Principios del entrenamiento de la fuerza y del acondicionamiento físico NSCA (Color). G. Gregory Haff

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      donde ADP representa el difosfato de adenosina (solo dos grupos fosfato, figura 3.1), Pi es una molécula de fosfato inorgánico y H+ es un ion de hidrógeno (protón). La continuación de la hidrólisis de ADP segmenta el segundo grupo fosfato y se obtiene monofosfato de adenosina (AMP). La energía liberada primariamente por la hidrólisis de ATP y secundariamente por el ADP permite el trabajo biológico.

      El trifosfato de adenosina se considera una molécula de alta energía porque almacena grandes cantidades de energía en los enlaces químicos de los dos grupos fosfato terminales. Como los miocitos solo almacenan ATP en cantidades limitadas y la actividad requiere un aporte continuo de ATP con que suministrar la energía necesaria para las acciones musculares, los procesos de producción de ATP deben ocurrir en las células.

Sistemas biológicos de energía

      Existen tres sistemas básicos de energía en los miocitos de los mamíferos para la reposición de ATP (85, 122):

      •Sistema del fosfágeno.

      •Glucólisis.

      •Sistema oxidativo.

      En la exposición de la bioenergética asociada con el ejercicio se suelen usar los términos metabolismo aeróbico y anaeróbico. Los procesos anaeróbicos no requieren la presencia de oxígeno, mientras que los mecanismos aeróbicos sí dependen del oxígeno. Los sistemas glucolítico y del fosfágeno son mecanismos anaeróbicos presentes en el sarcoplasma de los miocitos. El ciclo de Krebs —el transporte de electrones— y el resto del sistema oxidativo son mecanismos aeróbicos presentes en las mitocondrias de los miocitos, y requieren oxígeno como aceptor terminal de electrones.

      De los tres principales macronutrientes —hidratos de carbono, proteínas y grasas— solo se metabolizan los hidratos de carbono para obtener energía sin la implicación directa de oxígeno (21). Por tanto, los hidratos de carbono son críticos durante el metabolismo anaeróbico. Los tres sistemas de energía se muestran activos en todo momento; sin embargo, la magnitud de su contribución al trabajo general depende, en primer lugar, de la intensidad de la actividad y, en segundo lugar, de su duración (45, 85).

FIGURA 3.1 (a) Estructura química de una molécula de ATP en la que se aprecian la adenosina (adenina + ribosa), el grupo trifosfato y las localizaciones de los enlaces químicos de alta energía. (b) La hidrólisis de ATP rompe el enlace terminal del fosfato, libera energía y se obtiene ADP, un fosfato inorgánico (P_i) y un ion de hidrógeno (H⁺). (c) La hidrólisis de ADP rompe el enlace terminal del fosfato, libera energía y se obtiene AMP, P_i y H⁺.

       La energía almacenada en los enlaces químicos de trifosfato de adenosina (ATP) se emplea para la actividad muscular. La reposición de ATP en el músculo esquelético depende de tres sistemas básicos de energía: (a) el sistema del fosfágeno, (b) el sistema glucolítico y (c) el sistema oxidativo.

       Sistema del fosfágeno

      El sistema del fosfágeno proporciona ATP principalmente para actividades de gran intensidad y corta duración (p. ej., esprines y entrenamiento resistido), y es muy activo al comienzo de todo tipo de ejercicio con independencia de su intensidad (62, 70, 153). Este sistema de energía depende de la hidrólisis de ATP (ecuación 3.1) y de la degradación de otra molécula de fosfato de alta energía llamada fosfocreatina (CP). La creatincinasa es la enzima que cataliza la síntesis de ATP a partir de CP y ADP en la siguiente reacción:

      La fosfocreatina (o creatina fosfato) suministra un grupo fosfato que se combina con ADP para reponer ATP. La reacción de la creatincinasa proporciona una tasa elevada de energía; sin embargo, como la CP se almacena en cantidades relativamente pequeñas, el sistema del fosfágeno no puede ser el suministrador primario de energía durante actividades ininterrumpidas de larga duración (30).

       Reservas de ATP

      El cuerpo humano mantiene almacenados aproximadamente 80-100 g de ATP en todo momento, lo cual no es una reserva significativa de energía para el ejercicio (107). Además, tampoco las reservas de ATP se pueden agotar por completo, dada la necesidad de mantener las funciones celulares básicas. De hecho, las concentraciones de ATP llegan a disminuir un 50-60% (34, 71, 100, 143) respecto a los niveles previos al ejercicio durante una prueba experimental de inducción de fatiga muscular. Por tanto, el sistema del fosfágeno recurre a la reacción de la creatincinasa (ecuación 3.2) para mantener la concentración de ATP. En condiciones normales, las concentraciones de CP en el músculo esquelético son de cuatro a seis veces mayores que las concentraciones de ATP (107). En consecuencia, el sistema del fosfágeno, mediante la reacción de CP y creatincinasa, actúa como una reserva de energía para reponer con rapidez ATP. Además, las fibras musculares tipo II (de contracción rápida) contienen mayores concentraciones de CP que las fibras tipo I (de contracción lenta) (95, 132); así, las personas con porcentajes superiores de fibras tipo II tal vez repongan el ATP más rápido por medio del sistema del fosfágeno durante un ejercicio explosivo anaeróbico.

      Otra reacción importante de una sola enzima que repone rápidamente el ATP es la reacción de la adenilatocinasa (también llamada miocinasa)

      Esta reacción es especialmente importante porque el СКАЧАТЬ