LOS SISTEMAS DE APORTE Y UTILIZACIÓN DE ENERGÍA

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1 LOS SISTEMAS DE APORTE Y UTILIZACIÓN DE ENERGÍA Partimos de la base de que nuestros músculos son los motores del movimiento, son los que nos permiten ejecutar los movimientos del cuerpo para cada modalidad deportiva y para la vida diaria en general. Estos músculos para funcionar necesitan ENERGÍA. En función de cómo sea la actividad que realicemos van a necesitar un tipo de energía u otra. Debemos tener en cuenta que nuestro cuerpo está continuamente funcionando, tenemos una serie de funciones básicas que aún en estado de reposo absoluto están en marcha, esto es el metabolismo basal. Para todas estas funciones (respirar, hacer la digestión, latidos del corazón, circulación sanguínea, para todas las funciones cerebrales: ver, oir, pensar, respirar ) necesitamos energía. Esta energía proviene del metabolismo de los principios inmediatos (hidratos de carbono, lípidos y proteínas) que nos brindan los alimentos. Pero la energía procedente de la descomposición de los alimentos no puede utilizarse directamente para la contracción muscular, se acumula primero en forma de un compuesto trifosfórico, cuyos enlaces entre los grupos fosfato son ricos en energía. Se trata del ATP que representa en el cuerpo humano, la unidad básica de utilización de la energía. Cuando el ATP se rompe obtiene ADP, un grupo fosfato y energía utilizable. Esta reacción es reversible, de tal forma que a partir del ADP y un grupo fosfato, aportando energía, podemos obtener ATP que puede ser almacenado en las células para utilizarlo cuando lo exijan las necesidades. Las fibra muscular utiliza el ATP durante el estado de reposo para llevar a cabo las funciones metabólicas basales de cualquier célula viva. Sin embargo, durante la contracción, las necesidades son mayores, ya que se ponen en marcha una serie de fenómenos que requieren el aporte de energía. Por una parte la recaptación de Calcio desde el sarcoplasma hacia las cisternas y el retículo sarcolplásmico, están propiciados por bombas de Calcio que trabajan contra gradiente de concentración y precisan ATP. Por otra, la formación de los puentes cruzados y el deslizamiento de los filamentos por la sucesión de golpes activos, no se materializa si no se dispone de ATP. Las reservas musculares de ATP son muy limitadas y condicionan el mantenimiento de la función muscular a que el ATP se vaya regenerando 1

2 constantemente. Esto se puede conseguir de tres formas diferentes que vamos a estudiar a continuación. PROCESOS DE PRODUCCIÓN DE ENERGÍA Clásicamente se han dividido en dos: Sistemas aeróbicos: Aeróbico significa con la participación de oxígeno. Sistemas anaeróbicos: En ausencia de oxígeno o sin la participación de oxígeno. Los sistemas anaeróbicos se dividen a su vez en: ü Sistemas de fosfágenos: ATP y PC (anaeróbico aláctico). ü Glucólisis anaeróbica: Utiliza glucosa y produce ácido láctico (anaeróbico láctico). Cada uno de estos sistemas tiene sus virtudes y sus limitaciones, de forma que unos producen rápidamente ATP pero se agotan enseguida y otros al revés, unos producen mucha energía y rápidamente pero también sustancias de desecho que acidifican el medio interno y obligan a parar, y otros no acumulan sustancias que obliguen a parar pero el ritmo de producción de ATP no es alto. VÍAS ANAERÓBICAS PARA LA OBTENCIÓN DE ATP La utilización de la vía anaeróbica para obtener ATP supone la ausencia de oxígeno en las reacciones metabólicas. El ATP se consigue rápidamente, pero son vías que se agotan relativamente pronto. El sistema de los fosfágenos (ATP-PC): en él intervienen el ATP y la fosfocreatina (PC), sustancia que también es capaz de almacenar energía en el enlace entre la creatina y el grupo fosfato. La fosfocreatina está presente en el músculo donde puede almacenarse hasta tres veces más que el ATP (al tándem ATP, PC que se encuentra en el músculo se le denomina Pool de fosfágenos o fuente inmediata de energía). La ruptura de la PC genera creatina, un grupo fosfato y energía que se utiliza para unir el P liberado con una molécula de ADP y grupo fosfato y energía que se utiliza para unir el P liberado con una molécula de ADP y formar así ATP. Esta reacción está medida por la enzima creatin kinasa (CK), muy importante a la hora de valorar el estado de fatiga y el daño muscular en el deportista. Por otra parte, conviene señalar que esta reacción es reversible, es decir se 2

3 puede reponer PC a partir de ATP. Es evidente que esto no es deseable ni ocurre durante la actividad muscular, aunque si tiene sentido cuando se está en periodo de reposo, en la recuperación, con el fin de reponer las reservas de PC musculares agotadas durante el esfuerzo máximo. CK PC + ADP creatina + ATP Cabe la posibilidad de formar ATP a partir de la reacción entre dos ADP, puesto que esta molécula todavía conserva un enlace rico en energía. La reacción está regulada por la miokinasa y se obtendría un ATP y un AMP. De éste modo no se puede obtener más energía porque el último grupo fosfato está unido a la adenosina mediante un enlace muy estable que no es aprovechable como fuente de energía y que además, si se destruye, los productos resultantes no son reaprovechables de inmediato en el sistema de fosfágenos. La cantidad de energía aportada por el sistema de fosfágenos es muy limitada. En ejercicios muy intensos como en una carrera de 100 m, y en todos aquellos en los que predominen las características de velocidad y potencia, la contribución de esta vía sólo puede mantenerse un máximo de 6 segundos. Sin embargo, es una vía muy necesaria, ya que sin ella los movimientos muy veloces, potentes y explosivos no podrían realizarse. En ellos, importa más la rapidez en la disposición de energía utilizable, que la cantidad que se aporta. La rapidez se explica por varios motivos: a) Ambos compuestos (ATP y PC) están almacenados en la propia fibra muscular muy cerca del lugar donde se utilizan durante el proceso contráctil y no tienen que ser aportados por vía sanguínea. b) Las reacciones metabólicas de las que se obtiene la energía que almacenan no son complejas y se desarrollan con cierta facilidad. c) El aporte de oxígeno y su llegada al músculo no afecta a la utilización de estos compuestos durante la contracción. 3

4 La glucólisis: La segunda vía anaeróbica es la glucólisis: en ella se utiliza la glucosa como sustrato para la obtención de ATP, en ausencia de Oxígeno (vía Embden-Meyerhof). La glucosa procede del pool sanguíneo o de los almacenes de glucógeno existentes en la fibra muscular. Su metabolismo se realiza en el citoplasma dando como producto final ácido pirúvico que, en ausencia de oxígeno no continúa la vía de los ácidos tricarboxílicos (Ciclo de Krebs) sino que se convierte en ácido láctico, producto que al acumularse conduce a una acidosis metabólica y autolimita esta vía. En esta serie de reacciones, mucho más complejas que el sistema de los fosfágenos, se desprende energía que se aprovecha para la resíntesis de ATP. Sin embargo, resulta una vía poco rentable comparada con la que se desarrolla en presencia de oxígeno. Aunque teóricamente con la glucólisis se pueden obtener 2-3 moles de ATP por cada mol de glucosa utilizado (dependiendo de si se utiliza glucosa sanguínea o la procedente del glucógeno almacenado en el músculo, respectivamente), en la realidad el rendimiento no llega a los dos moles de ATP por cada mol de glucosa, porque como ya se ha dicho, la vía se autolimita y en cuanto el ácido láctico se acumula, la glucólisis se detiene. Una de las enzimas inhibida por el acúmulo de lactato es la fosfofrutokinasa, lo que ocasiona un bloqueo de la vía prácticamente desde su comienzo. Las ventajas que presenta este sistema son la rapidez en la producción de ATP y su duración, que perdura algo más en el tiempo, siendo la vía protagonista en los aportes de energía para carreras de 400 y 800 m lisos. A pesar de que se consigue una mayor capacidad de mantener el rendimiento físico del individuo (entre 1 y 3 minutos), se trata de una vía del todo insuficiente para afrontar ejercicios de cierta intensidad y muy prolongados en el tiempo, como es una carrera de maratón. 4

5 VÍA AERÓBICA PARA LA OBTENCIÓN DE ATP La vía aeróbica ofrece la posibilidad de metabolizar completamente en presencia de oxígeno, glucosa, ácidos grasos y algunos aminoácidos para obtener ATP; por lo tanto estudiaremos el catabolismo de cada uno de estos principios. Catabolismo aeróbico de la glucosa. La oxidación de un mol de glucosa por esta vía rinde un total de moles de ATP, muy superior a lo obtenido por las vías anaeróbicas. Las reacciones enzimáticas que tienen lugar son mucho más complejas que las de los sistemas anaeróbicos, y se desarrollan dentro de la mitocondria de la fibra muscular, una vez que la glucosa se ha degradado hasta piruvato. En las crestas mitocondriales es donde se encuentran todos los sistemas enzimáticos necesarios para el desarrollo de las reacciones que tienen lugar en esta vía y se pueden dividir en tres etapas: glucólisis aerobia, Ciclo de Krebs y cadena transportadora de electrones. 1. La glucolisis aerobia es un proceso idéntico a la anaeróbica, con la salvedad de que la presencia de Oxígeno, impide la transformación de 5

6 piruvato en lactato. Este hecho introduce una modificación en el rendimiento energético, que ahora se iguala al teórico para esta fase (2-3 ATP por cada mol de glucosa), puesto que al no acumularse ácido láctico no se produce el estancamiento de esta vía. 2. Ciclo de Krebs. La conversión de piruvato en coenzima-a, ya dentro de la mitocondria, da lugar al inicio del Ciclo de Krebs (conocido también como ciclo del ácido cítrico o ciclo de los ácidos tricarboxílicos). Los aspectos más importantes son: a) Se generan moléculas de dióxido de carbono que serán eliminadas por los pulmones. b) Los hidrogeniones (H+) que se van liberando son captados por dos moléculas aceptoras, el NAD+ (nicotín adenin dinucleótido) y el FAD+ (flavin adenin dinucleótido), que se transforman en NADH y en FADH2, respectivamente, para dirigirse a la cadena transportadora de electrones. El rendimiento neto del Ciclo de Krebs en sentido estricto es de 2 moles de ATP por cada mol de glucosa. Sin embargo, la producción de NADH y de FADH2, y su entrada en la cadena trasportadora de electrones, explica el gran aprovechamiento de esta vía. 3. Cadena trasportadora de electrones. En la fase de la cadena transportadora de electrones, se va a producir la reacción entre el hidrógeno, que forma parte de las moléculas NADH y de FADH2 y el oxígeno respirado, gracias a la participación de un complejo sistema enzimático que contiene hierro (sistema citocromo). El producto final es el agua y la energía libre para la resíntesis de ATP, proceso que recibe el nombre de fosforilación oxidativa. Cada NADH que entra en la cadena rinde 3 ATP, mientras cada FADH2, rinde 2 ATP. El paso de un mol de glucosa por la cadena respiratoria genera un total de 34 moles de ATP. Los productos finales de la metabolización de la glucosa en presencia de oxígeno, son el agua y el CO2, éstos son fácilmente manejables por el 6

7 organismo, ya que el agua puede reutilizarla o eliminarla por la vía sudoral o urinaria y el CO2 es expulsado por los pulmones. En cuanto al aprovechamiento energético y en función de la procedencia de la glucosa, sanguínea o almacenada como glucógeno muscular, un mol de glucosa genera por esta vía 38 o 39 moles de ATP, respectivamente según el siguiente desglose: ü 2 o 3 ATP se generan en la glucolisis aerobia. ü 2 ATP se producen en el propio Ciclo de Krebs. ü 30 ATP proceden de la entrada de 10 NADH en la cadena respiratoria ü 4 ATP de la entrada de 2 FADH2, en la misma. Catabolismo de los lípidos. Las grasas depositadas representan el almacén principal de energía del cuerpo. Comparadas con otros alimentos la cantidad disponible para sacar energía es casi ilimitada. En cambio las reservas de hidratos de carbono son limitadas 100 gr en hígado, 400 gramos fibra muscular y sangre, el exceso de hidratos de carbono se almacena en forma de grasa. Aunque una parte de la grasa está depositada en todas las células, el suministrador más activo de moléculas de ácidos grasos es el tejido adiposo. Los adipocitos están especializados en la síntesis y almacenaje de los triglicéridos. Habitualmente ingerimos las grasas en forma de triglicéridos, es decir, un compuesto químico formado por una molécula de glicerol y tres de ácidos grasos. Antes de la liberación de energía procedente de la grasa, se separa la molécula de triglicérido en glicerol y tres moléculas de ácidos grasos, a través de una reacción catalizada por la enzima lipasa. El glicerol puede ser aceptado en las reacciones anaeróbicas de la glucólisis como gliceraldehído-3-fosfato y degradado para formar ácido pirúvico. En este proceso se forma ATP mediante la fosforilación del sustrato y los átomos de h se liberan al NAD+; el ácido pirúvico luego es oxidado en el Ciclo de Krebs. En total se sintetizan 22 moléculas de ATP en la degradación completa de la molécula de glicerol. La molécula de ácido graso sufre una transformación en Acetil-CoA en el proceso mitocondrial denominado Betaoxidación. Este proceso implica la liberación sucesiva de 2 fragmentos de acetil con dos carbonos separados de la larga cadena del ácido graso. Se utiliza el ATP para fosforilar las reacciones, se añade agua, se pasan los H al 7

8 NAD y al FAD, y el fragmento acetil se une a la coenzima A para formar acetil-coa. Este proceso se repite una y otra vez hasta que toda la molécula de ácido graso se degrada a acetil-coa, que entonces entra directamente en el Ciclo de Krebs para ser metabolizada. Los H liberados durante el catabolismo del ácido graso se oxidan mediante la cadena respiratoria. Es importante notar que la degradación de los ácidos grasos está directamente asociada al consumo de oxígeno. El oxígeno debe estar disponible para aceptar H para que pueda operar la Beta-oxidación. En condiciones anaeróbicas, el hidrógeno se queda con el NAD y el FAD y se para el catabolismo de las grasas. Los ácidos grasos que habitualmente ingerimos tienen entre 16 y 18 átomos de carbono como por ejemplo, el palmítico con 16 y el esteárico con 18. Según el número de carbonos que tenga el ácido graso utilizado para la obtención de energía variará el número de ATP. Veremos como ejemplo el balance energético del ácido esteárico. Por cada molécula de ácido graso con 18 carbones se obtienen 147 ATP, durante la Beta-oxidación y el metabolismo del Ciclo de Krebs. Dado que hay tres moléculas de ácidos grasos en cada molécula de triglicérido, se forman 441 moléculas de ATP (3X147). También dado que 22 moléculas de ATP se forman durante el catabolismo del glicerol, un total de 463 moléculas de ATP son generadas por cada molécula de grasa catabolizada para la energía. Esta es una producción considerable de energía ya que sólo se forman 36 ATP durante el catabolismo de la molécula de glucosa. Catabolismo aeróbico de las proteínas. La contribución de las proteínas es su fraccionamiento en los aminoácidos que las componen. El catabolismo de los aminoácidos supone diferentes reacciones, la primera de las cuales es la transaminación que consiste en la cesión del grupo amino desde el aminoácido a otro compuesto receptor. Las transaminasas (GOT, GPT) son las enzimas que catalizan estas reacciones y pueden realizar su función en el hígado y en el músculo, tanto esquelético como cardiaco. Los restos carbonados que quedan después de la transaminación pueden incorporarse a los diferentes pasos del Ciclo de Krebs con lo que el rendimiento energético es muy variable. Dada la complejidad de todos estos procesos conviene concretar que la alanina es el principal precursor de la glucosa sintetizada a 8

9 partir de las proteínas (gluconeogénesis). Su aprovechamiento energético se hace esencialmente a partir del ciclo de la alnina-glucosa, estableciéndose un circuito de ida y vuelta entre el músculo y el hígado. Sin entrar en detalles, el proceso se resume en que del músculo sale alanina, sintetizada a partir de la transaminación de piruvato, que en el hígado se convierte en glucosa. Ésta vuelve al músculo como fuente energética. De esta forma, mientras que en el catabolismo de la glucosa a piruvato sólo renta 2 moles de ATP por mol de glucosa, la conversión en alanina rinde hasta 8 moles de ATP. Si lo que se catabolizan son aminoácidos ramificados, el aprovechamiento energético se multiplica alcanzando los moles de ATP por mol de aminoácido ramificado oxidado. Del proceso de transaminación se deriva un compuesto muy tóxico, el amoniaco, que es transformado en urea, menos tóxica, por un conjunto de reacciones desarrolladas en el hígado y denominadas Ciclo de la Urea. La utilización de aminoácidos durante el ejercicios prolongados debe hacer pensar en los aportes nutricionales diarios para no entrar en un balance negativo que pueda perjudicar el rendimiento deportivo. Por último, cabe decir que todos los procesos de energía están regulados por un único factor: la concentración de ADP celular. El aumento de ADP advierte de la necesidad de reponer ATP. SISTEMA AERÓBICO Y ANAERÓBICO EN RELACIÓN CON LA ACTIVIDAD FÍSICA La actividad física supone, con mucho, la mayor demanda de energía. Por ejemplo, en las carreras de velocidad y natación la producción de energía de los músculos que trabajan puede ser unas 120 veces la de reposo. Durante el ejercicio menos intenso pero prolongado, tal como correr una maratón, la necesidad de energía aumenta de 20 a 30 veces la de reposo. Según la intensidad y duración del ejercicio, y la condición física del sujeto, las contribuciones de los varios medios corporales para transferir la energía difieren de manera significativa. En condiciones de reposo, las grasas proporcionan 2/3 de la energía necesaria, el resto proviene de los hidratos de carbono. El único sistema que se 9

10 utiliza es el sistema aeróbico. También se produce una pequeña cantidad de ácido láctico, pero no se acumula. Según Fox ( Fisiología del Deporte ), no existen cambios bruscos en los sistemas de resíntesis de ATP, sino que éstos se solapan entre sí formando un continuum energético en el cual las actividades físicas formarían ATP a partir de la participación más o menos predominante de las vías aeróbica y anaeróbica. Las actividades que requieren la participación de los dos sistemas (aeróbicos-anaeróbicos) son las más difíciles para el atleta. Por ejemplo, los 1500m, los sistemas anaeróbicos proporcionan el ATP al inicio y al sprint final de la carrera; el sistema aeróbico predomina en la parte media de la misma. El entrenamiento de este atleta tiene que desarrollar ambos sistemas. El sistema anaeróbico aláctico corresponde con el metabolismo de los fosfágenos. El ATP muscular y la PC muscular proporcionan energía para los ejercicios de máxima intensidad y duración 7-10 (0,3 el ATP y con la PC hasta 10). La no participación de la glucolisis anaeróbica hace que no se acumule ácido láctico. Todos los movimientos explosivos, salidas, saltos, lanzamientos, utilizan esta vía preponderantemente, va asociada a altos niveles de fuerza (fuerza máxima y fuerza velocidad) y a un predominio de fibras blancas. Todas las acciones explosivas de los deportes colectivos y de adversario requieren este sistema. A partir de este tiempo al persistir en el esfuerzo e intensidad, entra en acción el Sistema Anaeróbico Láctico (glucólisis anaeróbica): los esfuerzos entre 10 y 35 segundos se consideran de potencia anaeróbica láctica ( lo determinante es la velocidad de producción, cantidad de energía producida por unidad de tiempo) también se habla de velocidad resistencia una vez superados los tiempos de velocidad. Entre las especialidades deportivas de este sistema: 50m natación, 200m en atletismo y piragüismo. Entre 35 segundos y 2 minutos hablaremos de capacidad anaeróbica láctica (aquí lo importante es la capacidad de energía total, no la 10

11 velocidad de producción y aquí se dan los niveles más altos de acumulación de ácido láctico). Esfuerzos máximos de esta duración son 500m en piragüismo, 100m en natación, judo. De los 2-3 minutos, sin que desaparezca el sistema anaeróbico, el sistema aeróbico (ciclo de Krebs, para la combustión de la glucosa en primer lugar y grasas más adelante), empieza a cobrar más importancia. Es el trabajo de resistencia que Zint clasifica en: Resistencia de corta duración: trabajos entre 3-9 minutos, el porcentaje anaeróbico se sitúa en el 30%, pero la contribución aeróbica es la fundamental; también hablan de resistencia protagonizada por el VO2 máximo. Durante ese tiempo es posible mantener el VO2 en su valor máximo. Por eso al referirse a este tipo de actividades se habla de trabajos de potencia aeróbica, pues representa la mayor velocidad de producción de energía por esta vía. La participación energética es toda de los Hidratos de Carbono. Ej m. en atletismo. Resistencia de larga duración I: el rango de tiempo va de los 9-10 minutos a los minutos. El factor determinante es el Umbral Anaeróbico, que paradójicamente es el indicador de máxima capacidad aeróbica. A la máxima capacidad constante durante este tiempo el ácido láctico permanece estable por encima de los valores de reposo pero sin incrementarse. Se sitúa en 4mmol. aunque es un factor individual. Su mejora (hasta el 50%) es uno de los principales efectos del trabajo de resistencia. En deportistas muy entrenados el ritmo de RDL I se sitúa al 80% del VO2 y en torno a 170 pulsaciones. Con su mejora, a igual concentración, la velocidad de desplazamiento es mayor, signo inequívoco de mayor eficacia aeróbica. Ej. 5000m en piragüismo. Resistencia de larga duración II: esfuerzos entre 30 y 60 minutos. Es de destacar que hasta ahora, es el glucógeno el principal combustible muscular. También lo es en el rango: 80% hidratos de carbono frente al 20% grasas. Aunque a partir de los 30 minutos las grasas colaboran en la producción de energía (es por ello que la actividad física con objetivo de pérdida de peso ha de ser dilatada; aunque para acercarse o superar esos 30 minutos de ejercicio físico continuo y subir hacia duraciones que impliquen quemar más 11

12 ácidos grasos necesita de una progresión). Esta RLD II, conlleva el concepto de umbral aeróbico, situado en 2 ml. Resistencia de larga duración III: entre 90 minutos y 6 horas. La participación de los ácidos grasos se acerca al 50-70% en el límite superior y al 30-50% en el límite inferior. Es decir, aún aquí la importancia de los HC es muy grande. Es de destacar que en este nivel se localiza también la contribución proteica al metabolismo energético, detectado por el nivel de Urea Sérica en la orina. Esta es la resistencia de los maratones. Resistencia de larga duración IV: por encima de 6 horas. Ej: ultramaratones, pruebas extremas de triatlón. Aquí el aporte de ácidos grasos es prácticamente total, la frecuencia cardiaca, no obstante no baja de 120 pulsaciones y la necesidad tanto de hidratar (antes, durante y después del ejercicio) como de ingerir glucosa durante el ejercicio, nunca antes, se hace imprescindible. ADAPTACIONES DEL ENTRENAMIENTO En el rendimiento en resistencia además de un predominio de fibras lentas, el VO2 máx. es indicador de la capacidad aeróbica de la persona (se aumenta entre un 15 y un 20% con el entrenamiento, por tanto tiene mucho de genético), no obstante el entrenamiento continuado produce importantes adaptaciones que aumentan de forma importante el nivel de esta capacidad física. Tanto a nivel muscular (aumento del tamaño y número de mitocondrias, aumento de la capilarización), como central, aumento del tamaño del corazón y de la saturación de sangre. De igual forma el entrenamiento anaeróbico aumenta la capacidad de las fibras blancas, glucolíticas, aumenta la hipertrofia muscular y la actividad ATPásica. En definitiva como es sabido el entrenamiento no invierte las características de las fibras (aunque inclina las tipo IIA) pero si aumenta sus prestaciones. 12

13 FACTORES LIMITANTES DEL EJERCICIO Los factores limitantes del ejercicio son: A. Los niveles de glucosa. B. La capacidad de absorción de oxígeno. C. La deuda de oxígeno. D. La acumulación y eliminación del ácido láctico. A. LOS NIVELES DEL GLUCOSA El agotamiento de las reservas de glucosa tiene efectos negativos tanto en los ejercicios de baja intensidad y larga duración, como en los ejercicios de alta intensidad: ü Ejercicios de baja intensidad y larga duración: aunque se utilicen grasas el factor limitante siguen siendo la glucosa, ya que no se puede quemar grasa sin glucosa. ü Ejercicios de alta intensidad: A medida que aumenta la intensidad de los ejercicios, aumenta la contribución de la vía glucolítica anaeróbica, vaciando las reservas y aumentando la producción de ácido láctico (depende del entrenamiento del sujeto, podrá oxidar más o menos ácido láctico). Conforme ocurra una reducción en las reservas musculares de glucógeno baja el nivel de la ejecución deportiva. No se puede mantener un alto nivel de trabajo debido a que los hidratos de carbono producen 5% más energía por litro de oxígeno consumido que las grasas. Además, los hidratos de carbono son necesarios para mantener los intermediarios (principalmente oxalacetato) del ciclo de Ácido Cítrico (o Ciclo de Krebs). Como resultado, la disminución en las reservas musculares de los hidratos de carbono (glucógeno) induce a la reducción en el oxalacetato. Esto provoca una reducción en la entrada de los grupos de Acetil, lo cual a su vez disminuye la formación de citrato y la utilización de los ácidos grasos. B. LA CAPACIDAD DE ABSORCIÓN DE OXÍGENO. Su mejora va a determinar la capacidad de rendimiento de un deportista. Al consumo máximo de oxígeno se la puede considerar la mayor cantidad de oxígeno que un individuo puede utilizar durante un trabajo físico y respirando aire atmosférico. Se mide entre la diferencia del oxígeno inspirado durante el ejercicio y el oxígeno espirado. Depende de varios factores: nivel de entrenamiento, sexo, edad, etc. 13

14 C. LA DEUDA DE OXÍGENO Hay que distinguir dos conceptos: déficit y deuda de oxígeno. El sujeto en reposo tiene un consumo de oxígeno estable, que variará con la actividad física de la siguiente forma. Al principio el metabolismo aeróbico no está suficientemente activo y no puede proporcionar toda la energía que necesita, por lo que contribuye el sistema anaeróbico, dando un préstamo de energía al sistema aeróbico (déficit de oxígeno) que luego deberá devolver al acabar el ejercicio (deuda de oxígeno). El consumo de oxígeno va a aumentar hasta que se vuelve a estabilizar (cuando el consumo de oxígeno es suficiente para la energía que necesita), pero si hubiera cambios de ritmo volvería a contribuir el sistema anaeróbico creándose otro déficit de oxígeno. Al parar el consumo de oxígeno va disminuyendo paulatinamente hasta llegar al nivel estable inicial (no cae verticalmente hasta los niveles iniciales de reposo). Se define déficit de oxígeno, como la cantidad de energía que necesita nuestro organismo para mantener un determinado trabajo y que no es capaz de suministrarle el metabolismo aeróbico, proporcionándola por tanto el sistema anaeróbico (más rápido pero que proporciona menos energía). Este préstamo de energía supone un déficit de oxígeno, por lo que al parar el ejercicio el consumo de oxígeno no vuelve a los niveles de reposo inmediatamente sino paulatinamente, este exceso de consumo de oxígeno tras el ejercicio (deuda de oxígeno) nos permite devolver la energía prestada por el sistema anaeróbico. Definimos pues deuda de oxígeno como el exceso de oxígeno por encima del metabolismo basal que consumimos al acabar un esfuerzo o ejercicio. Cuanto mayor se el déficit de oxígeno durante el ejercicio, mayor será la deuda de oxígeno al terminarlo. Pero la deuda de oxígeno siempre será mayor que el déficit ya que el aumento de consumo de oxígeno tras el ejercicio tiene además otras funciones: ü Reponer (fosfágenos, niveles de ácido láctico iniciales, reservas de oxígeno..) ü El aumento de la temperatura durante el ejercicio. ü Aumento o alteración hormonal durante el ejercicio. ü Reponer pequeños daños causados durante el ejercicio. ü Reequilibrar la homeostasis. 14

15 D. LA ACUMULACIÓN Y ELIMINACIÓN DE ÁCIDO LÁCTICO La acumulación de ácido láctico provoca la disminución del ph, que a su vez inhibe la acción de la fosfofructoquinasa, haciendo que se paralicen los procesos de obtención de energía. Algunas células soportan una mayor concentración de ácido láctico gracias al entrenamiento (soportan ph más bajos). Por eso midiendo el lactato en sangre se puede medir el nivel de aptitud física de un sujeto. Así el entrenamiento influye sobre el nivel de lactato en dos sentidos: ü Sujetos no entrenados: menor formación de ácido láctico. ü Sujetos entrenados: soportan mayores niveles de ácido láctico, por lo que pueden soportar potencias de trabajo superiores a las de los sujetos no entrenados. La eliminación del lactato puede seguir diferentes caminos: Cuando las condiciones lo permiten pasa a piruvato y entre en el ciclo de Krebs (disminuye la intensidad del ejercicio y hay disponibilidad de oxígeno). Si aumenta la intensidad pasa a las células vecinas inactivas, que guardan una parte de lactato y lo utilizan cuando las condiciones lo permitan. Pasa a la sangre y es tamponado por el bicarbonato dando agua y CO2. Una pequeña parte es eliminada por el riñón y el sudor. Parte es llevado al hígado donde se utilizará como sustrato en las vías de la neoglucogénesis (formación de nueva glucosa). 15