Sistemas energéticos
Anaeróbico aláctico (ATP-PC)
La energía proviene del metabolismo de los principios inmediatos (hidratos de carbono, lípidos y proteínas). La unidad básica de utilización de energía es el ATP, compuesto que debe resultar de todo proceso metabólico. El último proceso de cualquier vía metabólica en la obtención de energía es la ruptura del ATP, que da como resultado ADP, un grupo fosfato y energía utilizable. Cantidad de energía liberada: 7,3kcal.
Reacción de ruptura del ATP (hidrólisis):
ATP + H2O = ADP + Pi + 7,3kcal
Este sistema se utiliza en esfuerzos de intensidad alta y corta duración (primeros segundos).
Anaeróbico aláctico (Fosfocreatina)
Este sistema utiliza las reservas de fosfocreatina (PC). La ruptura de la fosfocreatina o transfosforilación genera creatina, un grupo fosfato y energía. Esta energía se utiliza para unir el fosfato liberado con una molécula de ADP y obtener así ATP. Esta reacción está mediada por la enzima creatin-kinasa.
Reacciones:
PC = P + Creatina + Energía
P + ADP + Energía = ATP + H2O
Este sistema se utiliza en esfuerzos de intensidad alta que duran pocos segundos.
Anaeróbico láctico (Glucólisis)
Este sistema se basa en el catabolismo de la glucosa sin presencia de O2. La glucosa puede provenir de dos vías: la vía sanguínea o los almacenes de glucógeno de la fibra muscular, dependiendo de la intensidad y duración del esfuerzo.
La glucólisis tiene lugar en el citoplasma, dando lugar al ácido pirúvico. Como no hay O2, el ácido pirúvico no continúa en el ciclo de Krebs y da lugar al ácido láctico. Si mejoran las condiciones de oxigenación, el ácido láctico es reconvertido en piruvato y oxidado a glucosa.
En la glucólisis se obtienen 2 moles de ATP cuando se utiliza la glucosa sanguínea y 3 moles de ATP si la glucosa procede del glucógeno muscular. La enzima fosfofructokinasa, que participa en la glucólisis, es inhibida por el ácido láctico.
Este sistema se utiliza en esfuerzos de intensidad por encima del VO2 máximo.
Catabolismo aeróbico de la glucosa
Este sistema coincide con el catabolismo anaeróbico de la glucosa hasta obtener ácido pirúvico. La presencia de O2 impide la transformación del ácido pirúvico en ácido láctico. El ácido pirúvico se introduce en la mitocondria, donde tendrán lugar el resto de las reacciones. El conjunto de reacciones se conoce como Ciclo de Krebs.
Los productos finales de este complejo de reacciones son: H2O, CO2 y energía libre para la resíntesis de ATP. En función de la procedencia de la glucosa (sanguínea o almacenada como glucógeno muscular), un mol de glucosa genera por esta vía 38 o 39 moles de ATP.
Este sistema se utiliza en esfuerzos de intensidad por debajo del VO2 máximo, con una duración de 30-35 minutos.
Catabolismo aeróbico de los lípidos
Los lípidos se almacenan en el organismo en forma de triglicéridos y suponen el almacén principal de energía del cuerpo. El primer paso para su catabolismo es la descomposición del triglicérido en glicerol y ácidos grasos, proceso que requiere la participación de las enzimas lipasas.
Los ácidos grasos entran en la mitocondria para su catabolismo. Primero tiene lugar el proceso conocido como Beta-oxidación, por el que los ácidos grasos se transforman en acetil-CoA. El acetil-CoA es un compuesto presente en una de las fases del Ciclo de Krebs, por lo que ingresa en el mismo.
Los productos resultantes de este proceso son: agua, CO2 y energía para la resíntesis del ATP. El rendimiento energético de este sistema es muy alto, obteniéndose 147 moléculas de ATP por cada molécula de ácido graso.
Este sistema se utiliza en esfuerzos de intensidad por debajo del VO2 máximo, con una duración de más de 35 minutos.
Catabolismo aeróbico de las proteínas
La principal función de las proteínas es estructural, pero pueden participar como sustrato energético en situaciones de ayuno prolongado o ejercicio físico de muy larga duración.
El catabolismo de los aminoácidos comprende diferentes reacciones. La primera, la transaminación, consiste en la cesión del grupo amino desde el aminoácido a otro compuesto receptor. Esta reacción requiere la participación de las enzimas transaminasas.
La alanina es el principal precursor de la glucosa sintetizada a partir de las proteínas. Este proceso se denomina gluconeogénesis y se produce en el hígado. Existe un circuito de ida y vuelta entre el músculo y el hígado para la utilización de la alanina como sustrato energético.
El rendimiento energético de esta vía es de hasta 8 moles de ATP por molécula de alanina. De este proceso deriva un compuesto tóxico, el amoniaco, que es transformado en urea por el ciclo de la urea en el hígado.
Este sistema se utiliza en esfuerzos muy prolongados.
Circulación sanguínea
Circulación mayor
En la circulación mayor, la sangre es bombeada por el ventrículo izquierdo hacia la arteria aorta, posibilitando el transporte de sangre oxigenada a los tejidos. Tras producirse el intercambio gaseoso en los mismos, la sangre retorna a la aurícula derecha a través de las venas cavas superior e inferior.
Circulación menor o pulmonar
En el ventrículo derecho, la sangre procedente de la circulación mayor inicia la circulación menor o pulmonar. La arteria pulmonar se ramifica en derecha e izquierda para dirigirse a cada pulmón. En los pulmones se produce el intercambio gaseoso contrario al sucedido en los distintos tejidos, es decir, la sangre cede el CO2 y se oxigena. Esta sangre rica en oxígeno regresa al corazón, llegando a través de las 4 venas pulmonares hasta la aurícula izquierda. El ventrículo izquierdo es más potente que el derecho.