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Introducción

    En los organismos vivos las moléculas de las sustancias complejas se clasifican en dos grupos: los compuestos inorgánicos como el agua y las sales minerales y los compuestos orgánicos como las proteínas, ácidos nucleicos, lípidos, glúcidos las vitaminas y hormonas.

    Por la importancia que presentan cada uno de ellos para el desarrollo de la actividad física se refleja a continuación las características estructurales y funcionales de las Biomoléculas teniendo en cuenta el beneficio que reportan para la actividad física, la cultura física y el deporte.

Desarrollo

    El agua la consideramos como un fluido con características simples, sin embargo constituye un líquido muy activo teniendo un significado biológico muy profundo:

    El agua: Esta formada por dos átomos de hidrógeno unidos a uno de oxígeno por enlaces covalentes polares.

    Clasificación: Según la fuente de ingreso: Exógena, cuando proviene del medio: Bebidas (1 litro al día), Alimentos líquidos (0,7 litros al día), Alimentos sólidos (0,7 litros al día) y endógena, por la descomposición oxidativa de las Biomoléculas (0,3 – 0,4 litros al día).

    Pérdidas de agua: - Orina (1,5 – 1,6 litros al día)

    Sudor (0,5 – 0,6 litros al día) Aumenta mucho en la actividad física

    Aire espirado (cerca de 0,4 litros al día) Aumenta mucho en la actividad

    Heces fecales (cerca de 0,2 litros al día).

    A continuación se muestra las funciones de este compuesto para los que realizan la actividad física: Medio de disolución, disociación y dispersión de iones minerales y alta reactividad química: hidrólisis, hidratación, deshidratación. Transporte de sustancias, facilitado por su baja viscosidad. Formación de estructuras celulares (agua de hidratación 13-15% del total del agua del organismo). Termorregulación, facilitado por su capacidad calorífica.

    Cuando se realiza una actividad física intensa, o deporte, aumenta el riesgo de deshidratación, que puede reducir el rendimiento físico e incluso, poner en peligro la vida del deportista. Es importante empezar el ejercicio bien hidratados, y durante él, reponer líquido en cantidades pequeñas y en intervalos cortos de tiempo. Después de terminar el ejercicio también se debe seguir bebiendo de forma regular. Asegura el mantenimiento del equilibrio osmótico para los sujetos que practican actividad física sistemática y para los deportistas de alta calificación puede conducir a desajustes en las concentraciones de las sustancias en los líquidos corporales. Cuando haces ejercicio en forma sostenida durante una hora, tu cuerpo pierde más agua que la que puede producir y, si no la repones, te deshidratas y eso es malo para tu salud. Por eso, necesitas proveerte el agua que tu organismo utiliza cada día que vas al gimnasio y tomas una clase; y más aún, si es verano o si tu rutina para estar saludable es practicar un deporte al aire libre en días soleados.

    Otras de las Biomoléculas de importancia son los lípidos, compuestos presentes en los organismos vivos, son extraíbles con solventes orgánicos. Las características fundamentales son: diversidad de sustancias de gran importancia biológica, naturaleza química y estructural muy heterogénea (no poseen un patrón estructural común). Característica común a todos: su solubilidad, son insolubles en H2O, son solubles en solventes orgánicos apolares (cloroformo, acetona, xileno, etc.).Su importancia se basa en: Sirven de material energético para la célula. Se degradan en condiciones aerobias (con O2) rindiendo 9 kcal por cada gramo, Liberan el doble de agua endógena al metabolizarse que los glúcidos. Constituyen importantes reservas de energía. Se depositan en el tejido adiposo en amplios límites (10-15 % del peso del cuerpo en un adulto normal, y hasta el 30 % en obesos) Poseen importante función estructural. Forman parte de la estructura de todas las membranas biológicas en animales en una composición muy estable, aunque hay tejidos muy ricos en ellos como el nervioso. Protegen al cuerpo y sus órganos de los traumas (golpes) y del sobreenfriamiento. Sus recomendaciones nutricionales se basan en Mantener su aporte de energía entre el 15-30% del total, ingerir por lo menos el 50% de fuentes vegetales, limitar la ingestión del colesterol a menos de 300 mg/día en adultos, no ingerir menos de 10 g/día de grasas (se arriesga el suministro de ácidos grasos esenciales y la absorción de vitaminas liposolubles).

Grasas neutras o glicéridos

Composición: Son ésteres de ácidos grasos con el alcohol Glicerol. 

Clasificación y Nomenclatura: Por el número de ácidos grasos: Mono. Di o Triglicérido. Por el tipo de ácido graso: Simples (todos iguales) o Mixtos (diferentes)

Propiedades físicas: La temperatura de fusión del glicérido depende del tipo de ácido graso componente Sólidos a T ambiente (SEBOS): Simples con ácidos grasos saturados Líquidos a T ambiente (ACEITES): Simples con ácidos grasos insaturados Semisólidos a T ambiente (MANTECAS): Mixtos de saturados e insaturados

Fuentes de obtención

• Grasas animales, prevalecen los ácidos grasos saturados (esteárico y palmítico)

• Grasas vegetales, tienen un bajo contenido de ácidos grasos saturados. El consumo de grasas vegetales debe priorizarse, con el fin de adquirir los ácidos grasos esenciales necesarios en la nutrición.

Las proteínas: Macromoléculas biológicas de carácter polimérico, formadas por Aminoácidos.

    Todas las moléculas de proteínas están formadas por un conjunto de 20 aminoácidos, biomoléculas con la fórmula estructural:

Clasificación

1. Simples: Formadas solamente cadenas por aminoácidos

2. Complejas o Conjugadas: Poseen además grupos prostéticos. Ej. Grupo hemo de la hemoglobina.

    La composición elemental de las proteínas generalmente se mueve entre las cantidades:

    Carbono 51-55%, Oxígeno 21-23%, Hidrógeno 6-7%, Nitrógeno 15-17% Azufre 0,3-2,5%.

Funciones de las proteínas para el organismo

Catalítica: Las proteínas catalizadoras se llaman enzimas.

Transporte: Facilitan el transporte de sustancias en el cuerpo. Ej. Lipoproteínas, Hemoglobina., Mioglobina

Protectora: Ejercida por proteínas específicas como los anticuerpos, y el fibrinógeno.

Contráctil: Ejercida por las proteínas presentes en la fibra muscular como miosina y actina.

Estructural: Son la base de la estructura celular. Ej. Colágeno, elastina, proteínas de membranas.

Hormonal: Muchas hormonas reguladoras del metabolismo tienen origen proteico Ej. Insulina, glucagon.

Alimentación: Hay proteínas que sirven de reserva de alimentación donada por la madre a su descendencia Ej. Caseína de la leche, ovoalbumina.

Importancia de las proteínas para el que realiza ejercicio físico

    En los deportistas los requerimientos de proteínas están levemente aumentados por la actividad física ya que contribuyen primordialmente a formar parte del combustible muscular y en segunda instancia para la formación de músculo extra que debe ser formado. Se han realizado diferentes estudios para determinar la cantidad de proteína necesaria para producir un desempeño óptimo, estos se han basado en diferentes métodos y en diversas modalidades deportivas. Los resultados más recientes han reportado una contribución similar del 5 al 10% de proteínas en el costo energético para el ejercicio de resistencia, durante el cual el grado de cambio y pérdida proteica depende de los depósitos de glicógeno.

Recomendaciones proteicas en deportistas

• Actividad general en el ejercicio deportivo: 1.0/Kg/peso/día 

• Atletas en entrenamiento de fuerza de 1.2-1.5 Kg/peso/día 

• Atletas en entrenamiento de resistencia de 1.2-1.6 Kg/peso/día 

• Adolescentes y deportistas en crecimiento 1.2 Kg/peso/día. 

Los glúcidos

• Glúcidos, Carbohidratos, Sacáridos o Azúcares. Fórmula general: CnH2nOn

• Concepto: Son compuestos polihidroxialdehídos, polihidroxicetonas, o bien el producto de la condensación de ambos.

Propiedades químicas más importantes de aplicación práctica

Oxidación

    Característica de todos los glúcidos simples (monosacáridos) y de los oligosacáridos que tienen un carbono carbonílico libre (lactosa y maltosa)

    Ningún polisacárido exhibe esta propiedad de oxidación.

    Se utiliza en la práctica para la determinación de la Glicemia y la Glucosuria tanto en el control del entrenamiento deportivo como en enfermedades metabólicas como la Diabetes Mellitus

Importancia

    Material energético para el trabajo muscular, Pueden ser oxidadas fácilmente: Gran contenido de oxígeno en sus estructuras, se degradan en condiciones aerobias o anaerobias, por tanto: constituyen el “combustible celular por excelencia”, debido al gran contenido de oxígeno en sus estructuras, forman reservas energéticas en el organismo, en forma de glucógeno en los tejidos hepático y muscular, protegen a las proteínas de la degradación con fines energéticos, deben aportar entre 50-75 % de la energía de la dieta diaria, los glúcidos aportan aproximadamente 4 kcal por gramo en su degradación.

    Deben ser incorporados en la dieta diaria del hombre ya que representa el mayor porcentaje de las calorías aportadas en los alimentos, así como la incorporación de alimentos de origen vegetal le aseguran la adquisición de un elevado contenido de estas sustancias, en el hombre y los animales solo poseen un pequeño porcentaje de los mismos en el residuo seco de sus tejidos, y se almacena en forma de glucógeno fundamentalmente en el hígado y el resto en el músculo esquelético y el miocardio quedando una pequeña parte circulando como glucosa y otros azucares sencillos en sangre y otros fluidos corporales.

Los ácidos nucleicos

    Los ácidos nucleicos son las sustancias fundamentales de los seres vivos, y se cree que aparecieron hace unos 3.000 millones de años, cuando surgieron en la Tierra las formas de vida más elementales. Y los investigadores han aceptado que el origen del código genético que portan estas moléculas es muy cercano al tiempo del origen de vida en la Tierra. Por ello, es que gracias al arduo trabajo realizado por los científicos, han conseguido descifrarlo, es decir, determinar la forma en que la secuencia de los ácidos nucleicos dicta la estructura de las proteínas. Determinando así que, tanto la molécula de ARN como la molécula de ADN tienen una estructura de forma helicoidal y que la secuencia de estas moléculas a lo largo de la cadena determina el código de cada ácido nucleico particular. A su vez, este código indica a la célula cómo reproducir un duplicado de sí misma o las proteínas que necesita para su supervivencia.

    Los ácidos nucleicos: Son las Biomoléculas portadoras de la información genética. Constituyen el depósito de información de todas las secuencias de aminoácidos de todas las proteínas de la célula. Los ácidos nucleicos son grandes moléculas constituidas nucleótidos. Los ácidos nucleicos son el ADN y el ARN.

Clasificación

• Ácido Desoxirribonucleico o ADN

• Ácido Ribonucleico o ARN: ARN mensajero, ARN transferencia y ARN ribosomal

Funciones

• Conservación y transmisión de la información hereditaria (ADN)

• Procesos de síntesis de proteínas en las células (ARN)

Estructura y composición de los Nucleótidos.

• Componentes de un nucleótido: Base Nitrogenada + Monosacárido + grupo fosfato

Importancia

    La información genética sobre la célula y el organismo se encuentra de forma codificada en los genes que se hayan formando parte de los cromosomas los cuales se encuentran en el núcleo de la célula. El ADN constituye el instrumento fundamental para la codificación de la información hereditaria que reside en los cromosomas.

Vitaminas y minerales

    Las vitaminas y minerales son sustancias que forman parte de numerosos procesos biológicos y resultan esenciales para la salud y la producción de energía.

Los minerales más importantes para los deportistas

Sodio: el sodio es el electrolito que se pierde en mayor cantidad por el sudor junto con el agua. Por lo tanto, todos aquellos deportistas que practican deportes en lo que la sudoración es importante, deben asegurarse un aporte correcto de sodio. Ayuda al funcionamiento normal de los músculos y los nervios. Es el responsable en gran medida de la aparición de los calambres o espasmos musculares cuando se pierde por el sudor en cantidades importantes y no se repone adecuadamente durante la realización de la actividad física.

Potasio: Al igual que el sodio, el potasio se elimina con el sudor aunque en mucha menor cantidad. Únicamente en aquellos deportistas que tienen una fuerte sudoración pueden tener una deficiencia en potasio. Por esa razón, se añade habitualmente a las bebidas isotónicas, para asegurar los niveles óptimos de potasio durante la práctica deportiva.

Las necesidades de hierro en mujeres deportistas son superiores a la de los varones, ya que estas deben compensar las pérdidas a través de la menstruación. Se recomienda entonces que los deportistas que tomen alimentos ricos en hierro como carnes rojas, guisantes, hígado, yema de huevo, lentejas, judías secas, soja, mejillones…. Si el deportista tiene problemas con la dieta, será necesario recomendarle un suplemento de hierro.

Calcio: Se ha estimado que de otros minerales como el calcio, el deportista presenta unas necesidades diarias superiores, estimándose en unos 100mg/día, cuando la cantidad diaria recomendada normal es de unos 800 mg/día. Por esa razón, como asesores dietéticos debemos insistir al deportista que incluya en su dieta alimentos ricos en calcio y si no es así recomendarle suplementos ricos en calcio.

Magnesio: La bajada de la concentración de magnesio en sangre durante la práctica deportiva se ha relacionado con la aparición de calambres en los deportistas. Por esa razón, es conveniente que esté presente en las bebidas isotónicas aunque es suficiente con que aparezca en cantidades bajas.

Cobre: es un mineral esencial para el cuerpo, ya que ayuda al correcto funcionamiento del sistema cardiovascular, cerebro y sistema nervioso. Además, ayuda al crecimiento de los huesos,  el transporte y utilización del oxígeno, fortalece el sistema inmunitario, ciertas reacciones enzimáticas, fortalece los tendones y nervios y es encargado de transportar hierro.

Los atletas necesitan un mayor aporte de vitaminas y minerales por diversas razones

1.     Mayor desgaste físico

    El desgaste físico de los deportistas es el primer motivo para procurar un aporte extra de estas sustancias, ya que durante la práctica deportiva la actividad física eleva la necesidad de éstas.  Una adecuada  recuperación y reparación de tejidos requieren una gran cantidad de vitaminas y minerales que participan en la síntesis de nuevas células y tejidos.

2.     Pérdida de vitaminas y minerales través del sudor

    La deshidratación por pequeña que sea comporta una caída acusada del rendimiento. El ejercicio produce calor y como consecuencia de él pérdida de líquidos, ahora bien, con ellos también se eliminan vitaminas y minerales tan necesarios para el buen funcionamiento del organismo.

3.     Mayor aporte calórico

    Los deportistas también suelen comer más que una persona sedentaria y las vitaminas y minerales los emplea el cuerpo para procesar los alimentos, así que a mayor cantidad de alimentos más necesidad de estos elementos.

4.     Deficiencias nutricionales

    Con independencia de que el atleta busque la ayuda de ciertas vitaminas o minerales por alguna acción específica, es del todo indispensable el uso de un complejo salvaguarde al cuerpo de cualquier posible deficiencia. Mantener una salud óptima favorecer el rendimiento físico y eso sólo se consigue a través de una cantidad adecuada de vitaminas minerales.

Conclusiones

    Los fundamentos teóricos y la revisión bibliográfica permitieron profundizar en el estudio de las Biomoléculas, a partir de su estructura química. Además favoreció los estilos de vida de los sujetos que practican actividad física.

Bibliografía

• León Oquendo, M (2004): Bioquímica. Bases para la actividad física. Editorial Deportes. Ciudad de la Habana. Cuba.

• http://blog.medicadiet.com/la-relacion-ejercicio-fisico-proteina/

• http://www.consumer.es/web/es/alimentacion/aprender_a_comer_bien/deporte/2002/06/18/47604.php .Las proteínas en la dieta del deportista.

• http://www.biomanantial.com/los-minerales-que-deportista-necesita-a-1936-es.html.

• http://www.zonadiet.com/alimentacion/l-minerales.htm. Los minerales y su importancia en la alimentación

• http://espanol.answers.yahoo.com/question/index?qid=20071030160330AAYjl9Y . Ácidos Nucleicos: Que son, Importancia.

• http://comamasyadelgaze.blogspot.com/2010/05/la-importancia-de-las-proteinas-en-el.html

• http://nutricion-deporte.euroresidentes.com/2013/05/tomar-agua-durante-la-practica-de_8940.html.

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EFDeportes.com, Revista Digital · Año 19 · N° 194 | Buenos Aires, Julio de 2014   © 1997-2014 Derechos reservados