La Producción de Energía Durante el Ejercicio Físico.

El cuerpo humano consume energía para mantenerse con vida y realizar las actividades cotidianas. El gasto de energía diaria en un individuo normal está constituido por la suma de varios factores involucrados, a saber: metabolismo basal, una pequeña cantidad de energía necesaria para la digestión de los alimentos (efecto termogénico), y las calorías gastadas con el ejercicio físico.

Hacer ejercicio significa, desde el punto de vista fisiológico, realizar un trabajo mecánico a través de la contracción de los músculos, para lo cual es necesaria la disponibilidad de energía para los diferentes grupos musculares.

La producción de energía, es el resultado de complejas reacciones químicas de oxidación que suceden en el interior de las células y utilizan como recurso los nutrientes: carbohidratos, grasas, y en menor medida las proteínas, en los alimentos.

La Función del ATP

El mediador químico de la transferencia de energía es conocido como ATP, una molécula que contiene ciertos enlaces químicos altamente inestables que, durante los procesos metabólicos de oxidación de los nutrientes, es capaz de acumular y sucesivamente liberar la energía necesaria para la contracción muscular. Recuerda que, la unidad de medida de los procesos de oxidación es la Caloría (Kilocalorías).

La cantidad de energía es producida en presencia de oxígeno (Sistema Aeróbico) en las células llamadas mitocondrias. Sólo para una pequeña parte, los procesos metabólicos pueden suministrar energía también en ausencia de oxígeno por medio de glucólisis anaeróbica, que puede inducir como producto final la producción de ácido láctico (llamado “sistema anaeróbico lactácido”), que requiere de tiempo para digerirse y, es el responsable de la sensación de fatiga.

Energía de Utilización Inmediata

Para esfuerzos muy intensos y de corta duración, el músculo tiene disponible una pequeña cantidad de energía de utilización inmediata bajo la forma de creatín fosfato, similar al ATP, que en este caso es un sistema anaeróbico alactácido.

El Umbral Anaeróbico en el Ejercicio

El umbral anaeróbico es una estimación de la capacidad de mantener un ejercicio prolongado. Su valor indica la máxima intensidad correspondiente a un nivel constante en la concentración hemática de lactato (unos 4mmoles/litro). A su vez, representa el punto de activación máxima del mecanismo anaeróbico, es decir, el punto de demarcación entre ejercicio moderado e intenso. Más allá de este punto, la producción de anhídrido carbónico (CO2), la ventilación (respiraciones por minuto), y el nivel de ácido láctico producido aumentan rápidamente.

El concepto de umbral anaeróbico no es un parámetro independiente, en el sentido que no agrega información a un verdadero entrenador, es otro modo de describir algunas (no todas) las características del atleta.

Tal como se mencionó previamente, no es un parámetro particularmente útil, ya que es muy complejo calcularlo en modo preciso. Sin embargo, existen otros métodos empíricos de cálculo del umbral anaeróbico en el running, tomando en cuenta lo siguiente:

La velocidad que se tiene en una hora de carrera.
La velocidad de una carrera de 14 km.
La velocidad en una carrera de 10 km.

De allí que, las diferentes velocidades están relacionadas con el entrenamiento del atleta.

El Umbral Aeróbico en el Entreno

El umbral aeróbico es alcanzado cuando la concentración de lactato en la sangre es de 2 mol/L (por lo general, alrededor de un 90-95% de este valor se tiene un buen consumo de ácidos grasos durante el entrenamiento). Más allá de este umbral se queman también cantidades importantes de carbohidratos.

Cabe destacar que, la intensidad del umbral aeróbico es inferior con respecto al del umbral anaeróbico, pero que, en los atletas de maratones (aquellos bien entrenados), tal diferencia es mínima, incluso solamente del 4%.

Metabolismo Energético en el Trabajo Muscular

¿Sabías que existe una relación entre la intensidad del ejercicio y el consumo energético de las grasas? La energía necesaria para satisfacer los requerimientos energéticos del organismo deriva en porcentajes diferentes de la oxidación de los carbohidratos (glucosa plasmática y glucógeno muscular), proteínas y lípidos (ácidos grasos del tejido adiposo y triglicéridos musculares).

Los principales factores que determinan cuáles de estos tres sustratos energéticos será utilizado por los músculos durante el ejercicio son:

El tipo de entrenamiento. Continuo o intermitente.
Duración.
Intensidad.
Estado de entrenamiento.
Composición de la dieta. Estado nutricional del atleta.
Estado de salud. Si están involucradas ciertas patologías metabólicas, tales como la diabetes (que modifica la utilización de las fuentes energéticas).

En los ejercicios físicos de baja intensidad (25-30% del VO2 máximo), la energía es suministrada principalmente por el metabolismo lipídico con liberación de ácidos grasos de los triglicéridos del tejido adiposo, mientras que los triglicéridos intramusculares y el glucógeno no contribuyen en manera determinante a la producción de energía.

Ten en cuenta que, la máxima activación del metabolismo de los ácidos grasos es alcanzada medianamente unos 20-30 minutos después del inicio del ejercicio físico. La movilización de los ácidos grasos del tejido adiposo, el posterior transporte en la circulación sanguínea, la entrada en el interior de las células y, después en la mitocondria es un proceso lento.

Además, al inicio del entrenamiento son utilizados principalmente los ácidos grasos hemáticos y posteriormente, cuando su nivel plasmático disminuye, aumenta la liberación de los ácidos grasos del tejido adiposo.

En resumen, si la actividad física es de baja intensidad, pero de corta duración, los lípidos y carbohidratos contribuyen en igual medida al gasto calórico del ejercicio.

Mientras que, si la actividad física es de baja intensidad, pero se prolonga por al menos una hora, existe un agotamiento de las reservas de glucógeno y una mayor utilización de los lípidos que llegan a cubrir el 80% del requerimiento energético.