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30/08/2011
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Mauricio Serrato Roa Medicina del Deporte
Profesor Asociado U.N
100% = Máximo
< 100% = Submáximo > 1
00
% =
Su
pra
má
xim
o
3s 30s 3-5min 10min
0
5
10
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20
25
60min 120min
Tiempo
Po
ten
cia
watt
. k
-1
Salto
Test de potencia (wingate)
VO 2 max
5000m (90%VO 2 max) 70-80%VO2 max (marathon)
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Primera medición real de VO2, por Lavoisier
Sistema cerrado para medir la producción de CO2
Max Pettenkofer 1818
1901 perfeccionó el
calorímetro
Nata Zuntyz, 1847-1920
Primer ergoespirómetro
portable
1960 se perfeccionó el
método de la bolsa de
Douglas con método de
scholander
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1. Evaluar las reservas funcionales
(Dx-Px, grado de severidad)
Interrelación entre los sistemas (VO2)
Documentar intolerancia al ejercicio
2. Evaluar el rendimiento
– Máximo
– Sub máximo
100
100 Capacidad Funcional %
Habili
da
d p
ara
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ar
AB
C %
0
100
100 Capacidad Funcional %
VO
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Acti
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fís
ica V
igo
rosa
Eje
rcic
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nso
Eje
rcic
io M
áxim
o
No es perceptible
Solamente en grandes esfuerzos
Incomodidad ocasional
Intolerancia en actividades diarias
Intolerancia en actividades cotidianas
SINTOMAS
Síntomas en reposo
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Sistema
Reposo
Estrés
Capacidad de Respuesta
Reserva Funcional
Discapacidad Intolerancia Ejercicio Normal
Actividad Física
E Química
Substratos E Química
ATP E Mecánica E Térmica
Calor
VO2
Calor
VO2 (ml/k/min) = Trabajo (J) = Calor (Kcal)
1l O2 = 5 Kcal
1 Vatio = ∆ 10-12 ml VO2
Calor total =
Energía (kcal)
Carga Interna
Hipermetabolismo
Energía
Contracción muscular
Carga Externa
VO2
H2O
Potencia Tiempo
Trabajo físico (J)
1. Calorimetría Directa
1 l = 5 kcal
2. Calorimetría Indirecta
Carga VO2 1vatio 10 ml
3. VO2 máx Indirecto
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CONDICION VARIABLE DESCRIPCION EJEMPLOS
ESTANDAR (S) STPD Presión 1 AT
Temperatura 0°
Aire Seco
VO2 STPD, V CO2 STPD
AMBIENTE (A) ATPS Presión Atmosférica del lugar
Temperatura del Ambiente
Humedad Relativa del aire
VE
CUERPO (B) BTPS Presión Atmosférica del lugar
Temperatura del Cuerpo
Saturación del vapor de agua de las vías respiratorias (47 mmHg)
VE
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1. Fisiológica:
Máxima posibilidad de captar, transportar y utilizar el O2 en un esfuerzo máximo
Potencia Aeróbica
2. Captación máxima:
«Uptake»
La diferencia en litros por minuto entre el FIO2 y el FEO2 en un esfuerzo máximo
V°O2 = VE x (FIO2 – FEO2)
3. Taylor:
En una prueba incremental la falta de aumento del VO2 en + 150 ml a pesar de aumentar la carga
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3
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1
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VO2max
VO2
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• VO2 pico:
• El máximo valor logrado en una prueba máxima.
• Los sedentarios normalmente no logran hacer la meseta
VO2pico
5. Fick: QO2max:
La cantidad de O2 que es
utilizado por las células musculares para el metabolismo aeróbico.
Q° aumenta de 5 a 25 L.min
Extracción periférica de O2 aumenta de 5ml.dl a 17 ml.dl
QO2 máx = Q° x (CaO2-CvO2)
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• La importancia fisiológica del VO2 máx. depende de la capacidad funcional y la integración de los sistemas requeridos para entrega y utilización del O2
• El comportamiento metabólico, dependerá de la composición de los músculos y los tipos de fibra reclutados
• Igualmente a mayor uso y numero de fibras oxidativas mayor VO2
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• Heredabilidad 70%
• Ajustando por edad, sexo, peso magro se explicaría hasta 50% de la varianza fenotípica total.
• Entrenabilidad también tiene componente familiar
• Pérdida de masa muscular
• Disminución de la FC
• Disminución del Volumen sanguíneo
• Menor nivel de actividad física
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• La eficiencia esta dada por el VO2 max relativo al peso
• Relación de la potencia relativa al peso es otro indicador de eficiencia comparativa
• Grado de entrenamiento define el valor del VO2 max
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• Aumento lineal siempre
• Solamente cambia si hace meseta
• Aumenta a una pendiente de 10-12ml.watt
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• Pérdida de la eficiencia mecánica
– ↑VE
– Acumulacion La- y H+
– ↑Catecolaminas
– ↑ FG
Estable = resistencia
Inestable = fatiga Acidosis
Mesetas
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• No es una relación lineal, ya que la FC aumenta mas en las cargas iniciales y muy poco en las finales
• El VO2 aumenta lineal hasta que llega un punto donde se aumenta la carga y no aumenta el VO2. Esta meseta es rara
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50 100 150 200 250 300 350 400
VO2 FC
• Al comienzo se consumen grasas, el VO2 es mayor que el VCO2.
• En el umbral solo se consumen CHO y el cociente es = 1
• Luego por la compensación respiratoria de la acidosis, el VCO2, se invierte
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VO2 VCO2
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• El VO2 se ajusta al nivel de carga
• Hay un aumento rápido cardiodinámico
• Un aumento exponencial • Una fase de meseta en 3
minutos • “Componente Rápido” • Por encima del UL, no se
logra estabilidad por el “componente lento”.
• El componente lento se debe al reclutamiento progresivo de fibras tipo II
• Unidades motoras adicionales I y luego II
• El patrón de reclutamiento de fibras cada ves menos oxidativas, es decir menos eficientes lleva a que la demanda de trabajo no puede ser satisfecha por la capacidad de producción de energía de estas fibras.
(Gerland 2004, Krustrup 2004)
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• Es en estado estable (meseta)
• Significa que la demanda de energía y la producción se igualan = resistencia
• Se da en cargas submaximas
• Mientras que se iguala la producción y al gasto, se crea un deficit de O2
• Se obtiene energía transitoria de las reservas
• Es proporcional a la intensidad del esfuerzo
• Relación del déficit con la mayor intensidad, mayor lactato producido y la mayor depleción de fosfocreatina
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• Al finalizar el ejercicio para la carga pero el VO2 continua elevado por un tiempo (EPOC)
• Esta en relación 1:1 con el déficit de O2 es decir con la intensidad
• Se llama “Deuda de O2”
• La deuda de O2 en el esfuerzo máximo excede el valor el VO2 realizado
• EPOC durante un periodo de 3hr de recuperación de 20, 40 y 60 minutos de caminata al 70% del VO2 max
Med Sci Sports Exerc. 1994;26:908
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• Concentraciones de L- sanguíneo haciendo recuperación pasiva, recuperación activa al 35% y 65% del VO2 max, y una combinación de estos.
• El VO2 aumenta hasta el punto de la meseta • Esto se debe a factores centrales y periféricos Factores centrales • Q° que depende de la circulación coronaria. • Pericardio podría limitar el volumen sistólico • Sistema respiratorio seria limitante en sujetos
muy entrenados por el paso tan rápido de la sangre por el capilar pulmonar
• Capacidad de transporte de O2 = Masa de Hb
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Factores Periféricos
• Masa mitocondrial. Los sujetos no entrenados se limitan por la incapacidad de utilizar el O2
• Densidad Capilar. Se prolonga el tiempo de transito por los capilares musculares
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• Efecto de:
– Peso corporal
– Modo del ejercicio
– Economía de movimiento
– Inclinación
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• La mejora es mayor en los desentrenados
• En entrenados solo hasta 5%
• Dependencia genética
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Vatios
Tiempo
150
Resistencia Producción = Gasto
[ATP]
Zona de Resistencia
Zona de Fatiga
Glucógeno
A. Grasos
[e-]
VO2
H2O
Producción
Gasto
Trabajo/t
Calor
Calor
CARGA INTERNA
CARGA EXTERNA
PSE
Carga
Percepción
SNC
Motriz
Metabólica e-
O2
CK
Pyr
CO2
ADP
ATP
Pyr H2O
C C-P
ATP ADP Glicógeno
L- + H+ Respuesta C/P
FiO2
HbO2
HCO3
FeCO2
O2
VE (Vt x f) Qº (FC x Vs)
O2
Endocrina
VO2
SP PS
NE, Gn, Ts
VCO2
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CONSUMO MAXIMO DE OXIGENO POR DEPORTE ENHOMBRES, EVALUADO A 2600msnm
CIC
L R
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)
CONSUMO MAXIMO DE OXIGENO POR DEPORTE ENMUJERES, EVALUADO A 2600msnm
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Entrenamiento
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Genotipo A
Genotipo B
Genotipo C
Fenotipo
Genotipo A.B.C.
Fenotipo
Entrenamiento
Genotipo C
Genotipo B
Genotipo A.
Fenotipo
Entrenamiento
• GEMELOS MONOZIGOTOS
• 31 AÑOS DE EDAD
• ATLETISMO MODALIDAD FONDO
– GEMELO 1 : ACTUALMENTE EN ENTRENAMIENTO DE ALTA
COMPETENCIA
– GEMELO 2 : SIN ENTRENAMIENTO DESDE HACE UN AÑO
VARIABLE ENTRENADO NO ENTRENADO
PESO 53 Kg 51.9 Kg
TALLA 165 cm 166 cm
% GRASO 5.6 % 5.23%
% OSEO 13.31% 13.18%
% MUSCULAR 56.99% 57.49%
AKS 1.11 1.08
V·O2max 56 ml/k/min 54 ml/k/min
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ATP
+ Pi + H+
ADP
O2
W+Heat
Cr+H
PCr
ATP
ADP
+Pi Glycolisis
Fosforilación
oxidativa
Lactato + H+
HCO3- + CO2B + H2O
CO2M + H2O
• Experimento 1. Glucogeno hepático y muscular despues del tiempo de ejercicio extenuante en ratas en ayuno 12 hr.
• Experimento 2. producción de CO2 marcado despues de la infución de lactato marcado en ejercicio extenuante, y ratas en ayuno. La expiraci{on del CO2 marcado seta como porcentaje acumulado del lactato marcado
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