Supplements in high performance.Sport Biochemistry.Miguel Cabezas

FARMACOLOGIA APLICADA AL METABOLISMO ENERGETICO

COORDINADOR: Miguel Cabezas Andreu. Farmacéutico.

Copyright. ©.

SUPLEMENTACION EN ALTO RENDIMIENTO

1. Conceptos. 2. Objetivos de la

Suplementación.3. Grupos de Suplementación con

criterios bioquímicos.4. Suplementación en

Hidratación. Ejemplo de enfoque.

5. Suplementación en Miogénesis Muscular. Ejemplo de enfoque.

6. Metodología práctica.

1. Conceptos: Suplemento.

Conocimientos del Metabolismo Energético.

Conocimientos de la Farmacología de los Suplementos.

Base de datos Pubmed (5 años):

“Glutamine supplementation”. Artículos publicados: 216 “Arginine supplementation”. Art.publicados: 291. “Energetic metabolism”. Artículos publicados : 836 . “Glucose metabolism”. Art. publicados: 34.690. “Glucose exercise”. Art. publicados: 2.616. “Beta alanine supplements”. Art.publicados: 56. “Hydration exercise”. Art. publicados: 188. “Fructose metabolism”. Art publicados : 989

1. Conceptos: Suplemento.

1.Conceptos: Suplemento. El concepto de Suplemento que

hacía referencia a toda aquella sustancia que complementaba la dieta de los atletas se ha visto superada al considerar un Suplemento como toda aquella molécula capaz de provocar un cambio fisiológico en el organismo con las finalidades de optimizar el rendimiento y la recuperación en periodos de entreno y de competición además de minimizar los daños provocados por el esfuerzo.

2.Obj.de la Supl.: Rendimiento,Recuperación y minimizar daños.

Optimizar el rendimiento y la recuperación en periodos de entreno y de competición.

Apartar a los deportistas del uso de sustancias peligrosas para su organismo.

Disminuir los desequilibrios bioquímicos provocados durante el esfuezo y el subsiguiente daño celular causado. Mejorar su salud.

2.Obj.de la Supl: Fundamentos.

Evidencias farmacológicas. Conocimiento del metabolismo energético. Identificar reacciones bioquímicas clave que

tienen lugar en el organismo. Hemos de conocer las variaciones de

concentración que sufren distintas moléculas en el interior de las células musculares de los atletas.

Se pretende provocar el equilibrio metabólico natural para responder más favorablemente los cambios experimentados en el esfuerzo.

También compensamos las pérdidas de sustancias para facilitar la recuperación.

Suplementación e Hidratación. Suplementación e Inmunología. Suplementación en el deterioro endotelial de la producción de

Oxido Nítrico. Suplementación y Acidosis láctica. Suplementación y Angiogénesis. Suplementación y Balance ácido-base. Suplementación y Biogénesis mitocondrial. Suplementación y Bioquímica hormonal. Suplementación y Bioquímica mitocondrial.

3. Grupos de Suplementación con criterios bioquímicos y farmacológicos.

Suplementación y Cambios hematológicos. Suplementación y Complejo AMPK. Suplementación y Consumo de O2. Suplementación y Miogénesis muscular (CPK). Suplementación y Receptores adrenérgicos. Suplementación y reducción de las reacciones inflamatorias. Suplementación y Stress oxidativo. Suplementación y transporte de Glucosa.Glucógeno. Suplementación.Cartílagos , Ligamentos y Tendones.

3. Grupos de Suplementación con criterios bioquímicos y farmacológicos.

4.1.Suplementación en Hidratación: Generalidades.

Componente mayoritario del organismo humano (60% en hombres y 55% en mujeres aprox.). Los músculos son casi un 75% de agua.

Dos terceras partes en el interior celular y el resto en el plasma sanguíneo y espacio extracelular.

Transporta los nutrientes y ayuda a regular la temperatura corporal mediante el enfriamiento del cuerpo a través del sudor.


Uno de los primeros estudios que se realizaron en relación a la pérdida de fluidos se publico en 1977 y fue elaborado por el profesor Kavanagh .

(On the choice of fluid for the hydration of middle-aged marathon

runners. Kavanagh T, Shephard R.1977)

Conclusiones sorprendentes del estudio:

“the runners drinking water performed slightly better than those receiving the other two solutions”


Cambios de electrolitos en plasma antes y después de correr una maratón.

(Changes in serum electrolyte levels during marathon running.

Cohen I, Zimmerman AL. 1978)

Conclusiones sorprendentes del estudio: “Supplementation of potassium and

magnesium is contraindicated during long-distance running. Salt intake is unnecessary”.


Atletas que recibieron una dieta no elevada de potasio manifestaron un incremento de volumen plasmático del 15%. (Dietary potassium and heavy exercise:

effects on muscle water and electrolytes. Costill DL, Cote R, Fink WJ. 1982)

Conclusiones del estudio: Ello explica el que en ocasiones, algunos

deportistas, puedan manifestarse dolor de cabeza por haberse hidratado con líquidos con un importante desequilibrio iónico.


Influencia del Magnesio (Asp.Mg) administrado durante 14 días antes de la

prueba, sobre la concentración plasmática de aldosterona, cortisol y electrolitos.

(Plasma aldosterone, cortisol and electrolyte concentrations in

physical exercise after magnesium supplementation. Golf SW, Happel O,Graef

V, Seim KE. 1984.)

Conclusiones del estudio: No se produjeron incrementos de

aldosterona y cortisol. Disminución de la concentración de

potasio en el sudor.

Debemos de conocer el volúmen de líquidos perdidos por hora de actividad.

La mayoría (76%) inician los entrenos en estado de hipohidratación. (Fluid balance during training in elite young athletes of different sports.

Department of Nutrition and Dietetics. Athens University. Greece. Feb. 2014).

Tablas que incluyan registros de : Día, Peso inicial, Volúmen de líquidos ingeridos durante el entreno, Peso final y tiempo de entreno.

En función de la actividad, de las condiciones ambientales y de la naturaleza del deportista podemos observar valores que oscilen entre 0,2 y 1,5 litros de sudoración y hora.


4.2.Suplementación en Hidratación: Sudoración y rendimiento.

En todo momento, entreno y competición, hemos de tener un programa de hidratación que nos evite disminuir el 2% del peso corporal.

(Dehydration and endurance performance in competitive

athletes.University of Sherbrooke.Quebec.Canada.

Nov.2012). Por debajo del 5% del peso corporal el rendimiento muscular decrece

significativamente pudiendo aparecer síntomas de náuseas y vómitos.


Al hidratarnos ejercemos una influencia positiva en la frecuencia cardíaca, la presión arterial sistólica, la presión arterial diastólica así como en la oxigenación sanguínea.

(Cardiorespiratory effects of water ingestion during and after

exercise.Department of Medicine.Cardiology Division.

Federal University of Sao Paulo.Brazil.Sept.2013)


(Effect of hydration on whole blood viscosity in firefighters. Holsworth RE, Cho YI, Weidman I. Southeast Colorado Hospital, Springfield, CO, USA.2013.)

Conclusiones del estudio: Optima hidratación mantiene la

correcta viscosidad sanguínea.


(Investigating the associations between hydration and exercise performance: methodology and

limitations.Maughan RI.Loughborough University, School of Sport, Exercise and

Health Sciences, Loughborough, UK. 2012.)

Conclusiones del estudio: Hidratarse con agua fría.


(Effect of cell hydration on metabolism. Lang F.

Department of Physiology I, University of Tübingen, Tübingen,

Germany.2012.)

Conclusiones del estudio: Las alteraciones del volúmen celular a consecuencia de la deshidratación repercuten negativamente en la síntesis proteica y la de glucógeno muscular.

4.3.Suplementación en Hidratación: Sudoración y electrolitos.

Una adecuada hidratación garantiza una concentración de iones plasmática adecuada:

Osmolalidad plasma: 275/295 mOsm /Kg de agua plasmática.


La composición del sudor varía de una forma sustancial entre los distintos deportistas.

Cualitativamente más del 50% en función de las sales ingeridas y el momento de la competición.

(The sweating response of elite

profesional soccer players to training in the heat.School of Sport

and exercise Sciences.Loughborough University.UK.Mar.2005).


Analíticas del sudor muestran composiciones de entre 40 y 70 mmoles (920-1610 mg) de Sodio por litro. De potasio entre 3 y 10 mmol (117-390 mg) y de cloruros entre 20 y 40 mmol (700-1400 mg). Calcio y Magnesio en menor cantidad.

(Regional variations in transepidermal water loss, eccrine sweat gland density, sweat secretion rates and electrolyte composition in resting and exercising humans. Taylor NA,Machado-Moreira CA.Centre for Human and Applied Physiology,University of Wollongong, Australia. 2013.)


Bebidas en el mercado con osmolaridades superiores a 600 mOsm.

Beberse espaciadamente.


La OMS recomienda ésta composición en soluciones para hidratación oral: Na 90 mmol/l (2070 mg/l), K 20 mmol/l (780 mg/l),Cl 80 mmol/l (2830 mg/l),Citratos 10 mmol/l (2350 mg/l) y Glucosa 111 mmol/l (20 g/l).

Utilizar bebidas con electrolitos que se aproximen a ésta proporción de iones.


Transtorno más común por no seguir un correcto protocolo de hidratación es el padecer “exercise associated hyponatremia”

(EAH and hydration status in 161-km ultramarathoners. Hoffman MD, Hew-Butler T,Stuemofle KL.Department of Veterans Affairs, Northern California Health Care System, USA. Apr.2012.)

Conclusiones del estudio: La incidencia de EAH fué del 15,1% en los

699 corredores que finalizaron la prueba. 23.8% (sobrehidratados) y 35.6% (deshidratados).

5.1.Suplementación en miogenesis muscular: Proteínas. Generalidades.

Funciones de reparación celular y síntesis de miofibrillas nuevas.

Su estructura básica es una cadena de aminoácidos:

- Esenciales (no pueden ser sintetizados): Histidina, Isoleucina, Leucina, Lisina, Metionina, Fenilalanina, Treonina, Triptófano y Valina.

- No esenciales: Alanina, Asparagina, Ac. aspártico y Ac.glutámico .

- Condicionales (no son esenciales excp. enf. , estres): Arginina, Cisteína, Glutamina, Glicina, Ornitina, Prolina,

Serina y Tirosina.

5.1.Suplementación en miogenesis muscular:Proteínas.Generalidades.

Necesidades para la

población general:(US/Canadian Dietary Reference

Intakes (DRIs) : 0,8-0,9 g/Kg de peso corporal .2005).

Proteínas: 10-35% Grasas: 20-35% Carbohidratos: 45-65%

Necesidades en atletas: Swiss Federal Institute of Technology de Zurich (ETH) : 1,5g/Kg de peso corporal. (Role of dietary proteins in sports.Marzo 2011) The Academy of Nutrition and Dietetics (US), Dietitians of Canada y el

American College of Sports Medicine: Atletas de potencia: 1,2 a 1,7 g/Kg/día.

Atletas de resistencia: 1,2 a 1,4 g/Kg/día. Department of Nutritional Sciences de la Universidad de Connecticut: 1,2-1,8g/kg/día (Nov. de 2013). Sport Performance Research de la Universidad de Auckland (Nueva Zelanda):

2,5y 2,6 g/Kg/día. “A Systematic Review of Dietary Protein During Caloric

Restriction in Resistance Trained Lean Athletes : A case for Higher Intakes.2013.”

5.1.Suplementación en miogénesis muscular:Proteínas.Generalidades.

Faculty of Human Nutrition and Consumer Sciences de la Universidad de Warsaw: 1,4 g/Kg/día. (Estimation of energy and nutritional intake of young men

practicing aerobic sports.2013).

En éste estudio se constató que el 40% de los atletas ingería una cantidad inadecuada de proteínas así como de Vitamina A (44% por debajo de EAR), Vitamina C (80%), Vitamina D (92% ), Folatos (84%), Calcio (52%) y Magnesio (60%). La ingesta de Vitamina E era excesiva y la de las Vitaminas B1, B2, B6 y B12 eran apropiadas.

5.1.Suplementación en miogénesis muscular:Proteínas.Generalidades.

5.2.Suplementación en miogénesis muscular: Objetivos.

Estimulación de los procesos de síntesis proteica en las células de la musculatura esquelética (MPS.muscle protein synthesis) con la subsiguiente disminución de la rotura proteica muscular (MPB.muscle protein breakdown).

El balance neto proteínico (NPB.net proteinic balance) debe de estar equilibrado (NPB=MPS-MPB) durante el mayor tiempo posible a lo largo del año ; sobre todo en periodos de competición.


Para conocer el MPB es interesante controlar los valores de CK (Creatin Kinasa) regularmente. Valores por debajo de 200 u.i. son considerados normales.

El valor de CK nos permite ajustar la dosificación de proteína y otros suplementos a ingerir, constituyendo una ayuda indispensable.

Un exceso en la dosificación protéica promueve una elevación de urea en plasma cuyo valor óptimo debe de estar comprendido entre 15-45 mg/dl.


Nadadores de alto rendimiento en periodos de entreno con poca presencia en gimnasio para musculación es difícil que sobrepasen las 175 u.i. No así cuando se entrena en ciclos que exigen mayor cantidad de movimientos de pesas (400, 500, 800 u.i).

En ciclismo y en vueltas por etapas se pueden detectar valores bajos de alrededor de 110 unidades después de etapas de poca exigencia energética hasta cifras de alrededor de las 600 u.i de CK en etapas con puertos de mucho desnivel.

Fluido previo a la leche producido por las glándulas mamarias de la vaca durante los primeros dos a cuatro días después del nacimiento.

Utilizado habitualmente para tratar diarreas así como para mejorar el sistema inmunológico.

Contiene inmunoglobulinas, anticuerpos, proteínas ricas en Prolina, Lactoferrina, Glicoproteínas, Lactoalbúmina además de factores de crecimiento , vitaminas y minerales.

Los contenidos en anticuerpos varían sustancialmente en su composición lo que hace difícil su estandarización. Se aconsejan dosificaciones de 25 a 125 ml en las formulaciones líquidas y de 10 a 20 g cuando se presenta en polvo seco.

5.3.Suplementación en miogénesis muscular: Tipos de proteínas. Calostro bovino.

5.3.Suplementación en miogénesis muscular: Tipos de proteínas. Calostro bovino

Se han descrito efectos adversos relacionados con náuseas y flatulencias.

Se le atribuye una capacidad para incrementar la concentración sérica de IGF-1 (insulin-like growth factor)con la subsiguiente mejora en las síntesis proteicas. Se requieren más estudios.

5.3.Suplementación en miogénesis muscular: Tipos de proteínas.Proteínas de la soja.

Alto valor biológico según índice PDCAAS (protein digestibility-corrected amino acid scores).

Contiene una cantidad de aminoácidos esenciales igual o superior en algunos de ellos al requerimiento necesitado.

El aminoacidograma en mg/g de

proteína es el siguiente (patron FAO ) Histidina 28 mg (19)Isoleucina 50 mg (28)Leucina 85 mg (66)Lisina 70 mg (58)Metionina + Cisteína 28 mg (25)Fenilalanina+Tirosina 88 mg(63)Treonina 42 mg (34)Triptófano 14 mg (11) Valina 53 mg (15).

5.3.Suplementación en miogénesis muscular: Tipos de proteínas. Proteínas de la soja.

Tiene una buena respuesta en generar síntesis proteica cuando se

administra inmediatamente (1 hora) después del ejercicio. Ello es debido a su rápida velocidad de absorción.

Las dosificaciones más aconsejables, cuando se utilizan como única fuente proteica, oscilan entre 10 y 30 g después del ejercicio.

5.3.Suplementación en miogénesis muscular: Tipos de proteinas.Suero de leche (Whey protein)

Contiene Beta-lactoglobulina en un porcentaje de entre 50 y 55%

Beta-lactoglobulina es una fuente de aminoácidos esenciales (cisteína) y de aminoácidos de cadena ramificada (BCAA.Leucina ,Isoleucina y Valina).

Contiene Alfa-lactoalbúmina en un porcentaje aproximado del 25%.

Fuente de Triptófano. Contiene Inmunoglobulinas (10%),

Lactoferrina (2%) y Lactoperoxidasa (0,5%).

Proporción muy alta de Leucina y gran velocidad de absorción.

(Whey protein supplementation during resistance training auments lean body mass. Department of Kinesiology. University of Connecticut.2013)

En éste estudio realizado durante 9 meses se observó una ganancia de peso magro de 3,3+-1,5 kg para los atletas que ingirieron 1,4g/Kg de peso corporal de Whey protein por una ganancia de 1,8+-1,6 de masa magra para los que ingirieron la misma cantidad en proteína de soja.

5.3.Suplementación en miogénesis muscular: Tipos de proteínas. Caseína.

Aminoacidograma: Alanina 5,6%, Arginina 2,8%,

Asparagina (3,7%),Acido Aspártico (3,3%), Cisteína (0,5%), Glutamina (6,5%), Acido Glutámico ( 11,7%), Glicina (4,2%), Histidina (2,3%), Isoleucina (5,6%), Isoleucina (5,6%), Leucina (10,3%), Lisina (7%), Metionina (2,8%), Fenilalanina (3,7%), Prolina (7,9%), Serina (7,5%), Treonina (2,8%), Triptófano (0,9%), Tirosina 4,7% y Valina (6,1%).

La proporción de Leucina tan elevada le diferencia del resto.

Hay un efecto sinérgico el administrar Caseína con un refuerzo de Leucina.

Es de absorción más lenta que la Whey protein y la de Soja.

Whey protein es la más efectiva para incrementar la síntesis de proteína muscular en el post-ejercicio.

Se puede administrar una toma a la hora y otra a las 3 horas. ( Ingestion of whey hydrosilate, casein, or soy protein isolate : effects on

mixed muscle protein synthesis at rest and following resistance in young men.Department of Kinesiology-exercise Metabolism Research Group, Mc Master University, Ontario.Canada.2009.)

Cantidades adicionales de ingesta de carbohidratos en el post-ejercicio no incrementan los ratios de síntesis proteica.

( Role of dietary protein in post-exercise muscle reconditioning.Van LoonLj.Maastrich University.2013).

5.4.Suplementación en miogénesis muscular: Conclusiones.

5.4.Suplementación en miogénesis muscular: Conclusiones.

La administración de caseína a las 6h y 12h después de entrenamiento provoca una síntesis proteica miofibrilar muy alta.

(Role of dietary protein in post-exercise muscle reconditioning.Van LoonLj.Maastrich University.2013)

Si se sobrepasan dosis de 40 g al día administrada en forma de suplemento se aconsejan controles de urea (Reflotron).

Acetilcisteina 600 mg comp.eferv.1 comp/12h después comidas.

(20mg/Kg p.c). (Thiol-based antioxidant supplementation alters human skeletal

muscle signaling and attenuates its inflammatory response and recovery after intense eccentric exercise.Michailidis Y, Karagounis LG, Terzis G, Jamurtas AZ, Spengos K, Tsoukas D, Chatzinikolau A, Mandalidis D, Stefanetti RI, Papassotiriou I, Athanasopoulus S,Hawley JA, Rusell AP, Fatourus IG. Democritus University of Thrace, Depart.of Physical Education and Sport Sciences, Komotini, Greece.)

Anexo.Protocolo de suplementación en regeneración muscular.

Vitamina D3 gotas.Colecalciferol.200 ui /día.

(Higher serum 25-hydroxyvitamin D concentrations associate with a faster recovery of skeletal muscle strength after muscular injury.Barker T,Henriksen VT,Martins TB,Hill HR, Kjeldsberg CR,Scheinder ED, Dixon BM,Weaver LK. The Orthopedic Specialty Hospital, Murray, USA. )

Aminoácidos Ramificados.1g comp.3 comp. media tarde y 3 comp. noche. (Nitric oxide in myogenesis and therapeutic muscle repair.De Palma C,

Clementi E. Unit of Clinical Pharmacology, Consiglio Nazionale delle Ricerche Institute of Neuroscience, Department of Biomedical and Clinical Sciences L. Sacco, University Hospital Luigi Sacco, Università di Milano, Via GB Grassi 74, 20157 Milan, Italy.)


Caseina Micelar. 20 g antes de acostarse.

Citrulina. 5 g noche.

(Mitochondria as a potential regulator of myogenesis. Wagatsuma A, Sakuma K. Graduate School of Information Science and Technology, The University of Tokyo, Japan.)

Sulfato de glucosamina 1500 mg.1 sobre antes cena. (Role of proteoglycans in the regulation of the skeletal muscle fibrotic

response.Brandan E, Gutierrez J. Centro de Envejecimiento y Regeneración, CARE, Departamento de Biología Celular y Molecular, Facultad de Ciencias Biológicas, P. Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile. )


6.Metodología práctica. Se elabora protocolos

individualizados para días de entreno y competición.

Presentación en hojas excel con distribución horaria.

Envío por e-mail al jugador y responsable del staff médico .

6.Metodología práctica. Contacto constante con el

jugador. Modificaciones en función

de cambios en horarios e intensidad de entrenos.

Envío periódico de documentación científica (función educativa).

Cambios mensuales en base a objetivos bioquímicos.

MUCHAS GRACIAS