SENA REGIONAL ANTIOQUIA TECNOLOGIA EN ACTIVIDAD FISICA
IDT. JUAN DAVID CASTAÑO CARDONA
GUIA PARA EL APRENDIZAJE: SISTEMAS ENERGETICOS
Antes de empezar esta lectura es necesario hacernos una serie de preguntas sobre ciertos aspectos fundamentales sobre fisiología deportiva, como saber que es un proceso aeróbico o anaeróbico, que es el ácido láctico, por que se crea este ácido, que son los fosfatos de creatina, que es el ATP... Etc. Pues lo que sigue a continuación es como aplicar la fisiología a la práctica del deporte o en nuestro caso la actividad física.
Así como para construir un edificio, hay que cimentar las bases, luego se empieza a hacer el primer piso, después el segundo, el tercero, el cuarto, después se le hacen los acabados hasta terminarlo; así también se construye un deportista, que al igual que el edificio necesita buenas bases, buena estructura, buena construcción y muy buenos acabados, para culminar con una obra de arte.
Para construir esta obra es necesario de algunos ingredientes indispensables a los que llamaremos SISTEMAS ENERGETICOS. Que aplicados en las medidas exactas y en los momentos oportunos, lograrán hacer de un insignificante muchacho, un gran atleta.
Porque los llamaremos SISTEMAS ENERGETICOS? el ATP es el único combustible que puede ser consumido directamente por las mitocondrias y las células en el cuerpo, los otros tres combustibles restantes necesitan de un proceso metabólico que los convierte en ATP y así producir energía. Son entonces estos procesos los que llamaremos Sistemas Energéticos.
El nombre que recibe la forma de almacenar energía nuestro cuerpo se llama ATP (adenosintrifosfato), para que la energía sea liberada una enzima (ATPasa) separa el ATP en sus componentes creando ADP (adenosindifosfato) + Pi (fosfato) + energía, este proceso se llama desfosforilación, que no es más que separar el último fosfato del ATP, por otra parte, cuando el último fosfato se une se llama fosforilación, dicho proceso, es la unión del último fosfato a un compuesto bajo en energía, puede ser con la ayuda del oxígeno y se denomina metabolismo aeróbico o sin la ayuda del oxígeno y se llama metabolismo anaeróbico.
Existen tres métodos para que las células generen ATP, estos son:
1. El sistema ATP-PC o ANAEROBICO ALACTICO
2. El sistema glucolítico o ANAEROBICO LACTICO
3. El sistema oxidativo o AEROBICO
En este apartado estudiaremos cada uno de estos iniciaremos con el primero, sin embargo es bueno aclarar que cada sistema actúa constantemente durante el ejercicio, sólo que dependiendo de la duración del esfuerzo, intensidad y los procesos de recuperación, un sistema predominará sobre los otros pero todos están activados.
1. EL SISTEMA ATP-PC
Este sistema es el más sencillo, la obtención de la energía es muy rápida y requiere de pocos procesos en comparación con los otros sistemas. Además del ATP existe otra molécula que almacena energía y ésta es la fosfocreatina (PC), la cual usa su energía liberada para formar ATP y no para funciones celulares como si lo puede hacer el ATP.
La energía liberada por la PC se produce gracias a la enzima creatinkinasa o creatincinasa (CK) que separa el Pi de la creatina. El Pi liberado se une a la molécula de ADP y de esta forma se construye el ATP.ç
La producción de ATP por medio del PC es limitada, una vez agotada la fosfocreatina el cuerpo requiere de buscar otro sistema de producción de ATP; en vista de que la producción de energía de este sistema ATP-PC es muy rápido, veremos la predominancia de este sistema cuando se hagan trabajos de sprint entre los 0 y los 12 segundos, posterior a estos tiempos se depleta (agota) la reserva de fosfocreatina y se pasa la predominancia a otro sistema.
El entrenamiento para optimizar el rendimiento de este sistema de producción de ATP requiere que el entrenador organice muy bien las dosis de tiempos de trabajo y de descanso, considerando que este último debe ser tres veces o más, superior al primero, del mismo modo la ingesta de carbohidratos y otras sustancias completamente naturales y legales permiten la mejora del sistema.
Utilidad del sistema:
Representa la fuente más rápida de ATP para el uso por los músculos.
Ventajas del sistema: *No depende de una serie de reacciones químicas (rápida disponibilidad de energía). * No depende de energía.
Desventajas del sistema:
Produce relativamente pocas moléculas de ATP. Las reservas musculares de los fosfágenos (ATP y PC) son muy pequeñas (sólo alrededor de 0.3 mol en las mujeres y 0.6 en los varones). En consecuencia, la cantidad de energía obtenible a través de este sistema es limitado, lo cual limita también la producción de ATP (mediante reacciones acopladas).
Combustible químico del sistema: Fosfocreatina (PC), otro de los compuestos fosfatados “ricos en energía” que se almacena en las células musculares.
Utilidad de la fosfocreatina: La energía liberada al descomponerse el PC (es decir, cuando se elimina su grupo fosfato) se libera gran cantidad de energía, la cual se acopla al requerimiento energético necesario para la resíntesis del ATP.
Productos finales: * Creatina (C). * Fosfato inorgánico (Pi)
Importancia del sistema para la Actividad física, la educación física y deportes en general:
El sistema ATP-PC es útil para las salidas explosivas y rápidas de los velocistas, jugadores de fútbol, saltadores, los lanzadores de peso y otras actividades similares que requieren sólo pocos segundos para completarse.
1. EL SISTEMA GLUCOLÍTICO
La segunda forma de producción de ATP es el de la descomposición (lisis) de la glucosa (glucolisis). La glucosa es una forma de azúcar y se encuentra en la sangre, proviene de los hidratos de carbono y del glucógeno hepático el cual es sintetizado o formado a partir de la misma glucosa en un proceso llamado glucogénesis, el glucógeno se almacena en el hígado y el músculo.
Antes de que la glucosa o el glucógeno puedan ser usados requieren de un proceso de varios pasos que los convierta en un compuesto químico llamado glucosa-6-fosfato y a partir de aquí comenzar la glucolisis.
El glucógeno otorgará 3 moles de ATP en su proceso y la glucosa usará un mol de ATP para llegar a glucosa-6-fosfato y aportará 2 moles de ATP. Es importante recordar que no sólo la contracción muscular requiere de ATP, existen otros procesos en el cuerpo humano que requieren de ATP como algunas reacciones químicas, tal es el caso de la glucosa que requiere ATP para producir ATP.
La glucolisis al final de su proceso produce ácido pirúvico, si no se usa oxígeno durante el proceso el ácido pirúvico se convierte en ácido láctico, por el contrario si hay presencia de oxígeno el acido pirúvico se convierte en acetilco- a para ingresar al ciclo de krebs. Este último caso se explicara en la tercera forma de producción de ATP.
El ácido láctico, al salir de los músculos, forma lactato cuando entra al torrente sanguíneo que es lo que se mide en los entrenamientos; los niveles de lactato en sangre. Este busca algunas zonas (músculos u órganos) de menor concentración en la cual se transformará en piruvato para ser utilizado como sustrato energético. El entrenamiento incrementa las enzimas que rápidamente convierten el piruvato en lactato y el lactato en piruvato.
¿De qué depende que se acumule el ácido láctico?
Evidentemente que de la intensidad y duración del ejercicio, pero también del equilibrio entre otras cosas del NADH/NAD+ (dinucleótido de nicotinamida adenina, abreviada NAD+ en su forma oxidada y NADH en su forma reducida)1. Sin ánimos de hacer una clase de bioquímica sólo aprende que mientras más se acumule el NADH en el citoplasma celular mayor será la tendencia a acumular ácido láctico y viceversa si hay mayor concentración de NAD+ menor será la tendencia a acumular ácido láctico. Recordemos que el ácido pirúvico tiene dos formas de metabolizarse y es la vía que vemos del ácido láctico y la otra vía es el ciclo de krebs.
Sobre el entrenamiento y el lactato muchas personas han escrito y aún hay debates sobre el caso, sin embargo es pertinente saber que una acumulación de lactato va a dar lugar a una disminución de formación de energía y por lo tanto a una disminución del nivel de intensidad; el deportista ya no es capaz de mantener el nivel anterior y tiene que disminuir su intensidad. Es el caso que ocurre cuando un deportista realiza un ejercicio muy intenso durante un tiempo, y manifiesta unas sensaciones que describe como si los músculos se le quedaran duros, pesados, dolorosos, se ha producido un bloqueo muscular. Las características de este sistema de producción de energía son que nos da una menor energía por unidad de tiempo que el sistema anterior (anaeróbico aláctico), pero nos permite mantener esta intensidad de ejercicio hasta aproximadamente los 2 ó 3 minutos
Para resumir el sistema glucolítico es la vía química o metabólica que envuelve la degradación incompleta (por ausencia de oxígeno) de la glucosa (la forma más simple de los carbohidratos, los cuales son parte de las sustancias alimenticias), resultando en la acumulación de ácido láctico en los músculos y sangre.
Combustible químico o sustancia alimenticia utilizada: Carbohidratos (glucógeno y glucosa).
Ventajas del sistema: * Provee un suministro rápido de ATP. * No requiere oxígeno (anaeróbico)
Desventajas: * El sistema del ácido láctico sólo puede producir 3 moles de ATP mediante la descomposición anaeróbica (proceso de glucólisis anaeróbica) de 1 mol o 180 gramos de glucógeno (éste último representa la forma de almacenamiento de la glucosa o del azúcar en los músculos).
* Elabora ácido láctico como uno de los productos finales, el cual origina una fatiga muscular transitoria cuando se acumula en los músculos y en la sangre a niveles muy elevados.
Productos finales: * Formación limitada de ATP. * Acido láctico.
Importancia del sistema para la Actividad física, la educación física y deportes en general:
Este sistema es de suma importancia para aquellas actividades físicas (o pruebas deportivas) que se realizan a una intensidad máxima durante periodos de 1 a 3 minutos, como las carreras de velocidad (400 y 800 metros) y la natación por debajo del agua (sostener la respiración). Además, en algunas pruebas, como la carrera de 1,500 metros o de la milla, el sistema del ácido láctico se utiliza en forma predominante para el “sprint” al final de la carrera.
3. EL SISTEMA OXIDATIVO
La tercera forma de producción de ATP viene de tres combustibles pero sólo dos son los más usados, los hidratos de carbono y las grasas, las proteínas son habitualmente ignoradas entre otras cosas por su poco aporte energético. Para estos combustibles hay un comburente que es por excelencia el oxígeno. A diferencia de los dos sistemas anteriores donde la energía se extraía del citoplasma de la célula este sistema lo hará desde la mitocondria. Este proceso se le llama respiración celular.
Este sistema se le conoce con el nombre de sistema oxidativo, cuando las grasas son las protagonistas del aporte de energía se le llama betaoxidación y cuando son los carbohidratos es la glucolisis. En vista de que estos procesos metabólicos usan oxígeno se le llama también sistema aeróbico. La intención no es confundirlo ya verá que en la tabla se esclarecerá todo esto.
En vista de que este sistema es el último, es el más complejo que veamos pues el de las proteínas como se mencionó anteriormente es obviado. Respetando el conocimiento de los bioquímicos he aquí un resumen de lo que pasa en el sistema oxidativo.
Como se observó en la glucolisis hay dos sustancias finales que se derivan del acido pirúvico dependiendo de la presencia o ausencia del oxígeno, los mismos son el acido láctico y el acetilco-a, éste último es el tema de estudio del sistema oxidativo.
El acetilco-a es un producto generado después de la glucolisis o de la betaoxidación, seguidamente se da paso al ciclo de Krebs (ciclo del ácido cítrico) y la cadena de transporte de electrones para comenzar nuevamente el proceso.
Cuando se inicia el sistema con la degradación de los carbohidratos se obtienen 38 ó 39 moles de ATP, esto depende si es proveniente de la glucosa o el glucógeno, se dice que la cantidad de calorías que aporta el sistema es de 1.200 a 2.000Kcal de energía. Al final del ciclo se han formado 2 moles de ATP más carbono más hidrógeno. El carbono se une con el oxígeno para formar CO2 que pasa al torrente sanguíneo para ser expirado en el proceso respiratorio, un par de carbonos se unen con la coenzima A y forman acetilcoa que es la sustancia que inició todo el proceso.
Unido al ciclo de Krebs está la cadena transportadora de electrones; qué sucede, la glucolisis libera hidrógeno, durante el ciclo de Krebs también se libera hidrógeno, si esto se acumula el interior de la célula se volvería muy ácido. Por lo tanto la cadena respiratoria es un proceso de oxido/reducción (dar y recibir electrones).
Hay dos coenzimas que se llevan el hidrógeno a la cadena de transporte de electrones, la NAD y la FAD (dinucleótido de nicotinamida adenina y dinucleótido flavo adenina respectivamente), ahí es donde se separan los protones de los electrones, se usa el hidrogeno para formar agua y los electrones separados del hidrógeno pasan por varios procesos para que se dé la fosforilación del ADP formando ATP, es aquí donde se forma la mayor cantidad de ATP en la fosforilación. Ya que esto se hace con la ayuda del oxígeno se llama fosforilación oxidativa.
LAS GRASAS
Lo que sucede con las grasas y el por qué de su gran aporte de energía tiene una explicación sencilla que veremos a continuación.
No todas las grasas aportan energía, existen varios compuestos pero es considerado como importante el triglicérido. Este se almacena en el tejido graso y en la fibra muscular esquelética. Para ser usado debe descomponerse en una molécula de glicerol y tres de ácidos grasos libres (AGL), a este proceso se le llama lipólisis y la enzima encargada se llama lipasa, recordemos que las enzimas son las encargadas entre otras cosas de liberar el todo de un compuesto en sus partes.
Una vez separados los ácidos grasos libres del glicerol entran en la sangre para ingresar a las fibras musculares por difusión. Una vez en el músculo los AGL son activados por una enzima llamada AcilCoa sintetasa que facilita la unión de AGL con Coa formando AcilCoa y aquí es donde se sucede la betaoxidación para formar Acetilcoa y comenzar el ciclo de Krebs y la cadena de transporte o respiratoria.
Existe una diferencia calórica en los aportes entre los carbohidratos y las grasas, mientras los primero como se dijo anteriormente proporcionan entre 1.200 a 2.000kcal las grasas dan entre 70.000 y 75.000kcal duplicando o más la cantidad de moles de ATP según el tipo de acido graso libre a metabolizar, la diferencia radica en la cantidad de carbono, como el carbono es un promotor de la formación de la acetilcoa, este puede enviar más electrones a la cadena respiratoria y por ende producir más energía.
Para resumir que es el sistema oxidativo. Es la oxidación de los alimentos en las mitocondrias para obtener energía. En el sistema Oxidativo intervienen varios procesos complejos como el Ciclo de Krebs (tambien conocido como Cíclo del Ácido Cítrico) y la cadena transportadora de electrones (CTE). Explicado de manera simple, el ciclo de Krebs utiliza Acetil-CoA (proveniente de los carbohidratos) o Acil-CoA (proveniente de las grasas) para liberar hidrógeno (H+) de estos compuestos, los cuales son utilizados en la CTE para producir el ATP necesario para la contracción muscular.
El Sistema Oxidativo o aeróbico es el de mayor capacidad ya que utiliza principalmente grasas para obtener energía y aún una persona muy magra tiene suficiente cantidad de grasa como para realizar entre 7 y 10 Triatlones algo así como un Ironman si esa fuese la única fuente de energía durante el evento
Veámoslo desde otro punto de vista
AEROBICO
El sistema de base aeróbica, como su nombre lo indica, es aquel que funciona a base de oxigeno y su centro de producción de energía es la mitocondria de la célula. Este sistema es el que más produce ATP, pero es a su vez muy demorado en su metabolismo, Este proceso se da en distancias largas y niveles de esfuerzo moderado, sus principales combustibles son el glucógeno, las grasas y en algunas excepciones las proteínas.
Como funciona? : En la glicólisis, cuando ingerimos carbohidratos, estos se convierten en glucógeno y después de un largo proceso metabólico se convierte en piruvato, este último penetra a la mitocondria y al mezclarse con el oxígeno, transforma los ATP necesarios para la producción de energía a mayor cantidad de oxigeno mayor cantidad de piruvato consumido y por lo tanto mayor cantidad de ATP para producir energía en la lipólisis ( grasas ) y en la gluconeogenesis ( azucares a partir de los aminoácidos de las proteinas; lactato; glicerol ), el proceso es muy similar pero mucho mas demorado(esta última se produce en el higado).
La Gluconeogénesis es el proceso mediante el cual el higado almacena glucógeno a partir de sustrátos diferentes a los combustibles que ya conocemos, estos sustratos son los aminoácidos, el glicerol y el ácido láctico, proceso mediante el cual convierte estos sustratos y los envía nuevamente a la sangre en forma de glucosa para consumo energético.
Por lo anterior expuesto, vemos la importancia de este sistema energético (AE1), que permite recuperar al atleta después de haber hecho entrenamientos que acumulan altos niveles de ácido láctico, convirtiéndose en la principal herramienta de recuperación deportiva (después de finalizado un trabajo de MVO2 o de Anaeróbicos Lactácidos, el entrenamiento debe terminar con un ejercicio de AE1 que ayude a eliminar el ácido acumulado por la vía de la Gluconeogénesis; por el uso de las fibras musculares y por el corazón).
ANAEROBICO ALACTICO
El ATP es la forma inmediata en que el cuerpo de manera directa produce energía, es decir, como si prendiéramos un fósforo a la gasolina para producir fuego. Pero las células musculares tienen la capacidad de almacenar una muy poca cantidad de estas sustancias (ATP y CP), por lo tanto las contracciones musculares que se puedan hacer directamente por este sistema es muy corto, es decir, de unos 10 a 12 segundos, Es decir, desde lanzar una pelota de beisbol, correr un escritorio de lugar, correr 50 Mts, Nadar 15 Mts, subir las escaleras a un segundo piso, o simplemente mover un brazo.
Este sistema es muy importante en el deporte, para las pruebas de velocidad como los 100 Mts planos en el atletismo y sobre todo en los entrenamientos de la velocidad, ya que su característica principal radica en que se pueden alcanzar máximas velocidades, mientras existan reservas de ATP y CP en los músculos.
Una característica muy importante de este sistema, y de allí su nombre, es que no produce ácido láctico, ya que su metabolismo es a base de ATP y CF y no de la glicólisis anaeróbica que es la que produce el piruvato, que posteriormente se convierte en Lactato, como se ha explicado en los capítulos anteriores.
Como reacciona este sistema en el cuerpo? :
En distancias cortas y a muy altas intensidades que no superen los 15 segundos Aprox. (10 a 12 Seg.). En los primeros 1.5 a 2 Segundos (como explosión de energía) se consume todo el ATP almacenado en el músculo (convirtiéndose en ADP) y en los segundos restantes, las reservas de CF, rehabilitan al ADP, convirtiéndolo en ATP y de esta forma seguir produciendo explosiones de energía hasta que las reservas de ATP y CF se agoten y no se pueda producir contracciones musculares por este sistema (15 Seg.). Pero así, con la rapidez con que se agotan estas reservas, de esta misma forma el cuerpo las vuelve a reponer (a un 95%) en un periodo máximo de 3 Minutos, reincorporándose para un nuevo sprint.
Cabe destacar que las unidades de tiempo son relativas a cada individuo, así como una persona común y corriente puede consumir las reservas de ATP y CF en 8 0 10 Seg. Y reponerlas en mas de 5 Min., Un deportista muy bien entrenado puede manejar franjas mas prolongadas de consumo y mucho más cortas de recuperación. Es por esta razón que el entrenamiento de este sistema puede mejorar, no solo el aumento de almacenamiento de ATP en los músculos, sino también de CF y de la enzima Creatín Fosfoquinasa, catalizadora de este sistema, prolongando la contracción muscular a velocidades máximas por unos cuantos segundos más.
En este tipo de trabajos, el descanso más recomendable es el descanso pasivo (quietud), mientras se reponen los sustratos, ya que el descanso activo puede bloquear parcialmente la resíntesis de ATP y CF; si se descansa activamente, el descanso debe ser superior a los 120 Seg. En todo caso la quietud acelera la resintesis de estos elementos.
ANAEROBICO LACTICO
Como su nombre lo dice, son los procesos de producción de energía en ausencia de oxígeno y cuyo residuo es el ácido láctico, los procesos energéticos en ausencia de oxígeno se caracterizan por ser de altas intensidades y de tiempos relativamente cortos en la práctica del ejercicio.
Ya desde 1977, Astrand y Rodhal habían identificado un margen de tiempo determinado en el que se desarrollaba este sistema energético que iba desde los 20 a los 120 segundos; Platonov en 1991 recomendaba una franja que iba de los 30 a los 90 segundos. Hoy en día y gracias a todos los estudios realizados a nivel bioquímico y fisiológico en los deportistas se puede estimar una franja más clara de los umbrales del sistema lactácido.
El proceso Anaeróbico Láctico inicia donde termina el proceso Anaeróbico Alactico y así mismo termina donde inicia el sistema MVO2; es decir, va desde los 12 segundos y hasta los 105 segundos.
Debemos aclarar que en los procesos Anaeróbicos Alácticos, los 12 segundos es el punto máximo de producción de energía, a partir de allí este sistema empieza a decrecer hasta finalizar en el segundo 30 (30 segundos) a partir del cual la creatín fosfáto no interviene como recuperador de energía, así mismo el sistema Anaeróbico Láctico inicia en el segundo 13 de manera progresiva siendo muy autónomo desde los 30 segundos y hasta los 105 segundos en donde inicia un descenso considerable de producción de energía, dando paso al sistema MVO2.
Conocer el momento exacto en el que cada uno de estos umbrales aparece es muy dificil pues depende de factores externos como entrenamiento, genética, edad, etc, sin embargo estos valores expuestos son los promedios más acertados en la práctica actual. Cada entrenador es libre de adoptar el autor de su gusto que sea consecuente con las medias normales establecidas.
Otra característica fundamental para determinar este sistema son los niveles de ácido láctico que se presenten en el cuerpo humano que van desde los 8 milimoles por litro en adelante, sin embargo, esta fuente tecnológica no está disponible para muchos entrenadores, da tal forma que debemos recurrir a la frecuencia cardiaca que ha sido estimada en 185 FC en adelante, en pruebas comparativas de lactacidemia y frecuencia cardiaca en Deportistas de competencia (en deportistas recreativos o personas sedentarias la FC puede ser inferior y ya se podrían presentar altas concentraciones de lactato.).
Se debe aclarar que la Frecuencia cardiaca en este sistema no es la unidad de medida recomendable a mayor intensidad, mayor ácido láctico (algunos autores hablan de más del 90% del exfuerzo máximo).
Este tipo de trabajo NO debe aplicarse en los niños (léase Anaeróbico Lactico antes de la pubertad) ya que su base de producción de energía son los procesos aeróbicos y su sistema nervioso aún no se encuentra preparado de manera idónea para la acidosis (los niños consiguen frecuencias cardiacas máximas en procesos aeróbicos).
Una vez el adolescente este dispuesto para iniciar este sistema energético, se deberá introducir a el de manera progresiva y planificada para conseguir los mejores resultados de competencia.
En deportes cíclicos como la Natación, el Patinaje, el Ciclismo de pista y el Atletismo de pista se emplea especialmente este entrenamiento para desarrollar las pruebas de velocidad, Ejem:
NATACION 50, 100 y 200 Mts. PATINAJE Prueba de 300, 500 y 1000 Mts. ATLETISMO
200, 400, 800 Mts. Pista.
A diferencia de los deportes acíclicos (deportes de conjunto, cuerpo a cuerpo, etc.), en los cíclicos este tipo de sistema energético busca lograr la máxima velocidad del deportista en la mayor distancia posible para buscar la mejor marca (contra reloj; Record en tiempo). En los Deportes de Conjunto y otros en donde la marca no es el factor principal de la competencia se busca que el deportista tolere, en su competencia (Juego o encuentro) altos niveles de acidosis que le permitan culminar en la mejor forma su objetivo (que un delantero de futbol termine los 90 minutos de juego con buena velocidad en sus ataques, que un luchador olímpico termine su competencia sin comprometer su fuerza, todo esto por causas de PH bajo. etc.).
Cada 72 horas
OJO! Este tipo de trabajos no deben repetirse antes de las 72 horas, pues las altas cargas de ácido láctico deben reducirse en su totalidad antes de iniciar otro entrenamiento en este mismo sistema, e incluso de MVO2 y ,a demás, que nuestro sistema nervioso se “repose” de la acidificación. Lo que si es estrictamente recomendable y necesario son los trabajos aeróbicos ligeros (AE1) una vez terminadas las cargas lactácidas y en las 72 horas subsiguientes, que permiten reducir casi en un 40% en solo 25 minutos los niveles de acidez en la sangre (gracias a la transformación del ácido láctico en energía por la gluconeogénesis del hígado, la amortiguación del Corazón y la utilización de las fibras rojas de los músculos que transforman el ácido en energía). No respetar este tiempo de descanso compromete acidosis escalonadas que terminan saturando al deportista, retrasando su progreso deportivo.
El uso repetido de este entrenamiento sin respeto a las 72 horas de descanso podría comprometer la estructura celular de los músculos
ACIDO LACTICO
Residuo o combustible? Veamos de donde nace:
Cuando las personas comen, los alimentos llegan a la digestión y el cuerpo humano los absorbe para nutrirse. Uno de estos alimentos, los carbohidratos, pasan al hígado para ser transformados en glucosa, esta glucosa viaja por el torrente sanguíneo hasta llegar a las células musculares. Si nos encontramos haciendo ejercicio, la glucosa pasa directamente a convertirse en ácido Pirúvico o Piruvato mediante un proceso bioquímico enzimático; si estamos en reposo esta Glucosa se almacena en el músculo en forma de Glucógeno, reservada para el momento en que el cuerpo se lo exija para producir energía pasando de Glucógeno a Glucosa y de Glucosa a ácido Pirúvico o Piruvato.
El Piruvato.-
Hasta ahora no hemos hablado de procesos aeróbicos o anaeróbicos, solo de la transformación de los carbohidratos en Piruvato. Pues bien, una vez tenemos el Piruvato en la célula pueden suceder dos cosas, en la primera, si existe suficiente oxígeno (aeróbico), el Piruvato penetra en la Mitocondria (principal productor de energía) ayudado por un complejo multienzimático ubicado en la membrana interna de la mitocondria llamado Pyruvato dehidrogenasa (PDH) convirtiendolo en acetil-CoA, este, mediante el ciclo de Krebs produce 36 moles de ATP dejando como residuo CO2 y H2O. En la segunda, si no existe el oxígeno suficiente (anaeróbico), el pyrubato se empieza acumular dando una señal de alarma a la enzima Lactatodehidrogenasa (LDH), que automáticamente la convierte en un residuo llamado Acido Láctico o Lactato, produciendo solo 2 moles de ATP.
Hay células musculares que tienen más capacidad de procesar aeróbicamente los sustratos energéticos que otras células, existiendo dos tipos de fibras musculares, las blancas y las rojas, sin embargo el cuerpo humano contiene estas dos fibras; en el caso de deportistas, unos tienen más tendencia a unas fibras que a otras permitiéndoles ser mejores para pruebas de velocidad o resistencia.
A medida que las contracciones musculares aumentan (más intensidad) la necesidad de ATP para producir energía es mayor por lo tanto se presentará una mayor acumulación de piruvato en la célula muscular. Si esta célula tiene más mitocondrias habrá más encimas PDH que transformarán más ATP, sin embargo llegara un momento en que la intensidad del ejercicio es tan alta que no alcanza, el número de mitocondrias, a transformar energía aeróbicamente, convirtiendo esta excesiva acumulación de piruvato en lactato. Anaeróbicamente, se producen menos ATP, pero su intensidad acumula rápidamente más Lactato esto significa que el cuerpo humano no resiste por mucho tiempo este tipo de procesos de producción de energía limitándose a unos 90 o 105 segundos (en atletas muy bien entrenados).
Las altas acumulaciones de lactato producen una caída del PH en el músculo (lo acidifica) bloqueando la actividad muscular (inhibiendo las contracciones musculares) produciendo la Fatiga Si tomáramos un músculo entero en vez de solo la célula muscular, podríamos ver que a medida que aumenta la intensidad del ejercicio ya no solo trabajaran las fibras lentas (que tienen más mitocondrias y consumen más piruvato) sino que se empiezan a reclutar las fibras rápidas (menos mitocondrias) que generarán la acumulación de lactato. Este lactato pasará a las fibras lentas, no solo del mismo músculo, sino de los demás músculos adyacentes para que lo conviertan nuevamente en piruvato y pueda entrar a las mitocondrias de estos produciendo energía.
Si tomáramos no solo un músculo sino el cuerpo entero, podríamos ver que los niveles de alarma muscular por baja en el PH harán que el lactato salga al torrente sanguíneo para que sea repartido a otros músculos del cuerpo que no estén en actividad o que su actividad sea mínima para lo utilicen como energía (como un ejemplo podríamos imaginar el lactato producido en las piernas de un patinador que sale al torrente sanguíneo llegando a sus brazos para que allí se transforme en energía). Además el torrente sanguíneo lleva el ácido láctico a el corazón que es una de los mayores sintetizadores de lactato en piruvato para producción de energía y el Higado que recibe Lactato y por medio de un proceso llamado Gluconeogenesis, toma el lactato y lo almacena dentro de si en forma de glucógeno y lo tiene listo para los requerimientos de energía.
En el cuerpo humano siempre se está generando lactato, incluso en situaciones aeróbicas, solo que existe un nivel en que se presenta acumulación y es el momento en que se pierde el equilibrio entre la cantidad de piruvato que entra a la mitocondria y el O2 que lo transforma. A este desequilibrio se le conoce con el nombre de Umbral Anaeróbico (ver el respectivo capitulo), este punto de desequilibrio en el cual se inicia la acumulación de lactato ha sido estimado por diferentes científicos del deporte en 4 milimoles por litro de sangre. Apartir de esta medida se inician acumulaciones que maltratan significativamente el PH corporal y sanguíneo produciendo fatiga.
Para desarrollar
A. ¿Cuáles son los sistemas energéticos?
B. ¿Qué características hay en ellos?
C. ¿Cuál es su tiempo de duración?
D. ¿Orden de cada uno (cuál es el primero y el ultimo en utilizarse)?
E. ¿Nombres para identificarlos?
F. ¿Qué combustibles o tipo de alimentos se utilizan en cada uno?
G. ¿Ejemplo de cada uno?
H. ¿Ventajas y desventajas de cada uno?
I. ¿Elabore un cuadro o tabla donde se identifiquen cada uno de estos aspectos y sea más fácil y claro su apropiación?
J. Realizar una práctica con su grupo colaborativo a campo abierto o donde crea usted sea necesario, en que se realice e identifique cada uno de los sistemas involucrados durante la actividad física recuerde esta se desarrollara en clase pero es bueno que practique.
K. Realizaremos un juego de pedagógico el cual muchos de ustedes lo deben de conocer el llamado juego de alcanzar una estrella, pero en este caso lo llamaremos alcanzar el sistema energético adecuado, deben idearlo con sus compañeros de grupo para socializarlo en la clase y desarrollarlo dinámicamente entre todos
L. Se debe entregar en formato PDF con cada uno de los puntos desarrollados y fotografías de la evidencia al momento de la practica 3 en los sistemas 1 en el juego esto se debe montar a la plataforma en el momento que se les sea indicado para tenerlo como evidencia física si así lo requiera y digital en este caso.
Recuerden lean, estudien, indaguen, consulten, no sea malo con usted mismo, esto es para usted para su vida profesional.
LIC. JUAN DAVID CASTAÑO CARDONA IDT SENA REGUIONAL ANTIOQUIA TECNOLOGIA EN ACTIVIDAD FISICA 3012009651 ccjuan7@misena.edu.co juda727@hotmail.com.
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