Sistema Nervioso y Metabolismo Energético en el Deporte: Funcionamiento y Adaptación

Sistema Nervioso y su Función en el Movimiento

El Sistema Nervioso (SN), según la concepción del hombre como biomáquina de Fidelus, dirige el movimiento. Recibe información, la transporta a un centro nervioso, elabora una respuesta y la hace llegar a los músculos. Por lo tanto, conecta los centros nerviosos con los órganos e integra los estímulos para elaborar una respuesta idónea.

Funciones Principales

• Relación
• Vegetativa

Tipos de Información Recibida

• Exterocepción (c): Información del exterior.
• Propiocepción (ci): Información de la posición y movimiento del cuerpo.
• Interocepción (i): Información del interior del cuerpo.

Componentes del Sistema Nervioso

• Central (SNC): Encéfalo y médula espinal.
• Periférico:
  • Vegetativo: Simpático (S) y Parasimpático (P).
  • Motor.

Células del SNC

Las células principales del SNC son la Glia y la Neurona. Las neuronas son células especializadas divididas en cuerpo, dendritas y axón. El contacto entre neuronas se denomina sinapsis. Se clasifican según su forma, número de prolongaciones y longitud del axón.

Nervios

Los nervios son estructuras periféricas. Son un conjunto de axones recubiertos por diferentes capas de tejido conjuntivo que van desde distintas partes del cuerpo al SNC.

Encéfalo

El encéfalo es la porción del SNC situada en el cráneo. Tiene forma ovoidea, con un polo anterior y otro posterior. Está rodeado por tres membranas: piamadre, aracnoides y duramadre. Se divide en cinco partes:

1. Telencéfalo.
2. Diencéfalo (regulador de impulsos).
3. Mesencéfalo (une).
4. Metencéfalo.
5. Mielencéfalo (rombencéfalo).

Cerebro

El cerebro comprende el telencéfalo y el diencéfalo. Su tamaño y peso varían en función de la edad, el sexo y el tamaño corporal.

Telencéfalo

El telencéfalo consta de dos hemisferios unidos al diencéfalo y entre sí. Presenta profundos entrantes que dividen cada hemisferio en cinco lóbulos. Cada lóbulo tiene entrantes y salientes que dan lugar a las circunvoluciones.

Tallo Cerebral

El tallo cerebral es la unión de los pedúnculos cerebrales con la protuberancia y el bulbo raquídeo.

Médula Espinal

La médula espinal es la continuación del tallo cerebral. Se encuentra en el interior de la columna vertebral, protegida por el líquido cefalorraquídeo y tres membranas. Se extiende desde el atlas hasta la segunda vértebra lumbar, donde se continúa con la cola de caballo. Los nervios raquídeos se encuentran a nivel posterior y anterior. En un corte transversal, se observa la sustancia gris con forma de H. Las astas posteriores reciben información sensitiva y las anteriores, información motriz. A nivel torácico, existe un asta lateral. La sustancia blanca rodea la sustancia gris en toda la periferia.

Sustancia Reticular

En ciertas zonas del SNC, existen muchos cuerpos celulares sin una estructura nuclear definida, sino en forma de red. Se ha estudiado que esta sustancia reticular se extiende por todo el SNC. Sus funciones incluyen:

• Inhibición o ampliación de estímulos.
• Defensa contra el dolor.
• Función intelectiva.

Sistema Nervioso Motor (SNM)

El SNM es el conjunto de nervios que parten del encéfalo y la médula espinal, conectándolos con el resto del cuerpo. Tiene una organización jerárquica en función de quién ordena y realiza los tres tipos de movimientos: reflejos, voluntarios y automáticos.

Sistema Nervioso Vegetativo (SNV)

El SNV se compone de:

• Parasimpático: Nervios craneales y raquídeos.
• Simpático: Región lumbar y torácica.

Teoría de la urgencia: En situaciones de estrés, se activa el sistema simpático, seguido del parasimpático.

Vías de Obtención de Energía (VOE)

La aportación de energía de cada vía metabólica en cada momento depende del O₂, el lactato y el sustrato disponible.

Clasificación de las Vías Energéticas (COON)

• Potencia (Fosfágeno): Hasta 30 segundos.
• Anaeróbica Láctica: Fosfágeno y glucólisis anaeróbica (30-90 segundos y 20-45 segundos).
• Aeróbica-Anaeróbica (Láctico Masivo): Glucólisis anaeróbica y sistema aeróbico. Los niveles de lactato indican la vía predominante (90 segundos - 3 minutos y 45 segundos - 5 minutos).
• Aeróbica: Sistema aeróbico con baja producción de lactato. El sistema aeróbico se estabiliza a partir de los 3 o 5 minutos.
• Aeróbica-Anaeróbica Alterna: Las cuatro anteriores, dependiendo de la intensidad.
• Actividades de Destreza: Predominan los factores neuromusculares sobre los bioenergéticos.

Sistemas Energéticos: Detalles y Aplicaciones

Sistema Anaeróbico Aláctico

Utiliza como sustrato el fosfágeno (ATP y PCr). La degradación ocurre en presencia de O₂, pero sin producir ácido láctico. Las reservas de ATP (la "moneda energética" del músculo) son limitadas y determinadas genéticamente (no entrenables). La PCr ("moneda de reserva") es más abundante y entrenable, y su degradación es más energética.

• Características: Alta potencia, baja inercia, recuperación rápida, utilización rápida (fosfágeno almacenado en el músculo), baja capacidad.
• Aplicaciones: Inicio de la actividad, actividades de corta duración y alta potencia.
• Cualidades Físicas: Velocidad, fuerza máxima y velocidad. Recuperación: 2-5 minutos.

Sistema Anaeróbico Láctico

Utiliza como sustrato la glucosa (libre en sangre o proveniente de la glucogenólisis). Se degrada en ausencia de O₂, produciendo ácido pirúvico que se transforma en ácido láctico, generando energía. El ácido láctico es amortiguado por sistemas tampón intracelulares y, posteriormente, por el sistema tampón bicarbonato extracelular. Cuando estos sistemas se saturan, se alcanza el umbral anaeróbico, apareciendo acidosis muscular y fatiga. El corazón y el hígado pueden generar energía a partir del lactato. Se recomiendan descansos activos después de esfuerzos intensos para eliminar el CO₂ generado en el aclarado de lactato.

• Características: Similares al sistema anaeróbico aláctico.
• Aplicaciones: Fases intensas en deportes colectivos.
• Cualidades Físicas: Resistencia anaeróbica (capacidad y potencia). Recuperación: 1-2 horas.

Sistema Aeróbico

Se produce en presencia de O₂ y sin producción de lactato. Es la vía que obtiene mayor cantidad de energía. Se producen tres procesos energéticos consecutivos:

1. Oxidación de la glucosa.
2. Oxidación de lípidos.
3. Degradación de proteínas.

• Aplicaciones: Fases de intensidad moderada en deportes de equipo, actividades moderadas y de larga duración.
• Cualidades Físicas: Resistencia aeróbica (capacidad y potencia).

Metabolismo de los Hidratos de Carbono

Dos moléculas de ácido pirúvico, en presencia de O₂, pasan por tres procesos:

1. Ciclo de Krebs.
2. Cadena respiratoria.
3. Fosforilación oxidativa (en la membrana mitocondrial).

Estos procesos generan ATP (36-38 moléculas).

Metabolismo de los Lípidos

La oxidación de los ácidos grasos, presentes en pequeñas cantidades en el plasma sanguíneo, ocurre a través de procesos de oxidación-reducción. Por cada ácido graso se obtienen 130 ATP (utilización a partir de los 30 minutos de ejercicio).

Metabolismo de las Proteínas

Las proteínas están compuestas por más de 100 aminoácidos. Algunos aminoácidos, separados de sus grupos, entran en el ciclo de Krebs, y otros se convierten en ácido pirúvico, obteniendo energía en esfuerzos de más de 60 minutos. El rendimiento energético es similar al de los hidratos de carbono. Presentan gran capacidad y rendimiento, pero baja potencia e inercia. La recuperación tarda entre 24 y 38 horas.

Energía, ATP y Metabolismo

Energía: Capacidad para desarrollar un trabajo. Proviene de los nutrientes y es metabolizada en los músculos en forma de calor y energía mecánica a través del ATP.

ATP (Adenosín Trifosfato): Unidad básica de utilización de energía. Permite la formación de puentes cruzados entre miosina y actina, esenciales para la contracción muscular.

Metabolismo: Conjunto de reacciones que tienen lugar en una célula y en el organismo.

• Objetivos:
  • Obtener energía (catabolismo; ejemplo: glucólisis).
  • Obtener biomoléculas (anabolismo).

Umbral Aeróbico: Límite a partir del cual la vía anaeróbica comienza a participar en la producción de energía.