sábado, 22 de septiembre de 2007

EL ORGANISMO COMO SISTEMA GENERADOR DE ENERGIA (YA PUBLICADO)

Las fuentes energéticas

La energía es almacenada en los alimentos en forma de carbohidratos, grasas y proteínas. Los componentes básicos de los alimentos pueden ser degradados en nuestras células para liberar la energía almacenada.
Esta energía liberada se convierte en compuestos “ricos en energía” entre los cuales el principal es el ATP (adenosin tri fosfato). Los compuestos ricos en energía no pasan de una célula a otra, sino que se forman dentro de cada célula y son utilizados por ella misma. Así, por ejemplo, la energía utilizada para la contracción muscular no es liberada por las moléculas de alimento en el estómago y transportadas como energía al músculo. Lo que sucede es que las moléculas alimenticias, como por ejemplo la glucosa, son transportadas por la sangre a las células de todo el cuerpo. Dentro de cada una de esas células, la glucosa se degrada liberando energía para producir compuestos energéticos utilizables para la célula (ATP)
El ATP es el principal transportador de energía en los sistemas vivos. Participa en una gran variedad de acontecimientos celulares: la contracción muscular, la propagación de un impulso nervioso, el transporte activo de una molécula a través de una membrana celular, etc.
Los alimentos están compuestos principalmente por Carbono, Hidrogeno, Oxigeno y en el caso de las proteínas por Nitrógeno. Las ligaduras moleculares en los alimentos son relativamente débiles y suministran poca energía cuando se rompen. Por esta razón, los alimentos no son utilizados directamente para los procesos celulares. En lugar de ello, la energía contenida en los enlaces moleculares es químicamente liberada en el interior de nuestras células, y luego almacenada en forma de un compuesto de alta energía llamado Adenosin Tri Fosfato ( ATP ).
En reposo, la energía que nuestro cuerpo necesita deriva casi en partes iguales de la degradación de Carbohidratos y Grasas. Las proteínas, que son usadas para construir tejidos u otros elementos, normalmente proveen poca energía para las funciones celulares.

Carbohidratos

Los carbohidratos ingeridos son convertidos en glucosa en el sistema digestivo que, una vez absorbida es transportada por vía sanguínea a todos los tejidos del cuerpo. En condiciones de reposo, la glucosa sanguínea es guardada en el músculo y el hígado, y luego transformada en una molécula más compleja llamada glucógeno.
El glucógeno muscular es almacenado en el citoplasma (interior de la célula excluyendo al núcleo) y luego degradado a glucosa nuevamente para formar ATP.
El glucógeno almacenado en el hígado se transforma nuevamente en glucosa cuando se necesita, y es transportado por la sangre hacia los tejidos activos, donde es metabolizada.
Las reservas de glucógeno en los músculos y en el hígado son limitadas y pueden agotarse si la dieta no contiene una cantidad razonable de carbohidratos. Por lo tanto, dependemos de la ingesta de carbohidratos a través de la alimentación como por ejemplo, pan, cereales, verduras, etc.

Grasas

Las grasas son también utilizadas como fuente de energía. El almacenamiento de los lípidos es en forma de triglicéridos El cuerpo es capaz de almacenar mayor cantidad de lípidos que de carbohidratos. Sin embargo, a pesar de tenerlas en mayor cantidad, las grasas son menos accesibles para el metabolismo celular porque antes de poder ser utilizadas para formar ATP deben ser degradadas desde su compleja forma de triglicérido a sus componentes básicos: glicerol y ácidos grasos libres (AGL). Solo los AGL pueden ser utilizados para formar ATP. Las grasas poseen mucha mas energía que los carbohidratos, pero su liberación es demasiado lenta para las demandas de una actividad muscular intensa.
Durante el ejercicio, la utilización mayor o menor medida de las grasas como combustible depende fundamentalmente de la intensidad y duración del mismo. Cuando el ejercicio es muy intenso, la fuente energética principal son los hidratos de carbono y el aporte de grasas es pequeño. Conforme el ejercicio va siendo de menor intensidad y de mayor duración, la contribución de grasas es mayor. Así por ejemplo, durante un ejercicio de baja intensidad y muy larga duración hay un aumento progresivo en la utilización de las grasas como fuente energética.

Proteínas

Las proteínas no se pueden almacenar en el cuerpo, salvo formando estructuras como el músculo, las membranas de las células, las mitocondrias, etc. Estas estructuras se están reciclando constantemente, por lo que hay que estar aportando sin cesar unas cantidades mínimas de proteína al cuerpo a través de la alimentación.
Las proteínas pueden aportar hasta un 5% o 10% de la energía necesaria para realizar un ejercicio prolongado. Esto se debe a que su función principal es estructural, por lo que su contribución como fuente energética durante el ejercicio es muy limitada.
Solo las unidades básicas de las proteínas (los aminoácidos) pueden ser utilizadas para formar energía.

jueves, 20 de septiembre de 2007

Producción de atp. El proceso de fosforilacion.

La molécula de ATP consiste en ADENOSINA combinada con tres grupos FOSFATO inorgánico ( Pi). Cuando actúa la enzima ATPasa el ultimo grupo fosfato se separa de la molécula de ATP, liberando rápidamente una gran cantidad de energía. Esto reduce el ATP a ADP (adenosin di fosfato) y Pi libre. ¿Pero como se almacena originariamente esa energía?

a) Adenosina + Pi + Pi + Pi(ATP) >>>(interviene la enzima ATPasa)>>>
Adenisina + Pi + Pi(ADP)......+ Pi + E

El proceso de almacenar energía formando ATP es llamado FOSFORILACIÓN. A través de varias reacciones químicas, se agrega un grupo fosfato a un compuesto relativamente bajo en energía (ADP) convirtiéndolo en ATP. Cuando estas reacciones ocurren sin la participación del oxigeno, el proceso se llama metabolismo anaeróbico. Cuando estas reacciones ocurren con la ayuda del oxigeno, el proceso se llama metabolismo aeróbico, y la conversión aeróbica de ADP a ATP se denomina fosforilación oxidativa.

Mecanismos disponibles para la formación de ATP

Las células generan ATP por tres métodos o sistemas de energía:
1. El sistema del ATP – PC
2. El sistema glucolítico
3. El sistema oxidativo

Cada tipo de ejercicio físico, sea de resistencia, fuerza o flexibilidad, necesita de determinada forma de suministro energético. Si bien la energía siempre va a provenir del ATP, la velocidad a la cual se consumirá dicha molécula energética será acorde al tipo de ejercicio realizado. Los ejercicios más intensos requieren de energía rápida, por ende de una rápida reposición de la misma. En este caso las células musculares harán predominar alguno de los 3 mecanismos generadores de energía de acuerdo a los requerimientos energéticos.
Estos tres procesos se superponen en su funcionamiento para aportarnos ATP. Esto significa que nunca un sistema trabaja solo, sino que entre ellos se da una relación de predominancia. Durante el ejercicio (o el desarrollo de la vida cotidiana) se observa un predominio de un sistema sobre otro, protagonismo que dependerá principalmente de la intensidad del ejercicio, la duración del mismo, el nivel de entrenamiento y la dieta.

Importancia de comprender el funcionamiento
de los mecanismos productores de energía.

Es verdad que parecen mecanismos complejos y a veces difíciles de entender. Quizá parezca evitable estudiarlos. Sin embargo constituyen elementos mas que importantes al momento de interpretar los alcances de los diferentes ejercicios propuestos a nuestros alumnos, si pensamos que estos pueden variar muchísimo manejando solo dos de sus variables: intensidad y duración.

Estos conceptos acerca de los lineamientos energéticos a los que se someten las células musculares durante el ejercicio, nos permiten comprender las mejoras que el proceso de acondicionamiento físico pone de manifiesto en el desarrollo de las cualidades físicas. Desde el punto de vista energético, con el avance del entrenamiento, las células logran progresivamente eficiencia en los procesos de obtención de energía. Las reacciones químicas involucradas se realizan mas fácilmente y en forma mas rápida, las enzimas participantes incrementan su eficacia, y el producto (ATP) se obtiene en tiempo, calidad y cantidad cada vez mas optimas.

Desde este punto de vista, un velocista mejora sus marcas cuando logra que sus células musculares sean mas eficientes en los mecanismos productores de energía que utilice de acuerdo sus pruebas especificas. De la misma manera, una persona que tenga por objetivo bajar de peso, necesitará primero lograr que sus células musculares sean más aptas para proveer de energía al organismo a través de las grasas, para luego poder alcanzar el objetivo propuesto.
Veremos entonces los distintos sistemas de energía que existen en la célula muscular y su relación con el ejercicio físico.