Capítulo 2: La utilización de combustible y el metabolismo muscular durante el ejercicio

Transcripción

1 Capítulo 2: La utilización de combustible y el metabolismo muscular durante el ejercicio Introducción Los músculos son el motor principal de su rendimiento. Se alimentan del oxígeno en el aire capturado por los pulmones, y reciben nutrientes y oxígeno transportado por el torrente sanguíneo. Es esencial recordar que un entendimiento completo del metabolismo muscular comienza en el nivel celular, pero también incluye hidratación, nutrición, el horario de las comidas y el mantenimiento del acondicionamiento muscular. I. La energía necesita del músculo El músculo esquelético requiere energía para relajarse. La contracción es un proceso automático que una vez que se abren los canales de calcio, da como resultado la unión del calcio a la troponina. La proteína troponina inhibe el movimiento de las fibras de actina y fibras de miosina. Por lo tanto, una vez que la troponina es inactivada por el calcio, el músculo se contrae. El hecho de que la energía es necesaria para relajar el músculo se ilustra mejor con el rigor mortis en donde los párpados permanecen abiertos. Usted tal vez recuerda en las películas del viejo Oeste cuando el alguacil cerraba los ojos del villano al fallecer. Durante la mayoría de las circunstancias, las grasas y los carbohidratos son los combustibles utilizados durante el ejercicio. El grado en que cada combustible actúa como la fuente primaria o secundaria de energía y la eficacia con la cual la energía se utiliza depende de la nutrición previa del atleta y la intensidad y duración del ejercicio. Durante los niveles bajos de ejercicio prolongado, la mayoría de necesidades de energía proceden de la grasa y menores necesidades de los carbohidratos. Bajo mayor intensidad, los carbohidratos juegan un papel mayor, pero están limitados en su duración de acción. La proteína sólo juega un papel menor en los niveles altos para la utilización de energía, pero el consumo adecuado de proteína es de suma importancia para el mantenimiento de la masa corporal magra para permitir el rendimiento del ejercicio. La energía se extrae de los alimentos en el cuerpo al convertir la energía química almacenada en enlaces químicos a enlaces de fosfato de alta energía en el ATP (trifosfato de adenosina). Este enlace de alta energía puede ser utilizado en una serie de reacciones bioquímicas para combustible con la conversión de ATP a ADP (difosfato de adenosina). Si el ADP comienza a acumularse en el músculo entonces una

2 enzima es activada en el músculo para descomponer la fosfocreatina (PCr) para restablecer los niveles de ATP (PCr + ADP ATP + Cr). La creatina liberada de esta reacción se convierte en creatinina y se excreta en la orina. La reserva de PCr es muy limitada y sólo puede apoyar los niveles de ATP muscular durante unos 10 segundos si no hubiera otra fuente de ATP. Debido a que el ATP es proporcionado por otras fuentes, la PCr termina siendo una fuente de energía importante en el primer minuto de ejercicio vigoroso. La PCr se localiza en el músculo para que rápidamente se pueda restaurar y mantener los niveles de ATP durante ejercicios intensos, tales como carreras de velocidad, saltos, levantamiento de peso y lanzamiento. II. Metabolismo aeróbico y anaerobio Durante el ejercicio moderado del cuerpo, el carbohidrato se somete al metabolismo aeróbico. En estas condiciones, el oxígeno es utilizado y el carbohidrato pasa por la ruta de Embden-Meyerhof del metabolismo anaeróbico, en el que la glucosa se convierte en lactato, pero antes de la conversión de piruvato a lactato, el piruvato entra

3 en el ciclo de Krebs en la mitocondria, donde la fosforilación oxidativa resulta en una máxima extracción de energía de cada molécula de glucosa. Si existe suficiente oxígeno disponible y el ejercicio es de intensidad baja a moderada, el piruvato de la glucosa se convierte en dióxido de carbono y agua en la mitocondria. Aproximadamente 42 equivalentes de ATP pueden ser producidos a partir de una sola molécula de glucosa en comparación con sólo 4 ATP en el metabolismo anaeróbico. Una célula muscular contiene ATP que puede utilizar inmediatamente, pero no por largo tiempo sólo lo suficiente para durar unos tres segundos. (Ver figura a continuación). Para reponer los niveles de ATP rápidamente, las células musculares convierten un compuesto de fosfato de alta energía llamado fosfato de creatina. El grupo de fósforo es eliminado del fosfato de creatina por una enzima llamada quinaza creatina, y se añade al ADP para formar ATP. En conjunto, los niveles de ATP y los niveles de fosfato de creatina se conocen como el sistema de fosfágenos. Mientras trabaja, la célula convierte el ATP en ADP, mientras que el fosfágeno rápidamente convierte el ADP a ATP de nuevo. Mientras sigue trabajando el músculo, los niveles de fosfato de creatina comienzan a disminuir. El sistema de fosfágenos puede suministrar las necesidades energéticas de los músculos que trabajan en un ritmo elevado, pero sólo de 8 a 10 segundos. El metabolismo aeróbico suministra energía más despacio que el metabolismo anaeróbico, pero puede ser sostenido por largos períodos de tiempo hasta 5 horas. La

4 principal ventaja de la ruta anaeróbica menos eficiente es que ofrece una mayor rapidez ATP en el músculo utilizando glicógeno muscular local. Aparte de PCr, ésta es la manera más rápida para reabastecer los niveles de ATP. La glucólisis anaeróbica suministra los niveles de ATP muscular. La glucólisis anaeróbica suministra la mayor parte de energía para el ejercicio intenso de corta duración, que van desde 30 segundos a dos minutos. Las desventajas del metabolismo anaeróbico son que no se puede sostener por largos períodos, ya que la acumulación de ácido láctico en el músculo disminuye el ph e inactiva las enzimas claves en la ruta de la glucólisis que conduce a la fatiga. El ácido láctico liberado por el músculo puede ser absorbido por el hígado y convertido a glucosa de nuevo (Ciclo Cori), o puede ser utilizado como un combustible por el músculo cardiaco directamente o por músculos esqueléticos menos activos fuera del músculo activo que se contrae. El glucógeno muscular es el combustible preferido de carbohidratos para eventos que duran menos de dos horas para el metabolismo aeróbico y anaeróbico. El agotamiento de glucógeno muscular causa la fatiga y se asocia con una acumulación de lactato muscular. La producción de lactato se incrementa de forma continua, pero los fisiólogos han definido un punto en el que la respiración cambia como resultado de un desequilibrio ácido-básico llamado umbral anaeróbico. Tanto la nutrición como el acondicionamiento del atleta determinará la cantidad de trabajo que se puede realizar en un ejercicio específico antes de que suceda la fatiga. Esto se puede medir directamente o indirectamente. Una medida indirecta utiliza una trotadora de ejercicio o escalera, de acuerdo a los protocolos estándar, y se mide el pulso. El atleta más acondicionado puede producir la misma cantidad de trabajo en un pulso inferior. Esta determinación indirecta supone que la frecuencia del pulso es proporcional al consumo de oxígeno. Por otro lado, el consumo de oxígeno se puede medir directamente durante el ejercicio. Una trotadora de ejercicio motorizada se utiliza comúnmente para aumentar la intensidad del ejercicio hasta alcanzar la fatiga. La cantidad de oxígeno consumido poco antes de agotamiento es el consumo máximo de oxígeno o VO 2 max. La intensidad del ejercicio puede ser expresado como un porcentaje del VO 2 max. Una baja intensidad, como caminar rápido, sería del 30 por ciento al 50 por ciento de VO 2 max. El trotar puede exigir del 50 por ciento al 80 por ciento de VO 2 max, dependiendo de la intensidad, y la carrera a velocidad puede requerir del 85 por ciento al 150 por ciento

5 de VO 2 max (con el 50 por ciento agregado que procede de la producción de energía anaeróbica a corto plazo). Es posible construir las reservas de glucógeno antes del ejercicio para mejorar el rendimiento. Durante el ejercicio que dura más de 20 a 30 minutos, la glucosa en la sangre llega a ser importante para reemplazar la descomposición del glucógeno muscular. Tanto el entrenamiento aeróbico y de resistencia llegan a incrementos en las reservas de glucógeno, triglicéridos, enzimas oxidativas y aumento en el número y el tamaño de las mitocondrias. Tanto las enzimas oxidativas que participan en la oxidación de la glucosa en el Ciclo de Krebs y la lipoproteína lipasa necesaria para convertir los triglicéridos en ácidos grasos se incrementan a través de la formación. Esto no es un efecto general, pero es específica para el músculo y el tipo de fibra muscular que se usa para el ejercicio. Las fibras de contracción lenta del músculo suministran durante las actividades aeróbicas prolongadas, mientras que las fibras de contracción rápida del músculo se utilizan para las actividades de intensidad corta. La fatiga que se desarrolla durante el ejercicio intenso puede estar relacionada con los tipos de fibras específicas. Durante el ejercicio prolongado en un 60 por ciento a 75 por ciento de VO 2 max, las fibras Tipo I (rojo, de contracción lenta) y Tipo lla (rojo, de contracción rápida) son utilizadas en las primeras etapas del ejercicio, pero a medida que aumenta la intensidad, las fibras Tipo llb (blancas, de contracción rápida) deben ser utilizadas para mantener la misma intensidad. Se requiere más esfuerzo para usar las fibras Tipo llb, las cuales producen ácido láctico. Cuando ocurre la caída de los niveles de glucógeno en las fibras musculares rojas, éstas dependerán más en la grasa. Dado que la grasa es menos eficiente que los carbohidratos, la intensidad disminuirá (el ritmo será lento). En el otro extremo del espectro, durante el ejercicio leve, como caminar a paso ligero, los músculos queman grasa como combustible debido a que el suministro de ATP siempre provisto por la grasa es adecuada para mantener la intensidad. Como se mencionó anteriormente en este curso, los ácidos grasosos son fácilmente disponibles de la grasa almacenada, y la tasa de lipólisis es tres veces la velocidad de liberación de ácidos grasosos en reposo por lo que los ácidos grasosos pueden ser suministrados a una tasa incrementada rápidamente durante el inicio de los niveles bajos de ejercicio. Así, aunque la grasa no es muy útil a corto plazo, el ejercicio intenso, es ideal para el ejercicio prolongado, especialmente cuando se mantiene en un nivel bajo o moderado de intensidad.

6 La ventaja de la grasa como combustible es que proporciona grandes depósitos de calorías en una forma fácil de transportar. Ya que la grasa no está hidratada, pesa mucho menos por unidad calórica que las proteínas o los carbohidratos (9 de Cal/g de grasa vs. 4 Cal/g de carbohidratos o las proteínas). En el número de ATP producida por el átomo de carbono, la grasa es también más eficiente. Una molécula de glucosa 6-carbono produce 36 a 38 ATP, en promedio, proporcionando una relación de 6 ATP/carbono, mientras que un ácido grasoso de carbono 18 produce 147 ATP, proporcionando una proporción de 8.2 ATP/carbono. Sin embargo, el carbohidrato es más eficiente que la grasa cuando se considera la cantidad producida de ATP por unidad de oxígeno consumida. Seis moléculas de oxígeno son necesarios para metabolizar la glucosa de seis carbonos produciendo 36 ATP (6 ATP/molécula de oxigeno), mientras que 26 moléculas de oxígeno se requieren para producir 147 ATP a partir de un ácido grasoso de 18 carbono (5,7 ATP/molécula de oxígeno). Para un atleta de rendimiento, es importante mantener el borde de la eficiencia proporcionada por los carbohidratos, siempre y cuando se dispone del glucógeno en los músculos. En condiciones de ejercicio habituales, la proteína sólo proporciona un 6 por ciento de las necesidades energéticas. Con el ejercicio de resistencia de alta intensidad, la producción de glucosa a partir de los aminoácidos puede ser significativa hasta cerca de 10 o 15 por ciento de las necesidades totales de energía. El carbohidrato es el único alimento que proporciona energía a corto plazo para el ejercicio de ritmo rápido, aunque el ejercicio aeróbico lento y constante utiliza los tres combustibles primarios, pero principalmente de grasa y carbohidrato. Evaluación y recomendación de ejercicio y actividad física 1) Preparación médica y psicológica 2) Limitaciones físicas 3) Actividades actuales 4) Barreras de actividad Desarrollar un plan de actividad física Iniciar la actividad lentamente y aumentar gradualmente la actividad aeróbica prevista de 200 minutos por semana Mejorar la actividad Estilo de vida programada vs. Actividad de estilo de vida Múltiples sesiones cortas vs. una sesión larga de actividad

7 La recomendación de ejercicio: Cuánto ejercicio es suficiente? La aplicación práctica de este concepto puede contener dos categorías: La primera, la recomendación de cantidades adecuadas de ejercicio para optimizar el rendimiento; y la segunda, el uso de ayudas ergogénicas nutricionales, hormonales y farmacológicas para mejorar el rendimiento. Este segundo tema será tratado más adelante, pero esta breve introducción a la recomendación de ejercicio busca ofrecer un panorama para una autoevaluación en su ejercicio. Entrenamiento cardiovascular Un programa de incremento gradual del ejercicio con énfasis en la salud cardiovascular es la base de todos los programas de ejercicio. Un ejercicio vigoroso representa riesgos mínimos para una persona saludable, pero puede ser riesgoso para individuos perezosos o sedentarios. Estas personas deben consultar a su médico antes de comenzar el programa, al igual que aquellas mayores de 35 años o que sufran de alguna condición médica, como artritis, hipertensión, falta de respiración, diabetes, obesidad o historial familiar de enfermedades cardiacas. Una recomendación básica comprende de una sesión de estiramiento y una de calentamiento de baja intensidad por un período de 10 minutos, con el objetivo de aumentar el flujo de la sangre y minimizar el riesgo de lesiones. Luego se incorporaran los ejercicios de fuerza muscular, resistencia y flexibilidad. Estos ejercicios deben realizarse a una intensidad adecuada que eleve el ritmo cardiaco a un nivel apto para el entrenamiento, es decir, entre un 60% a un 90% del ritmo cardiaco máximo recomendado para su edad (para calcular = su edad - 220). Usualmente, la persona debe alcancar de un 50% a un 60% de su ritmo cardiaco máximo, y mantenerse en su zona de entrenamiento. Para perder peso y quemar grasa se recomiendan sesiones de ejercicios prolongadas a un ritmo cardiaco constante al 70%, mientras que niveles elevados de ejercicio inducen a la hipertrofia muscular. Es importante hacer un enfriamiento de diez minutos al final de cada sesión para minimizar los calambres y las lesiones. Los componentes de la condición física Flexibilidad: La habilidad de doblarse sin presentar lesiones, lo que depende de la elasticidad de los músculos, tendones y articulaciones. El estirar por al menos 10 segundos con un incremento gradual de la tensión le ayudará a mejorar su flexibilidad.

8 Fuerza: La capacidad de trabajar contra una resistencia. La fuerza de grupos musculares específicos puede aumentar con un entrenamiento prudente de resistencia fuerte, manteniendo del 60% al 80% de repeticiones singulares como máximo, con tres sets de 8 a 10 repeticiones. Resistencia: Es la capacidad de sostener un esfuerzo durante largo tiempo. Los ejercicios de repetición alta, como abdominales, flexiones y sentadillas, aumentan la resistencia. Resistencia cardiovascular: La habilidad del sistema cardiovascular de sostener un esfuerzo durante largo tiempo. Estos ejercicios deben comprometer grupos musculares más grandes y mantener de un 60% a un 90% del ritmo cardiaco máximo. LA RECOMENDACIÓN DEL EJERCICIO Una recomendación básica comprende de una sesión de estiramiento y una de calentamiento de baja intensidad por 10 minutos, con el objetivo de aumentar el flujo de la sangre y minimizar el riesgo de lesiones. Estos ejercicios deben realizarse a una intensidad adecuada que acelere el ritmo cardiaco a un nivel apto para el entrenamiento, es decir, entre un 60% a un 90% del ritmo cardiaco máximo recomendado para su edad (para calcular = su edad - 220). Para perder peso y quemar grasa se recomiendan sesiones de ejercicios prolongadas a un ritmo cardiaco constante a 70%, mientras que los niveles elevados de ejercicio inducen a la hipertrofia muscular. Nota: Es importante hacer un enfriamiento de diez minutos al final de cada sesión para minimizar los calambres y las lesiones. Cuántas calorías quema el ejercicio? El valor energético del ejercicio se calcula a través de la unidad de medida conocida como MET, que equivale al número de calorías que son consumidas en estado de reposo. Una persona en reposo quema cerca de 1 cal/kg/hora, dependiendo de su contenido de masa corporal. Este valor se conoce como 1 MET. Por lo tanto, si una mujer de 50 kilogramos gasta cerca de 10 METs en una clase de aeróbicos intense, quemaría unas 500 calorías por hora. 500 calorías/hora = 10 METs 1 Cal/kg X 50 kg

9 Los niveles normales de MET (como comparación, ya que los valores difieren dependiendo de la persona.): En un hombre de 150 libras: Actividad MET Calorías/hora Escribir Caminar Básquetbol Ciclismo Comer Correr Levantar pesas Fundamentos para el entrenamiento de fuerza En los últimos 15 años, se han desarrollado mejores programas de entrenamiento de fuerza debido a que los científicos han aprendido más sobre cómo maximizar el desarrollo muscular a largo plazo. Los estudios han demostrado que durante las primeras 12 semanas la recomendación general de hacer tres sets, de 8 a 10 repeticiones cada uno, de levantamiento de pesas a un ritmo cardiaco de 60% a 80%, produce resultados tan buenos como los programas científicos. La diferencia se ve al observar los resultados en un período de 6 meses a un año entre el entrenamiento estándar aconsejado y el entrenamiento de resistencia periódico en donde se utilizan ejercicios diferentes de intensidad variada y repeticiones diversas con diferentes períodos de descanso y recuperación. La personalización es uno de los principios del entrenamiento físico, al igual que el análisis del metabolismo y el requerimiento de energía. Es necesario evaluar el estado basal de la fuerza muscular para determinar cuáles son los grupos musculares que necesitan trabajarse. El siguiente paso es el desarrollo de metas realistas, específicas e individuales. Para medir los resultados se puede establecer un tiempo y volumen y fuerza muscular máximos deseados. Los movimientos y rutinas en específico trabajan los grupos musculares comprometidos en dichos movimientos complejos. El tipo de fibra muscular necesaria para un movimiento determinado depende igualmente de la cantidad de peso que se está levantando. Los ejercicios de resistencia con menor peso y más repeticiones demandan fibras lentas Tipo I, mientras que los ejercicios más intensos también requieren de fibras rápidas Tipo 2.

10 Usted no debe experimentar ningún dolor durante el ejercicio, pero es necesario que estimule los músculos para que puedan crecer a medida que la demanda física aumenta en cada sesión. En el caso de las flexiones de bíceps, las fibras musculares se estiran en el ciclo descendente. Así que la medida del tiempo debe controlarse de manera que se tomen dos segundos en subir y cuatro segundos en bajar, de una manera lenta y controlada. Para otros ejercicios, el estiramiento puede suceder al bajar, al subir o hacia los lados, y usted debe determinar cuál es el movimiento excéntrico que pone a trabajar el músculo en cuestión. En las últimas repeticiones, usted debe empezar a sentir un ligero ardor al realizar el movimiento excéntrico. Este fenómeno se conoce como sobrecarga progresiva y simplemente significa que si usted se siente cómodo haciendo 10 repeticiones de un ejercicio, es hora de hacer 11. Para medirlo científicamente se usa una repetición máxima o 1RM. El máximo peso que usted puede usar para hacer 5 repeticiones se denomina 5RM, y el peso para poder hacer 10 repeticiones es 10RM, y así sucesivamente. El sistema de RM ha sido usado por más de 50 años para describir las intensidades de los ejercicios de resistencia. Con este sistema, DeLorme y Watkins documentaron la importancia del ejercicio de resistencia progresivo para desarrollar los músculos cuádriceps con el objetivo de rehabilitar al personal militar con lesiones en las rodillas. Una zona de entrenamiento 1RM de 8RM a 10RM es el nivel promedio usado por los entrenadores físicos, pero, para seguir consiguiendo resultados, es necesario variar la rutina, aquí es donde se usa el entrenamiento periodizado. La variación de intensidad para los diferentes tipos de rutinas de entrenamientos se enuncia a continuación: Muy intenso: Desarrolla al máximo la fuerza 1RM, al hacer de 3 a 5 sets de 2 a 4 repeticiones, y un descanso de 4 minutos o más entre sets. Moderado: Desarrolla la fuerza, el aumento de tamaño muscular y un poco de resistencia al hacer 3 sets de 8 a 10 repeticiones, con descansos de 2 a 3 minutos entre sets. Entrenamiento de potencia: Desarrolla la potencia mecánica máxima en ejercicios múltiples en conjunto, como tirar una pelota medicinal en 3 a 6 sets de 3 repeticiones con un 30% al 50% de 1RM, con 3 a 4 minutos de descanso entre sets. Muy suave: Desarrolla la resistencia muscular localizada al hacer dos sets de 15 a 17 repeticiones, con menos de un minuto de descanso entre sets.

11 Ácido láctico elevado: Desarrolla la tolerancia a la acumulación del ácido láctico en los músculos, lo que normalmente causa fatiga y dolor, al hacer 3 sets de 8 a 10 repeticiones, con solo 1 a 2 minutos de descanso. Una rutina de entrenamiento periódico 4 veces por semana puede variar de intenso (3RM a 5RM) a moderado (8RM a 10 RM) a ligero (12RM a 15 RM) los lunes y jueves consecutivos. Mientras que los martes y viernes el entrenamiento puede ser moderado de 8 a 10 repeticiones. Si se pueden hacer más repeticiones que las previamente establecidas, la resistencia puede aumentarse en la siguiente sesión. Cuando este tipo de régimen fue evaluado en mujeres universitarias se vio una clara ventaja en comparación con el simple programa de tres días alternados por semana con ejercicios de 8 a 10 repeticiones. Pero esta ventaja no se pudo apreciar hasta 6 meses después. A las 12 semanas, ambos métodos funcionaron. Para la mayoría de las personas que practican el ejercicio, variar la rutina usando estrategias diferentes en distintos días evita el aburrimiento y tiende a interesarlos más en el programa de entrenamiento. Se ha comprobado que este modelo es más eficaz que usar la misma repetición máxima en cada ejercicio. Sus rutinas de ejercicio deben ser supervisadas individualmente para asegurar que los ejercicios se están realizando en la secuencia que se ha mencionado anteriormente. Los instructores de salud y condición física reciben la certificación del Colegio Americano de Medicina Deportiva (ACSM), la cual debe ser un requisito indispensable a la hora de elegir a su entrenador personal. También solicite recomendaciones personales al igual que lo haría en cualquier consulta profesional. III. Control del metabolismo y anabolismo de la proteína muscular El área de la nutrición deportiva y las estrategias anabólicas se basan en la fisiología de la inanición que se ha estudiado anteriormente y en las interrelaciones de energía durante el ejercicio aeróbico y anaeróbico discutido. Hay dos extensas áreas que discutir: 1) Ergogénicas, sustancias dirigidas a mejorar el rendimiento; 2) Anabólicas, sustancias dirigidas para desarrollar el músculo. Aunque se van a discutir varios puntos de vista, es necesario entender que hay mucho campo para investigaciones y discusiones futuras en este campo. 1. Ergogénicas

12 Los antecedentes para aumentar la energía y el rendimiento se encuentran en una dieta balanceada que reúna las mismas recomendaciones dietarias para el público en general. Debido a la importancia de una dieta rica en carbohidratos, como se explicará más adelante, y ya que hay un almacenamiento ideal de grasas para el ejercicio, muchos atletas han preferido cambiar la dieta general de 30% grasa, 50% carbohidratos y 20% proteína a una de 70% de carbohidratos, 15% grasa y 15% proteína, en los días que se realice el ejercicio. Esta dieta es aconsejable ya que suministra la cantidad adecuada de proteína de 1 gm por kilogramo de peso corporal. Algunos estudios han demostrado que esta es la cantidad ideal de proteína que se puede mantener constantemente con las demandas de energía siempre y cuando se consuma la cantidad adecuada de carbohidratos. Esto tiene sentido, ya que muy pocas veces la proteína es utilizada como recurso energético durante el ejercicio. Además, la mayoría de los suplementos de aminoácidos contienen muy poca cantidad de proteína para considerarse una fuente de alta calidad, lo que es más fácil de conseguir en la proteína de la leche o la clara de huevo. Como se ha mencionado, en ejercicios de intensidad moderada de 4 a 6 horas de duración, del 60% al 70% de la energía que se gasta proviene de grasas. Los ejercicios de 10 a 15 minutos de duración no queman una cantidad significativa de grasas. Los lapsos cortos de ejercicios de intensidad elevada queman energía de los carbohidratos principalmente y requiere grandes cantidades de glicógeno en el músculo. El entrenamiento causa el aumento de la capacidad mitocondrial para la oxidación de grasas, lo que ayuda a conservar la utilización del glicógeno. Por lo tanto, el atleta en entrenamiento quema grasa con ejercicio moderado a largo plazo, pero debe asegurarse de que el almacenamiento de glicógeno está en constante reposición. A. Agua y Bicarbonato Se recomienda que de 0.4 litros a 0.6 litros (de 14 a 20 onzas) de agua fría se consuma de 15 a 20 minutos antes de hacer ejercicio. Las pérdidas insensibles de agua típicas en un atleta se suma a alrededor de 2.4 litros al día. También se recomienda que se consuman de 0.5 a 2.0 litros/hora durante la mayoría de los ejercicios. En el rendimiento de resistencia pesada, se recomienda que se consuman de 3.0 litros/hora. La deshidratación conduce a la disminución de la capacidad aeróbica. El bicarbonato es un amortiguador importante que puede neutralizar los ácidos orgánicos acumulados de la degradación de las proteínas, y también ayudan a neutralizar el ácido láctico liberado de los músculos durante la glucólisis anaeróbica. Cuando el ácido láctico se combina

13 con el bicarbonato, se forma el dióxido de carbono y el agua. El dióxido de carbono se elimina por los pulmones. Al aumentar la concentración de bicarbonato en la sangre, la capacidad de amortiguar es mayor para el ácido láctico. B. Los aminoácidos de cadena ramificada Los aminoácidos de cadena ramificada (BCAA, por sus siglas en inglés) isoleucina, leucina y valina tienen un papel especial en el metabolismo. Alanina es uno de los aminoácidos más importantes que se utilizan para la síntesis de glucosa entre las comidas o en ayunas a través del ciclo de la alanina. (Ver a continuación.) Alanina hígado para formar glucosa se remueve NH 2 para formar piruvato en el proceso después el piruvato se convierte en glucosa por gluconeogénesis La glucosa formada de alanina se utiliza, liberando piruvato El piruvato músculo donde se obtiene NH 2 para formar alanina nueva Los aminoácidos de cadena ramificada donan este NH 2 a través de la acción de una enzima específica, la oxidasa de cadena ramificada de aminoácidos, que utiliza sólo estos tres aminoácidos. La mayoría de los aminoácidos necesitan transportarse al hígado para su conversión en glucosa mediante gluconeogénesis antes de que puedan ser utilizados como fuente de energía, pero los aminoácidos de cadena ramificada pueden ser metabolizados para obtener energía en la célula muscular propia. Durante el ejercicio intenso, con mayor utilización de la glucosa, los niveles de los aminoácidos de cadena ramificada disminuyen. Esta disminución puede ser prevenida por la alimentación o la infusión de los aminoácidos de cadena ramificada, pero los efectos sobre el rendimiento son menores. Un segundo efecto de la suplementación con aminoácidos de cadena ramificada reportados por los atletas es en la prevención de la depresión o la caída en el estado de ánimo que se produce cuando bajan los niveles de glucosa en la sangre. El mecanismo de este efecto tiene que ver con el transporte de triptófano en el cerebro por un sistema neutral de transporte de aminoácidos que transporta tanto valina y triptófano en el líquido cefalorraquídeo. El consumo de carbohidratos eleva los niveles de insulina que conduce a los aumentos del transporte de triptófano y la síntesis de serotonina.

14 C. Fosfato Cuando se utiliza la glucosa en las células, el primer paso bioquímico es la fosforilación. Cuando la insulina está fuera de control en los pacientes diabéticos, pueden resultar niveles bajos de fosfato cuando los niveles altos de glucosa entran en las células. Al menos que se suministre fosfato, los pacientes diabéticos tendrán niveles bajos de fosfato que pueden conllevar a un desborde de glóbulos rojos. Las sales de fosfato en el atleta también tienen como objetivo mejorar la utilización de la glucosa para la síntesis de glucógeno, el cual requiere la fosforilación. D. Carnitina La carnitina se sintetiza de dos aminoácidos (lisina y metionina) por dos enzimas hidroxilasas, que contiene hierro ferroso y ácido L-ascórbico. Ésta se encuentra en el corazón, músculo esquelético y otros tejidos donde se produce la oxidación de ácidos grasos. La carnitina es necesaria para el transporte de los ácidos grasos de más de 8 a 10 carbonos de largo en la cadena a la mitocondria para la oxidación de dióxido de carbono y agua, con la producción de energía. Dado que durante el ejercicio intenso, la grasa es un combustible primario, esto se toma para mejorar la utilización de grasas y ahorradores de las reservas de glucógeno. E. Glutamina La glutamina es el aminoácido más abundante en el cuerpo y constituye más del 60 por ciento de los aminoácidos intracelulares libres en el músculo esquelético. La glutamina juega un papel esencial en una serie de procesos metabólicos, incluyendo la transferencia entre los órganos de nitrógeno, la síntesis de amoníaco renal, la gluconeogénesis hepática y la síntesis de glucógeno hepático. Los niveles circulantes de glutamina pueden también regular la síntesis de proteínas musculares y la descomposición. La glutamina es un sustrato importante para las células que crecen en la cultura, por la proliferación de linfocitos y las células del tracto gastrointestinal. Algunos atletas consumen combinaciones de glutamina, las cadenas ramificadas de aminoácidos y la carnitina según la racional mencionada anteriormente; no obstante, los resultados no han sido bien documentados. F. La cafeína

15 La cafeína es una sustancia muy utilizada para mejorar el rendimiento y se encuentra naturalmente en las hojas, semillas o frutos de muchas especies de plantas. También conocido como trimetilxantina, teína, mateína, guaranina, methyltheobromine y 1,3,7-trimetilxantina, ésta se encuentra en los granos de café, té, nueces de cola, yerba mate, bayas de guaraná y (en pequeñas cantidades) en los granos de cacao. En la planta, la cafeína actúa como un pesticida natural, ya que paraliza y mata a los insectos que intentan alimentarse de la planta. La cafeína tiene varios efectos sobre la energía mental que puede influir en el rendimiento. En el corto plazo, aumenta la atención, mejora el estado de ánimo y mejora la capacidad de pensamiento o cognición. Desde el punto de vista del metabolismo durante el ejercicio, su acción más importante es hacer que las células grasas liberen más ácidos grasos en el torrente sanguíneo en reposo. Las propiedades principales de la cafeína tienen una acción estimulante sobre el sistema nervioso central con efectos psicotrópicos y la estimulación de la respiración, la liberación de grasa discutido anteriormente, la estimulación de la frecuencia cardíaca y un suave efecto diurético. En 1958, el Departamento de Control de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA, por sus siglas en inglés) clasificó a la cafeína como GRAS (producto generalmente considerado seguro). En 1987, la FDA reafirmó su posición de que el consumo normal de cafeína no produce un aumento del riesgo para la salud. Además, tanto la Asociación Médica Estadounidense y la Sociedad Americana del Cáncer tienen las declaraciones que confirman la seguridad del consumo moderado de la cafeína. La sensibilidad a la cafeína depende de muchos factores, incluyendo la frecuencia y cantidad de consumo regular, el peso del cuerpo del individuo y la condición física. Algunos organismos deportivos, tales como la Asociación Nacional de Atletas Universitarios (NCAA, por sus siglas en inglés) en los Estados Unidos limitan la cantidad de cafeína que pueden ingerir los deportistas el mismo día del evento mediante el control de orina de metabolitos de la cafeína diseñado para limitar el consumo a menos de tres tazas de café. La taza regular de café contiene un promedio de 85 miligramos de cafeína, que variará según el método de la preparación del café. La FDA ha establecido un límite máximo de 240 miligramos por día, que es similar a unas tres tazas de café. References

16 1. American College of Sports Medicine, Position stand on the prevention of thermal injuries during distance running. Med Sci Sports Exerc 16:ix, Coyle EF, Montain SJ Carbohydrate and fluid ingestion during exercise: Are there trade-offs? Med Sci Sports Exerc 24: , Coggan AR, Coyle EF Carbohydrate ingestion during prolonged exercise: Effects on metabolism and performance. Exerc Sports Sci Rev 19: 1-40, DeLorme T. Restoration of muscle power by heavy resistance exercises J. Bone and Joint Surgery 1945;26: The classic paper demonstrating muscle building through strength training. 5. Ivy J, Katz AL, Cutler CL et al. Muscle glycogen synthesis after exercise: Effect of time of carbohydrate ingestion. J Appl Physiol 64: , Marx JO, Ratamess NA, Nindl BC, et al. Low-volume circuit versus high-volume periodized resistance training in women. Med Sci Sports Exerc 2001;33: This paper proves that periodized training works better after 6 months. 7. Murray R, Paul GL, Siefert JG et al. Responses to varying rates of carbohydrate ingestion after exercise. Med Sci Sports Exerc 23: , Selye HA: Syndrome produced by various noxious agents. Nature 1936;138: Sherman W, Costill D. The marathon: Dietary manipulation to optimize performance. Am J Sports Med 12:44, Sherman W, Costill D, Fink W et al Effect of exercise-diet manipulation on muscle glycogen and its subsequent utilization during performance. Int J Sports Med. 2:114, Sherman W, Costill D, Fink W et al Carbohydrate loading: A practical approach. Med Sci Sports Exerc 13:90(abst), Sherman W, et al. Effect of 4-hour pre-exercise carbohydrate feeding on cycle performance. Med Sci Sports Exerc 12: , 1989.