1 / 1

Introducción

    En los organismos heterótrofos y quimiorganótrofos, la mayoría de las reacciones químicas intracelulares tienen como objetivo la obtención de la energía contenida en los nutrientes resultantes del proceso de digestión, pues esta energía es requerida para la realización de todas las funciones que tienen lugar tanto a nivel de la propia célula, como en los procesos que se realizan en los diferentes órganos y subsistemas de órganos, y garantizan el funcionamiento del organismo como un todo sistémico integro.

    En el hombre, como en el resto de los organismos pluricelulares y de organización en sistemas de órganos, a pesar de que el metabolismo mantiene su condición de un todo armónico integrado, se pueden detectar variaciones significativas en las rutas metabólicas que se ejecutan en distintos momentos durante las actividades físicas, tales modificaciones se asocian con la utilización del combustible, así como con las actividades biosintéticas especializadas, cuyo fin último se relaciona con la conservación del medio interno y la adaptación a condiciones concretas de existencia.

    El hígado humano, constituye el principal centro de transformación y distribución de los nutrientes incorporados al organismo, siendo un rasgo fundamental su gran flexibilidad metabólica, lo que le permite adecuar su fisiología en función de la mezcla nutritiva que a él llega desde el tubo digestivo. Tal órgano desempeña un papel imprescindible en el metabolismo de los glúcidos, lípidos y proteínas obtenidos mediante la dieta diaria, interviniendo además en distribución de los nutrientes a otros órganos de la estructura humana o en el almacenamiento de los mismos de forma regular en sus propias células, al tiempo que resulta indispensable para el mantenimiento de una adecuada composición del medio interno por sus funciones destoxificantes y homeostáticas.

    Lo anterior destaca el papel del hígado como la más importante estación de distribución de nutrientes en el organismo humano, al regular no solo su calidad y cantidad, sino el ritmo requerido por las necesidades fisiológicas de los tejidos y órganos, por lo que desde el punto de vista adaptativo, contribuye a la conservación de un nivel constante en el actuar metabólico para el sostenimiento de toda actividad física.

    Evidentemente, la actividad física implica gasto energético y reposición de estructuras, el presente artículo pretende profundizar en el papel del hígado humano respecto a la misma.

Desarrollo

    Los estados nutricionales del individuo se reflejan en lapsos cortos en el hígado, ya sea con variaciones que se expresan en cambios de tamaño o del contenido de glicógeno y proteína, y a la vez con la presencia de determinadas enzimas, particularmente las llamadas inducibles por sustrato, por incrementar su cantidad ante la presencia de mezclas nutritivas determinadas.

    Por ejemplo, una dieta sostenida de modo regular uno o varios días con determinadas proteínas, provoca un incremento del contenido de enzimas que participan en el catabolismo de los aminoácidos y de su transformación a glucosa, tal es el caso de la generada a partir de la alanina mediante la gluconeogénesis, que pasa a la sangre y llega al tejido muscular, sin embargo, ante un cambio total de la dieta proteínica por otra glucosídica, en pocas horas se produce la disminución de las baterías enzimáticas catalíticas antes mencionadas, lo que pone de manifiesto el proceso de regulación en los hepatocitos, determinada por la expresión de los genes que codifican para la biosíntesis catalítica especifica, según el tipo de nutrientes incorporados al hígado.

    De hecho, existe una relación funcional íntima entre el sistema osteomioarticular, el hígado y el intestino delgado, este último provee la masa fundamental de monosacáridos que pasará al hígado, por lo que la mayor parte de la glucosa que llega a los hepatocitos es fosforilada a glucosa-6 fosfato por la hexoquinasa de las células hepáticas citadas y solo un tercio de la misma es vertida en sangre, pasando a establecer reservas de glúcidos en los propios músculos, que conjuntamente con las de carácter hepático aseguran los requerimientos energético en los esfuerzos intensos y de corta duración.

    Es necesario destacar que las reservas de glucógeno hepático en el hombre son fundamentales para el aseguramiento de la actividad física debido a que brindan con relativa rapidez su caudal energético, en especial para el trabajo de los músculos, siendo esencial en la práctica deportiva. Se calcula que tal reserva oscila entre los 300-400 g en el individuo normal, mientras que en atletas estos valores son superiores, alcanzando cifras de entre 500-600 g.

    Por otro lado, el equilibrio entre el glucógeno hepático y el de los músculos, constituyen un factor fundamental para la conservación de contenidos adecuados de glucosa en sangre, así si estos últimos realizan una actividad muy intensa al extremo de consumir su propia reserva de glucogénica, toman la citada glucosa sanguínea, siendo el déficit generado compensado por el hígado, de igual manera, si todas las necesidades energéticas se encuentran satisfechas y continúa en incremento la incorporación de hidratos de carbono vía tubo digestivo, nuevamente la respuesta hepática vuelve a ser compensatoria, aunque en esta ocasión los excesos de monosacáridos son dirigidos a la síntesis de reservas energéticas acumuladas en forma de grasas en el tejido adiposo.

    Además, es conocido que la acumulación excesiva de lactato en el músculo, inactiva la fosforilasa y la fosfofructoquinasa (enzimas claves en el sendero glucolítico), de modo que si las cargas de trabajo intensas, se mantienen a nivel muscular, se ve seriamente disminuida la velocidad de la glucólisis en los miocitos, pero mucho menos a nivel de hepatocitos, por otro lado, el hígado incrementa sus posibilidades de recuperar la reserva energética fundamental para el esfuerzo físico: el glucógeno, especialmente en la etapa de descanso con restablecimiento de la glucosa mediante el ciclo de Cori (asociación metabólico entre músculo e hígado para a partir del lactato llevar a cabo la gluconeogénesis).

    El lactato de los miocitos es transportado hasta el hígado, incorporándose a la ruta central de biosíntesis de hexosas, pudiendo ser suministrada nuevamente a los músculos para su utilización inmediata o almacenamiento en forma de glucógeno, siendo una condición interesante que la glucosa muscular no puede pasar al torrente sanguíneo a consecuencia de la carencia en estos de la glucosa-6-fosfatasa.

Figura 1. Utilización de los monosacáridos por el hígado

    Los aminoácidos en el hígado también adoptan diversas rutas metabólicas, parte de ellos pasan a la sangre y de ahí a los tejidos periféricos, siendo utilizados por otras células del soma en la síntesis de proteínas, otra fracción es especialmente utilizada para restablecer las baterías enzimáticas que participan en las reacciones que tienen lugar en este órgano o la constitución de proteínas plasmáticas, por su parte el suministro en exceso conlleva además de las transformaciones descritas, a que parte de ellas sean desanimadas y degradadas a piruvato y acetoacetato o intermediarios del ciclo de Krebs.

    Algunos aminoácidos son metabolizados para rendir porfirinas, oleaminas y purinas, así como grupos amino que pasan al ciclo de urea, también conocido como ciclo de la ornitina, siendo el hígado el único órgano del hombre, y del resto de los mamíferos, capaz de sintetizar urea, proceso vital ya que resulta la vía de mayor eficiencia para poder eliminar el amoníaco formado mediante las reacciones de desaminación de los aminoácidos, cuya toxicidad para el sistema nervioso central es extrema.

Fig. 2 Utilización de los aminoácidos por el hígado

    El hígado guarda además una relación especial con la grasa corporal y si bien, facilita la emulsión de la misma con los aportes de sales biliares, no toda la que se incorpora al organismo pasa por él, sin embargo, es capaz de reservar una pequeña fracción en su propia estructura, así como movilizar su consumo ante situaciones de estrés energéticos, por ser las mismas, las de mayor aporte de ATP, respecto a carbohidratos y proteínas, además de tener mayores posibilidades de almacenamiento respecto a las sustancias anteriormente citadas.

    Así, cuando se hace referencia a la composición corporal de un hombre se distinguen dos componentes o compartimentos: la grasa corporal y la masa libre de grasa o masa magra, con lo se destaca el significativo aporte de la adiposidad general en el organismo, no solo a su estructura y composición de masa viva, sino la ocurrencia de importantes procesos metabólicos asociados a la misma, hasta tal punto, que si bien no se modifica ante las variaciones energéticas nutricionales, no representan un simple reservorio inerte, sino que luego del hígado ocupa una posición predominante, frente al resto de los órganos, en cuanto a la distribución y mantenimiento de los niveles de combustible metabólico en sangre.

    La grasa corporal esta integrada a los lipocitos o adipositos, células altamente especializadas en el tejido adiposo, cuya distribución y predominancia en la estructura humana no solo depende del balance proteico- energético que manifieste, sino de la edad, el sexo y el estado de nutrición que manifieste el individuo según las tendencias dietéticas que siga, por demás, muestran un alto ritmo metabólico en correspondencia con las necesidades del organismo, aunque en si son reservorios de triacilglicéridos, presentes en una proporción mayor que la del glucógeno y más ampliamente distribuido por el cuerpo humano que aquel, descontando que lo exceden en aproximadamente 2,5 veces el número de moléculas de ATP durante su oxidación completa.

    En la síntesis de triacilglicéridos, la glucosa no se encuentra restringida a la de simple combustible metabólico, sino que su degradación oxidativa por la ruta de los ácidos tricarboxílicos aporta el gliceraldehido-3-fosfato necesario para la síntesis de la porción glicérica de aquellos, mientras que parte del Acetil CoA, puede pasar a la biosíntesis de ácidos grasos y por la ruta del fosfogluconato y genera equivalentes de reducción (NADPH) que también intervienen en la producción de dichos ácidos grasos o su desaturación.

    Evidentemente, tal red metabólica con la participación del hígado y dirigida a la obtención de una sustancia en particular como son los triacilglicéridos, responde a una condición adaptativa del organismo humano ante los excesos de sustancias alimentarias: el establecimiento de reservas, no solo para potenciales usos como vía de obtención de combustibles energéticos, sino como un suministrador de esqueletos carbonados y potenciales de reducción (equivalentes electrónicos).

Fig. 3 Utilización de los ácidos grasos por el hígado.

    Los ácidos grasos transportados por las seroalbúminas hacia los músculos, son oxidados gradualmente a medida que se desarrolla el metabolismo basal o de reposo, consumiendo la fracción de dioxígeno durante este período, sin embargo si se pasa a una fase de ejercicio físico intenso y sobre todo de corta duración, ocurre la degradación de la glucosa proveniente principalmente del glucógeno muscular, hasta la formación de lactato con manifestación de una deuda de dioxígeno.

Conclusiones

    El hígado y el tejido adiposo son los principales almacenadores, elaboradores y distribuidores de combustible metabólico, entre ambos se presenta una interconexión masiva y dinámica, regulada por diferentes factores, en especial los hormonales, que hacen posible el flujo constante de potenciales combustibles degradados localmente hacia el resto de los tejidos corporales, a pesar de la intermitencia o tendencia dietéticas de cada momento, asegurando la ejecución de actividades físicas y la vitalidad de los órganos humanos

    Los lípidos que pasan al hígado disponen de diversas rutas metabólicas y en correspondencia rinden diferentes productos, unos se integran a la síntesis de lipoproteínas plasmáticas, forma en la que los fosfolípidos son transportados a los tejidos del cuerpo, otra fracción es hidrolizada y oxidada con producción de Acetil CoA que puede incorporarse al ciclo de los ácidos tricarboxílicos o formar cuerpos cetónicos de la sangre como el acido acetoacético y el D-hidroxibutírico, empleados como combustibles por tejidos periféricos.

    El ATP obtenido de las reacciones de oxidación y fosforilación que tienen lugar en el hígado, constituyen el aparato energético para reacciones tales como la gluconeogénesis, la síntesis de glicógeno y la biosíntesis de ácidos grasos, estos últimos empleados en la síntesis de lípidos que integran a su vez otros procesos biosintéticos asociados a las proteínas, de manera particular, enzimas hepáticas y proteínas plasmáticas de los hepatocitos y otra células del cuerpo, el ciclo de la urea y aminoácidos esenciales, bases nitrogenadas y porfirinas.

Bibliografía

• Astrand, PO, Rodahl, K. (1985). Textbook of work physiology 2ª ed. McGraw-Hill Book Company.

• Astrand, PO. y Rhodahl, K. (1985): Fisiología del trabajo físico. Madrid. Panamericana.

• Barbany, J.R. (1990): Fundamentos de fisiología del ejercicio y del entrenamiento. Barcelona. Barcanova.

• Bravo Berrocal, Rafael (1998): Fundamentos anatómico-fisiológicos del cuerpo humano aplicados a la Educación Física I. Archidona (Málaga). Aljibe S.L.

• Edwards, R.H.T. (1981): Human muscle function and fatigue. Human muscle fatigue: Physiologycal mechanism. Londres. Ed. Whelan.

• Foster C, Schrager M, Snyder AC. (1995). Blood lactate and respiratory methods of evaluating the capacity for sustained exercise. En: Maud PJ, Foster C, eds. Physiological Assessment of Human Fitness. Champaign, IL: Human Kinetics Publishers, 57-72.

• Foster C. (1996). Adaptations to exercise: implications for patients with cardiovascular disorders. En: Thomas RJ ed. The heart and exercise. New York: Igaku-Shoin Medical Publishers, 19-31.

• Guyton, A. C. (1989) Fisiología Humana. La Habana: Editorial Pueblo y Educación. p 303, 675, 676.

• Karpman V.L. (1989). Medicina Deportiva. La Habana. Editorial Pueblo y Educación.

• Menshikov, V. V. Dr, Vollkov, N.I.C. (1990). Bioquímica. La Habana: Editorial Científico - Técnica. p 402 - 407.

• Volkov, N.I. y Mensikov, V.V. (1990): Bioquímica. Moscú. Vneshtorgizdat.

	http://www.efdeportes.com/ · FreeFind
revista digital · Año 10 · N° 94 | Buenos Aires, Marzo 2006   © 1997-2006 Derechos reservados