Cuantificación del Déficit y EPOC (2015)

Ejercicio Español
Universidad Universidad Pablo de Olavide
Grado Ciencias de la Actividad Física y del Deporte - 2º curso
Asignatura Fisiología del ejercicio
Profesor P.N.
Año del apunte 2015
Páginas 8
Fecha de subida 29/03/2015
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Práctica para cuantificar el déficit y EPOC del oxígeno

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Cuantificación del déficit y EPOC (consumo de oxígeno post-ejercicio) en laboratorio.
Teoría Vamos a trabajar sobre el ejemplo 1 Del tema 4 vamos a utilizar 3 diapositivas.
Deuda de oxigeno o déficit, explicación de la gráfica (T.4, d.10, g.1): Representa un ejercicio a carga constante.
• • La curva llega a un punto donde acaba el ejercicio, a partir de ahí el sujeto se está recuperando.
El área que aparece como azul claro muestra la respuesta del consumo de O2, vemos que es exactamente igual que el sistema oxidativo. Comienza a subir y llegue un momento en que se estabiliza el consumo para la carga del ejercicio. Cuando eso ocurre, hemos ajustado del todo nuestro sistema aeróbico para mantener esa carga. De modo que si consideramos la línea que divide las dos áreas como un minuto, podemos decir que durante ese minuto el sujeto ha estabilizado la carga, va con sistema aeróbico.
Si dividimos desde que empieza el ejercicio hasta que termina, en 3 minutos, con intervalos de 1 minuto, vemos que en el último minuto, el consumo de O2 se ha estabilizado, por lo que los ATP los da el sistema aeróbico. Como es el mismo trabajo mecánico durante todo el ejercicio, se necesita aportar la misma cantidad de ATP.
Vemos que durante los primeros minutos que necesitamos el mismo ATP, el O2 solo aporta un porcentaje de ellos, el resto lo aporta los sistemas anaeróbicos.
Tenemos que relacionar el O2 con el sistema aeróbico, de modo que cuando este se estabiliza, solo hay aeróbico, y cuando no, hay otros sistemas que intervienen, los anaeróbicos.
El concepto de déficit, que hace referencia a lo que falta de O2 en los primeros minutos hasta que ajustamos la carga vía aeróbica, hace referencia al grado de participación anaeróbica que necesito los primeros minutos. Básicamente este concepto hace referencia a la capacidad del sujeto de salir del paso con sistema anaeróbico mientras ajustamos el aeróbico.
• Cuando termina el ejercicio, aérea azul oscuro, el O2 no baja de golpe, sino que comienza a bajar por encima de lo normal, por encima del valor de reposo (línea discontinua) y se denomina deuda de O2. Este concepto no está bien dicho, está en desuso, se denomina EPOC (exceso de consumo sobre el nivel de reposto post ejercicio), aunque es lo mismo decir uno que otro. Básicamente, cuando termino de hacer ejercicio, mis músculos dejan de utilizar ATP para la contracción muscular, y sin embargo sigo consumiendo mucho O2. Esto es porque el sujeto necesita eliminar el CO2 producido, esto se hace ventilando por lo que participan músculos ventilatorios y por lo tanto se gasta O2. Pero se necesitan estabilizar otros parámetros: ! pH: Se ha caído el pH, se gasta bicarbonato para tamponarlo, pero este se necesita reponer a medida que se va gastando mediante el funcionamiento del riñón, por lo que gasta ATP y por lo tanto se necesita O2.
! Temperatura: cuando jadeamos perdemos temperatura, cuando hacemos ejercicio elevamos la temperatura, pasamos sangre por la piel con el objetivo de que entre en contacto con el aire fresquito, y se enfríe. Ese movimiento de sangre cuesta ATP, procedente del corazón que consume lactato y ac.grasos, se necesita O2.
! El lactato: se va oxidando.
! Se necesita recuperar ATP, PCr, etc.
Este grado de exceso de ejercicio, depende mucho de la intensidad del ejercicio (T.4, d.10.g2 (3) si la carga ha sido pequeña, el déficit es pequeño y la deuda es la que es. Si la carga es aeróbica con carga constante, el déficit es mayor y la deuda se extendería un poco más, es mayor en tamaño y duración. Si el ejercicio es muy intenso a carga constante (corriendo a 18km/h), el déficit es muy alto, no se llega a estabilizar (ajusta el O2 a la carga) porque no llega a producir el ATP al 100% procedente de la vía aeróbica y la deuda por lo tanto es mucho más grande.
Esta deuda empezó en 1922 con Hill en el Laboratorio de la Fatiga de Harvard y hacía referencia a dos tipos de deuda: • • Deuda aláctica: coincidente con la fase rápida y destinada el O2 a reponer ATP y PC Deuda láctica: coincidiendo con Hill que se mantiene mucho más tiempo que persigue reponer lo gastado o lo desestructurado con la glucolisis anaeróbica, algo de glucógeno, eliminar el pH, consumir el lactato que hemos producido.
*Hay que destacar que estos son conceptos obsoletos.
En la actualidad el consumo de O2 persigue mucho más que reponer combustibles, sino recuperar todo tipo de desequilibrio a nivel: • • • • • Respiratorio Circulatorio Hormonal Iónico Térmico Resumen Déficit: Nos da una idea de la rapidez del ajuste aeróbico a una carga de ejercicio, y por lo tanto, lo que toleramos o no desde el punto de vista aeróbico a esa carga de ejercicio.
Tolerancia a la carga en base a mi desarrollo aeróbico.
Deuda EPOC: Muestra el grado o la capacidad de recuperación, si ha sido completa, ha llegado hasta el nivel de reposo. Coste que ha supuesto recuperarme de esa carga.
La realización de esta prueba nos permite cuantificar gasto anaeróbico sin tener que medirlo mediante técnicas invasivas.
Cálculos Vamos a hacer tres cargas constantes discontinuas en un cicloergómetro con recuperación intermedia, con diferentes cargas para ver el EPOC y el déficit. Después vamos a compararlos y vamos a analizar la relación VO2 tiempo durante el primer minuto de carga para ver cómo funciona esto. El sujeto no ha calentado.
Hemos generado la siguiente tabla de Excel (marcar en amarillo los periodos con carga): *En el ejemplo 1, hay dos conjuntos de datos, los de abajo es una media que se ha calculado de los datos de arriba para que sea más fácil, además, el gasto en reposo se ha estandarizado en 400.
Ex time (min) 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 Works (W) 0 0 0 75 75 75 75 0 0 0 0 150 150 150 150 0 0 0 0 225 225 225 VO2 (mL/kg/min) 5 5,7 5,1 13,9 17,6 17,1 17 8,1 6,4 5,8 6,3 19,7 24,3 26,3 25,5 11,1 5,6 6,5 4,7 26,5 32,3 34,2 VO2 (mL/min) 400 400 400 1055 1300 1299 1295 618 487 400 400 1501 1844 1998 1998 841 487 400 400 2011 2457 2598 VCO2 (mL/min) 374 449 407 961 1129 1186 1235 678 582 507 596 1341 1724 2011 2080 1097 594 643 446 1868 2637 3085 Y obtenemos la siguiente gráfica: 3000 2500 2000 1500 Seri 1000 500 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1314 15 16 17 18 19 20 21 22 RER 0,98 1,04 1,04 0,91 0,84 0,91 0,96 1,1 1,2 1,16 1,25 0,89 0,93 1,01 1,07 1,3 1,39 1,29 1,24 0,93 1,07 1,19 Lo que perseguimos es calcular el área de déficit y la del EPOC, como vemos en la gráfica marcadas con líneas negras. Esta aérea se calcula mediante una integral. Para simplificarlo, vamos a calcular los lados y en vez de calcular la integral, vamos a crear rectángulos.
Min   VO2 (mL/min)   De modo que formamos tres columnas y podríamos obtener la siguiente gráfica: 3000   2500   2000   1500   Serie1   1000   500   0   Lo que estamos haciendo es que en vez de buscar la recta, la subdivido en columnas (que es lo que sería una integral (columnas de anchura muy pequeñita 1 milésima). Facilitando los cálculos, ya que al ser rectángulos su área es muy fácil de calcular (b x a).
La altura se mide en mL/1 min y la base es el tiempo (1 min). Si multiplicamos mL/min por min, minutos y minutos se van por lo que obtenemos un área con ml de O2.
Calcula: a) Calcular y analizar el déficit y el excess post-exercise oxygen consumption (EPOC) a diferentes cargas de trabajo (W): Déficit A 75 W: Tenemos que irnos a la tabla de consumo de O2 (VO2 (mL/min)) y determinar lo siguientes parámetros: • Consumo en el 1º minuto en que se estabiliza: min 6 = 1300mL.
• Consumo de O2 en los minutos en que no se estabiliza: solo hay uno en el minuto 5 = 1055mL.
Por lo tanto, en el único minuto en el que hay déficit es en el minuto 5.
Para calcular el déficit e a esta carga, al consumo en el que se ha estabilizado le restamos el consumo en el que no se ha estabilizado: Déficit !" = 1300 − 1055 = 𝟐𝟒𝟓𝐦𝐋  𝐝𝐞  𝐎𝟐 A 150 W: • • Consumo en el 1º minuto en que se estabiliza: min 15 = 2000mL.
Consumo de O2 en los minutos en que no se estabiliza: hay dos: Min 13 = 1501mL Min 14 = 1844mL En este caso, hay dos minutos en los que hay déficit.
Para calcular el déficit e a esta carga, al consumo en el que se ha estabilizado le restamos el consumo en cada minuto que no se ha estabilizado. El resultado es la suma de déficit de ambos minutos: Déficit !"#$%&  !" = 2000 − 1501 = 𝟒𝟗𝟗𝐦𝐥 Déficit !"#$%&  !" = 2000 − 1844 = 𝟏𝟓𝟔𝐦𝐋 Déficit!"# = 499 + 156 = 𝟔𝟓𝟓𝐦𝐋 *El déficit de O2 te dice lo que te ha falta consumir de O2 para que esa carga hubiera sido totalmente aeróbico, por lo tanto la energía equivalente a esos 655mL que no has podido consumir, porque no has ajustado, esa energía es la que has producido vía anaeróbica, NO ESTAMOS MIDIENDO LAS MOLÉCULAS DE PCR.
A 225 W: • • Consumo en el 1º minuto en que se estabiliza: NO se estabiliza.
Consumo de O2 en los minutos en que no se estabiliza: Son los 3 que hay.
*Si ocurre esto en el examen, aunque va a ser que no, no podríamos hacerlo, porque si consideramos que el último minuto se ha estabilizado cometeríamos un error, ya que no sabemos si más adelante el consumo se es estable o no.
EPOC Para calcularlo, hacemos lo mismo que en el anterior, pero no consideramos el valor donde se estabiliza, sino el valor del consumo de O2 en reposo, en este caso 400mL.
A 75 W: Tenemos que irnos a la tabla de consumo de O2 (VO2 (mL/min)) y determinar lo siguientes parámetros: • • Consumo de O2 en reposo, cte.: 400mL.
Consumo de O2 en los minutos una vez que ha terminado el ejercicio y no ha llegado al consumo de O2 en reposo, hay dos: Min 9 =618mL Min10 = 487mL Para calcular el EPOC a esta carga, sería la suma de calcular en cada minuto el consumo de más que hay respecto al consumo en reposo.
EPOC!"#$%&  ! = 618 − 400 = 𝟐𝟏𝟖𝐦𝐋 EPOC!"#$%&  !" = 487 − 400 = 𝟖𝟕𝐦𝐋 EPOC!" = 218 + 87 = 𝟑𝟎𝟓𝐦𝐋   A 150 W: Tenemos que irnos a la tabla de consumo de O2 (VO2 (mL/min)) y determinar lo siguientes parámetros: • • Consumo de O2 en reposo, cte.: 400mL Consumo de O2 en los minutos una vez que ha terminado el ejercicio y no ha llegado al consumo de O2 en reposo, hay dos: Min 17 =841mL Min18 = 487mL Para calcular el EPOC a esta carga, sería la suma de calcular en cada minuto el consumo de más que hay respecto al consumo en reposo.
EPOC!"#$%&  !" = 841 − 400 = 𝟒𝟒𝟏𝐦𝐋 EPOC!"#$%!  !" = 487 − 400 = 𝟖𝟕𝐦𝐋 EPOC!"# = 218 + 87 = 𝟓𝟐𝟖𝐦𝐋 A 255 W: Tenemos que irnos a la tabla de consumo de O2 (VO2 (mL/min)) y determinar lo siguientes parámetros: • • Consumo de O2 en reposo, cte.: 400mL Consumo de O2 en los minutos una vez que ha terminado el ejercicio y no ha llegado al consumo de O2 en reposo: no hay. Por lo tanto no se puede calcular.
*Si aparece varios valores de reposos, muy cercano entre ellos, hay dos formas de establecer el valor en reposo, esto no va a ocurrir en el examen, va a estar claro: • • Haciendo la media de esos valores Tomando el valor más pequeño Resumen déficit/EPOC Carga en w Déficit EPOC 75 245 305 150 655 528 225 NO NO b) Comparar Déficit y la EPOC de cada periodo de ejercicio, estableciendo posibles relaciones entre ellas.
Vemos que la deuda es más grande que el déficit en la primera carga, eso determina que el EPOC no solamente repone combustible de los sistemas energéticos, sino también temperatura, pH, etc.
c) ¿Qué carga ha sido más difícil de tolerar por el sujeto? La segunda porque el déficit ha sido mayor.
d) ¿Qué carga ha sido más costosa de recuperar por el sujeto? La segunda porque el EPOC es más grande que la primera.
e) Analizar la tolerancia a los diferentes bloques de ejercicio. Matizar que bloques fueron realizados con predominio del metabolismo anaeróbico o anaeróbico. Esto también lo podría preguntar: ¿qué bloque fue más aeróbico una vez ajustado la carga? Para contestarlo, hay que fijarse en el RER. De este modo vemos que: Carga Minutos antes de llegar al consumo de O2 en reposos RER RER Medio 75 9:00 1.1 1,15 10:00 1.2 17:00 1.3 18:00   1.39   150 1,345 El parámetro que nos sirve para saber cuál es más aeróbico y cual es menos es la relación entre el CO2 y el O2 El primero fue más aeróbico porque el RER es menor en proporción que el segundo.
f) ¿Cómo podrías prescribir un ejercicio si tomaras en cuenta lo calculado? Tendría que prescribirlo sabiendo que un déficit mayor, significa un gasto mayor anaeróbico. Y también que el sujeto mejoraría si el EPOC fuera cada vez menor, porque la recuperación tardaría menos.
g) Analiza la relación VO2/t durante el primer minuto de cada periodo de ejercicio (utilizar el ejemplo 1 para el cálculo).
Tendrían que darnos dos regresiones; la pendiente en estas ecuaciones: • • En la carga de 75W sería 332 En la carga de 150W sería 512 Esto quiere decir que si estoy en reposo y subo con la pendiente de 75, y ahora estoy y subo con una pendiente de 150W, esta última es mucho más vertical, más rápida.
De modo que, ¿cómo es posible que con una carga mayor, mi sistema aeróbico ajuste mucho más rápido? La respuesta y la relación entre VO2/t durante del primer minuto, determina que como antes no había calentado, la temperatura que tenía los músculos en el segundo caso es mayor, por lo tanto la velocidad de las enzimas es mayor, cuando el pH es diferente, los glóbulos rojos sueltan más oxígeno a los tejidos, los capilares están dilatados, más sangre por lo tanto, etc., da como resultado más consumo de oxígeno (VO2).
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