Biometodología

Sistemas de Energía01/02/2010

ATP El término energía sugiere un estado dinámico de cambio, pues representa la

capacidad de realizar trabajo.

El cuerpo humano requiere de un suministro continuo de energía para realizar todas sus funciones, no solo el movimiento sino todas aquellas relacionadas con la vida misma como pensar, hablar , dormir, etc.

La energía se deriva de la oxidación (degradación) de los alimentos en partículas cada vez más pequeñas hasta llegar a la unidad molecular básica o fundamental, el ATP.

El ATP es la molécula final de todos los procesos de digestión, absorción y oxidación celular de los nutrientes y es debido a sus características químicas una moneda energética de alto valor.

ADENOSITRIFOSTATO. En su nombre lleva implícita su estructura,Está formado por moléculas de ADENINA y RIBOSA y 3 ENLACES de FOSFATO.

Lo más importante de esta estructura es que el desprendimiento de los enlaces fosfato de la molécula central es lo que proporciona la energía celular para realizar las funciones.

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ATP Lo más importante de esta estructura es que el desprendimiento de los

enlaces fosfato de la molécula central es lo que proporciona la energía celular para realizar las funciones.

Las células contienen almacenes muy pobres de ATP y una vez utilizado debe salir de la célula hacia la circulación general para que sea reciclado y vuelto a utilizar.

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O O O

- O - P – O - P – O - P – O

O O O

ADENOSINA

ATP Si la función muscular se basará sólo en la cantidad de ATP de

almacén solo sería suficiente para pocas contracciones musculares a alta intensidad (menos de 10 segundos),

Por lo tanto el ATP es producido a través de varios ciclos celulares, que proporcionan una provisión continua para esfuerzos mas duraderos que 10 segundos.

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GLUCÓLISIS Cuando una molécula entra a la célula para ser usada como energía, sufre

una serie de reacciones químicas denominadas colectivamente glucólisis.

De alguna manera este proceso representa una forma primitiva de producción de energía que también está desarrollada en los anfibios, reptiles y peces, pues una de sus grandes características es que este proceso de oxidación puede o no requerir la presencia de oxígeno.

Glicólisis o Glucólisis. Es la ruta bioquímica principal para la descomposición de la glucosa en sus componentes más simples dentro de las células del organismo.

Una ruta se refiere a una secuencia específica de reacciones catalizadas por enzimas que transforman un compuesto en otro biológicamente importante. La glucólisis se caracteriza porque puede utilizar oxígeno, si este elemento está disponible (ruta aerobia) o, si es necesario, puede continuar en ausencia de éste (ruta anaerobia), aunque a costa de producir menos energía.

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GLUCÓLISIS La glucosa es un azúcar sencillo que se denomina monosacárido porque no

puede descomponerse en otro más simple. Se llama hexosa porque contiene seis átomos de carbono y es un azúcar aldosa porque tiene un grupo aldehído. Por tanto, es un monosacárido aldohexosa.

Los niveles de glucosa en la sangre y en los tejidos están estrictamente regulados. El exceso se almacena en el hígado y los músculos en forma del hidrato de carbono polisacárido llamado glucógeno.

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GLUCÓLISIS Al estudiar los cambios bioquímicos que se producían durante la contracción

muscular se observó que cuando un músculo se contrae en ausencia de oxígeno (de forma anaerobia), se utiliza el glucógeno y aparecen como productos finales el ácido pirúvico y el ácido láctico.

Si la contracción ocurre en presencia de oxígeno (de forma aerobia), no se acumula ácido láctico y el ácido pirúvico es oxidado completamente hasta dióxido de carbono y agua. En base a estas observaciones, se adoptó la costumbre de distinguir las fases aerobia y anaerobia en el metabolismo de los hidratos de carbono.

Pero esta distinción es arbitraria, puesto que las reacciones con o sin oxígeno son las mismas, diferenciándose únicamente en el proceso final, que no tiene lugar en condiciones anaerobias.

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GLUCÓLISIS

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Los procesos químicos de esta vía se señalan en la siguiente imagen:

Glucosa (azúcar)

Gliceraldehído 3- fosfato

4 ATP

Ácido pirúvico Ac láctico

Acetil Co-A

La glucosa es desdoblada a moléculas mas pequeñas, serie de reacciones que tienen como fin la producción de ATP (energía). Cuando esta ruta no requiere de oxígeno se produce ácido pirúvico, ácido láctico y 4 moléculas de ATP.

GLUCÓLISIS Esta energía generada de forma anaeróbica solo es suficiente para realizar

un sprint, por lo que es una vía que proporciona muy poco tiempo de energía durante un esfuerzo.

Una vez producido el ácido láctico, este metabolito tendrá que salir de la celular muscular y ingresar al hígado, donde será reciclado nuevamente a glucosa y pueda ingresar nuevamente a la glucólisis. A este proceso se le conoce como aclaración del lactato o ciclo de Kori.

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CICLO DE KORI (cori)

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La importancia de este ciclo es que la utilización de ejercicios especiales después de un entrenamiento intenso que hubiera ocasionado la producción de lactato, ocasionará la remoción de este lactato y su reaprovechamiento para la nueva producción de energía.

Si las necesidades energéticas para realizar el esfuerzo son mayores, entonces se requerirá activar otra vía metabólica que produzca mas ATP, es decir, será necesaria la iniciación del llamado Ciclo de Krebs. Este ciclo requiere la presencia de oxígeno, por lo vía es llamada aeróbica.

CICLO DE KREBS

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La vía inicia con la molécula final producida por la glucólisis, la acetil Co-A que en presencia de oxígeno realizará los pasos de la figura contigua:

La producción total de energía en este ciclo es de 36 moléculas ATP, lo que indica que la obtención de energía por esta vía servirá para esfuerzos mas duraderos.

CICLO DE KREBS

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Se debe considerar que la glucólisis y el ciclo de Krebs son 2 vías continuas y relacionadas entre sí.

Si los requerimientos energéticos son pocos y además debido a las características de intensidad de la carga hay ausencia de oxígeno el ciclo solo llegara hasta acido pirúvico y lactato, si por el contrario existe gran demanda de energía y la intensidad de la carga no es muy exigente entonces la glucólisis se continuará con el ciclo de Krebs

Biometodología Hasta aquí hemos determinado las rutas principales que sufre la glucosa

(azúcares), pero también el resto de macronutrientes (proteínas y lípidos) son desdoblados e incorporados a estas vías con el fin común de producir ATP.

Glucosa (azúcar)

Gliceraldehído 3- fosfato Lípidos

4 ATP

Ácido pirúvico Ac láctico

Acetil Co- A Proteínas

36 ATP

Ciclo de Krebs

Sin

O2

Con

O2

Los Llípidos o grasas son convertidos a gliceraldehído 3 fosfato y en esa forma se integran a la glucólisis.

Por otra parte las proteínas son degradadas a aminoácidos y posteriormente convertidas a ácido pirúvico, Acetil Co-A o ácido glutámico e incorporadas a los ciclos.

De ahí que todos los macronutrientes sirven para producir ATP.

CARGA DE ENTRENAMIENTO Y METABOLISMO

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Las características de intensidad y duración de la carga de entrenamiento, es la que determina el tipo de metabolismo que se usará, así como de la fuente energética.

Esfuerzos de intensidad máxima y de corta duración solo activarán la glucólisis anaeróbica, esfuerzos de intensidad submáxima y de larga duración activarán el ciclo de Krebs.

En función a estos parámetros los esfuerzos han sido divididos de la siguiente manera:

Anaeróbicos Alácticos. En este tipo de ejercicios solo se toma el ATP que existe de reserva y

debido al tipo de esfuerzo tan intenso y su corta duración no da lugar a la activación de ninguna de las vías antes mencionadas.

Lácticos. Este tipo de esfuerzos es característico de la vía anaeróbica a través de la glucólisis.

CARGA DE ENTRENAMIENTO Y METABOLISMO

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Aeróbicos. En estos esfuerzos la vía activada es el ciclo de Krebs, sin embargo su amplia clasificación se da dependiendo del macronutriente utilizado y de la duración e intensidad de la carga.

Corta duración. Mediana duración Larga duración: Tipo I, Tipo II, Tipo III, Tipo IV

CARGA DE ENTRENAMIENTO Y METABOLISMO

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Las características de la carga de cada una de las vías mencionadas es la siguiente:

CARGA DE ENTRENAMIENTO Y METABOLISMO

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De la tabla anterior se deriva que la rapidez como capacidad biomotora esta ligada necesariamente al metabolismo anaeróbio aláctico, donde la fuente energética es el ATP de reserva que se encuentra en el músculo. La intensidad de dicho esfuerzo es muy fuerte y la duración muy corta (0-8 segundos).

El metabolismo anaeróbico con producción de lactato se da a cargas muy fuertes y fuertes y hasta los 10 minutos aproximadamente y en donde el sustrato energético es el glucógeno hepático y muscular.

De ahí en adelante los esfuerzos son predominantemente aeróbicos con la utilización también de glucógeno, grasas y proteínas, dependiendo de la duración e intensidad.

En el fútbol, los jugadores realizan muchas formas distintas de ejercicio y la intensidad puede alternar en cualquier momento y en un abanico desde la caminata hasta la carrera máxima.

Esto distingue al fútbol de deportes en los que es un esfuerzo continuo en intensidad y duración durante todo el evento. De aquí que el fútbol este considerado como mixto desde el punto de vista metabólico.