Sistemas Energéticos del Cuerpo

Tema 3: Sistemas Energéticos

• El tema abarca los sistemas energéticos del cuerpo.
• Se explorará el metabolismo y los sistemas energéticos, incluyendo el metabolismo de carbohidratos, grasas y proteínas.

Metabolismo

• El metabolismo se refiere a todos los procesos químicos que ocurren en el cuerpo para mantener la vida.
• El anabolismo consume energía para construir moléculas complejas.
• El catabolismo produce energía al descomponer moléculas complejas
• El Anabolismo es una ruta divergente y un proceso de reducción.
• El Catabolismo son rutas convergentes y procesos de oxidación.

Sistemas Energéticos

• Los sistemas energéticos incluyen:
  • Anaeróbico aláctico (sistema de los fosfágenos): No requiere oxigeno y no produce ácido láctico.
  • Anaeróbico láctico: No requiere oxigeno y produce ácido láctico.
  • Aeróbico: Requiere oxigeno

Sistema Anaeróbico Aláctico (Fosfágenos)

• Este sistema utiliza ATP y fosfocreatina (PC) para generar energía rápidamente.
• La creatina aumenta la concentración basal de PC y la resíntesis constante de ATP.
• El sistema anaeróbico aláctico provee energía para actividades breves y explosivas, durando hasta 20 segundos y produciendo 1 ATP por ciclo.

Metabolismo de los Hidratos de Carbono

• La glucólisis, que convierte glucosa en ATP
• En condiciones anaeróbicas, produce piruvato que se convierte en lactato
• En condiciones aeróbicas, entra en el ciclo de Krebs.
• En el ejercicio, se activan las catecolaminas y el glucagón, inhibiendo la insulina.
• La primera fase de la glucólisis invierte energía, mientras que la segunda fase produce energía.
• Durante alta demanda energética y rápida, el pH disminuye, acidificando el medio, lo que requiere bajar la intensidad.
• El Lactato producido se reutiliza en un 80 a un 90 % y el resto se va al Hígado.
• El ciclo de Cori usa lactato para obtener glucosa y glucógeno
• Mediante GLUT 4, que se activa con el calcio, se mantiene la glucemia en sangre.

Glucólisis Anaeróbica

• La glucólisis anaeróbica ocurre en el citosol.
• El lactato es un indicador indirecto de acidosis, por lo que mas lactato indica mas acidez.
• Un ejercicio de intensidad moderada realizado durante dos minutos utiliza la glucólisis para producir 4 ATP.

Umbral Láctico

• El umbral láctico es la intensidad de ejercicio en la que el lactato en sangre aumenta progresivamente.
• Se solapan los sistemas, pero predomina el cítosolico.

Fases de la glucólisis mitocondrial u oxidativa

• Glucólisis citosólica transforma la glucosa en piruvato.
• El piruvato se transforma en acetil-CoA.
• El acetil-CoA entra en el ciclo de Krebs.
• La fosforilación oxidativa fosforila el ADP y oxida los iones de Hidrógeno a lo largo del proceso glucolítico.

Vía Aeróbica

• Transforma el piruvato en acetil-CoA gracias a la enzima piruvato deshidrogenasa.
• El piruvato entra en la mitocondria y en el ciclo de Krebs, produciendo CO2 y O2

Ciclo de Krebs

• Es un ciclo irreversible que oxida el acetil CoA para generar energía.
• La mayoria del CO2 del tejido humano se debe al ciclo de Krebs.
• La respiracion celular, la produccion de ATP y la síntesis de ácidos grasos y proteinas se deben al ciclo de Krebs.

Fosforilación Oxidativa

• Proceso de oxidación libera iones de Hidrógeno.
• Se incorporan grupos de fosfato al ADP, formando ATP, CO2 y agua

Sistema Aeróbico

• Capaz de generar 37 ATP si es de glucógeno.

Metabolismo de las Grasas

• Las grasas incluye fosfolípidos, colesterol, triglicéridos y ácidos grasos.
• Los ácidos grasos y el glicerol son la principal fuente energética que se almacena como triglicéridos en adipocitos y células musculares.
• Las grasas se almacenan en forma de triglicéridos en los adipositos. El acido graso debe perder agua.

Lipólisis

• La adrenalina y la contracción muscular activan la lipoproteína lipasa en el tejido muscular.
• Los triglicéridos se descomponen en glicerol y ácidos grasos mediante la lipasa.
• En la mitocondria, la B-oxidación oxida el radical acilo para dividir el ácido graso en fragmentos de Acetil CoA
• El sistema utiliza entre el reposo y el 65% VO2 max generando 400 ATP.
• Por medio de B-oxidación el triglicerido se convierte en glicerina y ácidos grasos.

Carnitina

• Ayuda los ácidos grasos a entrar en la mitocondria.

Metabolismo de las Proteínas

• Las proteínas tienen función estructural y transportadora
• Solo en un 6% de los casos, las rutas metabólicas de las proteinas sirven de sustrato energético.
• Las proteínas se gastan entre 20 y los 30 gramos diarios, con una indesta de 60 gramos al día.
• En ejercicos de larga duración (+1 hora) y alta intensidad se usa de combustible.
• En desuntrición se usa proteína contráctiles como sustrato energético
• En uso endógeno, se reparan tejidos como uñas, músculos, y huesos.
• Para utilizar proteínas con fines energéticos, es necesario separar el grupo amino de los aminoácidos. Son 20 aminoácidos.
• En ayunos prolongados, las proteinas pueden generar acídos grasos libres debido a la lipogénesis.
• Aminoácidos no esenciales son sintetizados por el hígado
• Aminoácidos esenciales no son sintetizados por el hígado, así que deben ser adquiridos mediante la dieta.
• El grupo amino forma urea que es expulsada mediante la orina y el grupo àcido forma Acetil CoA mediante el ciclo de Krebs.
• Cetoacidosis: acumulación de ácidos grados libres y proteinas desaminadas en la sangre.
• Gluconeogénesis: Formación de glucosa a partir de un precursor que no sea HC, sino alanina, lactacto o glicerol.
• Glicolisis: Glucosa se transforma en Piruvato.
• Glucogénesis: Ruta anabólica que origina la síntesis del glucógeno.

Esquema general de energía

• En general, todos los nutrientes diferentes se usan por una célula muscular.
• Sangre, acidos grasos, glucosa y alanina contribuyen a la obtención de energia.
• Ocurre el beta-oxidación.
• Ocurre el Acetil CoA.
• Ocurre el ciclo de Krebs.

Interacción de los Sistemas Energéticos:

• La relación entre el porcentaje de ATP suministrado y los diferentes sistemas energéticos.
• Según la intensidad, habrá mayor numero de HC.
  • A más intensidad, más HC.
  • A 85 % glucógeno muscular para ahorrar glucosa sanguínea.
  • Se activan las fosfatasas.
  • Se inhiben las hexoquinasas.
  • Se inhiben las lipasas.
  • A 60% grasa, del triglicérido muscular en entrenados.

Duración:

• Entre mayor la duración, mayor la implicación de las grasas.

Condición física del sujeto:

• Las personas entrenadas puede haber más intensidad con metabolismo lento.
  • Por lo tanto, se ahorra glucógeno .
  • El Lactato aparece más tarde.
  • La curva de lactato se desplaza hacia la derecha en la medida en que más entrenada esté la vía aeróbica.

Interacción de sistemas energéticos

• Interacción de sistemas energéticos con HC pre/ post ejercicio.
• Las dietas ricas en HC complejos de asimilación lenta retrasan la aparición de fatiga.
• Una comida antes del ejercicio ayuda a ahorrar glucógeno hepático y ayuda a no entrar en hipoglucemia.
• El glucógeno hepático se rellena a ritmo 10gr/ hora.