### 1. Fisiología del ejercicio

Duración: 4 horas

Bienvenidos a esta unidad donde se abordarán los conceptos de fisiología del ejercicio con sus diversas acepciones y el bienestar psicológico relacionado con la actividad física. Se presentan las adaptaciones biológicas al ejercicio y las respuestas sistémicas al mismo; en cuanto al bienestar psicológico, se exponen sus atributos respecto a la satisfacción y salud mental. Además, se presentan los cambios evolutivos que están asociados a la práctica del ejercicio físico, los cuales se manifiestan en torno a la salud emocional y física de los sujetos que se entrenan con regularidad.

#### Libreta de Notas

Antes de iniciar con el estudio de este tema, escriba lo que conoce al respecto. Para ello se puede orientar con las siguientes preguntas:

- ¿Cuál es la diferencia entre biología, anatomía y fisiología?
- ¿Qué son adaptaciones biológicas?
- ¿Cuál es la diferencia entre un efecto agudo y un efecto crónico en nuestro organismo?

No se preocupe si no tiene muchos conocimientos, en el desarrollo de esta unidad los irá adquiriendo.

Escriba sus respuestas en la libreta de notas y guárdelas para que luego las compare con lo aprendido.

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#### 1.1 Biología, anatomía y fisiología

En el estudio de la actividad física se requiere conocer los aportes de la biología, la anatomía y la fisiología para poder ahondar en la especificidad de la fisiología del ejercicio, por ello es importante recordar la definición básica de estos tres conceptos para la comprensión de la temática.

#### Biología

Es la ciencia natural que estudia a los organismos vivos, desde los microscópicos hasta aquellos visibles al ojo humano; describe sus características y comportamientos, así como su reproducción e interacción con el entorno. En su estudio incluye la estructura física, los procesos químicos, los mecanismos fisiológicos, su desarrollo y su evolución.

La biología realiza aportes teóricos y prácticos a otras ciencias, ayuda a entender, valorar y cuidar la vida.

#### Anatomía

Es la rama de la biología que estudia la estructura de los organismos vivos y sus diferentes partes. Se dedica a explicar la forma, ubicación, disposición, componentes y lo que los relaciona.

#### Fisiología

Hace referencia al estudio de la función de los diferentes órganos y sistemas de los seres vivos: origen, desarrollo y evolución. Es complementaria a la anatomía.

#### Idea importante

La biología estudia la vida, la anatomía la estructura de los organismos y la fisiología su función.

Con la llegada de la nanotecnología, las ciencias naturales han tenido una gran evolución, gracias a ella se pueden comprender los procesos vitales desde la gestación, y es posible pronosticar el crecimiento y desarrollo de los seres vivos hasta su muerte. El principio de todo esto fue la invención del microscopio, el que revolucionó el estudio de la vida.

A continuación, invito a ver un video que brinda una introducción a la anatomía y a la fisiología.

Ingrese al siguiente enlace donde encontrará un video en el que se realiza una introducción a la anatomía y la fisiología, semejanzas y diferencias entre ambas.

Si el recurso ya no está disponible en este enlace, ingrese al navegador de su preferencia y búsquelo empleando la siguiente información:

Palabras clave: Anatomía, fisiología, seres vivos, estudio, estudio estático, estudio dinámico

Enlace: INTRODUCCIÓN || Resúmenes de Anatomía y Fisiología (Duración 2:21)

Créditos: Doctor CIX

#### 1.2 Conceptualización

En el campo de la fisiología se encuentran diversos conceptos que deben delimitarse para evitar confusiones al momento de referenciarlos y aplicarlos en la práctica. Partamos de su definición como el estudio de las funciones de la materia viva que intenta explicar los factores químicos y físicos causantes del origen, desarrollo y progresión de la vida. Se preocupa por el funcionamiento biológico normal del cuerpo humano y de regular los ambientes internos. En el campo general de la fisiología encontramos la fisiología adaptada, en la cual se presentan estudios como la fisiología del ejercicio y fisiología del esfuerzo. A continuación vamos a presentar estos dos conceptos y cómo se relacionan entre sí.

La Fisiología del ejercicio, en un concepto general, es el estudio de las modificaciones estructurales y funcionales que presenta el organismo cuando es sometido a ejercicio físico de forma regular. En el área deportiva, los atletas y entrenadores requieren de la fisiología del ejercicio para para mejorar su rendimiento y obtener así el logro de sus objetivos en la competencia. Ahora bien, la Fisiología del esfuerzo hace hincapié en los cambios que surgen cuando rompemos la homeostasis o equilibrio de los sistemas orgánicos (empleo energético de la fuerza física), independientemente del sujeto que lo realiza y el objetivo de ese esfuerzo.

La Fisiología del ejercicio, en cuanto a la actividad física y la salud, tiene como objetivo conseguir adaptaciones para mejorar la función de los órganos y sistemas, incrementando la capacidad del sujeto y previniendo la aparición de enfermedades crónicas degenerativas. Un fisiólogo del ejercicio debe estar en la capacidad de comprender el funcionamiento del organismo durante la actividad física y las adaptaciones que genera la práctica regular del ejercicio tanto en los órganos como en los sistemas biológicos. Invito a ampliar este contenido por medio del siguiente recurso audiovisual.

Ingrese al siguiente enlace donde encontrará un video en el que se explica la fisiología del ejercicio desde los diferentes sistemas a partir de una ejemplificación de un ejercicio.

Señor estudiantes: si el recurso ya no está disponible en este enlace, ingrese al navegador de su preferencia y búsquelo empleando la siguiente información:

Palabras clave: Fisiología del ejercicio, actividad física, cambios fisiológicos, ejercicio, sistema nervioso.

Enlace: FISIOLOGÍA: Fisiología del ejercicio. PARTE I (Duración 7:38)

Créditos: Facultad de Ciencias Médicas. Universidad Nacional de la Plata.

La Fisiología del ejercicio describe tres campos de estudio: a) funcionamiento e interacciones de los órganos, aparatos y sistemas del cuerpo humano durante el ejercicio físico, b) los mecanismos que limitan el rendimiento y funcionamiento de los órganos y sistemas bajo estrés severo y c) las adaptaciones o cambios temporales ocasionados por el ejercicio físico en la estructura y funciones a nivel molecular, celular, tisular, orgánico y sistémico (Chicharro & López Mojares, 2008).

#### Idea importante

La fisiología del ejercicio estudia las respuestas y adaptaciones del organismo al ejercicio físico.

#### 1.2.1 Ejercicio físico

Los seres vivos incorporan el movimiento para su permanencia en el tiempo. Los seres humanos somos movimiento y con él logramos la supervivencia, la transformación, la reproducción y la evolución. El movimiento ha representado culturalmente una forma de ser y estar en el mundo, podemos adaptarnos a diversas condiciones, pero jamás sobreviviremos si nos quedamos estáticos.

El ejercicio físico representa la expresión del movimiento de una manera consciente, programada, con una meta y bajo condiciones especiales según quién lo realiza. El ejercicio y los actos locomotores rítmicos es una tendencia de todo ser humano para mantener las capacidades físicas, lo que genera placer y ejerce una influencia psicológica y social profunda.

Durante el ejercicio físico se generan respuestas fisiológicas que hacen referencia a cambios agudos del organismo; además, produce adaptaciones fisiológicas que son modificaciones estructurales y funcionales crónicas producidas por el entrenamiento.

Ingrese al siguiente enlace donde encontrará un video en el que se explica el ejercicio físico desde los tipos de contracción muscular y los cambios crónicos.

Señor estudiantes: si el recurso ya no está disponible en este enlace, ingrese al navegador de su preferencia y búsquelo empleando la siguiente información:

Palabras clave: Fisiología del ejercicio, actividad física, ejercicio dinámico, ejercicio de potencia, adaptaciones, cambios crónicos.

Enlace: FISIOLOGÍA: Fisiología del ejercicio. PARTE III (Duración 4:07)

Créditos: Facultad de Ciencias Médicas. Universidad Nacional de la Plata.

El ejercicio físico lo podemos definir como toda actividad física regulada, controlada, y dosificada para lograr objetivos específicos. Se caracteriza por tener dosificación de la carga de trabajo: series, repeticiones, intensidad, duración, densidad. Se puede clasificar según sus características, su objetivo, las fuentes energéticas, las capacidades físicas que desea mejorar, entre otros.

#### Idea importante

El ejercicio físico tiene un objetivo claro, se caracteriza por trabajos físicos estructurados y controlados, tiene en cuenta: series, repeticiones, intensidad, duración, progresión, densidad.

#### 1.2.2 La clasificación de los ejercicios

Presiona sobre los círculos para ampliar la información

El siguiente recurso externo amplía y describe detalladamente los tipos de ejercicio según su fuente física.

Ingrese al siguiente enlace donde encontrará un video en el que se describe detalladamente los tipos de ejercicio físico según su fuente energética.

Señor estudiantes: si el recurso ya no está disponible en este enlace, ingrese al navegador de su preferencia y búsquelo empleando la siguiente información:

Palabras clave: Ejercicio, ejercicio físico, tipos de ejercicio, ejercicio anaeróbico, ejercicio estático, ejercicio aeróbico, ejercicio mixto.

Enlace: ¿Cuáles son los distintos tipos de EJERCICIO FÍSICO que hay? (Duración 3:58)

Créditos: UCAM Salud

#### 1.3 Respuestas y adaptaciones fisiológicas al ejercicio

A partir del conocimiento del ejercicio físico y sus diversas clasificaciones es de gran relevancia conocer lo que ocurre en los diferentes sistemas cuando se realiza actividad física regularmente. Los expertos afirman que un hábito se crea después de veintiún días de realizar una actividad sin pausa, sin embargo, en el caso del ejercicio físico es importante destacar los diferentes componentes en términos de capacidades físicas condicionales: la fuerza, la resistencia, la velocidad y la flexibilidad; estos se deben entrenar basado en las necesidades del practicante, no sería suficiente una práctica de días, sino de realizar entrenamientos por largos periodos de tiempo dosificados y regulados, combinando las diferentes capacidades.

Las respuestas y adaptaciones son aquellos cambios en el organismo que permiten hacer el mismo trabajo con un menor esfuerzo. A nivel fisiológico se reportan en los sistemas orgánicos y se pueden clasificar combinando sistemas afines como el cardiovascular, osteomuscular y neuroendocrino, debido a que estos sistemas no se estimulan aisladamente.

#### 1.4 Respuesta y adaptaciones cardiacas al ejercicio

El sistema cardiovascular está compuesto por el corazón y los vasos sanguíneos, los cuales buscan satisfacer las demandas metabólicas de cada tejido del organismo, por ello debe adaptarse a los cambios que experimentamos constantemente. El ejercicio genera una situación de gran demanda metabólica, principalmente en el tejido muscular.

Durante la práctica del ejercicio, el sistema cardiovascular es exigido desde tres frentes: satisfacer la célula muscular con oxígeno y combustible, eliminar los deshechos metabólicos y contribuir a la termorregulación.

#### Corazón

El corazón experimenta diversos cambios durante el ejercicio, siendo el aumento del gasto cardiaco el más relevante. El gasto cardiaco es la cantidad de sangre oxigenada que sale del ventrículo izquierdo y se irriga hacia la periferia durante un minuto. Este aumento está sujeto a varios factores, a saber: la masa muscular que participa, la intensidad del ejercicio y la capacidad del corazón para aumentar su volumen sistólico. El aumento del gasto cardiaco es uno de los factores que desencadena el aumento del consumo de oxígeno por parte de los tejidos. El consumo de oxígeno es una variable que indica salud cardiovascular y eficiencia del sistema. También se modifican la frecuencia cardiaca y el volumen sistólico.

#### Idea importante

La frecuencia cardiaca es el número de latidos del corazón durante un minuto. El volumen sistólico es la cantidad de sangre que expulsa el corazón en litros.

Durante los ejercicios dinámicos la frecuencia cardiaca aumenta proporcionalmente a la intensidad del ejercicio: a mayor intensidad, mayor número de latidos por minuto. Con la edad la frecuencia cardiaca tiende a disminuir. (existen fórmulas que expresan la frecuencia cardiaca a partir de la edad de los sujetos). Con respecto al nivel de entrenamiento, los sujetos entrenados presentan frecuencias cardiacas menores a niveles de exigencia submáximos comparados con los sujetos no entrenados; lo que significa que a mayor nivel de entrenamiento es menor la frecuencia cardiaca para la misma carga de trabajo.

Las adaptaciones centrales del corazón caracterizan el síndrome del corazón del deportista el cual consiste en la disminución de la frecuencia cardiaca, el aumento del volumen de las cavidades cardiacas, el aumento del volumen latido y la mejora de la perfusión miocárdica.

El siguiente gráfico muestra las características básicas del corazón.

#### Sistema vascular

Es el encargado de distribuir la sangre que sale del corazón a todo el cuerpo. Durante el ejercicio la sangre se dirige a las zonas de mayor trabajo o exigencia; en el caso de ejercicios de alta intensidad, son los grandes grupos musculares los que reciben hasta un 80 % del gasto cardiaco. Cuando se inicia el ejercicio se produce un aumento rápido de la velocidad de la sangre, se sincroniza con las contracciones y se estabiliza entre los 30 y 90 segundos.

La principal adaptación del sistema vascular periférico al ejercicio es la denominada angiogénesis, que consiste en la formación de nuevos capilares en el tejido muscular y el aumento del diámetro de las arterias.

#### Presión arterial

Es un parámetro cardiovascular que describe las variaciones del gasto cardiaco, la frecuencia cardiaca y la resistencia cardiaca periférica, entre otras. Su variación, aunque sea mínima, nos indica el funcionamiento del corazón como bomba y la resistencia que ofrecen el árbol vascular periférico. Durante el ejercicio la presión arterial sistólica y diastólica presentan respuestas variadas dependiendo del tipo de ejercicio: dinámico o estático.

La presión diastólica aumenta siempre que se realiza ejercicio, independientemente del tipo; la sistólica apenas se modifica. En los ejercicios de resistencia aeróbica la presión arterial sistólica se aumenta proporcionalmente a la intensidad del trabajo, pasando de 120 mmHg hasta los 200 mmHg o más (>65 % aprox.) comparado con el estado de reposo. También se reportan incrementos mayores cuando se realizan trabajos musculares con miembros superiores.

Las adaptaciones más relevantes presentadas en la presión arterial sistólica y diastólica se observan al realizar trabajos de resistencia submáximos, puesto que se reducen los niveles de tensión arterial en reposo; además, cuando realizamos ejercicios a intensidad máxima, se presentan reducciones en la presión arterial diastólica y media. Con respecto al entrenamiento de la fuerza no se observan cambios a largo plazo de la presión arterial en reposo.

#### 1.4.1 Respuesta y adaptaciones pulmonares

Los pulmones cumplen con tres funciones básicas en términos de ventilación pulmonar: el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono con el entorno, la regulación del pH en la sangre y la expresión oral.

La respuesta pulmonar al ejercicio, independientemente de la intensidad o duración de este, tiene como función el control de la homeostasis de la concentración de gases en la sangre de las arterias. Durante el ejercicio, y entre mayor sea la intensidad, el sistema respiratorio oxigena y disminuye la acidez de la sangre venosa y mantiene un bajo grado de resistencia vascular pulmonar para evitar el paso de agua al pulmón.

Durante el ejercicio, la ventilación pulmonar aumenta de forma lineal con la intensidad del trabajo físico. Cuando el ejercicio es intenso se aumenta desproporcionadamente la ventilación alveolar, pasando de 5 litros por minuto a 200 litros por minuto en atletas entrenados.

La frecuencia respiratoria también se modifica con el ejercicio variando de 12 latidos por minuto en reposo hasta 35 latidos por minuto en ejercicios muy intensos.

Las adaptaciones en la ventilación pulmonar se dan con el entrenamiento de ejercicios de resistencia máximos como submáximos. Diversos estudios han demostrado que el entrenamiento aeróbico aumenta la fuerza de los músculos respiratorios y la capacidad de resistencia en individuos sanos.

#### 1.4.2 Respuesta y adaptaciones neuroendocrinas

El ejercicio físico involucra la activación de grandes grupos musculares por lo que se hace necesario aumentar la demanda metabólica para suplir de energía el tejido muscular activo, en este proceso se requiere de la regulación hormonal para llevar a cabo el control metabólico.

Los sistemas de comunicación del organismo son el nervioso y el endocrino, ellos se encargan de comunicarse con la periferia para generar las respuestas agudas y crónicas al ejercicio. Todas las respuestas de los órganos y sistemas al ejercicio físico se emiten a través del sistema nervioso simpático y las glándulas adrenales. En la respuesta hormonal al ejercicio se distinguen tres modalidades: respuestas rápidas, respuestas lentas y respuestas diferidas. Es sabido que parte de los cambios hormonales son la respuesta a la activación del comando motor central al inicio del ejercicio. Esa respuesta se amplía y es modulada por impulsos de propioceptores y metaboloreceptores de los músculos activos. En un ejemplo clásico entenderíamos este sistema neuroendocrino como los cables que transportan impulsos eléctricos y químicos para activar las fibras musculares.

Para valorar las respuestas y adaptaciones del sistema neuroendocrino al ejercicio físico se necesita conocer algunos factores fisiológicos como la intensidad del ejercicio, la duración del ejercicio, los efectos del entrenamiento, el estrés psicológico, la presión atmosférica, la temperatura, la dieta y otros como la menstruación, la postura y la fatiga. La respuesta de estos factores en el organismo pondrá en marcha mecanismos de adaptación para mantener la homeostasis.

Los sistemas reguladores más importantes son el sistema nervioso central que tiene la capacidad de dar respuestas muy rápidas al organismo y el sistema endocrino cuya respuesta es más lenta y está mediada por las hormonas. A continuación, se presenta cómo interactúan las hormonas con la actividad física.

#### Hormonas y ejercicio

La insulina es la encargada de regular la cantidad de glucosa en las células del organismo, con excepción de las células del sistema nervioso central. Durante el ejercicio de alta intensidad y larga duración, los niveles de glucosa e insulina descienden progresivamente, mientras que la captación de glucosa por parte del músculo activo se incrementa debido al aumento de hasta treinta veces del flujo sanguíneo durante el ejercicio.

El glucagón aumenta la disponibilidad de glucosa, durante el ejercicio físico este permanece elevado hasta treinta minutos después de haber finalizado la actividad física. El aumento de la concentración de glucagón se acentúa en las personas más entrenadas con respecto a las no entrenadas.

La hormona del crecimiento incrementa hasta 10 veces durante ejercicio submáximos con duración mayor a cuarenta minutos, si la intensidad del ejercicio es muy baja se aumenta el tiempo para su activación. Con respecto al sexo las mujeres presentan mayores niveles de hormona del crecimiento que los hombres, sin embargo, esta diferencia desaparece durante el ejercicio de larga duración.

La hormona tiroidea juega un papel fundamental en la adaptación del organismo al estrés, activa el metabolismo de la mayoría de las células del organismo con excepción del cerebro, los testículos y la hipófisis.

Para complementar, invito a ingresar al siguiente recurso externo.

Ingrese al siguiente enlace donde encontrará un video en el que se describe el sistema respiratorio, la obtención de energía y el sistema hormonal.

Señor estudiantes: si el recurso ya no está disponible en este enlace, ingrese al navegador de su preferencia y búsquelo empleando la siguiente información:

Palabras clave: Sistema respiratorio, energía, músculo esquelético, hormonas

Enlace: FISIOLOGÍA: Fisiología del ejercicio. PARTE II (Duración 7:03)

Créditos: UCAM Salud

#### Revisando mi conocimiento

Tipo de actividad: Apareamiento

Instrucciones para el estudiante: el objetivo de esta actividad es ayudarle a repasar los conocimientos adquiridos en esta unidad, por lo que le sugerimos que antes de realizarla, aborde los contenidos del aula, haga resúmenes, repase los contenidos y consulte las inquietudes en el foro de dudas e inquietudes. Esto le ayudará a adquirir un mejor conocimiento y, por ende, lograr un mejor puntaje.

Arrastre el concepto hasta el lugar que considere correcto. Si al final de la actividad no logra el objetivo, puede repetirla.

Tenga en cuenta que verá los resultados una vez termine toda la actividad.

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