Procesos energéticos y AF

� Metabolismo aeróbico� Metabolismo anaeróbico

1. Concepto de metabolismo

� Conjunto de reacciones químicas que se verifican en el interior del organismo y que son catalizadas por enzimas.

� Existen 2 fases:� Anabólica o de síntesis� Catabólica o degradativa

� Se distinguen 2 tipos:� Aeróbico� Anaeróbico

2. El ATP como moneda energética

� La E se utiliza en forma de ATP → Moneda de intercambio.� Adenosintrifosfato. Nucleótido formado por 1 molécula de

adenosina y 3 de fosfato.� Cuando el organismo necesita energía:

� ATP + H2O = ADP + P + E (desfosforilación)� Cuando el ATP se agota → resíntesis → fosforilación:

� ADP + P + E = ATP� Fosforilación a nivel de sustrato: tiene lugar en el sarcoplasma;

sustratos responsables: CP y el ácido pirúvico, fruto de la descomposición de la glucosa, sin presencia de O2. Es la que se da ante trabajos de elevada potencia.

� Fosforilación oxidativa: tiene lugar en la mitocondria y los sustratos responsables son los HC (glucólisis aeróbica: ácido pirúvico con presencia de O2), las grasas y las proteínas. Es la que se da ante trabajos de baja potencia y duraderos.

3. Consumo de O2. Déficit y deuda de O2.� VO2 máx es la capacidad máxima de absorción de O2. Según Zintl (1991)

el VO2 máx = VMC (volumen min cardiaco [FCxVS]) x DO2AV (diferencia de O2 arteriovenosa).

� Déficit de O2: 2-3 primeros minutos el sistema de transporte de O2 no es capaz de suministrar los requerimientos de O2. Es la diferencia entre el O2 requerido y el O2 que se aporta proporcional a la intensidad de la carga.

� Steady state: estado estable, estado de equilibrio o steady state en el que se produce una estabilización del O2 y en el que el aporte de O2 cubre las demandas de la AF.

� Deuda de O2: El periodo de tiempo durante el cual los valores de VO2 se sitúan por encima de los valores de reposo y es proporcional al déficit inicial.

� Ante trabajos de elevada potencia, como son los anaeróbicos, puede no existir un estado estable y únicamente presentar un marcado déficit seguido de una gran deuda.

El umbral aeróbico y anaeróbico.

� U.AER: aquella zona o límite a partir del cual el aporte de O2 cubre las demandas de la AF y en donde hay un equilibrio entre acumulación y eliminación del lactato (2mmol La).

� U.ANAER: aquella zona o límite a partir del cual se rompe este equilibrio y el organismo ya no es capaz de eliminar todo el lactato que se genera así como el aporte de O2 ya no puede cubrir los requerimientos de la AF (4mmol La).

� La cantidad de La determina el grado en que la glucólisis anaeróbica está contribuyendo y la mayor o menor presencia de éste va a depender de los componentes de la carga (intensidad, volumen y densidad) así como de la capacidad de formarlo, oxidarlo en el ciclo de Krebs y utilizarlo por el miocardio y los riñones.

Capacidad y potencia

� Capacidad: cantidad total de energía almacenada.

� Potencia: cantidad de energía consumida por unidad de tiempo.

La fatiga.

� Mecanismo de defensa que dispone el organismo ante situaciones de estrés.

� Causas (factores limitantes): � vía anaeróbica aláctica: deplección de la CP y

agotamiento del SN; � vía anaeróbica láctica: deplección del glucògeno

y descenso del pH muscular; � vía aeróbica: pérdida de agua (deshidratación) y

aumento de la temperatura corporal.

Sistema anaeróbico.

� Formado por 2 metabolismos � Metabolismo aláctico

� Metabolismo láctico

Metabolismo aláctico

� Interviene ante trabajos de gran potencia. � Los sustratos responsables son las propias reservas

de ATP que tiene el músculo, que cubre las demandas de la AF entre los 2 a 5 primeros segundos, y la CP que repone el ATP (proceso de fosforilación) hasta los 15-20” según autores:� PC ------------- CREATINA + P + ENERGÍA.

� Una vez que la CP se agota el organismo recurre a la vía anaeróbica láctica para obtener la energía necesaria.

� El principal inconveniente de esta vía es que tiene muy poca capacidad, las reservas de ATP-PC son muy bajas y la cantidad de energía muy limitada.

� Como ventaja es que tiene una potencia muy alta, proporcionando gran cantidad de energía en poco tiempo (la energía se dispone inmediatamente).

� Su recuperación según Fox y Bowers se da entre los 2-5 minutos. No necesita O2.

Metabolismo láctico

� Interviene ante trabajos de elevada potencia que van de los 20-30” a los 90”-2’.

� El sustrato responsable es la glucosa, procedente de los HC que ingerimos (glucogénesis), que se almacena en forma de glucógeno (glucogenogénesis) en el músculo e hígado, así como también de la propia glucosa circulante en sangre que determina el nivel de glucemia.

� Mediante un proceso de glucólisis y glucogenólisis se acaban formando 2 moléculas de ácido pirúvico que en condiciones pobres de O2 se transforma en ácido láctico y da lugar a 2-3 ATP en función de si el proceso parte de la glucosa o del glucógeno.

� Este ácido láctico es neutralizado por el sistema tampón (bicarbonatos), es aprovechado por el miocardio y riñones así como reutilizado y transformado en glucosa a través del ciclo de Corimediante el proceso de gluconeogénesis.

� Esta vía tiene como inconveniente que presenta poca capacidad, aunque mayor que la aláctica. Sólo produce 2-3 ATP por glucosa, mientras que la degradación aeróbica produce 38.

� Como ventaja decir que tiene gran potencia, menor que la aláctica, pero mucho mayor que la aeróbica. Suministra gran cantidad de energía/tiempo (proporciona la energía rápidamente).

� Su recuperación tarda de 1 a 2 horas, lo que tarda el organismo en limpiar el lactato.

¿Qué sucede con el ácido láctico una vez que se ha formado?

� Dado que es un producto del metabolismo de los HC: � se puede reconvertir en glucosa o en glucógeno en el

hígado y el músculo (18%) � principalmente se emplea como combustible en el

músculo esquelético (72%) y en cantidades menores en el corazón, encéfalo, hígado y riñones.

� alrededor del 8% es convertido en proteína en el hígado� un 2% es excretado en sudor y orina

Sistema aeróbico.

� Formado por 3 metabolismos � Metabolismo de los HC

� Metabolismo de las grasas

� Metabolismo de las proteínas

Metabolismo de los HC

� Interviene a partir de los 2-3’ hasta los 30’-40’. � Al igual que en el metabolismo láctico, la glucosa

acaba formando 2 moléculas de ácido pirúvico, pero a diferencia del anterior este ácido pirúvico se combina con el O2 para formar Acetil-CoA y entrar en el ciclo de Krebs donde sufre un complicado proceso de oxidación y descarboxilación.

� Los hidrogeniones (H+) generados pasan a la cadena respiratoria (CTE) donde se combinan con el O2 para formar agua y finalmente dar lugar a los 38 ATP.

Metabolismo de las grasas

� Interviene a partir de los 30-40’ de trabajo. � El organismo tiende a salvaguardar las

valiosas reservas de HC. � Las grasas (triglicéridos) a través de un

proceso de lipólisis se movilizan del tejido adiposo y se escinden en sus componentes básicos: 1 molécula de glicerol y 3 ácidos grasos.

� El glicerol entra en el CK y la CR. Los ácidos grasos sufren un proceso de partición gradual en unidades más pequeñas en la mitocondria a través de la beta-oxidación, formando acetil-coA y otros elementos que penetran en el CK y la CR para formar una gran cantidad de ATP, mucho mayor que la glucólisis aeróbica (aprox. 440 ATP/ácido graso).

Metabolismo de las proteínas

� Interviene en trabajos de gran o extrema duración como el ultrafondo.

� Las proteínas pasan a tener una función energética. � Éstas se desnaturalizan en aminoácidos y

posteriormente sufren un proceso de desaminación en el que eliminan su grupo amino para acabar formando acetil-coA, ácido pirúvico y otros componentes que entran en el CK y la CR para degradarse por vía oxidativa y obtener energía.

Molino metabólico

� Tras haber visto las 3 vías metabólicas que conforman el sistemaaeróbico, hay que decir que éstas actúan en conjunto de forma simultánea.

� Grasas y proteínas arden en el mismo horno o llama que los HC. Así pues, se necesita una mínima cantidad de ácidos tricarboxílicosprocedentes de los HC para poner en funcionamiento el CK y la CRy que las grasas y proteínas puedan degradarse a través de estosmecanismos. Si no es así, se generan ácidos o cuerpos cetónicosque provocan una toxemia general y se activan los procesos de gluconeogénesis poniendo en marcha mecanismos como el ciclo de Cori (o ciclo del ácido láctico-glucosa) y ciclo de Felig (ciclo de la alanina-glucosa) para formar glucosa.

� Esto ocurre sólo ante estados de ayuno o inanición prolongada así como en enfermedades como la diabetes donde existe una perturbación en el metabolismo de los HC.

Ventajas e inconvenientes del SAer

� El sistema aeróbico presenta la ventaja de tener una gran capacidad (proporciona energía durante mucho tiempo, sobretodo las grasas) ya que no acumula residuos tóxicos. Tiene como inconveniente su baja potencia por la gran cantidad de reacciones implicadas. Su recuperación se da entre 24-48 horas para el glucógeno mientras que las grasas nunca llegan a agotarse

� Los sistemas aeróbico y anaeróbico tratados, con sus diferentes metabolismos, actúan de forma conjunta, integrada y simultánea ante cualquier trabajo aunque con un mayor o menor predominio del uno sobre el otro, esto es, en diferentes proporciones (según las características de la AF en cuanto a componentes de la carga).

Resumen

Características del metabolismo energético en la niñez y la adolescencia. � El metabolismo energético no es igual en el niño y

adolescente que en el adulto � En lo referente al VO2, este muestra un crecimiento

paralelo al desarrollo corporal. En estas edades, la captación de O2 es más acelerada por lo que no recurren tan pronto a la vía anaeróbica, produciendo un menor déficit de O2 y de lactato.

� El U.Anaer está más próximo al VO2 max. � La glucólisis es más lenta debido a que tienen una

menor concentración de enzimas que catalizan las reacciones del CK así como una menor captación de H+ en la CR.

� Indicar también que presentan un mayor costo metabólico en el ejercicio, debido a una menor eficiencia mecánica por una menor economía de esfuerzo.

� La FCM y la Fc basal son más altas en niños y adolescentes que en adultos.

� FC por debajo de 150pm en niños y prepúberesapenas produce adaptaciones aeróbicas.

� El niño está capacitado para metabólicamente correr durante mucho tiempo y largas distancias. No obstante tiene unas limitaciones respecto al adulto, tales como esqueléticas, musc y ligamentosas e igualmente motivacionales, así como sistema de termorregulación (la cantidad total de agua en niños es menor). Suda menos y tiene más dificultades para eliminar el calor.

Actividad 1

� Relaciona cada gráfico con estos 3 deportistas: velocista, mediofondista y fondista.

Actividad 2

� Identifica el sistema energético que predomina en estos deportes:� Por ejemplo: BTT. Sistema aeróbico

� Atletismo: 400m� Natación: 800m� Ciclismo: 250km� Atletismo: 10.000m� Esquí de fondo: 10km� Natación 25m� Atletismo: 100m� Remo: 5km� Atletismo: marathon� Natación: 100m� Atletismo: 200m

Actividad 3

� Busca y anota 5 actividades o deportes que sean aeróbicas y 5 anaeróbicas y concreta el metabolismo.

AnaeróbicasAeróbicas