Explicación de la degradación de la glucosa.  Un acercamiento al estudio de la fisiología del ejercicio Explanation of the glucose breakdown. An approach to the study of exercise physiology
	Graduado en Ciencias de la Actividad Física y el Deporte AGON Preparación Física, Departamento de investigación Health and Fitness Manager Queen Mother Sports Centre, London Director General AGON Preparación Física (www.agonpf.com)	Joaquín Aullana Ibáñez joai.agon@gmail.com (Reino Unido)
	Resumen           El trabajo aquí presentado, es una explicación de los procesos que se producen en el organismo para la degradación e utilización de la glucosa. El trabajo ha sido redactado con el fin de facilitar la comprensión y el estudio de los mismos de una manera amena para el lector. El objetivo es acercar la fisiología del ejercicio a los estudiantes o lectores que se inicien en la materia. Se han redactado e ilustrado gráficamente paso a paso todos los procesos que se producen en el organismo desde que se ingiere glucosa hasta que es utilizada mediante el ejercicio. Finalmente se contestan una serie de preguntas frecuentes sobre la materia explicada en este trabajo.           Palabras clave: Glucosa. Curva de Howald. Aeróbico. Anaeróbico. Lactato.   Abstract           The present article is an explanation about processes occurring in human body in glucose use and breakdown. The aim of this paper is to approach exercise physiology to the students and readers that are initiated on the subject. Has been written and illustrated graphically step by step all the processes occurring in the human body from glucose is ingested until it is used by exercising. Finally a number of frequently asked questions about the subject explained in this paper are answered.           Keywords: Glucose. Howald curvature. Aerobic. Anaerobic. Lactate.   Recepción: 25/11/2015 - Aceptación: 22/02/2016
	EFDeportes.com, Revista Digital. Buenos Aires, Año 20, Nº 214, Marzo de 2016. http://www.efdeportes.com/

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    El proceso de degradación e utilización de la glucosa, y la comprensión del mismo, es considerado de vital importancia para los profesionales de las ciencias del deporte, es por ello que en este trabajo se trata de describir y explicar el mismo.

Absorción

    Pongamos un ejemplo, tenemos a un sujeto sentado en un sofá sin nada que hacer, el tío esta aburrido así que dice voy a tomarme una Coca-Cola y unos panchitos mientras veo la tele. ¿A partir de aquí qué ocurre? Los alimentos que está ingiriendo son ricos en carbohidratos, diferenciemos básicamente, que podrán manifestarse en forma de polisacáridos (conjunto de monosacáridos) por lo tanto de absorción más lenta porque hay que descomponerlos ya que deben pasar por pasos intermedios, o en forma de monosacáridos, que se absorben directamente sin pasos intermedios (Glucosa el más útil para le célula humana ya que lo podemos obtener de otros monosacáridos) Estos carbohidratos empiezan a degradarse ya en la saliva de la boca, pero la digestión se da principalmente en las células intestinales, células de la digestión amilasa y disacaridasa. De aquí llegan al torrente sanguíneo y por lo tanto a las células.

Distribución

    Ahora bien ¿Qué es lo que llega al torrente sanguíneo? Principalmente glucosa, aunque también en menor medida fructosa. El qué más nos interesa es la glucosa ya que es el alimento principal de las células.

Figura 1. Combinación de galactosa y fructosa para formar glucosa dentro de una célula hepática

    Como vemos en la figura 1 en los hepatocitos pueden combinarse dos monosacáridos para formar glucosa (otro monosacárido).

    Al estar la glucosa entrando al torrente sanguíneo, la concentración de glucosa en sangre aumentará. Pero el organismo debe mantener una homeostasia para poder llevar a cabo sus reacciones, por lo que el nivel de glucosa en sangre debe mantenerse más o menos estable ¿Entonces que hace nuestro cuerpo? Cuando se alcanza un valor umbral las células beta del páncreas segregan una hormona llamada insulina, está es necesaria para que las células del organismo capten la glucosa que circula por la sangre, todas las células humanas necesitan la insulina para poder captar la glucosa excepto las células nerviosas y las musculares. También resaltar que aunque la glucosa es captada por todas las células del organismo su destino principal son las células musculares y hepáticas.

Figura 2. Ciclo de retroalimentación negativa

    En la figura 2 vemos como al ingerir un alimento aumenta el nivel de glucosa en sangre, por lo que el páncreas segrega insulina, y el hígado y otros tejidos captan la glucosa para almacenarla o catabolizarla, el fin de este proceso es mantener la homeostasis en sangre del organismo en todo momento.

    Ya tenemos la glucosa en la célula, gracias a la insulina que ha hecho que esta pueda ser absorbida por las distintas células. Hasta ahora todo lo que hemos visto es un proceso catabólico, hemos ido degradando compuestos para poderlos utilizar, ahora entramos en un proceso anabólico. ¿Qué ocurre con la glucosa nada más atravesar la célula? Nada más atravesar la membrana celular entra en un proceso que se denomina fosforilación pasando de ser glucosa a glucosa-6-fosfato, de esta manera su carga pasa a ser negativa por lo que no puede atravesar la membrana de vuelta a la sangre, de esta manera tiene un nivel energético superior ya que tiene adherido un grupo fosfato. Pero para poder producir la fosforilación de la glucosa, la célula debe aportar una molécula de ATP, mediante una reacción de hidrólisis, a este aumento de energía de un compuesto se le denomina energía de activación.

    Este proceso es irreversible en todas las células del organismos excepto en el hígado, túbulos renales y mucosa intestinal, estás contienen una enzima que puede invertir este proceso.

    Tenemos ya en la célula glucosa-6-P para ser utilizada, pero nuestro amigo sigue sentado en el sofá con su Coca-Cola y sus panchitos, por lo que hay demasiada glucosa-6-fosfato para que dé tiempo a que entre en la glucolisis (proceso de degradación de la glucosa). Es como un atasco al entrar en una gran ciudad en hora punta, la degradación de glucosa se produce demasiado rápido. Nuestra célula, que se autorregula, hace lo mismo que haríamos nosotros, tomara una ruta alternativa es decir enviara a la glucosa-6-P a una vía anabólica de formación de glucógeno (Glucogenogénesis). Solo las células musculares (incluida la cardíaca) y las hepáticas son capaces de almacenar glucógeno, otras como las del cerebro (las células nerviosas solo pueden degradar glucosa, es más el 80% de la glucosa que ingerimos va destinada a ellas) o los glóbulos rojos dependen del aporte continuado de glucosa sanguínea.

    La siguiente pregunta es ¿Qué es el glucógeno? El glucógeno no es más que un conjunto de glucosas, por lo tanto es un polisacárido, y es el principal carbohidrato almacenado por las células animales.

Figura 3. Glucógeno. Tomado de Thibodeau & Patton (2007)

    En la figura 3, vemos la composición química de la glucosa y la unión de glucosas para formar glucógeno, en la imagen del microscopio podemos ver el glucógeno en una célula muscular.

    El proceso de formación del glucógeno, se denomina glucogenogénesis. Este empieza con la fosforilación mediante hidrólisis de la glucosa en glucosa-6-P, de ahí se isomeriza y pasa a ser glucosa 1-P y gracias a la enzima glucógeno sintetasa se forma el glucógeno. ¿Qué tipos de glucógeno hay? Como hemos dicho solo las células musculares y hepáticas pueden almacenar glucógeno por lo tanto tendremos, glucógeno muscular y glucógeno hepático.

Movilización y utilización

    Nuestro amigo después de tres horas en el sofá, en un alarde de vida sana se levanta y decide que va a salir a correr, se calza sus zapatillas, el mp3 y su cinta en el pelo. Cuando sale a la calle lleno de optimismo oye el ladrido de un perro, le tiene pánico a estos animales y para colmo de su mala suerte el perro empieza a correr detrás de él ladrándole amenazante, no tiene otra más que salir corriendo al máximo de sus fuerzas con el perro pisándole los talones ¿Qué ocurre a partir de este momento? No vamos a detenernos en todos los procesos mentales y físicos (corteza motora, patrón motor, motoneuronas, contracciones musculares…) que ocurren, ni tampoco vamos a detenernos en la primera vía energética de los fosfatos o anaeróbica alactica (ya que no es el objetivo de nuestro trabajo), aunque si destacamos que en esta vía ni hay presencia de oxígeno por lo que es anaeróbica, ni ácido láctico (lactato) por lo que es alactica, pero tenemos que saber y es imprescindible, que esta será la primera fuente de obtención de energía antes de poder degradar la glucosa. También y antes de empezar a explicar las vías energéticas dejar muy claro que estas se solapan, ósea que todas están continuamente interactuando cuando hablamos de aeróbico o anaeróbico, nos referimos a la vía que predomina sobre las otras.

Figura 4. Contribución de los distintos sistemas energéticos y su relación respecto al tiempo de ejercicio

    En la figura 4 podemos ver las distintas vías energéticas y una aproximación al porcentaje de utilización respecto al tiempo de una y otra según la duración del ejercicio.

    Nuestro amigo que corre como el viento en pocos segundos ha terminado con sus reservas de fosfatos y necesita formar ATP de alguna manera para poder seguir huyendo pero ¿Cómo? Mediante la glucolisis anaeróbica. Lo primero que tenemos que saber es que glucolisis significa ruptura de glucosa, y anaeróbico se refiere a que no hay presencia de oxígeno. Solo la glucosa puede ser degradada sin presencia de oxígeno, las grasas y las proteínas necesitan la presencia de O2, por lo tanto solo la glucosa podrá ser degradada por esta vía. Nuestro amigo sigue corriendo, vamos a ponerle nombre que ya llevamos un rato hablando de él “Eulogio” lleva un rato corriendo por lo que necesita aporte de ATP para las contracciones musculares, como hemos visto tenemos glucógeno almacenado en la célula, pero además hay glucosa circulando por sangre. ¿De dónde obtengo la glucosa necesaria de la que hay en sangre o del glucógeno almacenado? De las dos, pero si la glucosa proviene de la sangre conforme entre en la célula voy a fosforilarla, por lo que al unirla a un grupo fosfato y formar glucosa-6-P tendré que hidrolizarla, para lo que necesitare energía en forma de ATP. Todo esto es importante tenerlo claro porque si obtengo la energía del glucógeno, ésta ya se encuentra fosforilada y obtendré un ATP más que de la otra forma. En resumen el resultado de esta vía sería de 2 ATP o 3 ATP útiles dependiendo de si viene de la degradación de la glucosa en sangre o del glucógeno.

Figura 5. Primeras 5 fases de la degradación de la glucosa

    En la figura 5 vemos los `primeros pasos de la degradación de la glucosa, destacar el primer paso de glucosa a glucosa-6-fosfato, vemos que necesitamos degradar un ATP para poder fosforilar a la glucosa, a lo largo de las distintas reacciones, vemos que se combinan continuamente procesos anabólicos y catabólicos, cuando decimos que al final de todo este proceso se obtienen 2 ATP o 3 ATP (dependiendo de si la glucosa viene del glucógeno almacenado o de la glucosa sanguínea) es debido a que lo que hacemos es contar la cantidad de ATP que nos quedan, si por ejemplo hemos utilizado 2 ATP en la degradación pero al final de todo el proceso hemos generado 4 ATP, podemos decir que hemos obtenido 2 ATP de todo el proceso (ya que se restan los 2 ATP que hemos utilizado menos los 4 ATP que hemos generado).

Figura 6. Las 5 últimas fases de la degradación de la glucosa

    En la figura 6 vemos las últimas fases de la degradación de la glucosa, vemos que las reacciones se producen por duplicado, obteniendo 4 ATP al final de la misma, a esta cantidad hay que restarle los 2 ATP que hemos utilizado en el inicio de las reacciones para fosforilar la glucosa (figura 5), obteniendo un total de 2 ATP (3 ATP si viene del glucógeno, ya que no necesitamos realizar la fosforilación de la glucosa ya que ya se encuentra en ese estado).

    Todo este proceso se produce en el citosol, fuera de cualquier organela (por lo que el citosol contiene todo tipo de enzimas necesarias para producir esta reacción) de la célula, no en la mitocondria. Básicamente lo que ocurre en este proceso es que la glucosa que es una hexosa (monosacárido), va degradándose mediante enzimas en dos triosas (monosacárido) que finalmente se transforman en ácido pirúvico y mediante este proceso obtenemos ATP para la célula. Pero vamos por partes, lo primero que necesitamos es degradar el glucógeno para lo cual necesitamos una enzima llamada fosforilasa, esta enzima lo que hace es extraer glucosa del polímero glucógeno. Hay dos formas en la célula de esta enzima la fosforilasa a (activa) y la fosforilasa b (inactiva). La fosforilasa a solo representa de un 5 a un 20% de la fosforilasa total. La función de la fosforilasa b es transformarse en fosforilasa a, ósea lo que quiere es pasar a ser activa para poder degradar glucógeno ¿Y qué es lo que regula esta enzima para que este en mayor o menor cantidad activa? Primero la concentración de AMPc (la estimulación por parte de este no justifica la actividad glucolítica al inicio del ejercicio), segundo el aumento de la concentración de calcio (necesario para que se produzca la contracción muscular), sabemos que Eulogio está corriendo para que se puedan unir puentes de actina y miosina es necesario el calcio, vemos la relación existente. Y por último de la adrenalina mediante los receptores β-adrenérgicos (son proteínas integrales de membrana receptores de adrenalina). A todo este proceso se le denomina glucogenolisis. La fosforilasa se inhibe en presencia de altas cantidades de ATP y de glucosa-6-P (hay glucosa y hay ATP, para que voy a degradar glucógeno)

Figura 7. Glucogenolisis

    En la figura 7, vemos el proceso de glucogenolisis (degradación de glucógeno), la fosforilasa y las distintas sustancias que activan o inactivan a la fosforilasa, lo que a su vez aumentara o disminuirá la degradación de glucógeno.

    A partir de aquí la glucosa sigue descomponiéndose hasta llegar a Fructosa 1-6 diP como vemos en las figuras 5 y 6 de arriba es necesario el consumo de 2 ATP para llegar hasta ese estado, si la glucosa viene de la sangre, sin embargo, si viene del glucógeno solo necesitaremos 1 ATP. La enzima que cataliza el paso de fructosa 6P a Fructosa 1-6 diP es la PFK fosfofructoquinasa. Esta enzima es activada por el aumento de calcio, por la disminución de ATP y cuando aumenta la concentración de glucosa-6-P, fructosa 6-P y la Fructosa 1-6 diP. Se activa cuando hay que degradar glucosa por que la célula la necesita.

    Como vemos en las figuras 5 y 6 la Fructosa 1-6 diP, sigue degradándose, del Gliceraldehido 3P al 1,3 difosfoglicerato que es una triosa, en este punto se dice que se produce una reacción de oxidación controlada ya que la adenina nicotinamida NAD, en diversos puntos del proceso extrae un protón H+ con dos electrones, durante el desacoplamiento de la hexosa, pasando a ser NADH, del 1,3 difosfoglicerato al 3 fosfoglicerato se obtiene ATP (Se obtienen 2 moléculas porque la degradación se produce por duplicado como vemos en las figuras 5 y 6), el 3 fosfoglicerato, pasa a 2 fosfoglicerato a fosfoenolpìruvato, se obtiene una molécula de agua. Del fosfoenolpiruvato al piruvato obteniendo otras 2 moléculas de ATP en el proceso. En resumen:

    A partir de que se ha formado el piruvato este puede llevar dos caminos, puede formar lactato o puede transformarse en acetil-CoA. Para la degradación del piruvato se forman otros dos NADH. Como en este momento Eulogio corre al máximo de intensidad que le permiten estas reacciones en un principio se formara predominantemente lactato, ya que la actividad mitocondrial no es capaz de aceptar estos NADH, este se vuelve a oxidar en el citoplasma por una enzima llamada lactato deshidrogenasa LDH, el NADH pasa a NAD y simultáneamente se forma lactato.

Figura 8. Reacciones y enzimas reguladoras en la formación de lactato

    En la figura 8 podemos ver los distintos pasos para la formación de glucógeno y las distintas enzimas que regulan los mismos.

    Pero volvamos a Eulogio, el perro ha dejado de perseguirle por lo que va disminuyendo el ritmo hasta llegar al punto en que va a trote suave, muy suave, la intensidad ha bajado al 60% de su VAM (velocidad aeróbica máxima, simplemente trata de pensar que va tranquilo y por tanto puede hacer funcionar su organismo de manera aeróbica), de tal manera que la vía aeróbica va ganando protagonismo, esto quiere decir que el piruvato, mediante la acción de la piruvato deshidrogenasa PDH, podrá transformar el piruvato en acetil CoA, atravesando la pared mitocondrial, luego a partir de aquí todo se va a producir dentro de la mitocondria, para formar el acetil CoA se produce un NADH. La adrenalina producida durante la carrera de Eulogio ha elevado la activación de esta enzima.

    Entramos dentro del Ciclo de Krebs:

Figura 9. Ciclo de Krebs o Ciclo del Ácido Cítrico

    En la figura 9 vemos el ciclo de Krebs con sus respectivos pasos para la obtención de ATP en la mitocondria de la célula.

    En este ciclo, el ácido pirúvico se convierte en acetilo, liberando CO2 y electrones de alta energía que son transportados por el NADH, paso uno el acetilo, transportado por la coenzima a (CoA), se combina con el ácido oxalacético de cuatro carbonos para formar ácido cítrico. Segundo y tercer paso, un sustrato de seis carbonos es convertido en otro de cinco carbonos, liberando CO2 y electrones de alta energía que son transportados por el NADH. Paso cuatro un sustrato de cinco carbonos se convierte en un sustrato de cuatro carbonos, liberando otro CO2 y electrones que son transportados por el NADH. Paso cinco la energía química se transfiere fuera del ciclo hasta el GTP. Paso seis los electrones de energía son eliminados del ciclo mediante el FADH2. Paso siete y ocho los electrones adicionales abandonan el ciclo transportados por el NADH. El ácido oxalacético, producto final, se puede reciclar cuando el CoA trae otro grupo acetilo y vuelta a empezar.

    En total, entre la glucolisis anaeróbica y el ciclo de Krebs obtenemos:

• 2 NADH citoplasmáticos

• 8 NADH mitocondriales

• 2 FADH mitocondriales

• 2 ATP citoplasmáticos

• 2 GTP = 2 ATP

    Hasta ahora hemos visto el resultado de las reacciones pero ¿Dónde está el ATP? ¿Y el oxígeno? ¿Qué ocurre con el NADH y el FADH? El NADH y el FADH, han ido apareciendo a lo largo de todas estas reacciones pero ¿A dónde van? Estos compuestos van a parar a la membrana interna de la mitocondria, al sistema transportador de electrones.

Figura 10. Mitocondria y sistema de transporte de electrones

    En la figura 10 vemos las distintas reacciones que se producen en la mitocondria, desde el Ciclo de Krebs, hacia la formación de los NADH y como mediante el sistema de transporte de electrones se termina formando agua y ATP en distintos momentos del proceso.

    Una pareja de electrones de alta energía y sus protones H+ son transferidos a los citocromos del transporte de electrones por el NAD y el FAD. Posteriormente van saltando de citocromo en citocromo, liberando energía por el camino. Esta energía se utiliza para empujar protones H+ al compartimento que existe entre las membranas mitocondriales interna y externa. La difusión de los protones hacia el compartimento interno estimula la fosforilación del ADP para convertirse en ATP.

Figura 11. Lanzadera de protones. Tomado de Thibodeau & Patton (2007)

    En la figura 11 vemos la lanzadera de protones y como se forma ATP a partir de la utilización de los H+.

    Los protones se unen con oxígeno y con electrones de baja energía al final de la cadena de citocromos para formar moléculas de agua. Todo este proceso se produce en cada mitocondria. Este proceso se denomina fosforilación oxídativa, que consta de dos procesos un proceso de oxidación espontáneo, y exergónico, en el cual el oxígeno es el aceptor final de los electrones que se liberan de los átomos de hidrógeno obtenidos de los nutrientes. Y un proceso de fosforilación por el cual se incorpora un grupo fosfato al ADP para formar ATP, proceso endergónico.

Figura 12. Sistema de transporte de electrones

    Vemos en la figura 12, el sistema de transporte de electrones con todos sus pasos, vemos como los FADH y NADH depositan los H+ en el sistema y como al final del mismo se unen e-, H+ y O2 para formar una molécula de agua, también como mediante la enzima ATPsintasa se forma ATP en el proceso.

    Total de ATP obtenidos por la degradación de la glucosa son:

Figura 13. Cantidad neta de ATP obtenida de la glucosa

    En la figura 13 se muestra la cantidad de ATP obtenida en los distintos pasos de la degradación de la glucosa y la cantidad total obtenida de ATP.

Figura 14. Célula y mitocondria con el resumen de las reacciones que se producen para la degradación de la glucosa

    En la figura 14, vemos el resumen de los procesos y reacciones que se producen en el organismo durante la degradación de la glucosa, vemos que hay una serie de reacciones que se producen en el citosol de la célula sin la presencia de oxígeno (anaerobia) y dentro de la mitocondria de forma aerobia.

    En resumen podemos decir que la glucosa es catabolizada para formar ácido pirúvico durante la glucólisis. Si hay oxígeno, el ácido pirúvico se convierte en acetil CoA y entra en el ciclo de Krebs para transferir energía al mayor número posible de ATP durante la fosforilación oxídativa. Si no hay oxígeno, el ácido pirúvico se convierte en ácido láctico (lactato), dando lugar a un déficit de oxígeno. Este déficit se subsana posteriormente, cuando el ATP que se produce por la fosforilación oxídativa se emplea para convertir el ácido láctico en pirúvico o durante la vía de la glucosa. Si hay un exceso de glucosa, la célula puede convertirla en glucógeno (Glucogenogénesis). Posteriormente este glucógeno podrá ser utilizado mediante la glucogenolisis.

Comentario del autor y preguntas frecuentes

    El objetivo de este trabajo es solo introducir, familiarizar, tratar de explicar o presentar las principales sustancias y procesos relacionados con la degradación de la glucosa, para los estudiantes o público en general que pretenda introducirse en el estudio de la fisiología del ejercicio. Es por ello que en algunos casos se habla de ello de forma tradicional, y por tanto es necesario algunas aclaraciones respecto a dudas que le puedan surgir al lector.

¿Cuál es el nombre correcto lactato o ácido láctico?

    El nombre de ácido láctico viene de la teoría que plantea que la acumulación del mismo producía fatiga, ya que al aumentar la acidez en el organismo no se podían producir las reacciones en el cuerpo de forma apropiada con el fin de producir energía de forma continuada, y por tanto al ralentizarse este proceso el cuerpo no podía mantener la intensidad del ejercicio, e inevitablemente llegaba la sensación de fatiga y la intensidad del ejercicio debía disminuir. Sabemos que hoy en día esto no es así, primero de todo en el cuerpo humano debido al ph del mismo hablaremos siempre de lactato, y el lactato no solo no produce fatiga, sino que es un sustrato, el lactato viaja continuamente a diferentes células musculares contiguas y al hígado (Ciclo de Cori, proceso de formación de glucosa a partir del lactato) y es reutilizado para obtener energía. Es decir altas concentraciones de lactato sanguíneo nos indican un buen nivel de entrenamiento, donde el individuo es capaz de utilizar esta energía, por tanto sería más un indicador de buen rendimiento deportivo que de fatiga. ¿Por qué hablo yo de ácido láctico? Porque lamentablemente todavía lo vas a leer en infinidad de sitios como “ácido láctico” y además todavía en libros de federaciones deportivas (fútbol, atletismo…), libros de fisiología, e incluso profesores en la actualidad continúan explicando que la fatiga se produce por la acumulación de ácido láctico.

¿Por qué se fatiga el cuerpo?

    Me reitero en lo dicho anteriormente, el objetivo de este artículo es introducir al lector en la fisiología del ejercicio, y por tanto se presenta la fisiología de un modo más tradicional para que sirva de punto de partida. Más que “¿Por qué? Que podríamos decir a grandes rasgos, qué es, porque al cuerpo se le pide una intensidad de ejercicio a la que llega un momento que no es capaz de suministrar suficiente aporte energético, quizá la pregunta sería ¿Cómo, quién o de qué forma controla el cuerpo la fatiga, y cómo la regula? Bien, existen diversas teorías para ello, antiguamente se hablaba de la acumulación de ácido láctico, como hemos visto esto no es así, primero llamémosle lactato y segundo es un sustrato, otra teoría era la acumulación de H+, y en el año 2001 Tim Noakes presentó su teoría del Gobierno Central, en la que el sistema nervioso central controlaría la fatiga, lo cierto es que todavía no sabemos al 100% como el cuerpo controla el nivel de fatiga. Te recomiendo la lectura de la fisióloga francesa Veronique Billat y el científico del deporte sudafricano Tim Noakes, para ampliar conocimientos sobre ello. Otros autores interesantes podrían ser Jerome Koral, Alberto Mendez-Vilanueva, Bangsbo, Bishop…

He visto la Curva de Howald en otros libros o artículos y no empieza exactamente igual ¿Por qué?

    La Curva de Howald describe el tiempo y el tipo de vía de obtención de energía utilizada, es una herramienta creada en los años 70, en ella puede verse como las vías se alternaban y en principio primero se usan fosfágenos, luego la glucolítica anaeróbica y finalmente la aeróbica, se hablaba por entonces de umbrales, llegado a un umbral el cuerpo pasaba a funcionar en una vía u otra. Pero si lees los estudios que crearon estas curvas verás que son muy teóricos, hoy en día sabemos que desde el inicio del ejercicio, es decir desde el primer segundo, existe una parte de tu energía que se obtiene mediante la vía aeróbica, “el cuerpo nunca funciona exclusivamente de forma anaeróbica”, la clave es el % o la cantidad de energía obtenida por una vía u otra, por ello hoy en día se habla de predominios de una vía u otra y por ello la denominación “umbral” está tan discutida hoy, lo importante es entender que todas las vías interactúan entre sí y que lo que va a cambiar es el predominio de utilización de una vía u otra. Te recomiendo los estudios de Gaitanos, en los que es posible ver qué porcentaje de utilización de forma aeróbica se produce en los primeros segundos del ejercicio, en este estudio los datos fueron obtenidos mediante biopsia por lo que los datos son bastante fiables.

Glosario

Ácido: Sustancia que se ioniza en el agua, liberando iones de hidrógeno, con pH menor de 7.

Ácido láctico: Producto de la respiración anaerobia que se acumula en el tejido muscular durante el ejercicio.

Aeróbico: Proceso de obtención de energía a través del ciclo de Krebs, dentro de la mitocondria de la célula donde el oxígeno adquiere un papel fundamental en la obtención de energía, ya que es necesario para la eliminación de e- y H+ con la formación de H2O.

Anaeróbico: Proceso de obtención de energía en el que la presencia de oxígeno no es necesaria, este proceso se produce dentro de la célula, pero fuera de la mitocondria, 2 vías posibles dentro de este proceso alactica (degradación de fosfatos) y la láctica (formación de ácido láctico).

Ciclo de Krebs: Segunda serie de reacciones químicas en el metabolismo de la glucosa, vía metabólica aeróbica en el que el acetil CoA se convierte en CO2 y H2O, con formación de ATP.

Citosol: Solución de agua y otras sustancias de la célula en la que están suspendidas las organelas y las inclusiones celulares; es la porción líquida de la sustancia de la célula viva denominada citoplasma (Sarcoplasma en las células musculares).

Endergónica: Reacción que requiere energía para producirse.

Energía de activación: Proceso inicial de aumento del nivel energético de un compuesto para posteriormente ser catalizado, para que este proceso se produzca necesitamos la hidrólisis de un ATP.

Exergónica: Reacción que desprende energía tras producirse.

FAD Dinucleótido de adenina flavina: Molécula que es portadora de electrones en el sistema de transporte de electrones. (La diferencia principal con el NAD, es que este último cuando elimina su pareja de electrones, se generan 3 ATP, mientras que con el FAD solo 2 ATP).

Fosforilación: Conversión de la glucosa en glucosa-6-fosfato; prepara a la glucosa para nuevas reacciones metabólicas.

Fosforilación oxidativa: Reacción que une un grupo fosfato al ADP, para formar ATP.

Fosforilasa: Enzima que permite extraer moléculas de glucosa contenidas en el polímero de glucógeno, tenemos 2 tipos la fosforilasa a y la fosforilasa b.

Fosforilasa a: Es la fosforilasa activa y sólo constituye de un 5 a un 20% en el músculo en reposo.

Fosforilasa b: El aumento de concentración en calcio y AMP, junto con la adrenalina hace que la fosforilasa b se transforme en fosforilasa a.

Glucogénesis: Síntesis de glucosa a partir de piruvato.

Glucogenogénesis: Proceso por el cual a partir de la glucosa, se forma el polímero glucógeno en la célula para su almacenamiento.

Gluconeogenesis: Es la síntesis de glucosa utilizando aminoácidos (principalmente alanina) y lactato.

Bibliografía

• López-Chicharro, J. J., & Vaquero, A. F. (2006). Fisiología del ejercicio. Madrid: Edit. Médica Panamericana.

• Thibodeau, G. & Patton, K. (2007). Anatomía y Fisiología. Madrid: S.A. Elsevier España.

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