Tema 3: Sistemas Energéticos

Tema 3: Sistemas Energéticos

• El tema abarca el metabolismo y los sistemas energéticos del cuerpo.

Metabolismo

• Se refiere al conjunto de procesos físicos y químicos que ocurren en las células.
• Involucra dos procesos: anabolismo que consume energía y catabolismo que la produce.
• Anabolismo consume energía y usa ATP, construye moléculas complejas y tiene rutas divergentes, incluye procesos de reducción
• Catabolismo produce energía y almacena ATP, degrada moleculas, tiene rutas convergentes e incluye procesos de oxidación

Sistemas Energéticos

• Incluye diferentes vías metabólicas para obtener energía en forma de ATP.
• Se clasifican en función de la presencia o ausencia de oxígeno y del sustrato utilizado.
• Los sistemas energéticos son: anaeróbico aláctico, anaeróbico láctico y aeróbico.
• El metabolismo de los hidratos de carbono, grasas y proteínas también es importante.

Sistema Anaeróbico Aláctico (Fosfágenos)

• 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 se recupera con el descanso entre series.
• Proporciona energía al inicio de la actividad y en ejercicios breves y explosivos de hasta 20 segundos.
• Produce 1 ATP por molécula/ciclo

Metabolismo de los Hidratos de Carbono

• La glucosa se transforma en piruvato a través de la glucólisis.
• En condiciones anaeróbicas, el piruvato se convierte en lactato en el citosol.
• En condiciones aeróbicas, el piruvato entra en la mitocondria para el ciclo de Krebs y la fosforilación oxidativa.

Sistema Anaeróbico Láctico

• Se le conoce como glucolisis anaeróbica.
• El lactato producido en el músculo puede ir al hígado.
• En ejercicios se activan catecolaminas y glucagón e inhibe la Insulina.
• El sistema glucolítico genera 4 ATP.
• Este sistema se usa en ejercicios de intensidad moderada de hasta 2 minutos.

Regulación del Lactato

• Si la demanda energética es alta disminuye el Ph y se acidifica el medio
• Para evitar lo anterior, se debe bajar la intensidad de la actividad física
• La mayor parte del lactato producido se reutiliza (90%), y el resto va al hígado (10%).
• En el ciclo de Cori, el lactato se utiliza para obtener glucosa y glucógeno.

Sistema Aeróbico

• El piruvato entra en la mitocondria para el ciclo de Krebs.
• Las fases de la glucólisis mitocondrial u oxidativa son: glucolisis citosólica, transformación del piruvato en acetil-CoA, entrada de acetil-CoA en el ciclo de Krebs y fosforilación oxidativa.
• El sistema aeróbico utiliza hidratos de carbono, grasas y proteínas como combustible.
• En la vía aeróbica, el piruvato entra a la mitocondria y genera CO2 y O2

Ciclo de Krebs

• Es un ciclo irreversible que oxida el Acetil CoA para generar energía.
• Produce casi todo el CO2 del tejido humano.
• Es fuente de coenzimas que impulsan la producción de ATP en la cadena respiratoria.
• Dirige el exceso de energía en la síntesis de ácidos grasos.
• Proporciona precursores utilizados en la síntesis de proteínas.

Fosforilación Oxidativa

• Implica dos procesos: oxidación donde se liberan H+ y son aceptados por el O2, y fosforilación, donde se incorpora un grupo fosfato al ADP para formar ATP.
• El producto final es CO2, H2O y ATP.
• El sistema aeróbico, a parte de glucógeno produce 36 ATP.
• Se usa en ejercicios de intensidad moderada de hasta 20 minutos.

Metabolismo de Lípidos

• Las grasas son la principal reserva energética.
• Incluyen fosfolípidos, colesterol, triglicéridos y ácidos grasos.
• El Glicerol y los ácidos grasos son la fuente ppal. de energía.
• Los triglicéridos se almacenan en el tejido adiposo y en las células musculares después de la esterificación.
• Las grasas se almacenan en forma de triglicéridos en los adipositos, y deben perder H2O para ser utilizadas.
• La adrenalina (catecolaminas) y la contracción muscular activan la lipoproteína-lipasa en el tejido muscular.

Utilización de las Grasas

• Un ácido graso libre se une al CoA para formar Acil-CoA, que entra en la mitocondria gracias a la carnitina.
• Dentro de la mitocondria, la B-oxidación divide el ácido graso en fragmentos de carbono (Acetil CoA).
• Las grasas se utilizan entre el reposo y el 65% del VO2 máx.
• Se obtienen del tejido adiposo, las lipoproteínas circulantes LDL y los triglicéridos musculares.

Metabolismo de las Proteínas

• La función principal es estructural y de transporte.
• Solo en el 6% de los casos sirven como sustrato energético, en ejercicios de larga duración y alta intensidad, desnutrición y uso endógeno para reparación de tejidos. La ingesta diaria es de 60gr.
• Para utilizar proteínas es necesario separar el grupo amino.
• El organismo utiliza 20 aminoácidos, 18 pueden convertirse en glucosa en el hígado y 2 son cetogénicos.
• El músculo utiliza los aminoácidos como sustrato energético, o los libera al plasma para que el hígado los use como precursor de glucosa.
• Los aminoácidos no esenciales son sintetizados por el hígado, y los esenciales se obtienen de la dieta.

Utilización de Proteínas

• El grupo amino se convierte en urea y se elimina por la orina.
• El grupo ácido se convierte en Acetil CoA.
• En la cetoacidosis, los ácidos grasos libres y las proteínas desaminadas se acumulan en la sangre.

Glosario

• Glucólisis: Transformación de glucosa en piruvato.
• Gluconeogénesis: Formación de glucosa a partir de precursores no glucídicos como alanina, lactato y glicerol.
• Glucogénesis: Ruta anabólica que da lugar a la síntesis de glucógeno.

Interacción de los Sistemas Energéticos

• A mayor intensidad, mayor uso de HC (glucógeno muscular).
• Se activan las fosfatasas y se inhiben las hexoquinasas y las lipasas.
• En entrenados, el 60% de la energía proviene de la degradación de grasa proveniente del triglicérido muscular.

Duración del Ejercicio

• A mayor duración, mayor implicación de las grasas.
• En ejercicios de larga duración se enlentece la glucogenólisis y la entrada de glucosa.
• Cuanto más entrenda esté un sujeto, mas lento será en producir lactato

Nivel de Glucógeno antes y después del Ejercicio

• Las dietas ricas en HC complejos y de asimilación lenta retrasan la aparición de la fatiga.
• Una comida antes del ejercicio ayuda a ahorrar glucógeno hepático y evitar la hipoglucemia.
• El glucógeno hepático se rellena a un ritmo de 10 gramos por hora.