Mecanismos energéticos

La necesidad dietética primaria es la de proporcionar los sustratos oxidativos para cubrir los requerimientos de energía, caso contrario el metabolismo se torna progresivamente catabólico y destructivo, reduciendo al mínimo el anabolismo, lo que afecta el crecimiento (Gallagher, 1968, p. 31). La ingestión de alimentos constituye el proceso proveedor de materia primar para la obtención de energía metabólica utilizable en el sostenimiento de la actividad vital y de los gastos que tienen lugar en la economía fisiológica del individuo. Por tanto, el alimento encierra la energía química potencial entre los enlaces de las moléculas constituyentes (Menshikov, 1990), que al ser liberadas y transformadas hacen posible: variaciones mecánicas como la contracción muscular, actividad eléctrica, como la generación y transmisión de los impulsos nerviosos, distintos tipos de transporte de sustancias, como en los procesos de secreción. Reabsorción y filtración, y el actuar químico, como ocurre en los casos de formación de nuevos enlaces moleculares durante la biosíntesis de compuestos orgánicos complejos. Pero para obtener esta energía de sus receptáculos naturales y transformarla a una forma utilizable se produce un período de digestión, que lleva a que la energía desprendida se fije en compuestos estables macroérgicos, generalmente el ATP, quien permanece disponible para las más disímiles funciones que lo requieren. Un suministro adecuado de un suplemento alimentario integral no solo contribuye a mantener altas las reservas energéticas, sino a evitar la permanencia de tóxicos en el organismo y facilitar la evacuación. Con el presente trabajo queremos destacar la actuación de los mecanismos energéticos y su relación con la incorporación de alimentos durante la práctica deportiva sistemática. Desarrollo En el atleta, y en general, durante la práctica de ejercicios físicos se activan todos los mecanismos energéticos celulares debido a los procesos de contracción muscular y sus requerimientos energéticos, en función de los cuales ocurren no solo variaciones bioquímicas sino de tipo fisiológicas vinculadas con la llegada de oxígeno y glucosa a las células musculares al prolongarse la actividad durante más de 3 minutos. Esta simultaneidad de activación de los mecanismos energéticos no impide que unos prevalezcan sobre otros en dependencia del tiempo y la intensidad del trabajo físico, pero en todos los casos son necesarios sustratos oxidativos que dependen directa o indirectamente tanto de las reservas del organismo como de la dieta que consume. De fuente energética inmediata para la actividad muscular se utiliza el ATP, debido a que durante su hidrólisis enzimática se libera energía que en el proceso de contracción muscular es transformada en trabajo mecánico. En condiciones fisiológicas normales la energía de hidrólisis de l mol de ATP aporta cerca de 40 kj. El contenido de ATP en el músculo es relativamente constante. Su concentración es de unos 5 mM por Kg. de peso bruto, aproximadamente 0,25%. Estas concentraciones suelen bastar para unas 3 ó 4 contracciones aisladas de fuerza máxima. El mismo se recupera a partir de los productos de descomposición, se resintetiza a una velocidad igual a la de su desintegración durante el proceso de contracción muscular. En los músculos no se puede acumular una mayor cantidad de ATP debido a que surgen procesos de inhibición de sustrato por la ATPasa de miosina que impide la formación de comisuras entre los filamentos de actina y miosina en las miofibrillas y provoca la pérdida de la capacidad contráctil del mismo. Al mismo tiempo, no puede disminuir el contenido de ATP a valores inferiores a 2 mM por Kg. de tejido muscular, puesto que dejaría de funcionar la bomba de calcio y el músculo se contraerá hasta agotarse completamente la reserva de este intermediario macroérgico.. Con la actividad muscular la resíntesis de ATP puede realizarse tanto en reacciones que se desarrollan sin oxígeno como a expensas de las transformaciones oxidativas de la célula, relacionadas al consumo de dioxígeno. En condiciones normales, la síntesis de ATP se realiza fundamentalmente por medio de las transformaciones aerobias, pero en el caso de la actividad muscular intensa se dificulta el suministro de oxígeno y en los tejidos se intensifican simultáneamente los procesos anaerobios dirigidos a la producción de ese intermediario común, aunque la eficiencia de producción disminuye al aparecer metabolitos todavía ricos en energía y de cierto modo relacionados con la fatiga muscular, como es el caso del ácido láctico. Cuando comienza el trabajo muscular los suministros de oxígeno en las células se hacen insuficientes debido a que el organismo necesita de tiempo para que se incremente la actividad de los sistemas circulatorios y respiratorios, y por tanto, para que la sangre enriquecida de oxígeno pueda llegar a los músculos, por esta razón en los primeros dos o tres minutos se activan los mecanismos anaerobios de síntesis de ATP. En los músculos, además del ATP de reserva se cataboliza el creatín fosfato (CrP), ambos compuestos macroérgicos actúan como las principales fuentes de energía durante los primeros 10 a 12 segundos iniciales de la actividad, sin embargo, el mecanismo del creatín comienza a disminuir a los 5 ó 6 segundos a consecuencia del agotamiento de su existencia y la aparición de la creatina que funciona como inhibidora de la reacción. La reacción de descomposición del creatín fosfato, antes descrita, actúa como un "tapón energético" que asegura el contenido de ATP y su elevación de un modo casi simultáneo en respuesta a una intensificación de la actividad fisiológica muscular, permitiendo pasar con rapidez del reposo a la acción. La reacción de la creatín fosfoquinasa constituye la base biológica de la resistencia muscular local, tiene importancia decisiva en el abastecimiento energético de los ejercicios de corta duración y potencia máxima, tales como las carreras de distancia corta, saltos, lanzamientos, levantamiento de pesos, ciclismo de pista, entre otros. Es de destacar que la descomposición rápida de metabolitos macroérgicos impone una exigencia inmediata de sustratos oxidativos para la producción de ATP, pasando los glúcidos celulares a una posición preponderante, utilizando primeramente el glucógeno muscular en condiciones anaerobias con formación de ácido láctico rico en energía metabólica, lo que califica el proceso de eficiencia energética baja. No obstante lo expresado, debemos destacar que la glucólisis anaerobia desempeña un papel importante durante la actividad muscular intensa en condiciones de un inadecuado abastecimiento de oxígeno en los tejidos, por lo que sirve de base bioquímica para la llamada resistencia a la velocidad, es fuente de energía en los ejercicios cuya duración máxima oscila entre 30 seg. y 2,5 min. Pasados unos 2,5 min. y mediante diferentes mecanismos se intensifican la ventilación pulmonar y la circulación, asegurando con esto el oxígeno necesario para la realización de la oxidación biológica aerobia, es a partir de este momento que comienza a ser la fuente primaria de energía, en estos momentos las reservas de glucógeno muscular comienzan a ser insuficientes y se pasa al uso de sustratos extramusculares, siendo el fundamental el glucógeno del hígado, aunque con el aumento de la duración del trabajo físico son utilizados los ácidos grasos, pero este último solo se activa cuando ha disminuido la concentración de glucosa y ácido láctico en sangre, llegando incluso a utilizarse las proteínas. A diferencia de la glucólisis, cuya capacidad metabólica se limita por variaciones de la homeostasis debido a la acumulación de ácido láctico excesivo en el organismo, los productos finales de las transformaciones aerobias (dióxido de carbono y agua) no provocan alteraciones en el medio intracelular y son eliminados fácilmente, siendo la principal fuente de síntesis del ATP en los ejercicios de larga duración, por ejemplo, en ciclistas ruteros, remeros, maratonistas, entre otros. Las proteínas son utilizadas como sustratos energéticos cuando el trabajo muscular es de larga duración, en tal caso los aminoácidos componentes participan en la neoformación de glúcidos mediante la gluconeogénesis, en este estado el nivel de amoníaco y el contenido de urea en sangre se eleva entre 4 y 5 veces sobre la condición normal manteniéndose así, e incluso con fluctuaciones ascendentes, si predominan reacciones anaerobias en el organismo sometido a carga física. Grandes concentraciones de amoníaco en sangre es negativa para el atleta sometido a una carga física prolongada debido a que este metabolito separa eficazmente el ácido alpha-cetoglutárico del ciclo de Krebs o de los ácidos tricarboxílicos (Guyton, 1999, p 595), pudiendo provocar una fuerte inhibición de la respiración en el cerebro e incremento de cuerpos cetónicos. Toda actividad muscular duradera desarrolla un estado caracterizado por una disminución temporal de la capacidad de trabajo, conocido como estado de fatiga, no es un estado patológico y desempeña un papel protector. La fatiga se produce según la actividad muscular y las particularidades del organismo, su origen es muy variado entre las causas que la producen se encuentran, entre otros: la disminución de los recursos energéticos de los organismos, reducción de la actividad de las enzimas, alteración de la integridad de las estructuras funcionante, trastornos de la regulación nerviosa. Conclusiones Las reservas energéticas son indispensables para la realización de las actividades físicas y constituyen el factor bioquímico más importante que limita la capacidad de trabajo del organismo Los mecanismos energéticos actúan de manera simultánea durante la realización de ejercicios físicos, prevaleciendo unos sobre los otros en dependencia de la intensidad y duración de la práctica que se realiza. Los mecanismos energéticos anaerobios y aerobios tienen como intermediario común al ATP, actuando el Creatín fosfato como un "tapón energético" o adaptador biológico macroérgico que asegura la contracción muscular en el paso con rapidez del reposo a la acción. La dieta es un factor esencial para el suministro de sustratos oxidables indispensables en la realización de la actividad física, contribuyendo al establecimiento de las reservas energéticas en el organismo.