Energía física

Cuerpo humano. Musculatura. Metabolismo de los fosfágenos. Glucólisis. Carbohidratos, grasas y proteínas

  • Enviado por: Pedro Alejandro Araya Zamorano
  • Idioma: castellano
  • País: España España
  • 5 páginas
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La musculatura del cuerpo necesita energía para realizar algún trabajo. La energía que inicia la contracción muscular proviene del ATP (adenosin trifosfato), el cual se forma de la degradación de carbohidratos, gasas y proteínas. Al producirse la liberación de calcio, comienza la contracción muscular y la miosina ATP-asa empieza a desdoblar ATP rápidamente. Aumenta la glucólisis y la fosforilación oxidativa. Pero mientras ocurre la formación de ATP, el fosfato de creatina suministra energía para formar ATP.

Antes del inicio del ascenso, teníamos los tres mecanismos de producción de energía con una misma tasa de síntesis de ATP. Estos son:

  • Metabolismo de los Fosfágenos: También denominado anaeróbico aláctico, se realiza sin presencia de oxígeno. Es muy rápido, casi instantáneo, pero de corta duración. Su potencia energética es superior a los otros mecanismos, pero la capacidad es mínima. Consiste en la catalización del ATP y la fosfocreatina (PCr) a través de la enzima creatinfosfoquinasa. La PCr contiene fosfato y energía, los cuales se transfieren al ADP (adenosin difosfato) para formar ATP+creatina. En este proceso interviene una sola enzima y es reversible, ya que cuando el músculo está en reposo, la energía se acumula en la PCr. La concentración de PCr decae rápidamente. Si la contracción continúa más de unos pocos segundos, la célula muscular deriva ATP de otras fuentes.

  • Glucólisis: Consiste en el rompimiento de la molécula de glucosa. Tanto en la glucólisis aeróbica como en la anaeróbica, hay un producto común: el ácido pirúvico (dos por cada molécula de glucosa), el cual, dependiendo de la presencia de oxígeno y la exigencia energética de la célula, tomará dos rumbos: la acetilación, que posteriormente dará lugar al ciclo de Krebs y a la cadena respiratoria (en presencia de oxígeno); y, la fermentación láctica (sin presencia de oxígeno).

  • Glucólisis Anaeróbica o Mecanismo Anaeróbico Láctico: Ocurre en el citoplasma de la célula. Consiste en diez reacciones enzimáticas que conducen a la formación de dos moléculas de ácido pirúvico. El rendimiento neto equivale a dos moléculas de ATP y a dos de NADH, a partir de cada molécula de glucosa. Su potencialidad energética es menor a la de los fofágenos, pero supera en más del doble a la glucólisis aeróbica, lo contrario sucede con su capacidad, donde el mecanismo aeróbico es superior, y los fosfágenos menor. En el caso de haber una demanda de energía mayor al aporte de oxígeno, el NADH se acumula, impidiendo la mantención de la glucólosis. Acá actúa el ácido pirúvico quien capta los protones del NADH, convirtiéndose en ácido láctico(A.L.). La visión tradicional de que el ácido láctico (lactato) es el resultado del consumo limitado de oxígeno en el tejido no puede considerarse válida. (G.A. Brooks, 1989). Lejos de ser lo peor del metabolismo, el A.L. es una sustancia clave como proveedor de energía ya que a partir de los carbohidratos de la dieta produce Glucosa en sangre y Glucógeno en el hígado; ayudando a sobrevivir en situaciones estresantes producidas por el ejercicio. La acumulación de A.L. en el músculo y sangre interfiere en el estímulo nervioso del músculo, el proceso contráctil y la producción de energía necesaria para la contracción.

  • Glucólisis Aeróbica u Oxidativa: A diferencia de los otros mecanismos, acá participan como sustratos, además de los hidratos de carbono, lípidos y en una mínima cantidad, proteínas. Consiste, primeramente, en la oxidación del ácido pirúvico (CH3-CO-COOH), en donde el tercer carbono y sus respectivos átomos de oxígeno se eliminan cono CO2 , quedando un grupo acetilo (CH3-CO-) de dos átomos de carbono. En el curso de esta reacción se forma una molécula de NADH a partir del NAD, y cada grupo acetilo se combina con la Coenzima-A, formando acetil-coenzima-A. Esta reacción se realiza entre la glucólisis y el ciclo de Krebs, en el citoplasma célula, y los grupos de acetilo procedentes de la degradación de las grasas o aminoácidos pueden combinarse con la coenzima-A, e ingresar al Ciclo de Krebs.

Cuando la acetil-CoA ingresa a la mitocondria se inicia el ciclo de Krebs (sucede en la matriz mitocondrial), que consiste en una serie de reacciones mediante las cuales parte de la molécula de acetil-CoA es degradada, formando CO2, NADH a partir del NAD, FADH2 a partir del FAD y ATP a partir del ADP.

Ahora, en la cadena de citocromos de la mitocondria ocurre el transporte de electrones y la fosforilación oxidativa. Estas reacciones entregarán el máximo de ATP posible (tres ATP por cada NADH y dos ATP por cada FADH2). Para que no se detenga este proceso, se debe constantemente formar y circular ATP, por lo que los hidrógenos generan agua, eliminándose con el CO2 por los pulmones.

La Potencia de este mecanismo es comparativamente baja, pero su capacidad (superior a los otros dos mecanismos), muy elevada, dependiendo del % del volumen de oxígeno (VO2) utilizado, de las reservas de los sustratos y de la temperatura.

'Energía física'
Este esquema cumple estrictamente un rol didáctico, con la intención de facilitar la comprensión de la participación de las distintas vías de resíntesis del ATP durante el ejercicio. De ninguna manera pueden considerarse como una receta estructural o fijas, ya que las distintas vías metabólicas participan todas en un concepto de absoluta integración y su simultaneidad dependerá de la mayor eficiencia y disminución de los tiempos de latencia o inercia, por esta razón en las clasificaciones metabólicas de los distintos tipos de actividades físicas y deportes podremos hablar de prevalencias y no absolutos metabólicos. La siguiente ilustración ejemplifica mejor lo anteriormente dicho.

En resumen, la energía anaeróbica por mol de glucosa o glucógeno es de 2 a 3 moles de ATP, y la energía aeróbica por mol de glucosa o glucógeno es de 32 a 39 ATP.

Al iniciar el primer tramo, hasta los primeros 8 segundos

Anaeróbico aláctico masivo y dominante (muy prevalente) con leve participación de anaeróbica láctica (unitaria).

Entrenamiento de la velocidad y de la potencia o fuerza explosiva.

· Cargas Máximas de 8 a 25 segundos.

Anaeróbico aláctico dominante (prevalente) con participación anaeróbica láctica.

Entrenamiento de la velocidad, de la capacidad anaeróbica aláctica y de la potencia láctica.

· Cargas Máximas de 25 a 90 segundos.

Anaeróbico lactácido dominante (prevalente) con participación anaeróbica alactácida.

Entrenamiento de la potencia y de la capacidad lactácida.

· Cargas Máximas y Submáximas Intensas de 90 a 180 seg.

Anaeróbico lactácido prevalente con participación aeróbica. Entrenamiento de la capacidad lactácida y la potencia aeróbica.

· Cargas Máximas y Submáximas de más de 3 minutos.

Aeróbicas prevalentes.