SISTEMAS DE ENERGIA
Para la obtención de ATP que Laura y todos los organismos necesitan, se requiere el aporte de 3 sistemas que participan consecutivamente, ya que no todos actúan al mismo tiempo y mucho menos tienen una larga duración, si no que van seguidos uno de otros, como relevos en una competencia de natación, así es mas compensatorio lograr este aporte de energía.
Y así es como el sistema de fosfato es el primero en entrar en acción, la fosfocreatina se puede descomponer en creatina y un ion fosfato, y al hacerlo libera grandes cantidades de energía. El enlace fosfato de alta energía de la fosfocreatina tiene más energía que el del ATP, 10.300 calorías por mol, comparadas con las 7.300 para la unión de ATP. Por tanto, la fosfocreatina puede proporcionar fácilmente energía suficiente para reconstituir el enlace de alta energía del ATP. La mayoría de las células musculares presentan de dos a cuatro veces más fosfocreatina que ATP. Una característica especial de la transferencia de energía desde la fosfocreatina al ATP es que se produce en una pequeña fracción de segundo. Por tanto, toda la energía almacenada en la fosfocreatina muscular está casi disponible de forma instantánea para la contracción muscular, igual que la energía almacenada en forma de ATP.
Las cantidades combinadas de ATP celular y fosfocreatina celular se denominan sistema de fosfágenos de alta energía. Estos, en conjunto, pueden proporcionar la potencia muscular máxima durante unos 8 a 10 s, casi lo suficiente para una carrera de 100 m. Por tanto, la energía del sistema de los fosfágenos se utiliza para actividades físicas de intensidad máxima y corta duración.
Cuando este se agota da paso al sistema de glucógeno o ácido láctico. El glucógeno almacenado en el músculo se puede romper en glucosa y esta glucosa puede ser utilizada para obtención de energía. La fase inicial de este proceso, la glucólisis, se produce sin la utilización del oxígeno, por lo que se le conoce como metabolismo anaeróbico. Durante la glucólisis, cada molécula de glucosa es separada en dos moléculas de ácido pirúvico y se libera energía para formar cuatro moléculas de ATP por cada molécula original de glucosa. Normalmente, el ácido pirúvico entra en la mitocondria de las células musculares y reacciona con el oxígeno para formar todavía muchas más moléculas de ATP. Sin embargo, cuando la cantidad de oxígeno no es suficiente para que tenga lugar esta segunda fase (fase oxidativa) del metabolismo de la glucosa, la mayor parte del ácido pirúvico se convierte en ácido láctico, el cual difunde fuera de las células musculares hacia el líquido intersticial y la sangre. Por tanto, gran parte del glucógeno muscular se transforma en ácido láctico y, cuando esto ocurre, se forman cantidades considerables de ATP sin que haya consumo de oxígeno. Otra característica del sistema de glucógeno-ácido láctico es que puede formar moléculas de ATP aproximadamente 2,5 veces más rápido que el mecanismo oxidativo de la mitocondria. De manera que cuando se precisan grandes cantidades de ATP para períodos breves a moderados de contracción muscular, este mecanismo de la glucólisis anaeróbica se puede utilizar como fuente rápida de energía. Sin embargo, sólo es la mitad de rápido aproximadamente que el sistema de los fosfágenos. Sin embargo este sistema en función al sistema de fosfato, bajo condiciones óptimas puede proporcionar de 1,3 a 1,6 min de máxima actividad muscular además de los 8 a 10 s proporcionados por el sistema de los fosfágenos, aunque con una potencia muscular algo menor, dando paso al sistema aeróbico que es la oxidación de los alimentos en la mitocondria para proporcionar energía. Posteriormente a los 2 minutos de ejercicio, el cuerpo ya responde para suplir oxígeno a los músculos que se ejercitan. Cuando hay oxígeno, la glucosa puede ser completamente descompuesta en dióxido de carbono y agua en un proceso llamado respiración aeróbica.
La glucosa puede tener tres diferentes orígenes:
Las reservas de glucógeno sobrantes en los músculos; la fractura del glucógeno del hígado en glucosa, que llega al músculo activo a través del torrente sanguíneo; La absorción de la glucosa de los alimentos en el intestino que llega al músculo activo a través del torrente sanguíneo. La respiración aeróbica también puede usar ácidos grasos de las reservas de grasa del músculo y del cuerpo para producir ATP. En los casos extremos (como el apetito prolongado), las proteínas también pueden ser descompuestas en aminoácidos y utilizadas para producir ATP.
Laura se sobre esfuerza al no estar acostumbrada, la elevada intensidad de este tipo de esfuerzos hace que no puedan desarrollarse durante mucho tiempo. Además, la vía metabólica aeróbica no es capaz de suministrar energía a la velocidad a la que es requerida, por ello, desde un punto de vista cuantitativo, el metabolismo anaerobio es el más importante en este tipo de esfuerzos, sin embargo, la diferencia principal entre estos procesos radica en cuántas moléculas de ATP se están produciendo:
- Respiración aeróbica: se producen 38 moléculas de ATP
- Respiración anaeróbica: se producen 2 moléculas de ATP
El sistema del fosfágeno, la glucosa y el glucógeno constituyen las principales fuentes de energía. La contribución del glucógeno muscular en esfuerzos cortos de máxima intensidad podría ser la siguiente: 20% en los primeros 30 segundos, 55% de 60 a 90 segundos y 70% de 120 a 180 segundos.
