Fisiología del Ejercicio. Nutrición, Rendimiento y Salud

Descripcion

Desde su 1.ª edición en 1981, Fisiología del ejercicio. Nutrición, rendimiento y salud ha contribuido a que más de 400 000 estudiantes de pre y posgrado construyan una base científica sólida sobre los principios que rigen la fisiología del ejercicio. Esta 8.ª edición, como la de hace más de 30 años, sigue reflejando el compromiso continuo de los autores por integrar conceptos y la ciencia de las diferentes disciplinas involucradas en el desempeño y regulación de la actividad física, como fisiología, nutrición, bioquímica y bioenergética del ejercicio, medicina, acondicionamiento y rendimiento deportivo y los aspectos de salud relacionados con la realización de actividad física de forma regular.

La obra mantiene su estructura de ocho secciones y una sección introductoria sobre los orígenes de la disciplina. La sección final «En el horizonte» ha cambiado de un apéndice a un capítulo numerado, para situar la biología molecular como componente ya establecido y consolidado en la ciencia del ejercicio físico.

Características destacadas:

• Recuadros «De interés». Insertos de consulta rápida ofrecen contenido relacionado, de investigación actual o de información útil.
• Sección «En un sentido práctico». Secciones con contenido que enlazan conceptos teóricos y habilidades prácticas.
• Testimonios de personajes prominentes. Cada sección se abre con una entrevista a científicos importantes en la investigación contemporánea en
  fisiología del ejercicio.
• Herramientas pedagógicas para enseñanza y aprendizaje. Se incluyen múltiples herramientas disponibles en cada capítulo: objetivos de
  aprendizaje, preguntas de comprensión y reflexión, y recursos en línea.
• Actualización e inclusión de nuevas ilustraciones y figuras. Se han revisado e incluido nuevas figuras e ilustraciones para reflejar conceptos más claros.
• Diseño visual. El contenido se presenta en un formato de lectura amena y comprensible, con múltiples elementos que potencian el mensaje del
  contenido.
• Lecturas recomendadas (en línea). Se ha realizado una selección cuidadosa de los mejores recursos para profundizar el conocimiento obtenido en cada capítulo.
• Recursos en línea. El libro se complementa con múltiples recursos para estudiantes y profesores disponibles a través de nuestra web thePoint, con acceso rápido a los mismos a través de la sección «Recursos adicionales, un vistazo».

Indice

Nutrición: la base del desempeño humano 3
Entrevista con el Dr. David L. Costill

CAPÍTULO 1
Carbohidratos, lípidos y proteínas 7
PARTE 1 • CARBOHIDRATOS 8
Tipos y fuentes de los carbohidratos 8
Ingesta recomendada de carbohidratos 14
Función de los carbohidratos en el cuerpo 14
Dinámica de los carbohidratos durante la actividad física 15
PARTE 2 • LÍPIDOS 18
La naturaleza de los lípidos 18
Tipos y fuentes de lípidos 18
Ingesta recomendada de lípidos 25
Función de los lípidos en el cuerpo 26
Dinámica de la grasa durante la actividad física 27
PARTE 3 • PROTEÍNAS 30
La naturaleza de las proteínas 30
Tipos de proteínas 30
Ingesta recomendada de proteínas 32
Función de la proteína en el cuerpo 33
Dinámica del metabolismo proteínico 33
Balance de nitrógeno 36
Dinámica de la proteína durante la actividad física 37

CAPÍTULO 2
Vitaminas, minerales y agua 41
PARTE 1 • VITAMINAS 42
Naturaleza de las vitaminas 42
Tipos de vitaminas 42
Función de las vitaminas 42
Defi nición de las necesidades de nutrimentos 43
Actividad física, radicales libres y antioxidantes 49
¿El uso de complementos vitamínicos confi ere una ventaja competitiva? 51
PARTE 2 • MINERALES 53
La naturaleza de los minerales 53
Función de los minerales en el cuerpo 53
Calcio 57
La tríada de la atleta: un problema inesperado para las mujeres que entrenan con intensidad 61
Fósforo 63
Magnesio 63
Hierro 64
Sodio, potasio y cloro 67
Minerales y desempeño del ejercicio 68
PARTE 3 • AGUA 72
El contenido corporal de agua 72
Equilibrio hídrico: ingresos contra egresos 74
Requerimiento de agua durante la actividad física 75

CAPÍTULO 3
Nutrición óptima para la actividad física 79
Ingesta de nutrimentos entre las personas físicamente activas 80
Los elementos esenciales de la buena nutrición 85
MyPlate: la guía de alimentación saludable 85
Actividad física e ingesta de alimentos 87
Comida antes de la competencia 92
Comidas de carbohidratos antes, durante y en la recuperación de la actividad física 94
Comidas de glucosa, electrolitos y captación de agua 100
Energía para la actividad física 105
Entrevista con el Dr. John O. Holloszy

CAPÍTULO 4
Valor energético de la comida 109
Medición de la energía de los alimentos 110

CAPÍTULO 5
Introducción a la transferencia de energía 117
Energía: la capacidad para trabajar 118
Interconversiones de energía 120
Trabajo biológico en humanos 121
Enzimas y coenzimas que alteran la velocidad de liberación de energía 124
Hidrólisis y condensación: las bases para la digestión y la síntesis 126

CAPÍTULO 6
Transferencia de energía en el cuerpo 133
PARTE 1 • ENERGÍA DEL ENLACE FOSFATO 134
Trifosfato de adenosina: la moneda de energía 134
Fosfocreatina: el reservorio de energía 136
Oxidación celular 137
Función del oxígeno en el metabolismo energético 140
PARTE 2 • LIBERACIÓN DE ENERGÍA A PARTIR DE DE MACRONUTRIMENTOS 141
Liberación de energía a partir de los carbohidratos 141
Liberación de energía a partir de la grasa 150
Liberación de energía a partir de las proteínas 156
El molino metabólico: interrelaciones entre el metabolismo de
carbohidratos, grasas y proteínas 156

CAPÍTULO 7
Transferencia de energía durante la actividad física 161
Energía inmediata: el sistema ATP-PCr 162
Sistema de energía glucolítico de corta duración (formador de lactato) 162
Energía de larga duración: el sistema aeróbico 163
Espectro de energía de la actividad física 167
Consumo de oxígeno durante la recuperación 168

CAPÍTULO 8
Medición del gasto energético humano 177
Medición de la producción de calor del cuerpo 178
Agua doblemente marcada 184
Cociente respiratorio 185
Índice de intercambio respiratorio (RER) 189

CAPÍTULO 9
Gasto energético humano durante el reposo y la actividad física 191
PARTE 1 • GASTO ENERGÉTICO EN REPOSO 192
Índice metabólico basal y en reposo 192
Concepto de tamaño metabólico 192
Índices metabólicos de los seres humanos: comparaciones de edad y género 193
Cinco factores que afectan el gasto energético diario total 196
PARTE 2 • GASTO ENERGÉTICO DURANTE LA ACTIVIDAD FÍSICA 199
Clasifi cación de las actividades físicas según el gasto energético 199
El MET 200
Índices diarios de gasto energético promedio 200
Costo energético de las actividades domésticas. Industriales y recreativas 202
Frecuencia cardíaca para calcular el gasto energético 202

CAPÍTULO 10
Gasto energético durante la caminata,
el trote, la carrera y la natación 205
Gasto energético bruto contra gasto energético neto 206
Economía del movimiento humano 206
Gasto energético durante la caminata 208
Gasto energético durante la carrera 212
Natación 220

CAPÍTULO 11
Diferencias individuales y medición de capacidades de energía 227
Especifi cidad contra generalidad de la capacidad metabólica y el desempeño de ejercicio 228
Generalidades de la capacidad de transferencia de energía durante el ejercicio 228
Transferencia de energía anaeróbica: los sistemas de energía inmediata y de corto plazo 228
Energía anaeróbica: el sistema de energía de largo plazo 236
Sistemas aeróbicos de entrega y utilización de energía 249
Entrevista con el Dr. Loring B. Rowell

CAPÍTULO 12
Estructura y función pulmonar 253
Área de superficie e intercambio de gases 254
Anatomía de la ventilación 254
Mecánica de la ventilación 255
Volúmenes y capacidades pulmonares 258
Función pulmonar, acondicionamiento aeróbico y rendimiento físico 261
Ventilación pulmonar 261
Variaciones de los patrones de respiración normal 265
Las vías respiratorias durante la actividad física en clima frío 267

CAPÍTULO 13
Intercambio y transporte de gases 269
PARTE 1 • INTERCAMBIO GASEOSO EN LOS PULMONES Y TEJIDOS 270
Concentraciones y presiones parciales de los gases respirados 270
Movimiento de gases en aire y líquidos 271
Intercambio de gases en los pulmones y tejidos 272
PARTE 2 • TRANSPORTE DE OXÍGENO 275
Transporte de oxígeno en la sangre 275
PARTE 3 • TRANSPORTE DE DIÓXIDO DE CARBONO 282
Transporte de dióxido de carbono en la sangre 282

CAPÍTULO 14
Dinámica de la ventilación pulmonar 285
PARTE 1 • REGULACIÓN DE LA VENTILACIÓN PULMONAR 286
Control ventilatorio 286
Regulación de la ventilación durante la actividad física 288
PARTE 2 • VENTILACIÓN PULMONAR DURANTE LA ACTIVIDAD FÍSICA 290
Ventilación y demandas de energía durante la actividad física 290
Costo energético de la respiración 295
¿La ventilación limita la potencia aeróbica y el desempeño de resistencia? 296
PARTE 3 • REGULACIÓN ÁCIDOBASE 298
Amortiguamiento 298
Amortiguadores fi siológicos 300
Efectos de la actividad física intensa 301

CAPÍTULO 15
El sistema cardiovascular 303
Componentes del sistema cardiovascular 304
Hipertensión 315
Respuesta de la presión arterial a la actividad física 318
Alimentación sanguínea del corazón 320
Metabolismo miocárdico 322

CAPÍTULO 16
Regulación e integración cardiovascular 325
Regulación intrínseca de la frecuencia cardíaca 326
Regulación extrínseca de la frecuencia del corazón y la circulación 327
Distribución de la sangre 333
Respuesta integradora durante la actividad física 336
Actividad física después del trasplante cardíaco 337

CAPÍTULO 17
Capacidad funcional del sistema cardiovascular 341
Gasto cardíaco 342
Gasto cardíaco en reposo 343
Gasto cardíaco durante la actividad física 344
Distribución del gasto cardíaco 347
Gasto cardíaco y transporte de oxígeno 348
Ajustes cardiovasculares al ejercicio de la parte superior del cuerpo 352

CAPÍTULO 18
Músculo esquelético: estructura y función 355
Estructura general del músculo esquelético 356
Ultraestructura del músculo esquelético 360
Alineación de las fibras musculares 362
Orientación de actina-miosina 366
Sucesos químicos y físicos durante la acción y la relajación muscular 367
Tipo de fi bra muscular 374
Genes que defi nen el fenotipo del músculo esquelético 379
Diferencias en el tipo de fi bras entre los grupos atléticos 379

CAPÍTULO 19
Control neural del movimiento humano 383
Organización del sistema neuromotor 384
Alimentación del nervio al músculo 391
Características funcionales de la unidad motora 396
Receptores en músculos, articulaciones y tendones: los proprioceptores 400

CAPÍTULO 20
El sistema endocrino: organización y respuestas aguda y crónica a la actividad física 407
Generalidades del sistema endocrino 408
Organización del sistema endocrino 408
Secreciones endocrinas inducidas por el reposo y el ejercicio 414
Hormonas gonadales 425
Entrenamiento de ejercicio y función endocrina 440
Entrenamiento de resistencia y función endocrina 445
Péptidos opiáceos y actividad física 447
Actividad física, enfermedad infecciosa, cáncer y respuesta inmune 449
PARTE DOS
FISIOLOGÍA APLICADA AL EJERCICIO 455
Mejora de la capacidad para transferir energía 457
Entrevista con Bengt Saltin

CAPÍTULO 21
Entrenamiento para lograr potencia anaeróbica y aeróbica 461
Principios del entrenamiento para el ejercicio 462
Cómo afecta el entrenamiento del ejercicio el sistema anaeróbico 464
Cambios del sistema anaeróbico con el entrenamiento 464
Cómo afecta el entrenamiento el sistema aeróbico 464
Factores que afectan las respuestas en el entrenamiento aeróbico 477
¿En cuánto tiempo se percibe el mejoramiento? 484
Conservación del acondicionamiento físico aeróbico logrado 485
Métodos de entrenamiento 486
Sobreentrenamiento: demasiado de algo bueno 490
Actividad física durante el embarazo 491

CAPÍTULO 22
Fuerza muscular: entrenar los músculos para volverse más fuerte 499
PARTE 1 • MEDICIÓN DE LA FUERZA Y ENTRENAMIENTO PARA ADQUIRIR FUERZA 500
Objetivos del entrenamiento de resistencia 502
Medición de la fuerza muscular 502
Diferencias de género en la fuerza muscular 506
Entrenamiento de los músculos para fortalecerlos 509
PARTE 2 • ADAPTACIONES ESTRUCTURALES Y FUNCIONALES PARA EL ENTRENAMIENTO DE FORTALECIMIENTO 528
Factores que modifican la expresión de la fuerza humana 528
Comparación entre las respuestas de varones y mujeres al entrenamiento 535
Efectos en los músculos por la pérdida de condición física 536
Estrés metabólico del entrenamiento para fortalecimiento 537

CAPÍTULO 23
Auxiliares especiales para el ejercicio.
Entrenamiento y rendimiento 543
Un desafío cada vez mayor para lograr una competencia justa 544
En el horizonte 548
PARTE 1 • MEDICAMENTOS CON EFECTOS ERGOGÉNICOS 548
PARTE 2 • ESTRATEGIAS NO FARMACOLÓGICAS CON
EFECTOS ERGOGÉNICOS 571
Rendimiento en el ejercicio y estrés ambiental 593
Entrevista con Barbara Drinkwater

CAPÍTULO 24
La actividad física en altitud media y gran altitud 597
El estrés de la altitud 598
Aclimatación 600
Capacidades metabólicas, fi siológicas y de ejercicio en las alturas 608
Entrenamiento en altitud y rendimiento a nivel del mar 610
Combinación de estancia en altitud con entrenamiento a altitud menor 611

CAPÍTULO 25
Ejercicio y tensión térmica 615
PARTE 1 • MECANISMOS DE TERMORREGULACIÓN 616
Equilibrio térmico 616
Regulación hipotalámica de la temperatura 617
Termorregulación durante la tensión por frío: conservación y producción de calor 617
Termorregulación ante la tensión por calor: pérdida de calor 618
Efectos de la vestimenta sobre la termorregulación 621
PARTE 2 • TERMORREGULACIÓN Y TENSIÓN POR CALOR AMBIENTAL DURANTE LA ACTIVIDAD FÍSICA 626
Actividad física en el calor 626
Mantenimiento del equilibrio hídrico: rehidratación e hiperhidratación 630
Factores que modifi can la tolerancia al calor 632
Complicaciones de la tensión por calor excesiva 635
PARTE 3 • TERMORREGULACIÓN Y TENSIÓN POR FRÍO AMBIENTAL DURANTE LA ACTIVIDAD FÍSICA 637
Actividad física en el frío 637
Aclimatación al frío 639
¿Cuánto frío es demasiado frío? 640

CAPÍTULO 26
Buceo deportivo 643
Historia del buceo, de la antigüedad al presente 644
Relaciones de presión-volumen y buceo a profundidad 652
Snorqueleo y buceo de apnea 653
Buceo con scuba 659
Problemas especiales por la respiración de gases a alta presión 661
Inmersiones a profundidades excepcionales: buceo con mezclas de gases 667
Costo energético de la natación bajo el agua 670

CAPÍTULO 27
Microgravedad: la última frontera 673
El medio ingrávido 674
Perspectiva histórica de la fi siología aeroespacial y medicina 680
Era actual 683
Evaluación médica para seleccionar astronautas 686
Huesos 689
Estrategias de para contramedidas 702
Perspectiva general de las respuestas fi siológicas ante un vuelo espacial 714
Nueva visión de la NASA para el futuro de la exploración espacial 715
Benefi cios prácticos de la investigación en biología espacial 720
Palabras finales 722
Composición corporal, equilibrio energético y control de peso 727
Entrevista con el Dr. Claude Bouchard

CAPÍTULO 28
Valoración de la composición corporal 731
Sobrepeso, exceso de grasa y obesidad, no hay unanimidad para la terminología 732
Índice de masa corporal: un estándar clínico popular 733
Composición del cuerpo humano 738
Técnicas comunes para evaluar la composición corporal 742
Porcentaje promedio de grasa corporal 761
Determinación del peso corporal objetivo 762

CAPÍTULO 29
Complexión, desempeño y actividad física 765
Complexiones de atletas campeones 766
Límite superior de la masa corporal libre de grasa 784

CAPÍTULO 30
Sobrepeso, exceso de grasa (obesidad) y control de peso 787
PARTE 1 • OBESIDAD 788
Perspectiva histórica 788
La obesidad aún es una epidemia mundial 788
Incremento de grasa corporal: un proceso progresivo de largo plazo 792
La genética infl uye en la acumulación de grasa corporal 793
Inactividad física: un componente crucial en la acumulación excesiva de grasa 796
Riesgos de salud por exceso de grasa corporal 797
Criterios para el exceso de grasa corporal: ¿cuánto es demasiada grasa? 801
PARTE 2 • PRINCIPIOS DEL CONTROL DE PESO:
DIETA Y ACTIVIDAD FÍSICA 808
Balance energético: aporte contra gasto 808
Dieta para el control de peso 809
Factores que afectan la pérdida de peso 819
Mayor actividad física para controlar el peso 820
Efectividad de la actividad física regular 823
Recomendaciones de pérdida de peso para los luchadores y otros atletas de poder 830
Aumento de peso: el dilema de los atletas competitivos 830
Ejercicio, envejecimiento exitoso y prevención de enfermedades 835
Entrevista con el Dr. Steven N. Blair

CAPÍTULO 31
Actividad física, salud y envejecimiento 839
Los ancianos de Estados Unidos 840
La nueva gerontología 840
PARTE 1 • ACTIVIDAD FÍSICA EN LA POBLACIÓN 842
Epidemiología de la actividad física 842
PARTE 2 • ENVEJECIMIENTO Y FUNCIÓN
FISIOLÓGICA 848
Tendencias de edad 848
Capacidad de entrenamiento y edad 858
PARTE 3 • ACTIVIDAD FÍSICA, SALUD Y
LONGEVIDAD 859
Actividad física, salud y longevidad 859
La actividad física moderada regular aporta beneficios significativos 860
PARTE 4 • ENFERMEDAD ARTERIAL
CORONARIA 862
Cambios a nivel celular 862
Factores de riesgo para enfermedad arterial coronaria 864

CAPÍTULO 32
Fisiología del ejercicio clínico para rehabilitación cardiovascular, pulmonar y por cáncer 877
El fisiólogo de ejercicio en el ajuste clínico 878
Programas de entrenamiento y certifi cación para los fisiólogos de ejercicio
profesionales 880
Aplicaciones clínicas de la fi siología del ejercicio a diversas enfermedades y
trastornos 880
Oncología 880
Enfermedad cardiovascular 884
Valoración de la enfermedad cardíaca 892
Protocolos para pruebas de esfuerzo 901
Prescripción de actividad física y ejercicio 902
Rehabilitación cardíaca 907
Enfermedades pulmonares 908
Actividad física y asma 916
Enfermedades, discapacidades y trastornos neuromusculares 919
Enfermedad renal 920
Enfermedades y trastornos cognitivos y emocionales 921
En el horizonte 925
Entrevista con el Dr. Frank W. Booth

CAPÍTULO 33
Biología molecular: una visión nueva para la fisiología del ejercicio 929
Evolución histórica de la biología molecular 931
Revolución de las ciencias biológicas 934
El genoma humano 936
Ácidos nucleicos 938
Cómo se replica el ADN 947
Síntesis de proteínas: transcripción y traducción 950
Mutaciones 968
Nuevos horizontes en la biología molecular 978
Investigación sobre el desempeño humano 1002
Un bosquejo del futuro 1006
Entrenamiento en circuito para fortalecimiento 537
Dolor y rigidez musculares 538