscular, esta a su vez logra su desarrollo
mediante: el mejoramiento de los sistemas de suministro de energía, el
aumento de fuerza y mejoramiento de la tolerancia al trabajo
prolongado (Aragón, 1995).
LA FUERZA
Una definición ofrecida por Zatsiorsky (1989; citado por Los Santo i
Poquet, 2004) propone a la fuerza a partir de una magnitud de tensión
muscular con respecto a la resistencia externa y dependiendo de esta
resistencia externa el músculo mantendrá su longitud (acción
isométrica), acortará su longitud (acción concéntrica) o aumentará su
longitud (acción excéntrica). Las tres son maneras de generar tensión
y de contrarrestar una resistencia externa.
Siendo el músculo el instrumento básico de la movilidad este resulta
único, puede modificar su tasa metabólica en mayor grado que cualquier
otro tejido. Ya Asmussen y col., (1939, citado por Åstrand, 1986),
manifestaron que los músculos esqueléticos que trabajan pueden
acrecentar sus procesos de oxidación hasta una valor superior en 50
veces al nivel de reposo.
La fuerza depende de varios factores, los estructurales o intrínsecos
(p.e. hipertrofia, tipo de fibras biomecánicos, etc.) y los
extrínsecos, dentro de los cuales se encuentra el clima, la hora, la
alimentación, entre otros (Los Santo i Poquet, 2004).
Los sistemas de suministro de energía proveen al músculo
constantemente para que éste pueda funcionar y producir o alterar el
movimiento (Aragón, 1995).
MÚSCULO Y LA UTILIZACIÓN DE SUSTRATOS ENERGÉTICOS EN EL EJERCICIO
En el ejercicio se correlaciona las actividades de los diversos
sistemas corporales, para adecuarlos a las demandas cambiantes durante
la realización de este.
Para Ganong, (2000) el metabolismo, que literalmente significa cambio,
se utiliza para referirse a todas las transformaciones químicas y
energéticas que tienen lugar en el cuerpo. El organismo animal oxida
los carbohidratos, las proteínas y las grasas para producir CO2, H2O
principalmente, así como la energía necesaria para el proceso de la
vida. El metabolismo se da en el cuerpo en dos reacciones: el
catabolismo y el anabolismo. Williams (2002, pp. 485-486), define
catabolismo como metabolismo destructivo en el que compuestos
complejos del organismo son degradados o convertidos en compuestos más
simples y anabolismo: metabolismo constructivo; proceso mediante el
cual los compuestos simples del organismo se transforman en otros más
complejos.
La energía procedente de la descomposición de los alimentos no puede
utilizarse directamente, se acumula primero en forma de un compuesto
trifosfórico, cuyos enlaces entre los grupos fosfato son ricos en
energía, el adenosin trifosfato o ATP. La fibra muscular utiliza el
ATP durante el estado de reposo para llevar a cabo las funciones
metabólicas basales de cualquier célula viva, por ejemplo, la
recaptación del Ca++, formación de puentes cruzados y el deslizamiento
de los filamentos por la sucesión de golpes activos (Córdoba, 2000).
El músculo esquelético tiene tres tipos de fuentes energéticas cuya
utilización varía en función de la actividad desarrollada. En
actividades de potencia el músculo utilizará el sistema de fosfágenos
(ATP y fosfocreatina); para actividades de alrededor de 60 segundos de
duración a la máxima intensidad posible, utilizará preferentemente las
fuentes de energía glucolíticas no oxidativas (metabolismo
anaeróbico), mientras que para actividades de más de 120 segundos, el
sistema aeróbico (metabolismo aeróbico) será el que soporte
fundamentalmente las demandas energéticas (López, 1998).
Vías anaeróbicas en la obtención de ATP
El sistema ATP-PC. El ACSM (2000), explica que la contracción del
músculo está potenciada por la energía liberada a través de la
hidrólisis del compuesto de alta energía, ATP, para formar difosfato
de adenosina (ADP) y fosfato inorgánico (Pi). ATP → ADP + Pi + energía
La cantidad de ATP en el músculo en cualquier momento dado es escasa y
por tanto debe volver a sintetizarse de forma continua si el ejercicio
se mantiene más de unos pocos segundos. El sistema CP implica la
transferencia de fosfato de alta energía a partir de CP para
refosforilar ADP a ATP, así, ACSM, (2000). ADP + CP → ATP + C
El sistema del ácido láctico. Conocido como glucólisis anaerobia. El
término “glucólisis” se refiere a la degradación del azúcar;
“anaerobio” significa “sin oxígeno”. En este sistema, la
descomposición del azúcar (un hidrato de carbono) provee la energía
necesaria con la cual se elabora el ATP. Cuando el azúcar está
parcialmente descompuesto, uno de los productos finales es el ácido
láctico, cuando este se acumula en los músculos y en la sangre y
alcanza niveles muy elevados, se origina una fatiga muscular
transitoria. Constituye la causa principal de la fatiga temprana, este
sistema sólo puede resintetizar 3 moles de ATP mediante la
descomposición anaerobia de de 180 g de glucógeno. El sistema del
ATP-PC y el glucolítico anaeróbico son importantes porque suministran
una rápida provisión de energía en forma de ATP (Fox, 1992).
Vía aeróbica en la obtención de ATP. Esta vía aeróbica ofrece la
posibilidad de metabolizar completamente en presencia de oxígeno,
glucosa, ácidos grasos y algunos aminoácidos para obtener ATP
(Córdoba, 2000).
Catabolismo aeróbico de la glucosa. La oxidación de un mol de glucosa
por esta vía rinde un total 38-39 moles de ATP. Las reacciones
enzimáticas son mucho más complejas que las de los dos sistemas
anaeróbicos y se desarrollan dentro de la mitocondria de la fibra
muscular Córdova (2000).
-Glucólisis aerobia (citosólica). Barbany, (2002 pp. 44), explica el
que en la glucólisis aerobia, la glucosa es oxidada por completo hasta
CO2 Y H2O. El balance global de la glucólisis aerobia es de 38 ATP.
-Ciclo de Krebs. El rendimiento del ciclo es de dos moles de ATP por
cada mol de glucosa. Sin embargo, hay gran aprovechamiento energético
de esta vía.
Cadena transportadora de electrones. En esta fase se va a producir la
reacción entre el hidrógeno, oxígeno respirado. El producto final es
agua y la energía libre para la resíntesis de ATP, proceso que recibe
el nombre de fosforilación oxidativa. El paso de un mol de glucosa
respiratoria genera un total de 34 moles de ATP (Córdoba, 2000).
Regulación energética de las acciones de entrenamiento. Según
Mishchenko (2001 pp. 39), durante la ejecución con máxima potencia y
duración extrema de 4-6 segundos, la velocidad de producción de
energía se asegura generalmente con la actividad máxima del proceso
anaeróbico alactácido en los músculos activos. La ejecución de
ejercicios en un intervalo de 4 a 20 seg. presenta una rápida
disminución de la velocidad de producción de energía y se caracteriza
por el abastecimiento energético mixto del mecanismo anaeróbico:
alactácido-lactácido con agotamiento considerable de la capacidad de
la fuente alactácida. En el intervalo de tiempo máximo de 20 a 45
seg., el cambio de velocidad de la producción de energía se determina
por la intensificación máxima del proceso anaeróbico glucolítico en
los músculos activos. Las modificaciones anaeróbicas del organismo,
junto con el proceso aeróbico próximo al máximo, alcanzan su nivel
máximo en ejercicios con intervalo de tiempo máximo hasta de 140 – 180
seg. (Mishchenko, 2001). Un desarrollo máximo de los procesos
aeróbicos se logra en el intervalo de tiempo de 10 min. Los cambios de
la intensidad de producción de energía obedecen a los factores que
limitan la eficacia de la transformación aeróbica de la energía.
CARBOHIDRATOS Y RENDIMIENTO FÍSICO
Debido a que la hipoglucemia o el agotamiento del glucógeno pueden
representar una causa para la aparición de la fatiga durante un
ejercicio de resistencia, se cree que los suplementos con glucosa y
otras formas de hidratos de carbono antes o durante el ejercicio
pueden retrasar la aparición de la fatiga y mejorar el rendimiento
(Williams, 2002).
García, Navarro y Ruiz, (1996), asocian la fatiga muscular con dos
mecanismos, las alteraciones en el suplemento de energía y acumulación
de metabolitos. De las cuales sólo se mencionará el de fosfágeno y el
glucógeno.
En el fosfágeno (ATP-PC), Karlsson, y Roberts (1971; 1989; citados por
García, Navarro y Ruiz, 1996), dicen que diferentes estudios
demuestran una correlación inversa entre las correlaciones de ATP y PC
respecto a la fatiga muscular, aunque hay dudas sobre esto, porque las
reservas de de estos metabolitos no están nunca completamente
reducidas, lo que parece ser un mecanismo protector en el
mantenimiento de la integridad celular.
Las concentraciones de glucógeno que posee un músculo son uno de los
determinantes principales de la resistencia a la fatiga muscular.
Incrementos en las reservas musculares de glucógeno que están
asociadas a procesos de entrenamiento y/o dietas ricas en HC producen
además un aumento en la movilización de las grasas que ahorran su
utilización (García, Navarro y Ruiz, 1996).
Reservas endógenas. Si un individuo cuenta con unas reservas normales
de glucógeno hepático y muscular, no será necesario el consumo de
glucosa para la realización de un ejercicio continuo con una duración
de 60-90 minutos o menos (Williams, 2002).
El hígado es el principal almacén de glucógeno, y lo convierte
constantemente en glucosa, y viceversa. De todas reservas del cuerpo,
ésta es la que se obtiene con más rapidez y la se utiliza con más
facilidad. Los músculos es el segundo almacén, como demanda de sus
demandas energéticas en la contracción. Convierten el glucógeno, no en
glucosa, sino en ácido láctico, el cual entra en la sangre y es
reconvertido en glucógeno en el hígado u otra vez en los músculos. En
estos se almacena más glucógeno que en el hígado, pero se utiliza de
forma prioritaria en el esfuerzo muscular y no está disponible para
uso general (Le Vay, 1999).
INGESTA DE CARBOHIDRATOS
La relación que hace Browers y Fox (1997), de la dieta y rendimientos
es la que mejor expone la intención de este trabajo. Ellos manifiestan
que los alimentos que el atleta consume son importantes porque: 1) la
dieta ordinaria puede imponer límites definitivos al rendimiento, 2)
la manipulación de la dieta puede mejorar el rendimiento (en forma
específica, la manipulación que afecta la carga de glucógeno muscular)
y 3) la dieta se puede disponer y estructurar inmediatamente antes y
durante una prueba deportiva de manera tal que facilite el desempeño
del atleta.
Hay que tener presente, que la ingestión de carbohidratos extras no
mejorará el rendimiento en pruebas menores a 30-40 minutos porque
cuando mucho, existe un consumo moderado de las reservas de glucógeno
y también no se conocen dietas que aumenten los depósitos de fosfato
de creatina en el músculo (Lamb, 1985).
Antes del ejercicio. Para Bean (2005), la mayoría de los estudios que
han sometido a examen los efectos de las comidas previas al ejercicio
sobre el rendimiento emplearon 1 gr. de hidratos de carbono/kg. de
peso corporal, por ejemplo si un deportista pesa 75 kg, hay que
procurar consumir 75 gr. de hidratos de carbono. Lo mejor es consumir
este aperitivo en torno a 1 hora antes del ejercicio, aunque habría
que esperar 2-4 horas después de una comida más abundante antes de
hacer ejercicio.
Williams (2002), expone que el deportista puede consumir dietas ricas
en hidratos de carbono desde varios días antes de la competición (lo
que se conoce como carga de hidratos de carbono), hasta periodos que
van desde las cuatro horas previa al ejercicio hasta la administración
inmediatamente antes del ejercicio, y en varios momentos durante éste.
A manera de mención, la carga de carbohidratos recomendada por Arasa
(2005), es una ingestión de 9 – 10 gramos por día y kilo de peso los
tres o cuatro últimos días previos a la competición.
Cuatro horas o menos antes del ejercicio. El consumo de hidratos de
carbono de 60 a 240 minutos antes de un ejercicio prolongado (más de
90 minutos) puede mejorar el rendimiento, esta estrategia tiene
investigaciones a que la apoyan como la contradicen (Williams, 2002).
La comida tomada pocas horas antes de la competición puede contribuir
poco a las reservas de glucógeno muscular, puede asegurar un nivel
normal de glucosa en sangre y prevenir el hambre. Esta comida debe
contener sólo entre 200 y 500 kcal y estar compuesta principalmente
por carbohidratos que se digieran con facilidad, sobre la cantidad de
calorías Arasa (2005), está de acuerdo con Wilmore y Costill (2004) y
recomienda que deba ingerirse alrededor de las 3 horas antes del
inicio del ejercicio. Los alimentos como cereales, zumos de frutas y
las tostadas se digieren con bastante rapidez y no harán que el
deportista se sienta repleto durante la competición. La comida líquida
previa a la competición puede tener menos probabilidades de producir
indigestión nerviosa, náuseas, vómitos y calambres abdominales. Estos
se distribuyen comercialmente, y son en general útiles tanto antes
como entre la celebración de las distintas pruebas (Wilmore y Costill,
2004).
Menos de una hora antes del ejercicio. Para la ingesta de hidratos de
carbono en este periodo, Williams (2002 pp.), dice que los individuos
con tendencia a la hipoglucemia reactiva (disminución de la glucosa en
sangre causada por una excesiva respuesta de la insulina frente a la
hiperglucemia asociada con la ingesta de alimentos con un alto índice
glucémico), deben evitar la ingesta de carbohidratos, especialmente
los alimentos con un alto índice glucémico (índice que expresa los
efectos de varios alimentos sobre los niveles de glucosa en la
sangre), entre los 15 y 60 minutos previos al ejercicio, esta misma
postura la tienen Wilmore y Costill (2004), quienes agregan que puede
llevar a un agotamiento prematuro al verse privados los músculos de
una de sus fuentes energéticas.
Para individuos no son propensos a la hipoglucemia reactiva, el
consumo de hidratos de carbono durante los 15-60 minutos previos al;
ejercicio puede conferir ciertos beneficios. Los posibles aumentos del
glucógeno muscular y hepático pueden compensar el incremento
registrado en la utilización del glucógeno muscular (Williams, 2002).
Si se toman hidratos de carbono al cabo de más de 5 min. del inicio
del ejercicio, más 2 horas antes del ejercicio (como la comida previa
a la competición) y a intervalos frecuentes durante la actividad,
según Wilmore y Costill (2004), puede mejorarse la resistencia (más de
una hora).
Inmediatamente antes del ejercicio. El consumo de hidratos de carbono
inmediatamente antes (5-10 minutos) del ejercicio de resistencia
prolongado, de 2 horas o más de duración, puede ayudar a retrasar la
fatiga y mejorar el rendimiento cuando el deportista realiza el
ejercicio a niveles superiores al 50% del VO2 máx., por ejemplo un
60-75% (Williams, 2002).
Durante el ejercicio. Si se practica un ejercicio durante más de 60
minutos a una intensidad de moderada a alta (equivalente a más del 70%
de la VO2), consumir hidratos de carbono durante el entrenamiento
puede ayudar a retrasar la fatiga con el fin de rendir a mayor nivel.
Ello ayudará a seguir haciendo ejercicio cuando las reservas
musculares de glucógeno estén agotadas Bean (2005). Además puede
ayudar reducir la percepción psicológica del esfuerzo, medida como
índice de esfuerzo percibido, durante las última etapas del ejercicio
de resistencia (Williams, 2002).
Se puede recurrir a suplementos dietéticos especialmente formulados
para deportistas, ricos en carbohidratos y fáciles de transportar y
digerir, como barritas energética, “alimentos líquidos”, o bebidas con
sales minerales. Este tipo de productos, sólidos o líquidos, deben
aportar al menos un 75% de carbohidratos con elevado índice glucémico,
0,05 mg de vitamina B1 (tiamina) por cada 100 kcal, ya que para la
correcta transformación de carbohidratos en energía es imprescindible
la presencia de esta vitamina, esto representa 0,2 mg de tiamina por
cada 100 gramos de carbohidratos Arasa (2005).
Es importante comenzar consumiendo hidratos de carbono antes de que
aparezca el cansancio, así dice Bean (2005), la estrategia consiste en
consumir al poco de empezar el entrenamiento y dentro de los primeros
30 minutos.
Williams y Costill (2004), indican que las bebidas deportivas deben
tener menos de 2.5 gr. de azúcar por cada 100 ml agua de para acelerar
su paso por el estómago. Pero, una cantidad tan pequeña de hidratos de
carbono contribuye poco a las reservas de energía, para mejorar el
rendimiento se deben consumir al menos 50 gr. de azúcar por hora. Las
bebidas que tengan al menos 11 g de hidratos de carbono por cada 100
ml tendrán alguna utilidad, y las que están en el mercado quedan por
debajo de esta concentración.
“Las administraciones de carbohidratos durante le ejercicio
contribuyen al metabolismo muscular de manera que conserva el
contenido de glucógeno muscular para su uso posterior” McArdle, Katch,
Katch (1990).
CONCLUSIONES
Los carbohidratos son una excelente fuente energética y de rápida
utilización.
La cantidad y tipo de hidratos de carbono ingeridos, su forma
(líquidos o sólidos), su periodo de consumo (antes, durante o varios
días antes), el depósito de glucógeno muscular y hepático, afectarán
al rendimiento deportivo.
La ingesta de carbohidratos tiene dos objetivos principales, la
disminución de la fatiga y aumento del rendimiento deportivo.
La ingesta de carbohidratos antes y durante ejercicios que duren de
segundos hasta aproximadamente 40 minutos, no ofrece ningún aporte al
atleta para aumentar su rendimiento.
El cuerpo acumula el exceso de hidratos de carbono en el músculo y el
hígado, como glucógeno.
Antes del ejercicio se recomienda ingerir 1 gr. de carbohidratos por
peso corporal.
Durante el ejercicio de más de una hora, ingerir barras o líquidos con
75% de CHO es beneficioso.
En el uso de bebidas como suministro de energía debe tomarse en cuenta
el vaciado gástrico.
BIBLIOGRAFÍA
American College of Sport Medicine. (2000). Manual de consulta para el
control y la prescripción de ejercicio. España: Paidotribo.
Aragón, L., Fernández, A. (1995). Fisiología del Ejercicio. Costa
Rica: Editorial de la Universidad de Costa Rica.
Arasa, M. (2005). Manual de nutrición deportiva. España: Paidotribo.
Åstrand, O., Rodhal, K. (1986). Fisiología del trabajo físico. (2ª
ed.). Argentina: Editorial Médica Panamericana.
Bean, A. (2005). La guía completa de la nutrición del deportista.
España: Paidotribo.
Barbany, J. (2002). Fisiología del ejercicio y del entrenamiento.
España: Paidotribo.
Bowers, R., Fox, E. (1997). Fisiología del deporte. México: Editorial
Panamericana.
Córdova, A. (2000). Fisiología Deportiva. España: Editorial: Gymnos.
Fox, E. (1992). Fisiología del deporte. Argentina: Editorial Médica
Panamericana S. A.
García, J., Navarro, M., Ruiz, J., (1996). Bases teóricas del
entrenamiento deportivo. Principios y aplicaciones. España: Gymnos.
Ganong, W. (2000). Fisiología médica. (17ª ed.). México: Editorial El
Manual Moderno
Lamb, D. (1985). Fisiología del ejercicio respuestas y adaptaciones.
España: Augusto E. Pila Teleña.
Le Vay, D. (1999). Anatomía y fisiología humana. España: Paidotribo.
López, J., Fernández, A. (1998). Fisiología del ejercicio. 2ª ed.
España: Editorial Médica Panamericana S.A.
Los Santos i Poquet (2004). Preparación física. Teoría aplicaciones y
metodología práctica. España: Editorial WANCEULEN Editorial Deportiva.
MacDougall, J., Wenger, H., Green, H. (2000). Evaluación fisiológica
del deportista. 2ª. ed. España: Paidotribo.
McArdle, W., Katch, F., Katch, V. (1990). Fisiología del ejercicio.
España: Alianza Editorial.
Mishchenko, V., Monogarov, V. Fisiología del deportista. 2ª. ed.
España: Paidotribo.
Williams, M. (2002). Nutrición para la salud, la condición física y el
deporte. España: Editorial Paidotribo. Barcelona.
Wilmore, J., Costill, D. (2004). Fisiología del esfuerzo y del
deporte. (5ª ed). España: Editorial Paidotribo.