FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES DEPARTAMENTO DE CIENCIAS QUÍMICAS

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DEPARTAMENTO DE CIENCIAS QUÍMICAS

Código-Materia: 26115 – Química del deporte

Requisito: N/A

Programa – Semestre: Electiva de Ciencias Naturales

Período académico: 2016-2

Intensidad semanal: 3 horas de teoría con prácticas deportivas y laboratorio

Créditos: 3

DESCRIPCIÓN GENERAL DEL CURSO

Una de las ramas de la química, la bioquímica, estudia los procesos químicos en los seres vivos. Como tal, esta disciplina está estrechamente relacionada con la base de la vida: las moléculas que componen las células de los tejidos como los músculos, las moléculas que catalizan las reacciones químicas de la digestión, el proceso metabólico para suministrar energía, entre otras. Es una materia fundamental dentro de las ciencias básicas pues ayuda a comprender los principios fisiológicos del funcionamiento de los seres vivos y su aplicación directa con el rendimiento físico.

Los avances de la química están presentes en prácticamente todas las actividades de la sociedad de nuestros días y, evidentemente, también en el deporte. Aspectos tales como los nuevos materiales, la biomecánica, la nutrición equilibrada o la protección de la salud se benefician del uso racional de la misma. Sin embargo, a menudo relacionar química y deporte conlleva una cierta connotación negativa al asociar la ingesta de productos químicos como una manera de incrementar artificialmente el rendimiento deportivo. Sin embargo, y en mucha mayor proporción, la propia química es la herramienta que permite luchar contra esta actividad indeseable que atenta contra la ética médica y deportiva. Esto es, control antidopaje.

Desde hace más de treinta años, los avances en la química han permitido formular nuevas bebidas de hidratación y de recuperación, y mejor aún, se ha afrontado con éxito la detección de fármacos y drogas en el ámbito deportivo gracias a métodos de aislamiento y separación química, siendo posible señalar la presencia de productos dopantes entre los millares de sustancias presentes en orina y sangre. También, el desarrollo en la tecnología y nuevos materiales sintéticos, ha facilitado la fabricación de novedosos implementos deportivas, entre los que se encuentran los uniformes, diversos tipos de calzado, materiales de protección, los instrumentos utilizados en cada práctica y hasta un mejoramiento potencial de las instalaciones y pistas requeridas en cada disciplina. En este sentido, la química ha sido uno de los más potentes motores para el desarrollo y aplicabilidad de nuevos materiales, y sus publicaciones han marcado un desarrollo importante en el avance del deporte.

OBJETIVOS Objetivo General:

Describir los procesos químicos de la actividad física tanto en la adaptación del cuerpo a un esfuerzo físico, como en el ámbito nutricional, los tipos de entrenamiento y las diversas rutas bioquímicas para la obtención de energía. Adicionalmente, relacionar los aportes de la química al deporte para el mejoramiento de la fisionomía del atleta y sus contribuciones tecnológicas que aumentan el rendimiento.

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De formación académica: Bioquímica.

 Describir las diferentes pruebas para catalogar el rendimiento físico de un atleta.

 Emplear conceptos de trabajo, fuerza, potencia y energía con los principios de la termodinámica aplicada a los seres vivos.

 Describir a nivel molecular las principales rutas metabólicas anabólicas y catabólicas.  Relacionar la estructura y la función de biomoléculas.

 Describir las principales rutas bioquímicas relacionadas con los carbohidratos y como estas se regulan.

 Establecer la importancia de la estructura y función de los lípidos presentes en los seres vivos.  Describir de manera general el metabolismo y su relación con hormonas.

 Describir la estructura básica de un aminoácido, los tipos de aminoácidos presentes en la naturaleza y sus propiedades fisicoquímicas.

 Reconocer los principales monosacáridos, disacáridos y polisacáridos de importancia bioquímica, sus estructuras y funciones.

 Diferenciar los diferentes tipos de tejidos musculares y describir el mecanismo de contracción muscular.

Sustancias beneficiosas y prohibidas en el deporte: Doping.

 Describir el papel que juegan las diferentes vitaminas en el metabolismo.  Catalogar las sustancias que estimulan a un mayor rendimiento deportivo.  Reconocer que tipo de aminoácidos se encuentran en bebidas deportivas.  Describir el efecto de la acidez sanguínea en el rendimiento deportivo.

 Describir las ventajas y desventajas de una hidratación correcta su relación con la transpiración.  Describir lo que es el dopaje y como este ha cambiado con el tiempo.

 Catalogar algunas sustancias prohibidas en y fuera de competición.

 Describir algunas técnicas de química analítica para la detección y control de dopaje.  Analizar el efecto químico de las bebidas de hidratación.

Química de materiales y nuevas tecnologías en el deporte

 Describir la estructura de diversos materiales como la lycra, fibra de carbono, teflón, entre otros.  Catalogar los materiales de los que están compuestos los uniformes y equipos de los deportistas.  Describir los materiales y reacciones envueltas en deportes de tiro. Describir los conceptos de

densidad, flotabilidad y el efecto de las sales en solución en deportes acuáticos.

 Describir químicamente de qué está compuestos los escenarios deportivos, tanto las instalaciones como las superficies sintéticas.

De formación en valores y capacidades:

Al terminar el curso cada estudiante habrá tenido la oportunidad de reflexionar sobre los siguientes valores, así como de desarrollar estas capacidades:

 La perseverancia y la autonomía, resolviendo los ejercicios propuestos en cada tema de estudio.  La capacidad crítica para poner a prueba las teorías científicas a nivel teórico o experimental.  La curiosidad intelectual y la capacidad de análisis, tratando de explicar los resultados teóricos y

experimentales y la relación entre estos, así como la aplicación o extensión de los conceptos en otros campos científicos o tecnológicos.

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de laboratorio, cumplimiento de las normas de higiene y seguridad en el laboratorio.

 La honestidad, al reportar los resultados de la practica sin ninguna alteración independiente de si el experimento funcionó o no.

 La capacidad de trabajo bajo presión, ya que la práctica de laboratorio debe terminarse en un tiempo determinado para poder reportar la totalidad de sus resultados.

Objetivos Terminales:

Al finalizar el semestre el estudiante estará en capacidad de:  Describir la estructura y función de las proteínas.

 Describir los principios de la termodinámica aplicada a los seres vivos.

 Reconocer las principales vías metabólicas de carbohidratos, lípidos, aminoácidos y ácidos nucleicos.

 Integrar los conocimientos del metabolismo anabólico y catabólico.

 Usar su capacidad de observación y de análisis para resolver informes de laboratorio llegando a conclusiones sobre los resultados experimentales.

METODOLOGÍA

Los temas se desarrollarán durante el semestre siguiendo la metodología del aprendizaje activo. Tal como está planificado en el programa del curso, al final de la clase el profesor asigna las lecturas y tareas que el estudiante debe preparar para la clase siguiente. Al comienzo de la clase el estudiante presentará una comprobación de lectura corta o entregará la tarea que le haya sido asignada.

Actividades del estudiante Antes de la clase:

El estudiante deberá preparar los temas asignados por el profesor, lo que incluye:

 Estudiar el material asignado en la programación del curso, tanto para la clase teórica como para el laboratorio.

 Resolver las tareas, preguntas y ejercicios contenidos en el material del curso (teoría y laboratorio) y lo asignado adicionalmente por el profesor durante el semestre.

Durante la clase:

El estudiante deberá:

 Plantear las dudas que le quedaron durante su proceso de estudio del tema a tratar.

 Participar activamente en las actividades de la clase de acuerdo con los temas desarrollados durante la misma.

 Trabajar en la solución de los problemas y ejercicios propuestos.  Cumplir a cabalidad con las normas de seguridad en el laboratorio.

 Elaborar un pre-informe al final de la práctica de laboratorio, según lo requiera el profesor.

Después de la clase:

El estudiante deberá:

 Establecer las relaciones entre los temas tratados en la clase y el conocimiento previamente adquirido.

 Analizar los resultados obtenidos en la práctica de laboratorio e integrarlos con los conceptos adquiridos en la clase teórica.

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actividades asignadas.

 Realizar el informe de laboratorio, después de la práctica realizada, según los lineamientos y requerimientos dados por el profesor.

EVALUACIÓN

La nota teórica consiste de:

- Un examen parcial de la unidad 1: 30%

- Comprobaciones de preparación previa en forma de quiz no avisados y talleres en clase: 25% - Exposición en grupo de unidad 2 y 3 acerca de una disciplina deportiva específica: 30% - Dos informes de laboratorio valor porcentual: 10%

- Dos quices de entrada al laboratorio: 5%

Normas de convivencia

 Puntualidad. La clase comienza a la hora en punto. Tiene 5 minutos de gracia periodo después del cual debe considerar si entrar o no a la clase.

 Respeto ante sus compañeros y el profesor. Toda pregunta o comentario son válidos y nunca debe ser objeto de burla.

 El uso de tecnologías como celulares y computadores debe evitarse durante todo el periodo de la clase.

 Traer una actitud crítica y de aprendizaje a clase, habiendo hecho las lecturas previas asignadas.  Las prácticas de laboratorio requieren que el estudiante utilice bata de laboratorio, gafas, guantes

y utilice ropa adecuada para la práctica.

 Los test de aptitud física se realizarán a los estudiantes que por voluntad propia acepten realizar las pruebas.

Materiales y recursos necesarios para el curso:

Laboratorio, materiales y reactivos de las prácticas: -Determinación de proteína por el método de Bradford. -Valoración de glucosa y ácido láctico en suero y/o plasma.

Instalaciones deportivas de la universidad (Coliseo) para test de rendimiento deportivo.

BIBLIOGRAFÍA Libro de texto guía:

Exercise, sport, and bioanalytical chemistry. Principles and practice. A. C. Hackney, 1 Ed.

Otros libros de texto:

Bioquímica: Las bases moleculares de la vida. Autores: T. McKee y J. R. McKee, 7 Ed. Fisiología y metodología del entrenamiento. V. Billat, 1 Ed.

Fisiología del esfuerzo y del deporte. J. H. Wilmore y D. L. Costill, 5 Ed. Fisiología de ejercicio. J. López y A. Fernández. 3 Ed.

Doping in elite sport. The politics of drugs in the olympic movement. W. Wilson y E. Derse. 1 Ed. Doping in sports. C. N. Burns. 1 Ed.

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Semana Fecha Tema/Actividad Espacio

1 05/08

Clase Introductoria del curso.

Generalidades de la química en el deporte. Significado de pruebas físicas.

Normas de bioseguridad en el laboratorio.

Laboratorio

2 12/08

Pruebas de aptitud física (inicial).

Peso, talla, Porcentaje de grasa, % de masa magra. Test de flexibilidad, estabilidad, equilibrio y coordinación. Presión arterial.

Determinación de VO2Max (test de Course-Navette).

Área deportiva Coliseo

3 19/08

Clase unidad 1

Fuerza, trabajo, potencia y energía.

Termodinámica aplicada a seres vivos: ATP como fuente de energía. Salón de clase 4 26/08 Clase unidad 1 Metabolismo. Catabolismo y anabolismo. Salón de clase 5 02/09 Clase unidad 1

Proteínas. Aminoácidos. Carbohidratos. Lípidos. Salón de clase 6 09/09 Laboratorio de determinación de proteínas Laboratorio

7 16/09

Clase unidad 1 Esteroides.

Tipos de tejidos musculares.

Salón de clase

8 23/09

Clase unidad 1

Respiración celular y rendimiento deportivo. Nutrición aplicada a la actividad física.

Salón de clase

9 30/09 Laboratorio de determinación de glucosa y ácido

láctico en sangre. Laboratorio 10 07/10 Examen parcial de unidad 1 Salón de clase

11 14/10

Clase unidad 2

Sustancias beneficiosas en prácticas deportivas. Vitaminas en el metabolismo.

Suplementos deportivos.

Bebidas deportivas: hidratación, recuperación, aminoácidos, electrolitos.

Ácidos y bases: cambios de pH en actividad física.

Salón de clase

12 21/10

Clase unidad 2

Doping: Definición y sustancias utilizadas para dopaje. Determinación y control de doping.

Salón de clase

13 28/10

Clase unidad 3

Materiales y fibras: tipos de materiales para uniformes y equipamiento deportivo.

La química en el desarrollo de nuevas tecnologías en el deporte. Zapatos y balones.

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14 04/11

Clase unidad 3

Materiales de protección

Materiales de instalaciones deportivas y superficies sintéticas.

Equipos y tecnologías de deportes aéreos, de deslizamiento y de tiro.

Salón de clase

15 11/11

Pruebas de aptitud física (Final).

Peso, talla, Porcentaje de grasa, % de masa magra. Test de flexibilidad, estabilidad, equilibrio y coordinación. Presión arterial.

Determinación de VO2Max (test de Course-Navette).

Área deportiva Coliseo

16 18/11

Exposiciones de investigación (Grupos): Química aplicada a un deporte específico.

Atletas representativos, casos de doping y sustancias utilizadas, materiales y tecnologías utilizadas.