"Las ideas no duran mucho; hay que hacer algo con ellas".

D. Santiago Ramón y Cajal


lunes, 5 de octubre de 2009

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.

1 comentario:

  1. Magnífico Post Dr. Naranjo:
    Solo aclarar que los sistemas energéticos en realidad actuan todos a la vez sea cual fuere el esfuerzo realizado, a modo de continuum energético, pero será predominantemente de uso de fosfágenos cuanto mayor sea la intensidad (aceleraciones aunque se trate de un esfuerzo aeróbico, carreras de 20-30m hasta 100m incluso 400m donde se deplecionan totalmente estos depósitos y los de glucógeno, saltos...) se usará la vía anaeróbica láctica o Embden-Meyerhof en un esfuerzo de alta-muy alta intensidad y media-larga duración (400m, 800m...aproximadamente al 100-120% del VO2máx), y la vía aeróbica pasando del uso predominante de glucosa en el ciclo de Krebs a oxidación de grasas, primero ácidos grasos libres y, posteriormente y cuanto menor sea la intensidad, grasa almacenada (en los lipocitos, lo pongo entre paréntesis porque no estoy seguro si los lipocitos almacenan los ácidos grasos o son ellos mismos ácidos grasos almacenados...¿?).
    Otra cosa a destacar es que, por ejemplo en un salto, desde que se despega hasta que se regresa al suelo los sistemas ya están trabajando en la reposición de Fosfocreatina y ATP, es decir, ya está en fase de recuperación, incluso durante el mismo esfuerzo trata de reponer sustratos, pero evidentemente el gasto supera con creces la reposición y se acaba deplecionando a no ser que cese el esfuerzo o se reduzca la intensidad, permitiendo que predominen otros sistemas energéticos y la tasa de gasto en reposición de ATP muscular por parte de las vías deplecionadas y que se pretenden reponer sea menor que la tasa de reposición de dichos sustratos que se encontraban deplecionados.
    Esto es espcialmente interesante en la aplicación de entrenamientos interválicos de diferentes intensidades, siempre y cuando los cambios de ritmo sean lo suficientemente acentuados como para pasar del uso predominante de un sustrato a otro, y la recuperación sea lo suficientemente acentuada como para regresar al uso predominante de un sustrato asociado a un esfuerzo de menor intensidad.
    Un saludo Dr. Naranjo y espero que le haya resultado interesante mi aportación.

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