"Las ideas duran poco. Hay que hacer algo con ellas"
D. Santiago Ramón y Cajal

viernes, 30 de octubre de 2009

miércoles, 21 de octubre de 2009

¡POR FIN! LA CORDURA TRIUNFÓ EN LA WADA.

Después de bastantes años en los que muchas voces (entre ellas la nuestra) han reclamado de la WADA que impusiera un poco de cordura y sentido común en las normas que regulan el uso de broncodilatadores beta-2 adrenérgicos, por fín han decidido dar el paso.
La nueva normativa de control que entrará en vigor el 1 de enero de 2010 elimina la necesidad de tramitar una AUT para los beta-2, con la consiguiente realización obligatoria de tests de provocación. A partir de ahora, se puede utilizar Salbutamol y Salmeterol simplemente con una declaración de uso, sin necesidad de AUT. El salbutamol se considerará positivo (por su acción anabolizante) si aparece en orina una concentración superior a 1000 ng/mL y su utilización por vía inhalatoria queda limitada a 1.600 microgramos diarios.
Lo único que no termino de entender es por qué razón se autoriza sólo el uso de salbutamol y salmeterol. ¿Qué pasa con la terbutalina o el formoterol? ¿Por qué no podrían utilizarse?
Enhorabuena a todos los implicados.

lunes, 5 de octubre de 2009

BIOENERGÉTICA DURANTE EL EJERCICIO -4: EL CICLO DE KREBS

La tercera alternativa que dejamos apuntada para el piruvato, su transformación en Ac.CoA, lo incorpora a la vía oxidativa que tiene lugar en el interior de la mitocondria y que conocemos como Ciclo de Krebs[1] o ciclo del ácido cítrico, al final del cual se produce dióxido de carbono (CO2) y agua y se generan 34 moléculas de ATP, que junto a las producidas en los pasos hasta piruvato dan un balance neto de 36 ATP por cada molécula de glucosa o 37 ATP por cada molécula de glucógeno.

El Ciclo de Krebs es el destino final para la oxidación de las diferentes moléculas combustibles: glúcidos, ácidos grasos y aminoácidos, siendo el Ac.CoA la puerta común de entrada.
En el caso de los ácidos grasos libres es necesario un proceso de oxidación previo que los convierta en Ac.CoA para su incorporación al Ciclo de Krebs. Este proceso, llamado beta-oxidación, consiste en un ciclo de reacciones que debe convertir una molécula de n átomos de carbono (el ácido graso de que se trate) en n/2 moléculas de dos átomos de carbono (Ac.CoA), de tal forma que en cada paso del ciclo la molécula original es acortada en dos átomos de carbono con un balance neto de 5 ATP, a los que habrá que sumar 12 ATP que produce cada Ac.CoA al incorporarse al Ciclo de Krebs.
Veamos un ejemplo. El palmitato es un ácido graso de 16 átomos de carbono que al final de la beta-oxidación dará lugar a ocho moléculas de Ac.CoA, para lo que habrá necesitado siete ciclos de reacciones. El balance de ATP producido por la oxidación completa del palmitato será el siguiente: 5 ATP por cada ciclo de reacción hacen un total de 35 ATP a los que debemos sumar 12 por cada Ac.CoA que se incorpora al ciclo de Krebs, es decir 96; lo que arroja un total de 131 ATP. Queda claro que en términos absolutos, las grasas son mucho más energéticas que los azúcares.

[1] Krebs,H.A. y Jhonson, W.A.; 1937. The role of citric acid in intermediate metabolism in animal tissues. Enzymologia, 4:148-156

BIOENERGÉTICA DURANTE EL EJERCICIO -3: METABOLISMO ANAERÓBICO

Las moléculas de piruvato producidas en la metabolización de la glucosa tienen tres posibles caminos mediante su conversión en etanol, lactato o acetil coenzima A (Ac.CoA). Aunque las reacciones que conforman la glucolisis anaeróbica son prácticamente idénticas en todos los organismos vivos, el destino final del piruvato puede presentar variaciones; así, la conversión en etanol es exclusiva de algunos microorganismos como las levaduras (proceso conocido como fermentación alcohólica).
La degradación hacia lactato, por acción de una enzima llamada lactato deshidrogenasa (LDH), tiene lugar como proceso predominante en una gran variedad de microorganismos, mientras que en el humano es una vía alternativa, aunque de gran importancia en algunas situaciones particulares como el ejercicio intenso. Esta opción tiene dos inconvenientes fundamentales: su nula aportación energética (no añade más moléculas de ATP a las ya producidas hasta piruvato) y, sobre todo, la acidificación del medio celular. Por este motivo las reacciones de piruvato a lactato pueden parecer un camino sin salida, una especie de vía muerta, lo que sin duda ha contribuido a la mala prensa del lactato y a muchas de las falsas creencias que existen sobre él.
El lactato, a pesar de los inconvenientes que puede generar en el sujeto que realiza ejercicio intenso de forma sostenida, cumple dos funciones fundamentales en todo el entramado del aporte de energía a la célula. En primer lugar, el lactato es el punto de partida de una importante vía para la síntesis de glucosa que tiene lugar de forma predominante en el hígado y en las células miocárdicas; en ella se sigue en cierto modo el camino inverso al de la glucolisis, es decir, de lactato a piruvato y de aquí a glucosa. Esta vía es el ciclo de Cori.
En segundo lugar, el aporte NAD+ es imprescindible para la segunda parte de la glucolisis (que es donde se generan los 4 ATP); pues bien, en el paso de piruvato a lactato se produce el NAD+ necesario para mantener activa la glucolisis en condiciones anaeróbicas. Por tanto, es evidente que en las explicaciones relativas al ejercicio físico se ha estado tratando injustamente al lactato durante mucho tiempo considerándolo, con absoluto desconocimiento, como un deshecho inútil y perjudicial.

BIOENERGÉTICA DURANTE EL EJERCICIO -2: EL ATP.

La combinación de desoxiribosa con adenina forma la adenosina, una molécula con capacidad para unirse a una, dos o tres moléculas de ácido fosfórico dando lugar respectivamente a adenosina monofosfato (AMP), difosfato (ADP) o trifosfato (ATP). Los enlaces químicos formados con los fosfatos son de muy alta energía, de manera que la liberación de uno de estos fosfatos rompiendo el enlace correspondiente y transformando una molécula de ATP en ADP, es la principal fuente de energía para la célula.
Sin embargo, la cantidad de ATP que existe en la célula es extremadamente baja, de tal forma que en el caso del músculo sólo aportaría energía para una contracción no superior a un par de segundos.
Este problema queda resuelto por la existencia de otras fuentes de fosfato entre las que destaca la fosfocreatina, cuya concentración celular es de 3 a 5 veces mayor que la de ATP, y que por acción de la creatin-quinasa (CK) libera su fósforo que es captado por el ADP para sintetizar ATP quedando creatina libre.
De esta manera, el ATP y la fosfocreatina (conocidos como fosfágenos o fosfatos de alta energía) son capaces de suministrar energía a la célula muscular durante unos pocos segundos, antes de que se produzca su total agotamiento. Para entonces pueden ocurrir dos cosas: que el ejercicio ya haya finalizado por tratarse de un esfuerzo de muy corta duración (un salto, un golpe, un lanzamiento, ...), en cuyo caso el sistema de los fosfágenos habrá cumplido su misión y las reservas de ATP y fosfocreatina podrán reponerse durante el reposo, o que el esfuerzo continúe, en cuyo caso ya se habrán puesto en marcha otras vías capaces de suministrar energía durante mas tiempo y que utilizarán como sustrato fundamentalmente la glucosa procedente del glucógeno muscular.
Este papel primordial jugado por el ATP en los intercambios de energía en los seres vivos fue descubierto en 1941 por Fritz Lipman[1] y Herman Kalckar[2].
La energía que se obtiene a partir de los glúcidos, las grasas o, en su caso, las proteínas, procede de numerosas reacciones intermedias en las que la energía que va liberándose de forma gradual “se invierte” en ATP. De ésta forma, la rentabilidad energética de un sustrato concreto o de una determinada reacción se mide en términos de cuánto ATP ha generado.
La glucosa sanguínea y el glucógeno muscular se transforman en glucosa-6-fosfato y ésta, a través de diversos pasos intermedios, termina convirtiéndose en piruvato (concretamente dos moléculas de piruvato por cada molécula de glucosa-6-fosfato, ya que se pasa de una molécula de seis átomos de carbono a otra de tres). En este trayecto hasta piruvato (llamado glucolisis anaeróbica o vía de Embden-Meyerhof) se generan en total 4 moléculas de ATP, pero se consumen dos en las fases iniciales (de glucosa a fructosa 1-6 difosfato) ya que tienen lugar dos fosforilaciones sucesivas (ganancia de grupos fosfatos) que requieren un suministro de energía externa, por lo que el balance neto es de 2 ATP por cada molécula de glucosa que entra en la vía. En el caso de que la glucosa 6 fosfato proceda del glucógeno muscular, el balance neto es de 3 ATP por cada molécula de glucógeno, ya que tiene lugar una fosforilación menos (la que va de glucosa a glucosa 6 fosfato).
[1] Lipmann, F.; 1971. Wanderings of a biochemist. Wiley-Interscience Ed.
[2] Kalckar, H.M.; 1969. Biological Phosphorylations. Prentice-Hall Ed.

BIOENERGÉTICA DURANTE EL EJERCICIO -1: LAS BIOMOLÉCULAS.

Los seres vivos estamos constituidos por moléculas muy especiales llamadas biomoléculas (“moléculas de la vida”) que en su mayoría (a excepción del agua) son orgánicas y giran en torno al carbono. La singularidad de éste elemento está en que no supera el 0,2 % de la composición química de la corteza terrestre mientras que constituye el 9,5 % de nuestros átomos (¡47,5 veces más!), lo que significa que los seres vivos somos auténticos reservorios de carbono en el planeta.
La totalidad de las biomoléculas orgánicas están formadas por la combinación de átomos de carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y en menor proporción nitrógeno (N) y fósforo (P). El C, H y O juntos constituyen el 99,8 % del total de átomos de un ser vivo.
Hay cuatro grandes grupos de biomoléculas orgánicas: los glúcidos, que están formados por átomos de C, H y O con una proporción doble de H que de C y O (CH2O); los lípidos, formados por los mismos elementos pero en diferentes proporciones; las proteínas, que añaden el N a su composición (CHON) y los nucleótidos que añaden P (CHONP).
Los GLÚCIDOS, que también se conocen como hidratos de carbono o carbohidratos, tienen su expresión más sencilla en los llamados monosacáridos, cuyo número de átomos de carbono les da nombre genérico (por ejemplo, triosas los monosacáridos de tres C o pentosas los de cinco).
Los monosacáridos más importantes son la ribosa (5C), la fructosa (6C) y la glucosa (6C) y desde un punto de vista puramente químico son alcoholes con un grupo aldehído o cetona.
Cualquiera de estos monosacáridos puede unirse a otras moléculas iguales formando largas cadenas denominadas polisacáridos. Así, la glucosa de los vegetales forma dos tipos diferentes de polisacáridos: la celulosa y el almidón. La primera no tiene valor energético, sino que se utiliza con una finalidad estructural formando parte de las hojas y tallos, mientras que el almidón es el principal suministrador de energía de las plantas y nuestra principal fuente de glucosa procedente de cereales y tubérculos como la patata.
En los animales la glucosa forma un polisacárido llamado glucógeno que es un auténtico reservorio de energía y que se almacena principalmente en las células hepáticas y musculares. Cuando la cantidad de glucosa llegada a la célula es mayor que la necesitada para producir energía en ese momento, todo el excedente se agrupa en moléculas de glucógeno por acción de una enzima denominada glucógeno-sintetasa. Cuando se da la situación contraria se procede a la degradación del glucógeno para formar glucosa y de ello se ocupa la glucógeno-fosforilasa.
Todo este mecanismo está regulado por varias hormonas, principalmente la Insulina y el Glucagón, que se producen en el páncreas, y las llamadas “hormonas del estrés” (Adrenalina, Nor-adrenalina y Cortisol) producidas por las glándulas suprarrenales. La Insulina se encarga de retirar de la sangre los excesos de glucosa estimulando su conversión en glucógeno mientras que el glucagón se encarga de lo contrario. Las otras hormonas, que se ponen en funcionamiento en situaciones en las que se necesita energía de forma inmediata para afrontar una situación que tiende a romper el equilibrio (como el ejercicio), estimulan la degradación del glucógeno para formar glucosa, al igual que el glucagón.
Los LÍPIDOS son un grupo heterogéneo de sustancias cuyo constituyente más elemental son los ácidos grasos, formados por cadenas de átomos de carbono con un grupo ácido (-COOH) en su extremo. Los ácidos grasos se unen a un alcohol (glicerol) formando los triglicéridos, que es la forma de almacenarse en el cuerpo humano cuando no son utilizados en la producción de energía. Hasta su almacén en el adipocito, los ácidos grasos ingeridos en la comida circulan por la sangre como ácidos grasos libres unidos a la albúmina o en forma de triglicéridos unidos a proteínas y formando lipoproteínas que se clasifican según su densidad sea alta (HDL = hight density lipoprotein), baja (LDL = low density lipoprotein) o muy baja (VLDL = very low density lipoprotein).
Las PROTEINAS no tienen utilidad energética en condiciones normales, sin embargo esta situación puede variar durante el ejercicio físico intenso. A diferencia de los glúcidos y lípidos, el ser humano no posee medio de almacenar las proteínas, por lo que todas las proteínas presentes son funcionales y su importancia es tal que la estructura de cada una de ellas está codificada en el material genético.
Los constituyentes elementales de las proteínas son los aminoácidos, cuya estructura es una cadena de átomos de carbono con un grupo amino (-NH2) en un extremo y un grupo ácido (-COOH) en el otro. Existen 20 aminoácidos diferentes, de cuyas posibles combinaciones surgen la totalidad de las proteínas.
Los aminoácidos ingeridos en la comida se emplean en la síntesis de proteínas, para lo que necesitan insulina que se encuentra elevada después de las comidas. Los que no se emplean en la síntesis proteica pueden ser oxidados para producir energía o convertidos en glúcidos y grasas. De esta manera, la concentración total de aminoácidos existentes en el organismo (conocida como reserva funcional) se mantiene dentro de unos márgenes muy estrechos.
Los NUCLEÓTIDOS están formados por la unión de una pentosa (monosacárido de cinco átomos de carbono), una base nitrogenada y ácido fosfórico.
Los dos glúcidos que forman los nucleótidos son la ribosa y la desoxiribosa y las bases nitrogenadas con las que pueden combinarse son cinco: adenina (A), guanina (G), citosina (C), timina (T) y uracilo (U), de forma que si combinamos ribosa con A, G, C y U obtenemos el ácido ribonucleico o ARN, mientras que si se combina desoxiribosa con A, G, C y T obtenemos el ácido desoxirribonucleico o ADN, ambos fundamentales en la codificación, almacenamiento y transmisión de la información a nivel celular.
Centraremos nuestra atención en un nucleótido muy particular llamado a jugar un papel trascendental en la producción de energía: el ATP.

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