Prof. Edgar Lopategui Corsino
M.A., Fisiología del Ejercicio

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BIOQUÍMICA DEL EJERCICIO, ACTIVIDAD FÍSICA Y DEPORTE:
FUENTES DE ENERGÍA PARA EL MOVIMIENTO HUMANO

Prof. Edgar Lopategui Corsino
M.A., Fisiología del Ejercicio

Catedrático Asociado
Universidad Interamericana de Puerto Rico
Recinto Metropolitano
 Facultad de Educación y Profesiones de la Conducta

Departamento de Educación
Programa de Tecnología Deportiva

PO Box 191293, San Juan, PR 00919-1293
[email: elopategui@intermetro.edu, elopateg@gmail.com, saludmedpr@gmail.com, Tel: 250-1912, X2286, 2245]

Cómo citar de esta referencia:
Lopategui Corsino, E. (2020). Bioquímica del ejercicio, actividad física y deporte: Fuentes de energía para el movimiento humano. Saludmed.com: Ciencias del Movimiento Humano y de la Salud. Recuperado de http://saludmed.com/publicaelopategui/revisiones/bioquimicamovhumano.html


Reseña | Salud, Salud Pública y Epidemiología | Tendencias Salud y Aptitud Física | Términos Movimiento Humano | Enfoque Terapútico | Referencias

Reseña

Se discute el concepto de bioenergética, bioquímica, energía y las provisiones energéticas para los deportista.

  Palabras Claves: bioenergética, termodinámica, energía, calorimetría, bioqímica, adenosina de trifosfato.

INTRODUCCIÓN      

        El ser humano re.

        ca.

CONCE

        Los términos q.

Homest       

        ud física, especialmente de los sistemas circulatorio y respiratorios (aeróbicos) (Lopategui, 1997, pp. 32-33).  

        A continuación se discutirán los conceptos relacionados con la salud, bienestar y enfermedad. 

        El Cod

        Epategui, 1997, p. 3).

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FUENTS DE ENERGÍA PARA EL DEPORTISTA

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TAPLICACIONES PARA LOS DEPORTES

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        Según estda.

        Existe la tendencia que la prevalencia de la actividad física para varias culturas disminuye conforme se observa una economía saludable del país (Hardman & Stensel, 2009, p. 14).  También, se ha demostrado que se reduce marcadamente los niveles de actividad física según aumenta la edad, donde la población femenina evidencia un menor nivel de actividad física en comparación con los varones (Hardman & Stensel, 2009, p. 14).

Ej

        En 994).

APTIT

        La aptitud física

El Co

       
El término a.

        La definición clásica de ap.

       También, en el 1971, un colectivo de investigadores, pertenecientes a la OMS, expusieron su posición ante el término de aptitud física.  Entonces para la OMS, tal concepto representaba "la habilidad para llevar a cabo muscular satisfactoriamente." (Anderson, Shephard, Denolin, Varnauskas & Masironi, 1971).   

        En el 1985 se reveló en la literatura científica una de las publicaciones más citas, en la cual se plantearon los conceptos de actividad física, ejercicio y aptitud física (Casperson, Powel, & Christenson, 1985).  Estos autores establecieron que aptitud física representaba "un conjunto de atributos que las personas poseen o alcanzan que se relaciona con la habilidad para llevar a cabo actividad física."  Un año mas tarde, Nieman (1986, p. 34) afirmó que la aptitud física era  "un estado de energía dinámica y vitalidad que nos capacita/permite no solamente llevar a cabo nuestras tareas diarias, práctica de actividades recreativas y encarar emergencias imprevistas, sino también nos ayuda a prevenir las enfermedades hipocinéticas, mientras se funcione a niveles óptimos de la capacidad intelectual y experimente el disfrute de la vida".  En esta misma década, Pate (1988), postuló que tal concepto debería definirse como "un estado caracterizado por (a) una habilidad para realizar actividades diarias con vigor y (b) una demostración de las características y capacidades que están asociadas con un bajo riesgo para el desarrollo de enfermedades hipocinéticas (es decir, aquellas asociadas con inactividad física)."  Desde un enfoque cardiorrespiratorio y muscular, Getchell y Anderson (1987, pp. 15-16) afirman que una persona que posea una apropiada aptitud física implica que "el corazón, los vasos sanguíneos, los pulmones y los músculos funcionan al máximo rendimiento.

        Una de las organizaciones de mayor prestigio internacionalmente, vinculada con la medicina del deporte y ciencias del movimiento humano, es decir, la ACSM, plantearon en el 1990 que la aptitud física significaba "...la habilidad de realizar niveles de moderada a vigorosa actividad física sin  fatiga y la capacidad para mantener tal habilidad a lo largo de la vida." (ACSM, 1990).  En años recientes, esta organización revisó la definición de aptitud física (Garber, at al. 2011).  Otros autores de renombre en el campo de las ciencias del movimiento humano han publicado su postura ante el término aptitud física.  Por ejemplo, Miller, Grais, Winslow y Kaminsky (1991) expusieron que el concepto de aptitud física significaba  un "un estado de habilidad para realizar un trabajo físico sostenido caracterizado por una integración efectiva de la tolerancia cardiorrespiratoria, fortaleza muscular, flexibilidad, coordinación y composición corporal".  Por su parte, Howley y Franks (2007, p. 517), fundamentado en el planteamiento de Casperson, Powel, y Christenson, (1985) proponen que la aptitud física es un agregado de particularidades únicas, lo cual facilita al individuo ejecutar efectivamente actividades físicas. 

        En otro orden, Lopategui (2006, p. 44) intentó reconceptualizar la definición tradicional de aptitud física, indicando que "...representa la habilidad que posee la persona para llevar a cabo todo tipo de trabajo físico efectivamente y sin fatiga excesiva, particularmente actividades que demandan capacidades cardiorrespiratorias, de las cuales el individuo se recupera con prontitud para ejecutar otras tareas físicas (cotidianas, deportes recreativos) o manejar situaciones de emergencias que pudieran requerir un esfuerzo físico."  Tal enfoque retoma elementos que constituyen parte de la primera definición de aptitud física (President's Council on Physical Fitness and Sports,1971). A esta definición, se puede integrar la importancia de un óptimo nivel de aptitud física (elevado estado de energía y vitalidad) para la prevención de enfermedades crónicas-degenerativas que emergen principalmente a raíz de un comportamiento sedentario (Nieman,2007, p. 779) (véase Gráfico 14).

Gráfico 14: Aptitud Física. Concepción diagramático del término de aptitud física (Adaptado de: President's Council on Physical Fitness and Sports, 1971, Physical Fitness Research Digest, Series 1(1); Exercise Testing and Prescription: A health-related approach. 6ta. ed.; p. 779, por D. C. Nieman, 2007, New York, NY: McGraw-Hill Higher Education. Copyright 2007 por: The McGraw-Hill Companies, Inc.).

Los Componentes de la Aptitud Física

       
Similar al concepto de salud, una aptitud física óptima se alcanza cuando todos sus componentes se hayan desarrollado en forma adecuada.  Estos componentes se pueden clasificar en dos categorías principales.  La primera describe a los componentes de la aptitud física relacionados con la salud, que implican aquellos constituyentes que poseen un vínculo con la salud óptima (The President's Council on Physical Fitness and Sports [PCPFS], 2008; Nieman, 2007, p. 33; USDHHS, 1996, pp. 20, 22).  Bajo esta categoría, se encuentra la capacidad o tolerancia aeróbica o cardiorrespiratoria, la flexibilidad, tolerancia muscular, fortaleza muscular y composición corporal (Nieman, 2007, p. 33).  En otro lado, encontramos los componentes de la aptitud física relacionados con las destrezas o de capacidad neuromuscular, tales como la agilidad, balance, coordinación, rapidez, potencia y reacción al tiempo (The President's Council on Physical Fitness and Sports [PCPFS], 2008; Nieman, 2007, p. 33; USDHHS, 1996, pp. 20, 22) (véase Gráfico 15).  A continuación se describen los elementos vinculados con la salud.

Gráfico 15: Los Componentes de la Aptitud Física. Descripción de las clasificaciones para los integrantes de la aptitud física. (Adaptado de: "Physical Activity, Exercise, and Physical Fitness: Definitions and Distinctions for Health-Related Research", por: C. J. Caspersen, K. E. Powell, y G. M. Christensen, 1985, Public Health Reports, 100(2), p. 128. Recuperado de http://pubmedcentralcanada.ca/pmcc/articles/PMC1424733/pdf/pubhealthrep00100-0016.pdf).

        Componentes Relacionados con la Salud

        Capacidad Aeróbica
.  La capacidad aeróbica también se conoce como tolerancia cardiorrespiratoria, tolerancia circulo-respiratoria o cardiovascular, consumo de oxígeno máximo (VO2máx), aptitud fisiológica, estámina, aire, o simplemente estar en forma (aptitud física).  Se define como la capacidad del corazón, los vasos sanguíneos y los pulmones para funcionar eficientemente y realizar actividades sostenidas con poco esfuerzo, menos fatiga y con una recuperación rápida. Fisiológicamente significa la habilidad del individuo para tomar (respiración), transportar (cardiovascular) y utilizar (enzimas aeróbicas) oxígeno durante ejercicios vigorosos y prolongados (ejercicios aeróbicos).

        Flexibilidad
.  Podemos definir flexibilidad como la capacidad para usar la unidad músculo-tendinosa en toda la amplitud de su alongamiento (extensibilidad) y de activar las articulaciones de forma efectiva, es decir, doblarlas, enderezarlas y torcerlas fácilmente.  Existen dos tipos de flexibilidad, las cuales son: la estática y dinámica.  La flexibilidad estática se refiere a la amplitud de un posible movimiento alrededor de una coyuntura o secuencia de coyunturas. La flexibilidad dinámica representa la oposición o la resistencia de una articulación (o coyuntura) al movimiento.  La amplitud o arco de movimiento de una articulación tiene unos límites anatómicos que impiden seguir su recorrido de movimiento.   Los límites estructurales para la flexibilidad son 1) alineamiento estructural de los huesos, 2) cantidad de tejido muscular y grasa, 3) ligamentos y otras estructuras asociadas con la cápsula de la coyuntura, 4) los tendones y otros tejidos conectivos, y 5) La piel.

        Tolerancia Muscular
.  Se define como la capacidad que posee un músculo para ejercer múltiples contracciones o mantener una contracción estática durante un periodo prolongado de tiempo, sin experimentar fatiga excesiva.  La tolerancia muscular se desarrolla mediante un programa de entrenamiento con resistencias (Ej: pesas o algún objeto que ofrezca resistencia) en el cual se utilice poca resistencia y muchas repeticiones.  Los ejercicios calisténicos, como los abdominales, lagartijas, entre otros, también desarrollan la tolerancia muscular.  Éstos utilizan como resistencia el propio peso del segmento corporal que se ejercita.

        Fortaleza Muscular
.  La fortaleza muscular representa la capacidad que tiene un músculo para ejecutar una tensión máxima contra una resistencia.  Puede ser de tipo dinámica (combinación de contracciones concéntricas y excéntricas), isométrica (estática), isocinética o explosiva (potencia, es decir, fuerza por unidad de tiempo).

        Composición Corporal
.  La composición corporal se refiere al nivel relativo que tiene el cuerpo entre el peso sin grasa (liso, magro o masa corporal activa) y el peso graso (la grasa almacenada en el organismo).  Bajo este componente se describen las siguientes características: 1) talla (estatura), 2) masa corporal activa (MCA, peso magro o liso) masa corporal grasa (MCG o peso graso), 3) masa corporal total (MCT o peso total), 4) somatotipo o tipos físicos (endomorfia, ectomorfia y mesomorfia), y 5) líquidos (agua) versus sólidos.


EL ENFOQUE TERAPÉUTICO MODERNO EN LOS CAMPOS DE LAS CIENCIAS MÉDICAS Y LA SALUD:
LA FUNCIÓN VITAL DEL MOVIMIENTO HUMANO

        El movimiento es una necesidad en los seres humanos y, a consecuencia de satisfacer esa exigencia, han surgido guías enfocadas a incrementar la participación de la población en actividades físicas, ejercicios, deportes, juegos y recreación (Rahl, 2010, pp. 15-41).  En la mayoría de los casos, las intervenciones clínicas que emplean el movimiento humano (ejercicio, actividad física), han mostrado un significante beneficio al paciente con este enfoque terapéutico (Painter, 2008).  La incorporación de programas de ejercicio, actividad física y deportes en pacientes con enfermedades crónicas resulta en una variedad de beneficios morfofuncionales y psicológicos, como lo son el mejoramiento de la toleracia cardiorrespiratoria y muscular, la fortaleza muscular, la movilidad articular, la coordinación motora, confidencia y la auto-estima (Young, 1987, p. 20).

        Tradicionalmente, la medicina se concentra en el tratamiento convencional para una variedad de enfermedades.  Este sistema terapéutico se ha transformado a través de las épocas, donde se incorpora la medicina alternativa, como lo son las intervenciones del ejercicio y la actividad física.  Además, la práctica de los profesionales de la salud de hoy día enfatiza la prevención primaria de patologías degenerativas y el entrenamiento integrado o funcional.  Ésta última iniciativa pretende preparar, a niveles óptimos, las aptitudes físicas y fisiológicas del organismo humano, de manera que realicen efectivamenta las tareas físicas cotidianas, ocupacionales y recreativas. 

APTITUD FÍSICA FUNCIONAL

        A través de las décadas, los problemas de salud se han tratado mediante intervenciones médicas convencionales, tales como la terapéutica farmacológica y quirúrgica.  Recientemente, se ha evidenciado un auge por la medicina alterna, particularmente en el uso del movimiento para tratar diversos males del ser humano.  Sabemos que el ejercicio posee muchos beneficios para la población general y que puede ayudar en la rehabilitación de un gran número de enfermedades incapacitantes.  Una ventaja, de suma importancia, que disponen los ejercicios físicos es que ayudan a los participantes ha ser más independientes, durante sus actividades físicas cotidianas, al mejorar la aptitud física funcional (o función física) del individuo aparentemente saludable (Brill, 2004, pp. 3-8; Garber, Blissmer, Deschenes, Franklin, Lamonte, Lee,  Nieman, & Swain, 2011; Page, 2005; Sipe & Ritchie, 2012; Weiss, Kreitinger, Wilde,  Wiora, Steege, Dalleck & Janot, 2010) y aquellos con disfunciones de la salud (Prakash, Hariohm, Vijayakumar & Bindiya, 2012).  Por consiguiente, el enfoque de los programas de ejercicios y actividad física pueden ser de tipo preventivo o terapéutico, pero siempre enfatizando en la importancia de una adecuada aptitud física funcional y óptima calidad de vida.

EL EJERCICIO ES MEDICINA®       

        En años recientes, existe una tendencia para que los médicos empleen el ejercicio como una alternativa muy útil para el tratamiento de la gran gama de enfermedades que padece la población humana.  Esta iniciativa fue impulsada por el Colegio Americano de Medicina del Deporte (American College of Sports Medicine, con sus siglas ACSM), conocido con el nombre de Exercise is Medicine™ (ACSM, 2008; Durstine, Peel, LaMonte, Keteyian, Fletcher, & Moore, 2009, pp. 21-30; Moore, Roberts, & Durstine, 2009, p.4; Jonas & Phillips, 2009).

        El movimiento de Exercise is Medicine™ (El Ejercicio es Medicina®) representa una iniciativa transdisciplinaria dirigida a fomentar la actividad física y el ejercicio en un ámbito clínico.  Entonces, el propósito de tal iniciativa es integrar el movimiento humano en los sistemas preventivo y terapéuticos de la medicina.  El enfoque de Exercise is Medicine™ involucra una comunidad internacional, buscando incorporar esta iniciativa en la mayor cantidad de paises posibles.

        Diversos profesionales aliados a la salud (Ej: fisiólogos del ejercicio, nutricionistas, terapistas físicos, enfermeras(os), educadores de salud, educadores físicos y otros), así como proveedores para el cuidado de la salud, son parte del equipo que promueve este esfuerzo, de naturaleza global.  Se trata, pues, de integrar las ciencias del movimiento humano en el sistema médico, así como en una variedad de instituciones y comunidades.  Por ejemplo, tales cedes del programa de Exercise is Medicine™ puede incluir a Universidades, centros comunales de urbanizaciones, hospitales, centros de cuidado para envejecientes, hospitales pediátricos y otros.

        Como fue mencionado previamente, uno de los objetivos de Exercise is Medicine™ es que parte de la práctica clínica de los médicos incorpore a la actividad física y el ejercicio dentro de los posibles medios para tratar las enfermedades crónicas, infecto-contagiosas, los problemas mentales, así como otras patologías.

FISIOLOGÍA DEL EJERCICIO CLÍNICO

         Para poder llevar a cabo estos esfuerzos preventivos y terapéuticos del movimiento humano es necesario estar preparado en la fisiología del ejercicio clínico (Ehrman, Gordon, Visich, & Keteyian, 2009).  La fisiología del ejercicio clínico se encarga de indagar en cuanto al vínculo existente entre el ejercicio y las enfermedades crónicas.  En tal campo, de las ciencias del movimiento humano, se estudian los efectos agudos y crónicos del ejercicio en pacientes que poseen patologías incapacitantes.  Además, se establecen los protocolos a seguir para realizar diversas pruebas de ejercicio, así como la prescripción de ejercicio en esta población enferma.  La definición de un fisiólogo del ejercicio clínico varía según sea la organización encargada de certificarlo, como lo son la ACSM, American Society of Exercise Physiologist (ASEP), American Council on Exercise (ACE) y la Canadian Society of Exercise Physiology (CSEP).  Un capítulo de la ACSM es la Asociación de Fisiólogos del Ejercicio Clínicos (Clinical Exercise Physiology Association o CEPA, siglas en ingles).

EL MOVIMIENTO DE PERSONAS SALUDABLES

        La iniciativa de Personas Saludables (Healthy People) representa un esfuerzo nacional para la promoción de la salud y la prevención de enfermedades.  En el mismo de formulan una serie de objetivos y metas que se esperan lograr dentro de un periodo de 10 años.  Este trabajo se conceptualizó en el 1979 por medio del documento conocido con el nombre: Healthy People: The Surgeon General's Report on Health Promotion and Disease Prevention (USDHHS, 1979).  Tal publicación tenía como meta asistir en las acciones de prevención para las enfermedades crónico-degenerativas, particularmente aquellos problemas de salud que representan las primeras causas de muerte en los Estados Unidos Continentales.  Esta problemática es común en muchos países, como lo son Puerto Rico y otros.   Algunas de estas patologías degenerativas mortales son, a saber: las enfermedades del corazón, cáncer, enfermedades cerebrovasculares, enfermedad pulmonar obstructiva crónica, diabetes sacarina (mellitus), entre otras.  Hoy día, tales trastornos degenerativos forman parte del perfil epidemiológico para las principales causas de mortalidad en Puerto Rico y Estados Unidos Continentales.

        A raíz de este proyecto federal, en el 1980 se desarrollaron los primeros objetivos de salud nacionales en el documento titulado: Promoting Health/Preventing Disease: Objectives for the Nation  (USDHHS, 1980).  En este trabajo, se establecieron 226 objetivos de salud (con 15 áreas medulares), enfocándose prospectivamente para el año 1990.  En el informe se planteó que las metas principales para el año de 1990 fue: 1) reducir la tasa de mortalidad en la población pediátrica y adulta y 2) aumentar la aptitud física funcional para el colectivo de adultos envejecientes.

        La publicación: Healthy People 2000: National Health Promotion and Disease Prevention Objectives, fue generada en el 1990, exponiendo un listado de 312 objetivos de salud, los cuales fueron divididos en 22 áreas medulares (USDHHS, 1991).  Concentrándose para el año 2000, se establecieron tres metas medulares, que fueron: 1) aumentar la expectativa de vida al nacer, 2) disminuir las disparidades de salud y 3) disponibilidad para el acceso de servicios preventivos para toda la población.  En este documento, se redactaron 13 objetivos vinculados con la actividad física y aptitud física.  De este grupo de objetivos, uno fue cumplido, que fue el relacionado con el incremento de programas de aptitud física en los escenarios ocupacionales (USDHHS, CDC & NCHS, 2001).

        En el 2000 se presentó otro conjunto de objetivos de salud a nivel nacional, nos referimos a la publicación conocida como: Healthy People 2010 (USDHHS, 2000).  En este documento se establecieron 467 objetivos específicos de salud y 28 áreas medulares.  Las metas correspondientes fueron: 1) aumentar la expectativa de vida al nacer dentro de un espectro de una vida saludable y 2) erradicar las disparidades de salud.

        Al presente, se encuentran vigente los objetivos nacionales dirigidos hacia el año 2020, es decir: Healthy People 2020 (USDHHS, 2010).  En este documento, los objetivos específicos de salud aumentaron a 580, donde se ubican 39 áreas medulares.  Se espera que para el 2020: 1) se alcance una alta calidad de vida y expectativa de vida al nacer, libre de enfermedades preventivas; 2) lograr una equidad tocante a la salud, donde se eliminen disparidades; 3) el desarrollo de ambientes ecológicos que fomenten niveles apropiados de salud; 4) estimular la calidad de vida, el desarrollo saludable y comportamiento saludables a lo largo de las etapas de la vida (USDHHS, s.f; Wright, 2012).

PROGRAMAS DE SALUD Y APTITUD FÍSICA CORPORATIVA

        El movimiento de los programas de salud y aptitud física para los escenarios ocupacionales y comunitarios comenzó desde la década de los 70 (Whitmer, 2009).  Parte de tal surgir, por las estrategias de ejercicios y salud en las compañías, se debió a la disponibilidad de investigaciones científicas que evidenciaban los beneficios a nivel de los empleados y para la salud económica de la corporación.  Algunos de estas ventajas son: 1) disminución en los costos médicos, 2) incremento en el nivel de productividad de los empleados, 3) disminución en la tasa de ausentismo, 4) menor rotación de los empleados y 4) mayor capacidad para reclutar y mantener en el empleo de trabajadores de alta efectividad productiva (Fabius & Frazee, 2009).

Beneficios de un Programa de Aptitud Física Corporativa

        Los programas de salud y aptitud física concentrados en los empleados de una compañía, poseen el potencial de: 1) mejorar la salud individual de los trabajadores y asistir en la prevención de enfermedades crónico-degenerativas; 2) puede fomentar un mejor ambiente psicosocial en el escenario ocupacional, 3) aportan al logro de la misión, así como sus metas a corto y largo plazo de la organización, como lo puede ser la reducción en el ausentismo y aumento en la productividad; 4) acortar los costos del servicio médico que disponen los empleados, lo cual previene una posible inflación; 5) ayudan a mejorar el estado general de la industria (Patton, Corry, Gettman & Graf, 1986, p. 21).

        Las compañía tienen mucho que ganar si implementan estos programas de salud y aptitud física.  Se han establecido diversos beneficios de naturaleza costo-efectivos, como lo son, a saber: 1) mejor estado del bienestar de la mayoría de los empleados involucrados en el programa; 2) incremento en la moral de los trabajadores; 3) disminuye la partida para los costos asignados a los planes médicos de la industria; 4) los trabajadores se ausentan con menos frecuencia; 5) la productividad de la corporación aumenta; 6) menor incidencia de accidentes laborales; 7) los trabajadores reciben una educación más efectiva concerniente a controversias en el campo de la salud; 8) disminuyen las reclamaciones por compensación en el trabajo (USDHHS, 1993).


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Autor del artículo: Prof. Edgar Lopategui Corsino
Última actualización del artículo: 4 de junio de 2016