CONCEPTOS DE METABOLISMO ENERGÉTICO.

Pablo Pizzurno habla acerca de las vías metabólicas que el cuerpo humano utiliza para generar la energía que requiere para funcionar (llamado también bioenergética).
“Recordando siempre que la biología es increíblemente compleja, y no puede explicarse en detalle en un artículo, siendo esto solo una reseña apuntada a brindar información muy básica de forma accesible, a riesgo de sobresimplificar algo que tiene detrás de sí un sinfín de investigación científica en bioquímica, nutrición, fisiología y afines, y requiere estudios especializados para comprenderse en detalle.
Energía:
El cuerpo humano requiere energía para realizar sus funciones, desde la contracción muscular, hasta la división celular, hasta los procesos fisiológicos del pensamiento mismo. Esta energía se obtiene principalmente de una molécula llamada adenosín-trifosfato, abreviado como ATP. El cuerpo rompe estas moléculas, quedando adenosín-difostato (ADP) y fósforo inorgánico, y utiliza la energía liberada para aquello que lo requiera. El cuerpo eventualmente reforma este ATP, uniendo nuevamente el fósforo inorgánico al ADP, pero para esto es necesario adquirir energía adicional mediante el metabolismo de los alimentos.
Metabolismo:
El metabolismo puede describirse de forma muy simplificada como el conjunto de reacciones químicas que realiza el cuerpo constantemente para mantenerse en funcionamiento, pudiendo categorizarse en degradación (catabolismo) y síntesis (anabolismo) de distintas moléculas, llamándose “metabolitos” a los elementos resultantes. La degradación de ATP en ADP y su resíntesis de vuelta a ATP son ejemplos de ambos procesos metabólicos. Otro ejemplo es lo que ocurre con los alimentos al ser digeridos, absorbidos, y utilizados. Los alimentos se componen en gran medida por los llamados macronutrientes (proteínas, carbohidratos y grasas), que cumplen importantes funciones en el organismo a nivel estructural, hormonal, y bioenergético. Un bolo alimenticio bien masticado o un alimento líquido permite la degradación rápida de los macronutrientes, primero por enzimas digestivas de la saliva, y luego en el estómago, seguido a lo cual la sustancia resultante, llamado quimo, pasa al intestino delgado y comienza a ser absorbida, yendo por medio del hígado a la circulación sanguínea donde los nutrientes circulan y son metabolizados por distintos tejidos del organismo, por ejemplo en el metabolismo energético, o en procesos anabólicos, como la formación de nuevas proteinas estructurales y enzimas propias del cuerpo, utilizando los aminoácidos que componían a las proteinas del alimento.
Metabolismo energético:
Los aminoácidos, los carbohidratos y los ácidos grasos tienen vías metabólicas energéticas separadas, y reguladas de forma distinta por distintos factores fisiológicos, en las cuales pasan por una serie de reacciones químicas que eventualmente permiten resintetizar ATP, todo esto llamado respiración celular (concepto bioquímico que no se debe confundir con los conceptos fisiológicos de respiración y ventilación atados a la función cardiorrespiratoria). Cabe destacar que rara vez hay una utilización importante de aminoácidos para propósitos energéticos, ya que tienen otras funciones de mayor prioridad, y el organismo tiene además almacenes notables de grasas (que se almacenan en adipocitos, células principales del tejido adiposo) y carbohidratos (moléculas de glucógeno, largas cadenas de moléculas de glucosa, que se almacenan en los músculos y el hígado). El metabolismo energético se categoriza de varias maneras según qué exactamente se esté estudiando, pero para propósitos de actividad física típicamente se habla de los tres sistemas energéticos mediante los cuales la energía obtenida por respiración celular se utiliza para proveer ATP.Metabolismo_energetico
Sistemas energéticos:
Se habla típicamente de tres sistemas por los cuales la energía generada por la degradación de macronutrientes se utiliza para sintetizar ATP, los cuales generan ATP a distintos ritmos, por lo que su contribución varía según cuánta demanda energética haya. Los tres sistemas están permanentemente en funcionamiento; no se “activan” o “desactivan”, excepto tal vez en el caso especial de la glucólisis anaeróbica (vista más adelante), aunque si se regula su actividad relativa; además, a medida que aumenta la demanda energética por unidad de tiempo, los sistemas más lentos no generan energía a un ritmo suficiente, y llegado un determinado gasto, la energía disponible disminuye gradualmente, hasta que la actividad se vuelve insostenible, y su intensidad necesariamente baja, bajando así también la demanda energética. Los tres sistemas son:
-La vía oxidativa, a la cual típicamente se menciona por último al ser la más lenta, sin embargo es la que más energía total contribuye, y es la fuente de energía en reposo y actividad ligera (nótese que uno parte del reposo, no del esfuerzo máximo). Es una vía aeróbica, es decir, sus procesos químicos ocurren por reacción con oxígeno, y utiliza los metabolitos de la degradación de grasas (lipólisis, beta-oxidación) y carbohidratos (glucólisis, ciclo del ácido cítrico o ciclo de Krebs) para sintetizar lentamente grandes cantidades de ATP mediante un proceso llamado fosforilación oxidativa. Es común leer o escuchar que la vía oxidativa actúa después de varios minutos, pero esto es inexacto; siempre está activa, y la actividad suficientemente ligera para ser sostenible a largo plazo lo es porque no exige energía a un mayor ritmo del cual al que se sintetiza ATP por esta vía.
-La vía glucolítica, que hace referencia a la utilización de carbohidratos, principalmente la degradación de glucosa, llamada glucólisis (de ahí el nombre), que genera un metabolito llamado piruvato. en presencia de oxígeno, este piruvato se procesa aeróbicamente, de manera que contribuye a la fosforilación oxidativa (a un mayor ritmo que la degradación de grasas, sujeto esto a la realidad de que generalmente hay mucha más energía potencial en forma de lípidos que de carbohidratos en el organismo de uno), y cuando la demanda energética se eleva lo suficiente para que se genere más piruvato del que los procesos aeróbicos pueden metabolizar, este exceso de piruvato se empieza a fermentar, generando energía de forma anaeróbica y generando como metabolito al lactato, que luego a su vez se metaboliza y “recicla” lentamente mediante el ciclo del ácido láctico o ciclo de Cori, convirtiéndose de nuevo en glucosa. Ésta vía es la típicamente descrita como durando varios minutos, pasados los cuales una actividad se vuelve oxidativa, pero esto es relativo a la intensidad de la actividad realizada.
-La vía fosfagénica, o sistema de ATP-fosfocreatina, donde moléculas de creatina están unidas a moléculas de fosfato (formando fosfocreatina) de tal manera que reaccionan químicamente con el ADP cediéndole al fosfato y generando rápidamente nuevo ATP (proceso llamado fosforilación a nivel de sustrato). Es el sistema de más rápida acción pero el de menor duración, capaz de abastecer a acciones de muy alta intensidad con un restablecimiento de ATP casi inmediato, pero tardando un tanto más la restitución de la fosfocreatina misma, que además no es muy numerosa, por lo que la energía total que suministra es baja, aunque su ritmo de suministro sea muy alto.
Implicaciones para el entrenamiento:
Ahora que hemos visto en qué consisten las vías energéticas, podemos hacer ciertas observaciones respecto a su involucramiento en la actividad física, y, por separado, al involucramiento de la regulación actividad física en el entrenamiento para mejorar el funcionamiento de las vías:
Sabemos que bajo condiciones normales comenzamos nuestro día en estado de reposo, por lo tanto dependemos del sistema oxidativo principalmente. Con actividades de la vida cotidiana o ejercicio muy ligero (lo cual es siempre relativo a cada individuo) continuaremos generalmente con un gasto energético bajo alimentado por este sistema. Un aumento mayor de la intensidad de la actividad nos llevará hacia un aumento del ritmo de glucólisis, eventualmente pasando el “umbral aeróbico” en el cual el oxígeno disponible no es suficiente para el metabolismo energético aeróbico, y la vía glucolítica láctica comienza a funcionar en cada vez mayor medida. Mientras más cerca esté uno de este umbral, más exigencia habrá para los pulmones, que deberán suministrar más y más oxígeno. Aumentando aún más la intensidad hasta excedido el ritmo de la glucólisis láctica, la única manera de abastecer al cuerpo es con las reservas de fosfocreatina, entrando en juego la vía fosfagénica comúnmente asociada con esfuerzos máximos, particularmente de fuerza y potencia.
De realizarse actividad de una intensidad tal que causa un agotamiento de la vía fosfagénica, la intensidad disminuirá naturalmente simplemente por incapacidad de ejercer un esfuerzo máximo; continuar esta actividad será entonces un esfuerzo glucolítico, y eventualmente oxidativo. Un ejemplo “cotidiano”: uno puede realizar un pique solo por un tiempo muy corto, luego la velocidad disminuye, y de no bajar la intensidad de forma voluntaria, la falta de oxígeno eventualmente fuerza a uno a limitarse a trote o caminata mientras compensa por el terrible gasto de energía efectuado. En los maratonistas de alto nivel y otros atletas de resistencia similares, puede a veces observarse incluso el efecto de comenzar a agotar el sistema oxidativo, donde la fortaleza psicológica es tal que empujan al cuerpo al límite absoluto de su capacidad física, mucho después de que la gran mayoría de las personas se hubieran rendido, hasta que eventualmente su movimiento pierde fluidez, se vuelve absolutamente descoordinado, y finalmente colapsan, a veces casi completamente incapaces de continuar moviéndose aunque quieran seguir haciéndolo.
Ahora, estos sistemas son entrenables, implicando generalmente un aumento del tiempo que se puede sostener la actividad en un sistema energético antes de pasar al siguiente. Este entrenamiento de las vías energéticas se verá en mayor detalle en el futuro, pero como todo entrenamiento efectivo, se atiene a los principios de la fisiología del ejercicio, necesitándose una “sobrecarga” de una cierta magnitud (intensidad), aplicada suficiente tiempo (volumen) y de forma consistente (frecuencia), como para que el cuerpo se adapte y mejore una vez se le permita descansar. Estas adaptaciones pueden ser mejor intercambio de oxígeno y dióxido de carbono entre pulmones y sangre (intercambio gaseoso, la “respiración” propiamente dicha en términos fisiológicos), mejor utilización de oxígeno en los tejidos (aumento de VO2max), mejor función cardíaca (como resultado de lo anterior o por adaptación de la musculatura cardíaca), mejor vascularización de los tejidos (por aumento del número de capilares), mejor respiración celular (más enzimas glucolíticas y oxidativas y más mitocondrias), aumento de los sustratos energéticos (depósitos de glucógeno muscular, ATP-fosfocreatina) o mejora de su utilización (mayor movilización de ácidos grasos), o incluso una optimización de la técnica para un menor gasto energético durante el ejercicio. Típicamente, el ejercicio oxidativo será de naturaleza más cardiorrespiratoria, mientras que el ejercicio glucolítico tenderá a involucrar más resistencia muscular debido a la acumulación de lactato y la falta de energía para la contracción muscular, y el sistema fosfagénico tenderá a requerir más esfuerzos máximos para conseguir adaptaciones positivas.
Vale la pena recordar también que el rendimiento de las vías energéticas está íntimamente ligado a la función cardiorrespiratoria, ya que como bien sabemos, el oxígeno se obtiene mediante los pulmones y se distribuye mediante la sangre, y es la sangre también la que remueve el lactato de los músculos y lo lleva al hígado para ser reconvertido en glucosa. De aquí viene el concepto del “cardio” (ejercicio cardiorrespiratorio) en todas sus formas y estilos. Todo ejercicio cardiorrespiratorio es por lo tanto de índole metabólica, y todo entrenamiento metabólico no fosfagénico implica involucramiento del sistema cardiorrespiratorio; la capacidad de “ventilar”, es decir, la acción mecánica de llenar y vaciar los pulmones, es otra cosa separada, y depende de la musculatura inspiratoria y espiratoria del tronco, los hombros y el cuello, y de la expansibilidad de la caja torácica, pero no influye en las vías energéticas en sí.
Resumiendo, el cuerpo utiliza ATP como energía en todo momento, y lo recupera mediante tres sistemas que aprovechan la energía de los alimentos y de los almacenes corporales: El sistema oxidativo, vía aeróbica que da más energía, pero más despacio, el sistema glucolítico, parcialmente aeróbico y parcialmente anaeróbico, y el sistema ATP-fosfocreatina, netamente anaeróbico, que provee menos energía pero casi instantáneamente, permitiendo estos sistemas en conjunto realizar esfuerzos breves muy intensos, esfuerzos moderados sostenidos, o esfuerzos ligeros de muy larga duración. Todos los sistemas, y el rendimiento de uno al aprovecharlos, son entrenables mediante ejercicio en donde se los utilice de forma intensa, continua y consistente acorde al sistema que se pretenda mejorar.”

ENTRENAMIENTO DEL DÍA. LUNES 15 FEBRERO, 2016.
A) Sentadilla trasera, empuje estricto, dominadas.
B) Empuje de fuerza + sentadilla frontal + thruster.
C) Flexiones verticales, sit ups.

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