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Sistemas de energía del cuerpo humano (II) La Glucólisis

Glucólisis, sistemas de energía (II)I

En nuestro artículo anterior hablamos de la actividad muscular y de los  tres sistemas de energía del cuerpo humano para restablecer la ATP y  tratamos en detalle el Sistema de los fosfágenos.  Hoy hablaremos del segundo sistema, Glucólisis.

Recordamos cuales son los tres sistemas de energía: Sistema de los fosfágenos, Glucólisis y Sistema oxidativo.

Para que las personas puedan afrontar sus tareas cotidianas, es necesario tener energía y para eso necesitan estar bien alimentadas. Comer de forma variada verduras, carbohidratos, proteínas, frutas, que nuestro organismo a través de procesos químicos metabolizará en fuentes energéticas.

Glucólisis, sistemas de energía (II)

Sistemas de energía del cuerpo humano (II) La Glucólisis

¿Que es la Glucólisis?

La glucólisis es el proceso de rotura de los hidratos de carbono. El  glucógeno que está almacenado en el músculo o la glucosa que transporta la sangre (una de las fuentes de energía más importante) para crear ATP.

El ATP que proviene de la glucólisis, en principio complementa el sistema de los fosfágenos, pero posteriormente acaba siendo la principal fuente de ATP cuando la actividad muscular es de alta intensidad y dura hasta dos minutos aproximadamente. Ocurre cuando por ejemplo, corremos 700 m. o cuando en un partido de squach mantenemos una serie de bolas seguidas.

En la evolución de glucólisis intervienen muchas enzimas, que se hallan en el citoplasma de las células.  Se llaman sarcoplasma en las células musculares, y controlan un conjunto de reacciones químicas.

Glucólisis rápida y lenta

La evolución de la glucólisis, puede elaborarse de dos modos diferentes: rápida y lenta. Como resultado del destino final del piruvato, la glucólisis rápida denominada glucólisis anaeróbica, y la lenta glucólisis aeróbica. Estas dos expresiones son inexactas al describir estos procesos ya que la glucólisis en sí misma no depende del oxígeno.

El piruvato

Es el producto final de la glucólisis rápida, se convierte en lactato proporcionando energía (ATP) a más velocidad que mediante la glucólisis lenta, durante la cual el piruvato se transporta a la mitocondria donde elaborará energía mediante el sistema oxidativo.

Demanda de energía

Las demandas de energía son las que dentro de la célula controlan el destino de los productos finales.  Si la energía se debe aportar velozmente, como durante el entrenamiento de fuerza, principalmente se usa la glucólisis rápida.

Se activa la glucólisis lenta si la demanda de energía no es alta, como al inicio de una sesión de aeróbic de baja intensidad, y hay suficiente oxígeno en la célula.

El dinucleótido de nicotinamida y adenina reducido (NADH), es otro subproducto relevante que accede al sistema de transmisión de electrones para generar más ATP.

La energía que produce la glucólisis

Produce un beneficio neto de dos moléculas de ATP por cada molécula de glucosa. En cambio si se utiliza glucógeno, la producción neta es de tres moléculas de ATP porque se evita la reacción de fosforilación de la glucosa (añadido de un grupo fosfato), que requiere un ATP.

Regulación de la glucólisis

La glucólisis se estimula por ADP, por el Pi, por el amoníaco y por un ligero descenso del pH, durante una actividad muscular intensa, aunque su estimulo más intenso es el AMP. Los factores que inhiben la glucólisis son un descenso marcado del pH (que puede observarse durante periodos insuficientes de oxigeno) y un aumento de los niveles de ATP de fosfocreatina, de citrato y de ácidos grasos libres, factores que están presentes en estado de reposo.  Otro mecanismo de regulación de la glucólisis es la fosforilación de la glucosa por la hexocinasa. La velocidad de descomposición del glucógeno en glucosa controlada por la fosforilasa también es importante.

El paso limitante de la velocidad es la regulación de cualquier serie de reacciones, la más lenta de la serie.

La actividad de la PFK es un factor importante en la regulación de la velocidad de la glucólisis. Cuando el sistema de energía de los fosfágenos  se activa, estimula la glúcólisis (al estimular la PFK) para contribuir a la producción de energía durante el ejercicio de alta intensidad. También contribuye a estimular PFK el amoniaco producido resultante de la desanimación del AMP o de los aminoácidos.

Lactato en sangre y ácido láctico

La glucólisis rápida se genera mediante periodos de disponibilidad baja de oxigeno en las células musculares y el resultado es la formación de lactato, que se puede convertir en ácido láctico. En ocasiones la fatiga muscular que aparece en la actividad física, se asocia a altas concentraciones de ácido láctico en el tejido muscular. Lo  factible es que la fatiga sea consecuencia por reducción del pH del tejido causada por ácidos de origen distinto.

Cuando el pH disminuye y se vuelve más ácido, inhibe las reacciones glucolíticas e interviene directamente en la contracción muscular. La reducción de los niveles de pH inhiben también la actividad enzimática de los sistemas energéticos de las células. El efecto es una reducción de la energía disponible y de fuerza de la contracción muscular durante la actividad física.

En ocasiones el lactato se usa como sustrato energético en las fibras musculares de tipo I y en las cardíacas. También se utiliza en la gluconeogénesis, proceso formativo de glucosa durante el ejercicio de larga duración y en la recuperación. El aclaramiento del lactato de la sangre señala la capacidad de recuperación de una persona. El lactato se puede aclarar por oxidación en el interior de la fibra muscular en la que se ha creado. También puede ser transportado en la sangre a otras fibras musculares para ser oxidado. A demás el lácteo puede ser transportado en la sangre al hígado donde se convierte en glucosa. Este proceso es conocido con el nombre de ciclo de Cori.

La concentración normal de lactato en la sangre es de 0,5 y 2.2 mmol/l en reposo. Cuando aumenta la intensidad del ejercicio aumenta la producción de lactato según el tipo de fibra. Gollnick , Bayly y Hodgson, determinaron que la concentración de lactato en sangre vuelve a los valores anteriores al ejercicio en la primera hora posterior al mismo.

Personas que efectúan un entrenamiento aeróbico y anaeróbico manifiestan un aclaramiento más rápido del lactato que aquellos que no entrenan. La mayor concentración de lactato en sangre se produce 5 minutos después del ejercicio aproximadamente.

Umbral de lactato

Se denomina umbral de lactato cuando empieza un aumento repentino del lactato en sangre por encima de la concentración basal. Esto en la intensidad relativa del ejercicio. Comienza cuando la captación máxima de oxigeno alcanza el 50% y 60% en casos de personas no entrenadas. Siendo del 70% y 80% en personas entrenadas. En intensidades de ejercicios más altas, se ha observado se produce un segundo aumento del índice de acumulación del lactato. A este factor se le llama inicio de la acumulación de lactato en la sangre. Sucede en general cuando la concentración de lactato en la sangre se aproxima a los 4mmol/I.

En nuestro próximo artículo hablaremos del tercer sistema el oxidativo.

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