Fisiología del Ejercicio: Metabolismo Energético y Adaptaciones Musculares

Proteínas y su Rol Metabólico

Las proteínas cumplen funciones vitales en el organismo:

• Estructurales: Colágeno y queratina.
• Reguladoras: Insulina y hormona del crecimiento (GH).
• Transportadoras: Hemoglobina.
• Enzimáticas: Sacarasa y pepsina.
• Contráctiles: Actina y miosina.

Además, actúan como buffer para mantener el equilibrio ácido-base. La ingesta diaria recomendada (RDA) para adultos es de 0,8 a 1,2 g/kg/día; en atletas de resistencia se recomienda 1,4-1,6 g/kg/día, y en fuerza, 1,8-2,0 g/kg/día.

Sistemas Energéticos

• Anaeróbico aláctico: Energía inmediata (sprints cortos).
• Anaeróbico láctico: Rápido (15 s - 2 min), produce lactato (HIIT, sprints prolongados).
• Aeróbico: Lento, alta duración (caminar, trotar, largas distancias).

El músculo utiliza glucógeno; a mayor intensidad, mayor es su consumo.

Metabolismo de la Glucosa

El cuerpo almacena aproximadamente 365 g de glucógeno (100-110 g hepáticos y 250-500 g musculares). La glucosa ingresa a la célula mediante el transportador GLUT4, activado por:

• Insulina: Tras la ingesta de alimentos.
• Ejercicio: La contracción muscular aumenta el calcio y activa la AMPK, permitiendo la entrada de glucosa sin necesidad de insulina.

La glucogenólisis se activa por adrenalina y bajos niveles de ATP, degradando glucógeno mediante la enzima fosforilasa.

Vías Metabólicas y Ciclos

Glucólisis

Ocurre en el citosol. Fase de inversión (gasta 2 ATP) y fase de beneficio (produce 4 ATP y 2 NADH), con un balance neto de 2 ATP y 2 piruvatos.

Ciclo de Krebs y Cadena Respiratoria

En presencia de oxígeno, el piruvato entra a la mitocondria, se convierte en Acetil-CoA y entra al Ciclo de Krebs para producir gran cantidad de ATP.

Fermentación Láctica

Sin oxígeno, el piruvato se transforma en lactato para regenerar NAD+ y mantener la glucólisis. El Ciclo de Cori permite que el lactato sea convertido nuevamente en glucosa en el hígado.

Metabolismo de Lípidos

Los lípidos (9 kcal/g) son la principal reserva energética. Se almacenan como triglicéridos en el tejido adiposo y músculo.

• Lipólisis: Degradación de triglicéridos en ácidos grasos (AG) y glicerol mediante la lipasa.
• Beta-oxidación: Transforma AG en Acetil-CoA para su uso en el Ciclo de Krebs.
• Fuentes de AG: Plasma (unidos a albúmina) y triglicéridos intramusculares (IMTG).

Regulación Metabólica: AMPK y GLUT4

La AMPK actúa como sensor energético. Su activación aumenta la oxidación de grasas y disminuye el Malonil-CoA, facilitando la entrada de AG a la mitocondria mediante la CPT1. El ejercicio mejora la sensibilidad a la insulina al movilizar GLUT4 hacia la membrana celular.

Adaptaciones al Entrenamiento

• Densidad mitocondrial: Mejora la producción de ATP.
• Hipertrofia: Aumento de fibras tipo II.
• Enzimas: Incremento de enzimas glucolíticas (PFK) y oxidativas.
• Capilarización: Mejor entrega de oxígeno y nutrientes.

Tipos de Tejido Adiposo

• Blanco: Reserva energética y aislamiento.
• Marrón: Termogénesis (generación de calor).
• Beige: Células híbridas que se activan con el frío o ejercicio para quemar calorías.