Sistemes energètics en l'exercici físic: ATP-PC, glucolític i oxidatiu

Sistema ATP-PC

És el sistema més senzill i immediat. A les cèl·lules, a més d'ATP (Adenosinatrifosfat), hi ha una altra molècula altament energètica, la fosfocreatina (PC).

A diferencia de l'ATP, l'energia alliberada del PC no s'utilitza directament pel funcionament de la cèl·lula, sinó per produir (re-sintetitzar) l'ATP.

Característiques del sistema ATP-PC

És un procés on s'obté energia de forma molt ràpida per la contracció muscular, però el problema és que els depòsits d'ATP i de PC a la fibra muscular són molt limitats.

En persones no entrenades s'obté energia per una activitat física entre 0-8 segons.

És possible augmentar la capacitat d'aquests depòsits amb l'entrenament, per poder mantenir un esprint entre 15-20 segons.

És la primera font que entra en acció davant de qualsevol tipus d'activitat que suposa una contracció muscular.

No requereix la presència d'oxigen, per la qual cosa es diu que és un procés de producció d'energia anaeròbic.

Sistema Glucolític Anaeròbic Alàctic

És el sistema que produeix ATP mitjançant la descomposició de Glucosa (Glucòlisis) o de Glucògen (Glucogenòlisis).

Característiques del sistema Glucòlisi Anaeròbica Alàctica

És un sistema de producció d'ATP ràpid, però que no produeix grans quantitats d'ATP, tan sols 2-3 ATP per cada molècula de glucosa o glucògen.

La Glucòlisis, si parteix de glucosa, produeix 2 ATP. La Glucogenòlisis, si parteix de glucògen, produeix 3 ATP.

Entra en acció després de l'anterior sistema de fosfàgens, si l'activitat continua i no baixa d'intensitat.

Proporciona prou ATP per mantenir una activitat física intensa des de els 15-20 segons fins als 45 segons-1 minut, en funció del nivell de l'esportista (depòsits de glucosa/glucògen).

Sistema Glucolític Anaeròbic Làctic

Característiques del sistema Glucolític Anaeròbic Làctic

Aquesta via metabòlica té un límit, que apareix si no hi ha suficient oxigen o enzims oxidatius en el moment de producció de l'àcid Pirúvic, en aquest cas l'àcid Pirúvic es transforma en Àcid Làctic.

Aquest límit es denomina Llindar Aeròbic, l'adaptació fisiològica de l'entrenament busca desplaçar el llindar de manera que es pugui mantenir la intensitat amb la suficient presència d'oxigen i d'enzims oxidatius com per a que al mateix temps que es produeix l'àcid làctic es re-sintetitzi com àcid pirúvic altre cop.

Aquesta funció es denomina capacitat d'aclariment del lactat a través d'augmentar la capacitat enzimàtica i millorar el consum d'oxigen (les fibres musculars ST estan especialment preparades per oxidar l'àcid làctic originat durant l'exercici).

Aquest sistema dona la possibilitat de continuar proporcionant ATP sense baixar la intensitat de l'exercici, estaríem parlant d'esforços de entre 1-3 minuts, en funció del nivell de l'esportista.

LLINDAR ANAERÒBIC (Tolerància al Lactat) Existeix un altre límit dins de la glucòlisis anaeròbica Làctica i es produeix quan som incapaços d'aclarir l'àcid làctic i s'acumula, aquest a mesura que s'acumula, es transforma en Lactat = + ons d'hidrogen, això altera el PH de la fibra i anul·la l'acció dels enzims.

L'adaptació fisiològica que busca l'entrenament és desplaçar aquest Umbral a través d'evitar que la taxa de lactat en sang s'acumuli, és a dir que la velocitat de producció sigui més alta que la d'aclariment per part de la oxidació del lactat.

La mesura principal seria la producció de tampons alcalins, com el bicarbonat que redueix l'efecte d'acidesa dels ions d'hidrogen, element de desfeta metabòlica que apareix quan s'acumula àcid làctic.

Sistema Oxidatiu

És el sistema final, el més productiu, però també el més complex i lent, a més de necessitar un extra d'oxigen per als seus processos químics d'alliberament d'energia. Es produeix a la mitocòndria de la cèl·lula muscular.

La producció oxidativa d'ATP es desenvolupa en 3 processos:

1. La Glucòlisis Aeròbica

És un procés que al seu inici és anaeròbic i que té com a producte final l'àcid pirúvic, que en presència d'oxigen en lloc de transformar-se en àcid Làctic es transforma en 2 molècules d'un compost anomenat

2. Cicle de Krebs

Les 2 molècules d'acetilcoenzim A entren al Cicle de Krebs d'una en una, cada molècula de glucosa/glucògen produeix 2 molècules d'Acetil COA, el producte final seran 4 ATP i productes de desfeta que són: el carbono, que s'eliminarà amb l'oxigen a través de l'expiració i els àtoms d'hidrogen que passen a la Cadena de transport d'electrons.

3. Cadena del transport d'electrons

En la cadena de transport d'electrons els àtoms d'hidrogen es divideixen en protons i electrons i amb l'adequada quantitat d'oxigen, el protons es transformen en aigua que es absorbida pel mig intern i els electrons es converteixen en energia formant 34 molècules d'ATP.

Metabolisme de les proteïnes

* Les proteïnes en si mateixes no són un substrat energètic, tan sols alguns aminoàcids poden convertir-se en glucosa (Alanina, Valina, leucina o Isoleucina), o en productes intermedis del sistema oxidatiu com l'àcid Pirúvic o l'Acetil CoA.

* El catabolisme de proteïnes per produir ATP, sol donar-se en casos d'exercicis físics molt prolongats un cop s'han esgotat totes les altres reserves.

* A més, és un procés poc econòmic, ja que les proteïnes, en ser metabolitzades, alliberen nitrogen, del qual una part es reutilitza per fer nous aminoàcids, però la resta és tòxica i s'ha de convertir en urea per poder ser excretada en la orina.