Sistemas Energéticos y Metabolismo

Tema 3: Sistemas Energéticos

• Este tema cubre los sistemas energéticos y el metabolismo en el contexto de la fisiología del ejercicio.

Metabolismo

• Metabolismo es uno de los temas centrales a tratar.
• El anabolismo consume energía (usa ATP) para construir moléculas complejas a través de rutas divergentes y procesos de reducción.
• El catabolismo produce energía (almacena ATP) al degradar moléculas complejas mediante rutas convergentes y procesos de oxidación.

Sistemas Energéticos

• Los sistemas energéticos que se abordarán son el anaeróbico aláctico, anaeróbico láctico, y aeróbico.
• El metabolismo de los hidratos de carbono, grasas y proteínas es importante para ejercicios de alta y baja intensidad.

Anaeróbico Aláctico (Sistema de los Fosfágenos)

• Este sistema utiliza ATP y fosfocreatina (PC) para proporcionar energía.
• La creatina aumenta la concentración basal de fosfocreatina y su resíntesis, facilitando la recuperación entre esfuerzos.
• Este sistema provee energía para ejercicios breves y explosivos de hasta 20 segundos, generando 1 ATP por ciclo.

Anaeróbico Láctico

• En este sistema, la glucosa se transforma en glucólisis anaeróbica o citosólica, produciendo ATP, dependiendo de las necesidades energéticas y de la capacidad oxidativa mitocondrial.
• La glucólisis anaeróbica ocurre en el citosol, mientras que la glucólisis mitocondrial es oxidativa y aeróbica.
• Durante el ejercicio, se activan las catecolaminas y el glucagón, inhibiendo la insulina.
• El proceso de glucólisis incluye varias fases y enzimas, como la hexoquinasa, fosfoglucosa isomerasa, y piruvato quinasa.
• El lactato producido es un indicador indirecto de acidosis; a mayor lactato, mayor acidez.
• El lactato puede ser reutilizado (90%) o enviado al hígado (10%).
• En el ciclo de Cori, el lactato se utiliza para obtener glucosa y glucógeno.
• Este sistema genera 4 ATP por ciclo y es utilizado en ejercicios de intensidad moderada de hasta 2 minutos.
• La valoración del lactato en sangre durante el ejercicio sirve como indicador para administrar cargas y adaptar el programa de ejercicios.
• La necesidad de bajar la intensidad durante el ejercicio se presenta cuando se disminuye el PH.
• El umbral láctico es la intensidad de ejercicio asociada al inicio de aumento progresivo de lactato en sangre y activa la glucólisis.

Aeróbico

• En la vía aeróbica, el piruvato entra en la mitocondria y participa en el ciclo de Krebs, generando CO2 y H2O.
• La glucólisis aeróbica genera 36 ATP, o 37 si es de glucógeno, para ejercicios de intensidad moderada de hasta 20 minutos.
• Los atletas entrenados utilizan mejor las grasas, permitiendo ahorrar glucógeno y retrasar la aparición del lactato.

Ciclo de Krebs

• Es un ciclo irreversible que oxida Acetil CoA para generar energía.
• Produce la mayor parte del CO2 en los tejidos humanos y es una fuente de coenzimas para la producción de ATP en la cadena respiratoria.
• Durante la fosforilación oxidativa, se liberan H+ que son aceptados por el O2 y se incorpora un grupo fosfato al ADP para formar ATP, generando CO2, H2O y ATP.

Metabolismo de las Grasas

• Las grasas son la principal reserva de energía y se consumen principalmente hasta el 65% del VO2 max.
• Las grasas se almacenan en forma de triglicéridos en los adipositos.
• Los ácidos grasos se almacenan en el tejido adiposo y células musculares en forma de triglicéridos.
• 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.
• Para convertirse en energía, el ácido graso libre se une a la CoA y entra en la mitocondria con la ayuda de la carnitina.

Metabolismo de las Proteínas

• Las proteínas tienen función estructural y transportadora, sirviendo como sustrato energético solo en un 6% de los casos.
• Se utilizan en ejercicios de larga duración y alta intensidad cuando se agota el glucógeno, también en casos de desnutrición.
• El catabolismo de las proteínas incluye su desaminación, produciendo un grupo amino y un grupo ácido, donde los aminoácidos esenciales se adquieren en la dieta.
• Para utilizar las proteínas con fines energéticos, es necesario separar el grupo amino de los aminoácidos.
• En ayunos prolongados puede producirse ácido grasos libres, dado la lipogénesis del hígado.
• Si la ingesta de glucosa es mayor a la liberación, se puede producir hipoglucemia.

Interacción de los Sistemas Energéticos

• Los conceptos clave incluyen glicólisis (glucosa → piruvato), gluconeogénesis (formación de glucosa a partir de precursores no HC como alanina, lactato, glicerol), y glucogénesis (síntesis de glucógeno).
• A mayor intensidad del ejercicio, mayor el uso de hidratos de carbono almacenados en el glucógeno muscular.
• A mayor duración, mayor implicación de las grasas y disminuida a la glucogenólisis.
• Las personas entrenadas pueden realizar más intensidad con metabolismo lento, ahorrando glucógeno y retrasando la aparición de lactato.
• Una dieta rica en carbohidratos complejos retrasa la fatiga y ahorra glucógeno hepático, previniendo la hipoglucemia.
• El glucógeno hepático se rellena a un ritmo de 10 gramos por hora.