Para el mantenimiento de las funciones vitales y el movimiento muscular se hace necesaria la utilización de energía, la cual la extraemos de los nutrientes contenidos en los alimentos que consumimos. Estos nutrientes sufren un proceso de degradación para dar en última estancia energía utilizable para el organismo.
Concretamente, el sistema muscular abarca una gran parte de esta energía, ya que la necesita para llevar a cabo las pertinentes contracciones musculares para el movimiento voluntario, en definitiva, la actividad física.
Hay tres conceptos clave en el estudio de los sistemas energéticos. Entendemos por metabolismo al conjunto de reacciones bioquímicas y procesos físico químicos que ocurren en nuestro organismo. Todas las reacciones del metabolismo están reguladas por enzimas, que son específicas para cada metabolito inicial o sustrato y para cada tipo de transformación. Las sustancias finales de una vía metabólica se denominan productos. Las conexiones existentes entre diferentes vías metabólicas reciben el nombre de metabolismo intermediario.
Se pueden considerar dos fases en el metabolismo. Una de degradación de materia orgánica o catabolismo y otra de construcción de materia orgánica o anabolismo.
Es el conjunto de procesos que se encargan de formar estructuras complejas a través de otras más sencillas, para lo que será necesario el aporte de energía. Las reacciones anabólicas se caracterizan por:
Es la obtención de sustancias sencillas a través de otras más complejas, con la consiguiente liberación de energía. Por tanto, es a través de rutas catabólicas como vamos a obtener la energía necesaria de los nutrientes para el resto de funciones del organismo dependientes del aporte energético.
Las reacciones catabólicas se caracterizan por:
El ejercicio físico requiere de esta energía para poder llevarse a cabo, por lo que va a conllevar a una serie de adaptaciones orgánicas para hacer más eficiente la utilización de energía. Estas adaptaciones se darán a nivel metabólico, circulatorio, cardiaco, respiratorio, sanguíneo o n el medio interno.
Por tanto, el catabolismo sufrido por los nutrientes energéticos para liberar energía va a transformar estos nutrientes en sustancias más sencillas y a través de este proceso se irá generando energía aprovechable por el organismo.
Primero los macronutrientes complejos se degradan en sus monómeros (proteínas en aminoácidos, glúcidos en monosacáridos y grasas en ácidos grasos libres). Es a partir de aquí donde en las sucesivas divisiones en sustancias más sencillas se irá liberando esa energía esa que utilizaremos para otros procesos. La sustancia común a casi todos los nutrientes degradados es el Acetil-Coenzima A, la cual sufrirá una serie de transformadores para obtener a través de mayor parte de la energía.
Es la moneda de cambio energético universal del organismo. Es la molécula donde se guarda la energía generada en la degradación de los nutrientes para ser utilizada por el resto de procesos donde ésta sea requerida. La molécula de ATP dispone de enlaces ricos en energía entre sus grupos fosfato, los cuales al romperse liberan la energía acumulada. Por lo tanto, el músculo igualmente va a utilizar este ATP para obtener la energía necesaria para llevar a cabo su contracción.
En cuanto a la molécula de ATP está compuesta por una base nitrogenada (adenina), un glúcido (ribosa) y tres fosfatos; los cuales a su vez se componen de la combinación de un átomo de fósforo con 4 átomos de oxígeno. Uno de los oxígenos de un grupo fosfato se comparte con el grupo fosfato anexo, y es aquí donde se encuentra el enlace alto en energía.
Con respecto a la función de la molécula del ATP, esta va a degradarse por sus grupos fosfato, ya que sus enlaces altos en energía son sencillos de romper, liberando la energía contenida en estos. Por tanto, esta molécula puede perder dos grupos de fosfato, pero lo normal es que solamente se desprenda uno de ellos, quedando un ADP (adenosín difosfato) y un grupo fosfato libre. Luego, la molécula de ADP resultante se usará para regenerar de nuevo el ATP incorporándole un nuevo fosfato.
En cuanto a las reservas musculares de ATP son muy limitadas, pudiendo generar una contracción muscular de unos 3 segundos como máximo. Por tanto, el organismo requiere de sistemas de generación continua de ATP para poder mantener la contracción muscular, y por ende la actividad física, de manera continuada. Para ello, hay diversos sistemas que realizan esta reposición continua de ATP ya que los requerimientos del músculo van a ser diferentes ante diferentes tareas. Por ejemplo, no es lo mismo realizar una carrera de 100 metros lisos que una ruta de senderismo durante varias horas.
Las reservas del ATP en el organismo no exceden de unos pocos segundos de consumo. En principio, el ATP se produce forma continua, pero cualquier proceso que bloquee su producción provoca la muerte rápida.
Por otro lado, las moléculas de creatina enlazan un fosfato mediante un enlace rico en energía como el ATP. El ADP puede convertirse en ATP por acoplamiento con la hidrólisis de fosfato de creatina. La creatina, por tanto, recicla el fosfato liberado por la hidrólisis de la molécula de ATP original. Esto ayuda a mantener la energía fácilmente movilizada sin agotar las reservas del ATP.
El sistema muscular va a utilizar principalmente 3 vías metabólicas para obtener la energía necesaria para regenerar el ATP y que éste pueda ser utilizado por el músculo para su contracción.
Hace referencia a la utilización de las reservas de ATP y de fosfocreatina para regenerar ATP.
Se refiere al proceso inicial de degradación de la glucosa, en el cual se obtiene poco ATP, pero de manera rápida.
A través del cual se va a obtener más energía, pero de manera más lenta que mediante los otros dos sistemas. Se refiere a las rutas metabólicas que sufre la molécula de Acetil-CoA y requiere de la participación del oxígeno. Aquí entra en juego el aporte de los lípidos como fuente de energía, los cuales toman protagonismo cuanto más mantenida es la actividad.
El ATP es la forma inmediata en que el cuerpo de manera directa produce energía es decir, como si prendiéramos un fósforo a la gasolina para producir fuego. Pero las células musculares tienen la capacidad de almacenar una muy época cantidad de estas sustancias (ATP y CF); por lo tanto las contracciones musculares que se puedan hacer directamente por este sistema es muy corto, es decir, de unos 10 a 12 segundos. Es decir , desde lanzar una pelota de tenis, correr 50 metros, subir las escaleras ETC.
Este sistema es muy importante en el deporte, para las pruebas de velocidad como los 100 metros lisos en el atletismo y sobre todo en los entrenamientos de la velocidad; ya que su característica principal radica en que se pueden alcanzar máximas velocidades, mientras existan reservas de ATP y CF en los músculos.
Una característica muy importante de este sistema, y de allí su nombre, es que no produzca ácido láctico; ya que su metabolismo es a base de ATP y CF y no de la glucólisis anaeróbica que es la que produce el piruvato, que posteriormente se convierte en lactato.
Es una ruta metabólica que aporta la energía necesaria para la contracción muscular al inicio del ejercicio y durante ejercicios de muy alta intensidad y corta duración. Las reservas de sustrato para llevarlo a cabo son muy limitadas, por lo que no se podrá mantener en el tiempo, pero en cambio la energía disponible de manera inmediata.
Desafortunadamente, las reservas de ATP son muy reducidas por lo que será necesario estar constantemente regenerándolo para que pueda ser utilizado. En una primera instancia, es regenerado a través de la fosfocreatina, que posee un enlace de alta energía que al romperse libera la energía necesaria para formar una molécula de ATP a través de ADP y un fosfato. De esta manera puede aumentar el tiempo de realización de un esfuerzo máximo a unos 10 segundos.
Es la fuente energética principal de los sistemas energéticos en tareas submáximas de 30 segundos a 2 minutos de duración. El pico máximo de utilización de este sistema es a los 30 segundos de ejercicio, y va disminuyendo su contribución porcentual conforme la tarea sigue avanzando en el tiempo.
La limitación de este sistema es relativa a la capacidad de almacenamiento de glucógeno por parte del músculo. Por lo que cuando se van agotando dichas reservas, va disminuyendo la contribución de este sistema.
Es una ruta metabólica que aporte menos energía por unidad de glucosa que la ruta aeróbica, sin embargo, la energía que aporta es utilizada con mucha mayor rapidez que la ruta aeróbica. Además, este sistema produce ácido láctico como producto de desecho que se acumula en la célula; variando el pH celular, y limitando la capacidad de trabajo de la misma, o sea, produciendo fatiga.
Por tanto, al comienzo del ejercicio, la glucosa va a ser degradada sin necesidad de oxígeno mediante un proceso inicial denominado glucólisis; que da como producto final piruvato el cual puede seguir dos vías. Puede ser transformado en ácido láctico (sistema anaeróbico láctico) o puede ser transformado en acetil-CoA para seguir la ruta metabólica oxidativa. Mediante la ruta anaeróbica láctica se van a producir dos moléculas de ATP y otras dos de ácido láctico.
Se trata de un sistema destinado a cubrir actividades de intensidad constante y mantenida durante varios años. En este caso sí que entra en juego el oxígeno para degradar completamente los nutrientes y obtener la máxima energía de ellos.
Al igual que es necesario el oxígeno para la combustión de una hoguera, en nuestro organismo sucede lo mismo; necesitamos al oxígeno para que se produzca la combustión completa de los nutrientes, y sin este no podríamos mantener una tarea prolongada en el tiempo.
Una vez superados los dos minutos de la tarea a realizar, adquiere el protagonismo energético el sistema aeróbico. Es la vía energética más rentable en cuanto a la producción de ATP y además los productos de desecho que generan no produce fatiga.
Este sistema funciona con el oxígeno que es transportado por la sangre a los músculos para provocar, luego de una serie de reacciones metabólicas, la contracción muscular necesaria para trabajar un determinado movimiento. Por este mecanismo, la energía química (contracción muscular) se transforma en energía mecánica (desplazamientos de palancas óseas).
La presencia de oxígeno para la contracción muscular depende de la intensidad del ejercicio; a mayor intensidad, menor presencia de oxígeno.
Este sistema se puede ver limitado en varios pasos del proceso oxidativo, por una mala eficiencia en el transporte de oxígeno o por la limitación de sustrato energético; o sea, por la limitación de las reservas de glucógeno hepático y muscular, y la capacidad de metabolizar grasas y en última instancia proteínas.
Ejemplos de ejercicios anaeróbicos son todas las actividades donde prevalece la resistencia, como correr, nadar, remar, pedalear, esquí de fondo, escalar, etc.
Este es mi trabajo de final de curso, espero que os haya gustado y que os pueda servir de gran ayuda.
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“Dora la Exploradora y Rayo MacQueen se metabolizan.” Autores: Marta Audi. @campanilla_fitness Josean Sancho. Entrenador ECN . @joseansancho Quien tiene hijos o sobrinos pequeños, imprescindiblemente
¿Qué es el Powerlifing? Se trata de una disciplina deportiva basada en la fuerza en la que se realiza un esfuerzo máximo a una repetición
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