FUENTES DE ENERGÍA PARA LA CONTRACCIÓN MUSCULAR

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Fosfocreatina.

En las células musculares, parte del ATP se resintetiza gracias a la energía proporcionada por otro fosfágeno denominado fosfocreatina. La transferencia de energía desde la fosfocreatina al ATP es un proceso rápido y anaeróbico. Consiste en la transferencia de energía desde la fosfocreatina al ADP para que éste pueda reincorporar un grupo fosfato a su molécula y transformarse en ATP. Por su parte, la fosfocreatina pierde su grupo fosfato y queda transformada en creatina.

De manera que la energía que se ha liberado en la hidrólisis de la fosfocreatina es directamente utilizada para resintetizar el ATP a partir de ADP.

La concentración celular de fosfocreatina es de tres a cinco veces superior a la de ATP, por lo que este compuesto está considerado como una verdadera reserva energética celular. Su agotamiento será completo tras unos dos segundos de esfuerzo máximo. En las fibras musculares tipo I, la concentración es ligeramente más baja que en las fibras tipo II. La creatín kinasa abunda en el citosol.

A diferencia de lo que ocurre con el ATP, la fosfocreatina experimenta un marcado descenso en su concentración durante el ejercicio. Este descenso está directamente relacionado con la tasa de reposición de ATP o la intensidad del ejercicio. Según desciende la PCr, la concentración de Cr aumenta, de modo que la creatina total permanece constante.

Cuando finaliza el ejercicio, la PCr es rápidamente resintetizada. Paradójicamente la síntesis de PCr a partir de Pi y creatina precisa la energía procedente de la hidrólisis del ATP. Como estamos en fase de recuperación, el ATP se está resintetizando por los sistemas aeróbicos y parte de este ATP irá destinado a ceder su energía para reponer las contracciones basales de PCr gracias a las suplementación con creatina, y que esto puede mejorar el rendimiento durante actividades de intensidad elevada. Esto refuerza la importancia de la PCr para mantener las reservas de ATP durante situaciones de tasas elevadas de gasto energético.

Metabolismos de los hidratos de carbono.

Los hidratos de carbono y, en concreto nuestro organismo, la glucosa, nos permiten la posibilidad de obtener energía tanto en condiciones aeróbicas como en condiciones anaeróbicas.

El proceso por el cual las células obtienen energía de la glucosa en condiciones anaeróbicas se denomina glucólisis. El producto final de este proceso dentro de la célula es la producción de ácido láctico. Se refiere a este tipo de metabolismo de forma clásica como metabolismo anaeróbico láctico.

Por otra parte, la obtención de energía a partir de la glucosa en condiciones aeróbicas engloba diversos procesos metabólicos celulares, que implican a la actividad mitocondrial. Inicialmente, la glucosa experimenta las reacciones iniciales de la glucólisis anaeróbica, si bien el paso final en el que el piruvato se transforma en lactato no tiene lugar. En su lugar, el piruvato se introduce en la mitocondria y tras sufrir una transformación se incorpora al ciclo de los ácidos tricarboxílicos o ciclo de Krebs. Posteriormente, la obtención mayoritaria de energía se produce en el proceso denominado fosforilación oxidativa.

Absorción y distribución de los hidratos de carbono.

Los hidratos de carbono que ingerimos con la dieta se absorben en forma de monosacáridos en las células intestinales tras someterse a las enzimas de la digestión. La mayor parte de estos monosacáridos son transformados fundamentalmente en glucosa y, en menor cantidad, en fructosa. Las funciones de la glucosa en el organismo, aparte de constituir una fuente energética, tienen un papel secundario, como es el caso de utilizarse como esqueleto para la síntesis de algunos aminoácidos. Cuando la glucosa atraviesa la membrana celular, inmediatamente experimenta una fosforilación, transformándose en glucosa-6-fosfato.Para fosforilar una molécula de glucosa, la célula tiene que aportar la energía procedente de la hidrólisis de un ATP.A este proceso inicial de aumento del nivel energético de un compuesto para posteriormente ser catabolizado es lo que se determinó energía de activación. Posteriormente, si la. Célula no necesita utilizar la glucosa que le llega,la gluclosa 6P se isomeriza a glucosa 1P, la cual se va almacenando en la célula en forma del polímero glucógeno por acción de la glucógeno sintetasa. A este proceso se le llama glucogenogénesis.

De manera que en el hepatocito y en la célula muscular, existe un almacén de hidratos de carbono en forma de glucógeno, cuya capacidad de almacenaje es limitada.

El glucógeno muscular, tiene como misión suministrar glucosa a la propia célula muscular en la que se encuentra. El proceso de defosforilación de la glucosa no es posible en la célula muscular, ya que carece de la enzima fosfata. La cantidad de glucógeno almacenado en el tejido muscular es más variable, ya que dependerá de la masa muscular de cada sujeto, pero en términos generales podemos hablar de unos 350-400 g en total.

Glucólisis anaeróbica.

Las fuentes de glucosa para la célula muscular son dos: las que procede del glucógeno almacenado y la que entra directamente de la glucosa circulante.

La primera parte del catabolismo de la glucosa tiene lugar en el citosol de la célula muscular merced a una serie de enzimas que transforman la glucosa en ácido pirúvico y finalmente en ácido láctico.

Durante la glucólisis anaeróbica una molécula de glucosa procedente de la sangre o del glucógeno almacenado es transformada en dos moléculas de ácido láctico o lactato. Esto tiene lugar gracias a una serie de reacciones enzimáticas citoplasmáticas, aportando un balance energético neto para la resíntesis de dos ATP y dejando intacto el equilibrio redox citoplasmático, ya que inicialmente se reduce un NAD, pero finalmente se oxida cuando el ácido pirúvico se transforma en ácido láctico.

La producción celular de ácido láctico depende del equilibrio resultante de la competencia por el piruvato y el NADH entre el lactato deshidrogenasa (LDH), y los transportadores de piruvato y las lanzaderas de protones al interior de la mitocondria.

Desde una perspectiva global, la producción de lactato depende del balance entre la actividad de la forilasa y la fosfofructoquinasa (PFK) frente a la actividad de la piruvato deshidrogenasa (PDH).

Según aumenta la intensidad de ejercicio, dominará la actividad de la PFK/fosforilasa