El desarrollo de actividad física depende de un suministro energético adecuado a las fibras musculares responsables del proceso de contracción. Esta energía proviene de las moléculas de adenosín trifosfato (ATP), un nucleótido que se incluye dentro de los compuestos fosfato de alta energía, así llamados porque en sus enlaces fosfato se concentra gran cantidad de energía que puede liberarse por reacciones de hidrólisis simple y/o de transferencia de fosfatos.
ATP + H2O Æ ADP + Pi + 7,3 kcal
Sin embargo, al igual que una batería de coche, que contiene una cantidad limitada de energía, la concentración de ATP en el interior de las células se sitúa en torno a 5-6 moles por gramo de fibra muscular, cantidad muy escasa que sólo aporta energía para contracciones intensas durante 2-4 segundos. Para poder mantener la actividad muscular, exceptuando los primeros segundos, es necesario que se vaya formando continuamente nuevo ATP. Esto es posible gracias a la ruptura de moléculas más complejas por medio de diferentes series de reacciones químicas, que liberando energía permiten la resíntesis citada.
El mantenimiento de la contracción muscular requiere un suministro energético adecuado de moléculas de ATP, cuyas reservas son muy reducidas.
Los substratos energéticos de la fibra muscular esquelética son los mismos que los de cualquier otra célula, es decir, hidratos de carbono, grasa y proteína y además el creatinfosfato.
1.-Creatinfosfato muscular: el creatinfosfato o fosfocreatina (PCr) es un compuesto energético almacenado en músculo, de utilización inmediata, que se constituye como una reserva primaria de energía ya que se encuentra en concentraciones 5-6 veces mayor que el ATP (25-50 moles por gramo de músculo).
La utilización de la fosfocreatina está limitada por su escasa concentración y por la pequeña cantidad de ATP que genera, que puede ser de 0,6 moles en el hombre y 0,3 moles en la mujer; lo que expresado en kcal supone 4,56 y 2,28 respectivamente. Resulta evidente que este sistema presenta una baja rentabilidad energética y que solo puede suministrar energía durante muy poco tiempo (actividades explosivas de 5-10 segundos). Durante los primeros segundos de una actividad muscular intensa, tal como un sprint, el ATP se mantiene a un nivel relativamente constante, pero la concentración de PCr disminuye rápidamente. Sin embrago, al llegar al agotamiento, tanto ATP como PCR presentan niveles muy bajos y son incapaces de suministrar la energía para contracciones musculares adicionales. La recarga de creatina (Cr) para formar de nuevo Pcr sólo se hace a partir de ATP neoformado, por lo que la célula debe de poseer dicha disponibilidad metabólica (energía o ATP procedente del combustible alimentario) o estar en recuperación o relajación muscular.
La resíntesis de las moléculas de ATP es posible gracias a los tres sistemas energéticos: el sistema del creatinfosfato o anaeróbico aláctico, el sistema anaeróbico láctico y el sistema oxidativo o aeróbico.
2.-Sistema del ácido láctico: el sistema del ácido láctico, también denominado anaeróbico láctico, permite un suministro rápido de energía, aunque menor que el del fosfágeno mencionado anteriormente, y asimismo no depende de oxígeno. Utiliza como substrato energético el glucógeno muscular, que mediante la glucogenólisis pasa a glucosa, la cual es metabolizada por vía anaeróbica conduciendo acido láctico (glucólisis anaeróbica)
Esta vía metabólica pone la energía a disposición muscular con gran celeridad, de forma que por cada 180 g de glucógeno pueden resintetizarse 3 moles de ATP. Un inconveniente de este sistema energético, además de su baja rentabilidad energética, es la generación y acumulación de ácido láctico en los músculos y líquidos corporales. La reducción del pH muscular afecta negativamente a la contracción del músculo y a la actividad de las enzimas implicadas en la propia glucogenólisis. De hecho, durante el ejercicio la producción útil de ATP es sólo de 1 a 1,2 moles de ATP, debido a que los músculos y la sangre sólo pueden tolerar 60-70 g de ácido láctico (producto resultante) y la tasa de producción de ATP supondría la formación de 180 g de ácido de ácido láctico, cifra peligrosa para el funcionamiento orgánico.
3.-Sistema aeróbico (tu caso: trote, marcha, etc): mediante el sistema aeróbico u oxidativo, que implica la utilización de oxígeno como su nombre indica, se pueden metabolizar además de hidratos de carbono (glucólisis aeróbica), grasa y proteína (e incluso alcohol cuando esté presente), que como es conocido rinden finalmente CO2 y H2O en los cuatro casos, y además urea cuando se metaboliza proteína.
El sistema aeróbico es un mecanismo de provisión energética lenta, que depende de oxígeno. Lo más destacable de él es su gran capacidad de aporte energético, en función de las grandes reservas de substratos oxidables, especialmente grasa, y del alto rendimiento del sistema aeróbico.
La utilización de glucogeno o grasa dependerá del nivel de entrenamiento previo, cuanto mas entrenado este el deportista, mas rápidamente se utilizara la grasa como combustible para la contracción muscular (luego de algunos minutos), caso contrario se recurre a este combustible luego de agotado el glucogeno (45- 60 minutos aproximadamente)
a) Utilización de la glucosa: la utilización de la glucosa en la vía oxidativa aeróbica (fosforilación oxidativa) supone la combustión completa mitocondrial mediante la participación de sus intermediarios metabólicos en el ciclo de Krebs y la transferencia de sus electrones por la cadena respiratoria hasta el aceptor final (oxígeno). El proceso conlleva la descomposición hasta CO2 y H2O (subproductos que, a diferencia del ácido láctico no modifican el pH y no ocasionan fatiga alguna) y producen 38 ATP por mol de glucosa (es decir, es 19 veces más rentable que la vía anaeróbica). La capacidad energética potencial de los depósitos de glucógeno por esta vía es de 1.055 kcal, partiendo de aproximadamente 270 g de glucógeno muscular
Glucosa + 6 O2 Æ 6 CO2 + 6 H2O + 38 ATP
b) Utilización de la grasa: por lo que se refiere a la grasa, los ácidos grasos, bien almacenados como triglicéridos intramusculares o bien procedentes de los depositos, entran en la vía metabólica de la beta-oxidación mitocondrial, que conlleva la producción de unidades de acetilCo-A y su entrada en el ciclo de Krebs (figura 2.3). Pueden llegar a producirse 9 moléculas de ATP por cada átomo de carbono que integre el ácido graso (el ácido palmítico, de 16 carbonos, genera 130 moléculas de ATP en su combustión o el ácido esteárico, de 18 carbonos, genera 147 moléculas de ATP en su combustión), mientras que la glucosa tan sólo aportaba 6 moléculas de ATP por átomo de carbono oxidado.
La capacidad energética potencial de la grasa corporal varía lógicamente en función de la cantidad de la misma, que a su vez depende de muchos factores entre los que destacan el sexo, y en el caso que nos ocupa, el deportista. Así, mientras se puede hablar de que un hombre medio posee de un 15-18% de grasa y la mujer una media de 25-28%, cuando se considera un deportista masculino corredor de resistencia (grandes distancias), la cantidad de grasa puede ser tan solo de un 5%, lo que lógicamente hace variar mucho la capacidad potencial de provisión energética.
Por ejemplo, tomando como referencia 8,4 kg de grasa, el valor calórico que representa es de aproximadamente 75.000 kcal; aunque fuera mucho menor, como puede ser un contenido graso de 3 kg, el valor calórico potencial sería de 27.000 kcal. Con el fin de destacar lo que esto significa, piénsese que esta cantidad de energía es suficiente para correr ocho maratones, es decir, 336 km, distancia muy superior a la que puede recorrerse en una sola prueba. Dicho de otra manera, la capacidad potencial de la grasa corporal, supera con mucho la capacidad física del ejercicio en ejecución continua, sobreviniendo la fatiga mucho antes de agotarse los depósitos de grasa.
Al hablar de fuente energética grasa, se incluye no sólo la del depósito adiposo, movilizado a sangre en forma de ácidos grasos que alcanzan el músculo para ser metabolizados, sino los propios triglicéridos musculares y los ácidos grasos sanguíneos, dependiendo la contribución porcentual de cada uno a la intensidad del ejercicio, tiempo de práctica del mismo, repetición de pruebas, etc. Así por ejemplo, en ejercicio aeróbico intenso el papel de los triglicéridos musculares es fundamental, mientras que cuando es ligero tienen una gran importancia los ácidos grasos provenientes de la lipólisis adiposa.
