EL sistemas de energíao metabolismos energéticos, son mecanismos metabólicos a través de los cuales el músculo es capaz de obtener energía paraactividad física. Esencialmente se reconocen en dos formas: la actividad aeróbica, que obtiene energía a través del oxígeno (O2), y la actividad anaeróbica, que proporciona energía sin necesidad inmediata de oxígeno. Este último a su vez se divide en sistema anaeróbico aláctico y anaeróbico láctico.
ATP, la molécula de energía
Todas las formas de vida requieren energía para crecer, moverse y mantenerse. Dentro de las células ocurren continuamente miles de procesos que requieren energía para satisfacer las demandas de la vida. La energía puede tomar muchas formas en los sistemas biológicos, pero la molécula energética más útil se conoce como trifosfato de adenosina (ATP).
Las células no pueden crear atp de la nada. La energía potencial se obtiene de los alimentos ingeridos y digeridos y reside dentro de las células, en los enlaces químicos de compuestos orgánicos como la glucosa, el glucógeno y los ácidos grasos. Cuando estos compuestos se utilizan en procesos energéticos, algunos de los enlaces atómicos se rompen o reorganizan, lo que da como resultado la liberación de energía a partir de la formación de ATP. Luego, la molécula de ATP se utiliza para funciones celulares como suministrar energía para la contracción muscular, o para construir otras moléculas complejas, o para generar mensajes electroquímicos en los nervios, transportar sustancias a través de las membranas celulares y potenciar todas las actividades de la célula.
La fuente de energía para la actividad muscular es la molécula de ATP, esta energía se utiliza para diversas funciones corporales, incluida la actividad física.
Producción de ATP aeróbico y anaeróbico.
La primera distinción importante que se necesita al distinguir diferentes procesos energéticos es si el oxígeno es esencial para la síntesis de ATP. Algunas vías metabólicas, llamadas vías aeróbicas, requieren oxígeno y no ocurren hasta que el oxígeno está presente en concentraciones suficientes. Otros procesos no requieren oxígeno para comenzar y se denominan anaeróbicos.
Durante el ejercicio o la actividad normal, el ATP se descompone en los músculos en ADP y necesita regenerarse para seguir produciendo energía. Sin embargo, los suministros de ATP fácilmente disponibles en el músculo son muy limitados, de modo que el esfuerzo máximo sólo puede mantenerse durante unos 6 segundos. Hay cuatro sistemas energéticos diferentes que generan ATP durante el ejercicio. En el contexto de la actividad física, la contribución de cada uno de estos sistemas está determinada por la intensidad y duración de la misma. Los cuatro sistemas energéticos del cuerpo son:
- el sistema anaeróbico aláctico, con el uso de sustratos energéticos como el trifosfato de adenosina (ATP) y la fosfocreatina (PC);
- el sistema anaeróbico láctico, con el uso de sustratos energéticos como el glucógeno y la glucosa (hidratos de carbono);
- el sistema glicolítico aeróbico, con el uso de sustratos energéticos como el glucógeno/glucosa;
- el sistema lipolítico aeróbico, con el uso de sustratos energéticos como los ácidos grasos libres (AGL).
Sistemas energéticos y actividad física.
El sistema anaeróbico aláctico (ATP-PC) es el sistema energético más simple del cuerpo y con la capacidad más corta (hasta 15 segundos) para mantener la producción de ATP. Durante el ejercicio intenso, como las carreras de velocidad, los fosfatos son la fuente de ATP más rápida y disponible. La principal vía metabólica para la regeneración de ATP durante el ejercicio cardiovascular y de resistencia es casi exclusivamente la respiración mitocondrial (sistema aeróbico), que inicialmente comparte la misma vía metabólica que el proceso anaeróbico de glucólisis (glucólisis aeróbica). Los sistemas energéticos trabajan juntos de forma cooperativa para producir ATP. A través de la glucólisis, la glucosa en sangre y el glucógeno muscular (el glucógeno es la forma de glucosa almacenada en el músculo o el hígado) se convierten en otra molécula química llamada piruvato, que, dependiendo de la intensidad del ejercicio, entrará en la mitocondria (sistema glucolítico aeróbico) o se convertirá en lactato (sistema anaeróbico lactácido). En niveles de intensidad del ejercicio por debajo del umbral anaeróbico, el piruvato ingresa a la mitocondria y la contracción muscular continúa a través de la producción aeróbica de ATP.
Mientras que en niveles de intensidad por encima del umbral anaeróbico la capacidad de producir ATP a través de la respiración mitocondrial se ve comprometida y el piruvato se convierte en lactato, que es un subproducto del metabolismo que se produce durante el catabolismo o el uso energético de los carbohidratos. Las vías metabólicas que apoyan la intensidad del entrenamiento por encima del umbral anaeróbico (es decir, los sistemas anaeróbicos) sólo son capaces de mantener la contracción muscular durante períodos cortos, lo que limita el rendimiento. Es en este punto que el ejercicio de alta intensidad se ve comprometido, porque los sistemas energéticos de glucólisis y fosfágenos que apoyan la contracción muscular continua por encima del umbral anaeróbico pueden producir ATP a un ritmo elevado, pero no pueden hacerlo sólo durante un período limitado. Así, la energía para la actividad física requiere de una mezcla de todos los sistemas energéticos. Sin embargo, los determinantes de la participación de un sistema energético particular dependen en gran medida de la intensidad del ejercicio.
Sistema anaeróbico aláctico
El sistema anaeróbico aláctico participa principalmente en actividades que duran entre uno y 15 segundos. Esta vía metabólica ocurre principalmente durante el ejercicio de máxima intensidad, como las carreras de velocidad y el entrenamiento con pesas de pocas repeticiones (levantamiento de pesas, levantamiento de pesas).
Sistema láctico anaeróbico
El sistema anaeróbico lactácido interviene principalmente en actividades que duran desde 15 segundos hasta más de 60 segundos, utilizando los carbohidratos depositados en el músculo (glucógeno muscular) dando como resultado la producción de ácido láctico e iones de hidrógeno. La acumulación de iones de hidrógeno crea una sensación de ardor y puede ser causa de fatiga durante el ejercicio. El sistema anaeróbico láctico predomina en actividades físicas cercanas a la intensidad máxima, como sprints de 400 metros, o entrenamiento con pesas de media repetición (6-20).
Sistema glicolítico aeróbico
El sistema glucolítico aeróbico interviene durante las actuaciones de una duración máxima de 20 minutos, resultando un intermediario entre el sistema láctico anaeróbico y el oxidativo aeróbico. En este caso, el músculo utiliza principalmente glucógeno muscular y glucosa en sangre para generar energía. Este sistema de energía se utiliza principalmente durante actividades como la carrera de 2 millas en atletismo.
Sistema aeróbico lipolítico
El sistema lipolítico aeróbico interviene durante las actuaciones de más de 20 minutos. En este caso el cuerpo utiliza ácidos grasos para producir energía. Este es el sistema energético que se utiliza durante las actividades aeróbicas de baja intensidad. El sistema aeróbico lipolítico es predominante en actividades de larga duración como el maratón en el atletismo.
