Instituto de Estudios Superiores de Ingeniería Educativa
Grado Cursado: 1er cuatrimestre, en la maestría de Nutrición Deportiva Asignatura: Sistema Neuroendocrino y Neuromuscular Nombre del Catedrático: Dr. Javier Eduardo Rojas Figueroa MD. ETFRI. MSc. phD. Nombre Completo: L.N María Fernanda Peña Moreno Lugar de Origen: Mazatlán, Sinaloa Fecha: 14 de Diciembre del 2023
¿QUE ES EL EJERCICIO?
Se llama ejercicio físico a cualquier actividad física que mejora y mantiene la aptitud física, la salud y el bienestar, de la persona. Se lleva a cabo por diferentes razones, fortalecimiento muscular, mejora del sistema cardiovascular, desarrollar actividades atléticas, deporte, perdida de grasa o mantenimiento, así como actividad recreativa.
¿ RELACION DEL EJERCICIO CON LA HOMEOSTASIS? El ejercicio representa un paradigma de estrés en el que participan muchos sistemas endocrinos reguladores para lograr la homeostasis. Estas respuestas adaptativas endocrinas pueden ser beneficiosas o perjudiciales en caso de que superen un determinado umbral.
¿ QUE ES LA HOMEOSTASIS? Estado de equilibrio entre todos los sistemas del cuerpo necesarios para sobrevivir y funcionar de forma adecuada.
Los organismos vivos sobreviven manteniendo un equilibrio dinámico complejo llamado homeostasis, que se ve constantemente desafiado por factores perturbadores intrínsecos o extrínsecos, llamados factores estresantes. La homeostasis del organismo puede verse amenazada por factores estresantes externos o internos. Cuando se alcanza un umbral del complejo equilibrio dinámico descrito, se inicia una respuesta compensatoria adaptativa (llamada respuesta al estrés), como parte de un proceso innato desarrollado a través de la evolución para proteger al organismo mediante el reequilibrio del homeostasis (llamado alostasis). Si la respuesta adaptativa excede un cierto nivel puede volverse dañina para el organismo.
RESPUESTAS ENDOCRINAS DEL SISTEMA DE ESTRÉS A DIFERENTES TIPOS DE EJERCICIOS La respuesta al estrés está mediada por el sistema de estrés, que comprende componentes centrales y periféricos.
PRINCIPALES COMPONENTES CENTRALES
Los principales componentes centrales del sistema de estrés son el eje hipotalámico-corticotropo (hipófisis), con las neuronas hipotalámicas de la hormona liberadora de corticotropina (CRH) y la arginina vasopresina (AVP) como principales protagonistas, y el locus caeruleus (LC) situado en el puente [es decir, el sistema LC/norepinefrina (NE)] que secreta predominantemente NE.
SISTEMA PARASIMPATICO
Parte del sistema nervioso que desacelera el corazón, dilata los vasos sanguíneos, reduce el tamaño de la pupila, aumenta los jugos digestivos y relaja los músculos del aparato digestivo.
SISTEMA SIMPATICO el sistema simpático aumenta la frecuencia cardíaca y la fuerza de las contracciones del músculo cardíaco y ensancha (dilata) las vías respiratorias para facilitar la respiración. Hace que el organismo libere la energía almacenada.
SISTEMA PARASIMPATICO Y SIMPATICO
EJE HIPOTALAMICO- PITUTARIO – SUPRARRENAL (HPA) Sistema hormonal en el que se integran la secreción de CRH del hipotálamo, de ACTH hipofisaria y de cortisol por parte de la corteza suprarrenal. Estos elementos se interrelacionan mediante mecanismos de retroalimentación. Este eje hormonal se encuentra directamente relacionado con la respuesta de estrés.
Como hemos sugerido en el pasado, el ejercicio es una situación de estrés en la que están involucrados la mayoría de los sistemas del cuerpo humano (es decir, cardiovascular, respiratorio, inmunológico, endocrino, musculo esquelético) y, mediante adaptación, alcanzan la alostasis. Durante el ejercicio, la homeostasis está controlada por muchos sistemas hormonales reguladores, incluido el eje HPA y el sistema LC/NE, hormonas como la prolactina (PRL) y la hormona del crecimiento (GH), mientras que el sistema de citosinas también participa. El ejercicio regular modifica la capacidad homeostática de la mayoría de los sistemas del cuerpo humano mediante adaptaciones duraderas de su función. Estas adaptaciones pueden ser beneficiosas para adultos y jóvenes e incluyen la mejora de la aptitud cardiorrespiratoria y la fuerza muscular. El ejercicio regular disminuye el riesgo de enfermedades cardiovasculares y diabetes mellitus tipo 2, así como el riesgo de algunas formas de cáncer.
El volumen mínimo semanal de actividad física necesario para la inducción de efectos positivos sobre la salud es de 150 minutos de ejercicio de resistencia de intensidad moderada o de 60 a 75 minutos de actividad vigorosa, o una combinación de ambos. Además del ejercicio de resistencia, se han propuesto dos sesiones de entrenamiento de resistencia por semana como una forma necesaria de entrenamiento complementario para preservar y aumentar la fuerza y la masa muscular.
EJERCICIO DE RESISTENCIA El ejercicio de resistencia es el tipo de ejercicio más estudiado. El ejercicio de resistencia es cualquier ejercicio que involucre grandes grupos de músculos y se basa principalmente en un metabolismo dependiente de oxígeno. Su duración varía desde unos pocos minutos hasta varias horas y está relacionada inversamente con la intensidad del ejercicio, mientras que individuos entrenados pueden mantener una mayor intensidad durante períodos de tiempo más largos.
Para este tipo de ejercicio, el rendimiento depende del consumo máximo de oxígeno (VO2 Max), el umbral de lactato en sangre (es decir, la intensidad del ejercicio a la que la concentración de lactato en sangre comienza a aumentar exponencialmente) y la eficiencia energética o el costo de oxígeno para realizarlo. ejercicio contra una determinada carga externa.
ENTRENAMIENTO INTERMITENTE DE ALTA INTENCIDAD (HIIE)
El HIIE se ha propuesto como una forma alternativa de combinar ejercicio de resistencia y alta intensidad, que requiere menos tiempo e induce adaptaciones similares al ejercicio de resistencia prolongado. HIIE se refiere a series de ejercicio de corta duración realizadas a alta intensidad (normalmente por encima del 85% del VO2 máx.), repetidas varias veces después de un intervalo de recuperación específico. Se puede clasificar en dos formatos de ejercicios distintos:
ejercicio en intervalos de alta intensidad (HIIE), realizado a intensidades entre 85% y 100% VO2 Max, con una duración de serie de 12 s a 4 min (siendo 1 min más común), e intervalos de recuperación iguales, y. Ejercicio de intervalo de sprint (SIE), realizado al máximo (correspondiente a intensidades > 150– 200% VO2 Max), con una duración de la serie de 5 a 30 secc.
Es de destacar que la degradación de la fosfocreatina y la glucólisis contribuyen en gran medida al suministro de energía en HIIE (degradación de la fosfocreatina y glucólisis) durante las series iniciales de ejercicio, especialmente durante el SIE (> 80% de la energía es de origen glucolítico en las primeras series).
Por otro lado, las concentraciones basales nocturnas de ACTH y cortisol en atletas altamente entrenados se encuentran elevadas en comparación con sujetos sedentarios y corredores moderadamente entrenados. Por lo tanto, la activación regular del eje HPA inducida por el ejercicio produce una hipercortisolemia basal leve, particularmente en corredores de resistencia altamente entrenados.
Se ha informado sobre hipersecreción de ACTH y el consiguiente agrandamiento suprarrenal después de un ejercicio de resistencia extenuante diario regular.
SISTEMA SIMPATICO El sistema simpático y su órgano eferente, la médula suprarrenal (catecolaminérgica), participan en la respuesta de “lucha o huida” ante un factor estresante. El sistema nervioso simpático y las concentraciones plasmáticas de catecolaminas regulan la producción hepática de glucosa y el metabolismo de los lípidos durante el ejercicio de resistencia. Se observa un aumento en los niveles de norepinefrina dentro de los 15 minutos de una sola sesión de ejercicio de resistencia antes de que se note cualquier cambio en las concentraciones de epinefrina.
¿ QUE ES LA NORADRENALINA?
Sustancia química producida por algunas células nerviosas y en la glándula suprarrenal. Puede actuar tanto como neurotransmisor (mensajero químico usado por las células nerviosas), y como una hormona (sustancia química que recorre la sangre y controla las acciones de otras células u órganos).
NORADRENALINA La noradrenalina estimula directamente la gluconeogénesis hepática mediante la activación de los receptores β-adrenérgicos en los hepatocitos. La necesidad de movilización de sustrato aumenta con el ejercicio prolongado y esto se logra mediante la secreción de epinefrina inducida por el ejercicio que promueve la lipólisis.
estos atletas entrenados en resistencia, el aumento de la respuesta de catecolaminas también se observa después de otros estímulos
inductores de estrés, como la hipoglucemia y la hipoxia. En animales de laboratorio, el ejercicio extenuante regular se asocia con hipertrofia
suprarrenal y, posteriormente, con un mayor contenido total de epinefrina en la médula suprarrenal.
DIFERENCIAS ANATOMICAS MASCULINAS Y FEMENINAS
Las diferencias en la anatomía masculina y femenina (pulmones/tamaño de las vías respiratorias, musculatura, etc.) y fisiología (capilarización muscular, ciclo menstrual, concentraciones de hormonas sexuales) afectan en consecuencia las respuestas de los dos sexos al ejercicio. Por ejemplo, la musculatura femenina (es decir, el diafragma, un músculo respiratorio fuerte) parece ser más resistente a la fatiga provocada por el ejercicio en comparación con la musculatura masculina con una carga de trabajo similar en ejercicios de resistencia de alta intensidad. Hay sólo unos pocos estudios que han examinado el efecto de los estrógenos sobre la secreción de catecolaminas durante el ejercicio.
Cabe mencionar que las mujeres o atletas amenorreicas tienen una respuesta adrenérgica reducida al ejercicio intenso y esto podría afectar su rendimiento al alterar las adaptaciones cardiovasculares y metabólicas al ejercicio. Sin embargo, cuando estas mujeres son tratadas con estrógenos, muestran una mayor secreción de catecolaminas en respuesta a una sola sesión de ejercicio de resistencia en comparación con las mujeres tratadas con placebo. Curiosamente, según algunos estudios, la secreción de catecolaminas durante el ejercicio es ligeramente mayor durante la fase lútea del ciclo menstrual en comparación con la fase folicular, pero se necesita más investigación para investigar las respuestas de las catecolaminas al ejercicio en diferentes fases del ciclo menstrual.
CITOCINAS
PAPEL DE LAS CITOCINAS
El sistema de estrés responde activamente a muchas señales circadianas, neurosensoriales y transmitidas por la sangre. Estas señales incluyen citocinas como el factor de necrosis tumoral (TNF), la interleucina 1 (IL-1) y la interleucina 6 (IL-6), que participan en reacciones inflamatorias mediadas por el sistema inmunitario. En el pasado, hemos demostrado que en humanos, dosis moderadas de IL-6 provocan un aumento en las concentraciones plasmáticas de ACTH y cortisol, muy por encima de las concentraciones logradas con dosis estandarizadas de CRH ovina, un importante estimulador del eje HPA. inducida por el ejercicio de resistencia produce un aumento relativamente elevado de la cortisolemia basal, pero la respuesta del cortisol inducida por el ejercicio es moderada, lo que sugiere el desarrollo de mecanismos adaptativos del eje HPA al estresor crónico repetido. de ejercicio. Tanto una sola sesión como un ejercicio de resistencia regular inducen respuestas máximas de GH similares.
HORMONA DE CRECIMIENTO Y PROLACTINA
• Además de la activación del eje HPA, se sabe que la IL-6 estimula otras dos hormonas: GH y PRL, que en la escala evolutiva también están relacionadas con la respuesta al estrés. • La respuesta de la GH al ejercicio de resistencia está regulada por la hormona liberadora de GH (GHRH), que se secreta en el hipotálamo y actúa sobre las células somatotrópicas de la hipófisis anterior. Diferentes tipos de ejercicio modifican la respuesta de GH inducida por el ejercicio de resistencia. Varios estudios demostraron que las concentraciones de GH aumentan tanto con el ejercicio de resistencia continuo como con el ejercicio
EJE HPA Existen pocos estudios sobre los efectos del HIIE en la regulación del eje HPA. En un estudio reciente, 8 voluntarios masculinos completaron un entrenamiento HIIE de 3 semanas con 9 sesiones HIIE de 4 a 6 series de ciclismo de alta intensidad de 30 s. Una sola sesión de HIIE indujo un aumento en la concentración de cortisol 30 minutos después del ejercicio, volviendo a los niveles basales en 24.
En otro estudio, los participantes realizaron HIIE funcional en el gimnasio a las 7:00 p. m. Mantuvieron un aumento continuo de cortisol salival desde después del entrenamiento hasta las 7:00 a. m., en contraposición a una disminución en la producción de cortisol a las 11:00 p. m., en el horario no. -día de entrenamiento. Sin embargo, en individuos obesos se informó una disminución aguda del cortisol después de una sola sesión de HIIE, en comparación con el entrenamiento de resistencia isoenergético o una combinación de HIIE y entrenamiento de resistencia. Es de destacar que las concentraciones iniciales de cortisol estaban elevadas en estos individuos obesos en comparación con los individuos sanos y de peso normal.
RESUMEN
En resumen, una sola serie de ejercicio de resistencia induce un aumento de cortisol, mientras que la activación regular del eje HPA inducida por el ejercicio de resistencia produce un aumento relativamente elevado de la cortisolemia basal; una sola sesión o ejercicio regular inducen respuestas máximas de GH similares; El entrenamiento HIIE regular reduce las concentraciones basales de cortisol, mientras que la respuesta de catecolaminas se reduce en el HIIE regular en comparación con una sola sesión de HIIE. La respuesta del eje HPA al ejercicio de resistencia depende de la intensidad y el volumen del ejercicio.
Esta revisión resume los efectos de diferentes tipos de ejercicio sobre la función endocrina y los marcadores del sistema inmunológico. Una sola sesión de ejercicio de resistencia induce un aumento de cortisol, mientras que la activación regular del eje HPA inducida por el ejercicio de resistencia produce un aumento relativamente elevado de la cortisolemia basal, pero la respuesta del cortisol inducida por el ejercicio es moderada, lo que sugiere el desarrollo de mecanismos adaptativos del eje HPA al estresor crónico repetido. de ejercicio. Tanto una sola sesión como un ejercicio de resistencia regular inducen respuestas máximas de GH similares.
GRACIAS