3
El catabolismo es un proceso durante el cual se descompone la materia orgánica y se libera simultáneamente la energía. Se caracteriza por la desaparición de las reservas de glucógeno y la movilización de fuentes de energía no sacáridas: las grasas y las proteínas. El catabolismo tiene lugar durante una mayor actividad de movimiento y es necesario para mantener las funciones vitales.
El anabolismo, por el contrario, es un proceso que consume energía durante el cual se crean sustancias. El suministro de sustrato supera la necesidad inmediata. El organismo crea reservas de energía, los tejidos se crean y se renuevan. Los procesos anabólicos son frecuentes en situaciones de actividad física reducida.
Los nutrientes básicos (carbohidratos, lípidos, proteínas) están presentes en los alimentos que ingerimos. Estos se transforman y se absorben a través del sistema digestivo. Los hidratos de carbono se descomponen en hidratos de carbono individuales (monosacáridos) donde la glucosa es uno de los más importantes. Los lípidos se descomponen en ácidos grasos libres y glicerol. Las proteínas se descomponen en aminoácidos. Estos agentes simples pueden participar en procesos más complicados.
Proceso de contracción muscular
ResumenEl músculo esquelético experimenta una remodelación metabólica en respuesta a la hipoxia ambiental, aunque algunos aspectos de este proceso siguen siendo controvertidos. En general, se ha sugerido que la hipoxia ambiental induce (i) una pérdida de densidad mitocondrial; (ii) un cambio de sustrato, pasando de los ácidos grasos a otros sustratos como la glucosa, los aminoácidos y los cuerpos cetónicos; y (iii) un cambio del metabolismo aeróbico al anaeróbico. Sigue habiendo una falta de consenso en estas áreas, muy probablemente como consecuencia de las variaciones en el grado y la duración de la exposición hipóxica, así como de la amplia gama de parámetros experimentales utilizados como marcadores de los procesos metabólicos. Para intentar resolver algunas de las controversias, realizamos una revisión exhaustiva de la literatura relativa a los cambios inducidos por la hipoxia en el metabolismo energético del músculo esquelético. Encontramos pruebas de que la función mitocondrial específica de la masa disminuye antes que la densidad mitocondrial específica de la masa, lo que implica cambios intramitocondriales en la respuesta a la hipoxia ambiental. Esta pérdida de capacidad oxidativa no parece ir acompañada de una pérdida de capacidad glicolítica, que en general no se ve alterada por la hipoxia ambiental. Sin embargo, la hipoxia ambiental induce una atenuación selectiva de la oxidación de ácidos grasos, mientras que la captación de glucosa se mantiene o aumenta, quizás para apoyar la glucólisis frente a la disminución del metabolismo oxidativo, optimizando las vías de síntesis de ATP para el entorno hipóxico.
La energía de la contracción muscular
Los músculos necesitan una gran cantidad de energía para funcionar. Ésta es proporcionada principalmente por las mitocondrias de las células que consumen mucha energía. Por ello, en las células musculares encontramos más de estas centrales energéticas que en otros tipos de células con una tasa metabólica menor. Los científicos del Instituto Max Planck para la Investigación del Corazón y los Pulmones de Bad Nauheim han identificado ahora un mecanismo que permite regular el desarrollo de las mitocondrias en las células musculares. Esto es lo que hace posible la capacidad de resistencia de los músculos en primer lugar.
La energía se suministra a las células a través de dos mecanismos diferentes: mediante un proceso conocido como glucólisis, las células extraen de la glucosa el portador de energía trifosfato de adenosina (ATP). El oxígeno no es necesario. La desventaja de la glucólisis es su baja eficiencia. Por este motivo, las células que necesitan mucha energía para funcionar fabrican ATP principalmente a través de la cadena respiratoria. Ésta es más eficaz que la glucólisis. Tiene lugar en las mitocondrias y consume oxígeno. Debido a su demanda de energía relativamente alta, las células musculares necesitan un número especialmente elevado de mitocondrias en comparación con otros tipos de células.
Fuente de energía muscular
ResumenEl suministro continuo de ATP a los procesos celulares fundamentales que sustentan la contracción del músculo esquelético durante el ejercicio es esencial para el rendimiento deportivo en eventos que duran desde segundos hasta varias horas. Dado que las reservas de ATP del músculo son pequeñas, deben activarse vías metabólicas para mantener las tasas de resíntesis de ATP necesarias. Estas vías incluyen la fosfocreatina y la descomposición del glucógeno muscular, lo que permite la fosforilación a nivel de sustrato (“anaeróbica”) y la fosforilación oxidativa mediante el uso de equivalentes reductores del metabolismo de los carbohidratos y las grasas (“aeróbica”). La contribución relativa de estas vías metabólicas viene determinada principalmente por la intensidad y la duración del ejercicio. En la mayoría de las pruebas de los Juegos Olímpicos, los hidratos de carbono son el principal combustible para el metabolismo anaeróbico y aeróbico. A continuación, ofrecemos una visión general del metabolismo del ejercicio y de los mecanismos reguladores clave que garantizan que la resíntesis de ATP se ajusta a la demanda de ATP del ejercicio. También resumimos varias intervenciones que se dirigen al metabolismo muscular para obtener beneficios ergogénicos en los eventos atléticos.