La bioenergética humana es un tema interesante, sin embargo, el funcionamiento de los sistemas energéticos se entiende poco y / o puede resultar confuso para muchos. Abre un texto de fisiología del ejercicio de calidad y te dejará decir?¿Eh?leyendo sobre el metabolismo energético inmediato, anaeróbico y aeróbico. Esto puede empeorar si se examinan todos los procesos bioquímicos.
¿Es importante poder explicar la degradación química del ciclo oxidativo de Krebs o la glucólisis anaeróbica si eres entrenador o deportista en entrenamiento?Sin embargo, conocer los conceptos básicos de la producción de energía puede ser útil para comprender qué tan cansados estamos y qué medidas de entrenamiento se pueden usar para minimizarlo. Vayamos de la manera más simple posible. Haré lo mejor que pueda, pero se necesita una discusión de «alta tecnología».
- Lo primero que hay que recordar es que TODO el estrés por fuerza / contracción muscular se debe a una molécula llamada trifosfato de adenosina (ATP).
- Cuando una molécula de ATP se combina con agua.
- El último de los tres grupos fosfato se separa y produce energía.
Esta degradación del ATP para la contracción muscular da como resultado difosfato de adenosina (ADP). Es necesario reponer las reservas limitadas de ATP para que el trabajo continúe; Por lo tanto, las reacciones químicas agregan un grupo fosfato al ADP para producir ATP.
Tome tres actividades diferentes y colóquelas en un continuo: en un extremo, habría un estallido rápido y explosivo como un puñetazo; en el otro extremo, habría un evento prolongado de nivel inferior, como caminar cinco millas.
En el medio podría haber cualquier cosa: una actividad intensa de veinte segundos, un minuto de esfuerzo constante o un evento de cinco minutos con diferentes intensidades de esfuerzo.
Como puede ver, hay muchas expresiones de producción de energía según la cantidad de fuerza requerida y la duración de la actividad.
Entonces, ¿cuál es la fuente de energía para las actividades que forman parte del continuo en varios puntos?Esta es la esencia de la bioenergía: tantas posibilidades y tantos factores involucrados.
Tradicionalmente, existen tres sistemas energéticos que producen ATP: ATP-PC (alta potencia, corta duración), glucolítico (potencia moderada / de corta duración) y oxidante (baja potencia / larga duración).
¿Todos están disponibles y?¿Encender? Al comienzo de cualquier actividad. Lo que dicta cuál (o ambos) es más importante es el esfuerzo requerido.
Recuerde: el ATP debe estar presente para que los músculos se contraigan, se puede producir a través del sistema ATP-PC, el sistema glicolítico o el sistema oxidante, si se agota debe ser restaurado para que la contracción continúe.
Realiza un movimiento explosivo puntual, como un salto de longitud de pie o un salto vertical, y ejerces el máximo esfuerzo, pero ¿adivina qué ?, no te cansarás de este esfuerzo único.
Sin embargo, salte varias veces y eventualmente se cansará. Repostar combustible durante el mayor tiempo posible agotará las reservas inmediatas de ATP y luego las reservas de glucolítico.
El estrés continuo debe ser alimentado por el sistema oxidante a menor intensidad, siendo todos los demás factores iguales. La actividad aeróbica más pura que existe es el sueño o el coma.
El ATP y la fosfocreatina (PC) forman el sistema ATP-PC, a veces también llamado sistema fosfógeno, es inmediato y funciona sin oxígeno.
Permite hasta unos 12 segundos (o -) de esfuerzo máximo. Durante los primeros segundos de cualquier actividad, el ATP almacenado proporciona energía; durante unos segundos más, el PC amortigua el descenso del ATP hasta que hay un cambio a otro sistema energético. Se estima que el sistema ATP-PC puede crear energía a unas 36 calorías por minuto.
Ejemplos: un sprint corto, levantar una resistencia fuerte durante tres repeticiones o lanzar una pelota de béisbol.
Ahora se vuelve más complicado a medida que la demanda de energía cambia a este sistema. ¿El sistema glucolítico es el?¿Siguiente en línea?Después de que el sistema ATP-PC haya seguido su curso.
Los carbohidratos de la dieta proporcionan glucosa que circula en la sangre o se almacena como glucógeno en los músculos y el hígado. La glucosa sanguínea y / o el glucógeno almacenado se descomponen para crear ATP a través del proceso de glucólisis.
Al igual que el sistema ATP-PC, el oxígeno no es necesario para el proceso de glucólisis real (pero juega un papel con el subproducto de la glucólisis: ácido pirúvico). Se estima que la glucólisis puede generar energía a unas 16 calorías por minuto.
Ahí es donde se pone interesante. Después de una reducción de la potencia máxima de unos 12 segundos, una actividad intensa adicional de hasta unos 30 segundos produce una acumulación de ácido láctico, una disminución de la potencia y la consiguiente fatiga muscular.
Este esfuerzo elevado y prolongado se denomina «glucólisis rápida». El ejercicio de un esfuerzo extra de hasta unos 50 segundos resulta en otra caída de potencia debido al cambio de dependencia del sistema oxidante. Conclusión: cada vez es más difícil.
Ejemplo: piense en un sprint total, un trote más lento, una posible caminata. Este es el progreso de los tres sistemas de energía al ir hasta el final.
¿Adelante? Glucólisis lenta en la discusión (advertencia: más jerga científica por venir, pero espere). El subproducto de la glucólisis es el ácido pirúvico. En la glucólisis rápida, se puede generar más energía, pero el ácido pirúvico se convierte en ácido láctico y la fatiga sigue rápidamente.
La glucólisis lenta es diferente. Se genera relativamente menos energía, pero el ácido pirúvico se convierte en acetil coenzima A (acA), alimentado por el ciclo oxidativo de Krebs, se produce más ATP y se retrasa la fatiga.
Por tanto, se puede evitar la fatiga extrema (pero se puede seguir expresando un esfuerzo relativamente menos intenso) en una glucólisis lenta en comparación con una glucólisis rápida.
Ejemplos: todas las carreras medianas y largas, como 200-400 yardas, una hora y media de esfuerzo de maniobras totales de MMA, o un minuto de prensa de campo completo (exhibición ofensiva) y otro esfuerzo de prensa en todo el campo de baloncesto.
Su esfuerzo máximo fue impulsado inicialmente por el ATP-PC, pero su rendimiento disminuye. El esfuerzo continuo conduce a una disminución adicional, ya sea por glucólisis rápida (disminución rápida) o glucólisis lenta (disminución más lenta).
Ahora está entrando en el complejo mundo del sistema oxidante de baja potencia pero más duradero, que se estima que crea alrededor de 10 calorías por minuto.
Ejemplos: carrera de 6 millas, trabajo manual de bajo nivel en un turno de ocho horas o caminata de 3 millas.
La demanda de esfuerzo es baja, pero el ATP en este sistema se puede producir de tres formas:
Déjame explicarte la ciencia y luego te responderé en un lenguaje sencillo.
El ciclo de Krebs es una secuencia de reacciones químicas que continúa oxidando la glucosa iniciada durante la glucólisis. ¿Recuerdas el ACA? Entra en el ciclo de Krebs, se descompone en dióxido de carbono e hidrógeno, y se forman otras dos moléculas de ATP.
Aquí está el problema: el hidrógeno producido en el ciclo de Kreb y durante la glucólisis hace que el músculo se vuelva demasiado ácido si no tenso. Para mitigar esto, el hidrógeno se combina con las enzimas NAD y ADF y se envía a la cadena de transporte de electrones.
Gracias a más reacciones químicas en la cadena de transporte de electrones, el hidrógeno se combina con el oxígeno, se produce agua y se evita la acidez.
Tenga en cuenta que esto lleva tiempo debido a la necesidad de oxígeno, por lo que la energía oxidativa lleva algo de tiempo y la intensidad del esfuerzo disminuye (es decir, el sprint total se convierte en un trote / caminata lenta).
El ciclo de Krebs y la cadena de transporte de electrones metabolizan los triglicéridos (grasas almacenadas) y los carbohidratos para producir ATP.
La degradación de los triglicéridos se llama lipólisis. Los subproductos de la lipólisis son el glicerol y los ácidos grasos libres; sin embargo, antes de que los ácidos grasos libres puedan ingresar al ciclo de Krebs, deben ingresar al proceso de oxidación beta donde una serie de reacciones químicas los retrógran a acA e hidrógeno. . AcA ahora está entrando en el ciclo de Krebs y la grasa se metaboliza como carbohidratos.
Debido a la línea de tiempo, el sistema oxidante proporciona una energía mucho más lenta que los otros dos sistemas, pero su suministro es casi ilimitado (en sus sitios adiposos, sí, ¡esas cosas se pueden pellizcar!).
El sistema oxidante en sí se utiliza principalmente durante el descanso completo y las actividades de baja intensidad y puede producir ATP a través de grasas (ácidos grasos) o carbohidratos (glucosa).
Debido a que los ácidos grasos tardan más en descomponerse que la glucosa, se necesita más oxígeno para la combustión completa. Si el esfuerzo es intenso y el sistema cardiovascular no puede proporcionar oxígeno lo suficientemente rápido, los carbohidratos deben producir ATP.
Sin embargo, en actividades a muy largo plazo (es decir, maratones), los carbohidratos pueden agotarse y el cuerpo se convierte en grasa como productor de energía.
En actividades prolongadas, las proteínas se pueden utilizar como « último recurso » para la producción de energía (en casos raros en los que los carbohidratos se agotan y las grasas almacenadas son mínimas).
En tales casos, puede proporcionar hasta el 18% de las necesidades energéticas totales. Los componentes básicos de las proteínas, los aminoácidos, se pueden convertir en glucosa (a través de la gluconeogénesis) o en otras fuentes utilizadas en el ciclo de Krebs, como la CA. comprender que las proteínas no pueden proporcionar energía al mismo ritmo que los carbohidratos y las grasas, por lo que básicamente no es un problema).
Se estima que el ATP-PC y los sistemas glicolíticos pueden mejorarse hasta en un 20% y el sistema oxidante en un 50% (pero solo en sujetos no entrenados).
En cualquier caso, se deben implementar planes de acondicionamiento específicos para el deporte y una ingesta nutricional óptima, pero ten en cuenta la realidad de la genética: tu composición inalterable de fibras musculares juega un papel muy importante.
Si tiene principalmente fibras de tipo I lentas (resistencia) o fibras de tipo II rápidas (fuerza), no puede hacer mucho. Para mí, eso explica por qué nunca pude vislumbrar competiciones a nivel nacional a principios de la década de 1980.