Metabolism o

Bioenergética y metabolismo

El músculo esquelético se va a satisfacer de las El músculo esquelético se va a satisfacer de las reservas del organismo o de los nutrientes que se reservas del organismo o de los nutrientes que se introducen.introducen.

Lo que nos interesa es que esas reservas se Lo que nos interesa es que esas reservas se transformen en energía mecánica (ATP) en transformen en energía mecánica (ATP) en movimiento, y que no se transformen en calor.movimiento, y que no se transformen en calor.

SISTEMAS ENERGÉTICOS Y METABOLISMO DE LOS FOSFÁGENOS


Gracias al ATP se produce el movimiento, es la Gracias al ATP se produce el movimiento, es la única forma utilizable de energía para la única forma utilizable de energía para la contracción muscular.contracción muscular.

ATP: molécula formada por la unión de una base ATP: molécula formada por la unión de una base nitrogenada (adenina), un monosacárido de 5 nitrogenada (adenina), un monosacárido de 5 carbonos (Ribosa-pentosa) y 3 enlaces fosfatos. carbonos (Ribosa-pentosa) y 3 enlaces fosfatos. Dependiendo de la energía que necesite se Dependiendo de la energía que necesite se rompe 1 ó 2 enlaces.rompe 1 ó 2 enlaces.

ATPATP


Las células necesitan energía para realizar trabajosLas células necesitan energía para realizar trabajosDisponen de mecanismos transformadores de energíaDisponen de mecanismos transformadores de energía


La conversión de energía y la transformación de materia La conversión de energía y la transformación de materia constituyen el metabolismoconstituyen el metabolismo

Tipos de metabolismoTipos de metabolismo Fuente de energía

fototrofo (plantas, algas y algunas bacterias)

quimiotrofo (animales, hongos, protozoos y algunas bacterias) Fuente de carbono

autótrofo (Cl -Cloro) (plantas, algas y algunas bacterias)

heterótrofo (comp. orgánico) (animales, hongos, protozoos y algunas bacterias)

Relación con el oxígenoaerobioanaerobio (fermentativo)

Fuente de nitrógeno (N2)orgánico (animales, hongos, protozoos y algunas bacterias)

inorgánico (NH3 –(amoniaco), NO3-(nitratos), NO2

-(dioxidos)) (plantas, algas y algunas bacterias)

molecular (N2) (algunas bacterias)


El metabolismo es una red de rutas con reacciones acopladas de El metabolismo es una red de rutas con reacciones acopladas de degradación (catabolismo) y síntesis (anabolismo)degradación (catabolismo) y síntesis (anabolismo)


El metabolismo es una red de rutas con reacciones acopladasEl metabolismo es una red de rutas con reacciones acopladas

El acetil CoA y el ciclo de Krebs son los puntos de enlace entre catabolismo y anabolismo


Independientemente de la fuente primaria, los ribonucleótidos Independientemente de la fuente primaria, los ribonucleótidos trifosfato aportan la energía metabólica a las reacciones trifosfato aportan la energía metabólica a las reacciones

biológicasbiológicas


Las rutas catabolicas obtienen energía, las anabólicas la usanLas rutas catabolicas obtienen energía, las anabólicas la usan


El metabolismo es una red de rutas con reacciones acopladasEl metabolismo es una red de rutas con reacciones acopladasEl catabolismo obtiene energía, el anabolismo la usa y es parte El catabolismo obtiene energía, el anabolismo la usa y es parte

de la Glucólisis Anaeróbicade la Glucólisis Anaeróbica

La nicotinamida adenina dinucleótido fosfato (abreviada NADP+ en su forma oxidada y NADPH+ en su forma reducida) es una coenzima que interviene en numerosas vías anabólicas.


Síntesis de ATPSíntesis de ATP


La glucolisis y la respiración aerobia (vía fosforilación oxidativa) La glucolisis y la respiración aerobia (vía fosforilación oxidativa) consigue ATP para reacciones de síntesisconsigue ATP para reacciones de síntesis


El músculo esquelético tiene 3 fuentes de energía:El músculo esquelético tiene 3 fuentes de energía:Sistema anaeróbico aláctico (sistema de los Sistema anaeróbico aláctico (sistema de los

fosfágenos):fosfágenos): formado por la PC y ATP. Ejercicios de formado por la PC y ATP. Ejercicios de gran potencia, es decir, elevadísima intensidad y gran potencia, es decir, elevadísima intensidad y pocos segundos de duración.pocos segundos de duración.

Sistema anaeróbico láctico (glucólisis anaeróbica):Sistema anaeróbico láctico (glucólisis anaeróbica): formado por la glucólisis anaeróbica que produce formado por la glucólisis anaeróbica que produce ácido láctico. Actividades de aproximadamente 60 ácido láctico. Actividades de aproximadamente 60 segundos a la máxima intensidad posible.segundos a la máxima intensidad posible.

Sistema aeróbico u oxidativo:Sistema aeróbico u oxidativo: HC, grasas y proteínas. HC, grasas y proteínas. Actividades de más de 120 seg.Actividades de más de 120 seg.

SISTEMAS ENERGETICOSSISTEMAS ENERGETICOS



HC: glucosa, galactosa, fructosa...HC: glucosa, galactosa, fructosa... La glucosa se absorbe directamente a nivel del intestino delgado por cotransporte La glucosa se absorbe directamente a nivel del intestino delgado por cotransporte

activo Na-glucosa y ayudado de la insulinaactivo Na-glucosa y ayudado de la insulina

GlucosaGlucosa Intestino glucosa glucosa glucosa6P Intestino glucosa glucosa glucosa6P

Posteriormente y en función de las necesidades energéticas del organismo la Posteriormente y en función de las necesidades energéticas del organismo la

glucosa 6P puede:glucosa 6P puede: Reconvertirse en glucosa y salir de la célula hepática hacia otras células del Reconvertirse en glucosa y salir de la célula hepática hacia otras células del

organismo (músculo esquelético)organismo (músculo esquelético) Oxidarse en el ciclo de Krebs y cadenas de electrones para formar el ATP necesario Oxidarse en el ciclo de Krebs y cadenas de electrones para formar el ATP necesario

para mantener la función hepática.para mantener la función hepática. Almacenarse en forma de glucógeno en el hígado.Almacenarse en forma de glucógeno en el hígado. Degradarse en acetil-CoA para la posterior conversión en ácidos grasos.Degradarse en acetil-CoA para la posterior conversión en ácidos grasos.

METABOLISMO DE LOS HIDRATOS DE CARBONO EN EL EJERCICIO


Durante el ejercicio el glucógeno hepático se convierte Durante el ejercicio el glucógeno hepático se convierte en glucosa que pasa a la sangre (glucemia aumenta en glucosa que pasa a la sangre (glucemia aumenta o permanece estable, sólo disminuye en ejercicios o permanece estable, sólo disminuye en ejercicios intensos de muy larga duración)intensos de muy larga duración)

El aporte de glucosa al músculo durante el ejercicio se El aporte de glucosa al músculo durante el ejercicio se realiza principalmente desde el glucógeno hepático realiza principalmente desde el glucógeno hepático (400g.), y en menor medida glucógeno muscular (400g.), y en menor medida glucógeno muscular (100g.)(100g.)

Sólo los hidratos de carbono pueden realizar la Sólo los hidratos de carbono pueden realizar la glucólisis anaeróbica (sin oxígeno)glucólisis anaeróbica (sin oxígeno)

2 enzimas claves (hexoquinasa y fosfatasa)2 enzimas claves (hexoquinasa y fosfatasa)


Son la despensa energética principal del Son la despensa energética principal del organismo. Conforme la duración del ejercicio organismo. Conforme la duración del ejercicio aumenta, aumenta también el protagonismo de aumenta, aumenta también el protagonismo de los lípidos y por lo tanto más glucógeno los lípidos y por lo tanto más glucógeno muscular y hepático ahorramos.muscular y hepático ahorramos.

Los ácidos grasos que se utilizan pueden Los ácidos grasos que se utilizan pueden provenir de varias fuentes: provenir de varias fuentes: ácidos grasos libres ácidos grasos libres (adipocitos), lipoproteinas circulantes o (adipocitos), lipoproteinas circulantes o triglicéridos almacenados en la célula muscular.triglicéridos almacenados en la célula muscular.

METABOLISMO DE LOS LÍPIDOS


TriglicéridosTriglicéridos: es un almacén de ácidos grasos (unión de : es un almacén de ácidos grasos (unión de glicerol+ácidos grasos). Las catecolaminas y la GH son las glicerol+ácidos grasos). Las catecolaminas y la GH son las principales responsables en el inicio de la glucólisis estimulando a principales responsables en el inicio de la glucólisis estimulando a la lipasa hormona sensible que descompondrá los triglicéridos.la lipasa hormona sensible que descompondrá los triglicéridos.

*El Glicerol va al ciclo de la neoglucogénesis. *El Glicerol va al ciclo de la neoglucogénesis. Glicerol+alanina+lactato=glucógeno.Glicerol+alanina+lactato=glucógeno.

Glicerol y ácidos grasos pasan a la sangre donde se une al Glicerol y ácidos grasos pasan a la sangre donde se une al transportador albúminatransportador albúmina

De la sangre los ácidos grasos pasan al músculo donde se unirá a De la sangre los ácidos grasos pasan al músculo donde se unirá a CoA, formando acil-CoACoA, formando acil-CoA


El acil-CoA debe entrar en la doble membrana de la El acil-CoA debe entrar en la doble membrana de la mitocondria para su oxigenación, ayudado por la mitocondria para su oxigenación, ayudado por la enzima de la carnitina (carnitín-translocasa), enzima de la carnitina (carnitín-translocasa), convirtiéndose primero en acil-carnitina y convirtiéndose primero en acil-carnitina y posteriormente nuevamente acil-CoA que será posteriormente nuevamente acil-CoA que será oxidado por ß- oxidación convirtiéndose en acetil-oxidado por ß- oxidación convirtiéndose en acetil-CoA para que pueda entrar en el ciclo de Krebs.CoA para que pueda entrar en el ciclo de Krebs.


El entrenamiento de resistencia produce un aumento El entrenamiento de resistencia produce un aumento de la enzima lipasa hormona sensible (en un de la enzima lipasa hormona sensible (en un entrenado, la actividad de la enzima es de un 70% +). entrenado, la actividad de la enzima es de un 70% +). También tienen más mitocondrias.También tienen más mitocondrias.

Los ácidos grasos son principalmente activados en Los ácidos grasos son principalmente activados en las fibras tipo I. Estas fibras se van a reclutar cuando las fibras tipo I. Estas fibras se van a reclutar cuando el ejercicio sea moderado con lo cual se va a activar el ejercicio sea moderado con lo cual se va a activar esta vía.esta vía.

Los productos de degradación de los ácidos grasos Los productos de degradación de los ácidos grasos (cuerpos cetónicos) también se utilizan. Se utilizan (cuerpos cetónicos) también se utilizan. Se utilizan en una proporción muy pequeña, pero las personas en una proporción muy pequeña, pero las personas entrenadas en resistencia cuando se les acaba todo entrenadas en resistencia cuando se les acaba todo son capaces de utilizarlos como fuente energética.son capaces de utilizarlos como fuente energética.


Durante muchos años se ha creído que no actuaban Durante muchos años se ha creído que no actuaban como productoras de energía. En los últimos como productoras de energía. En los últimos años son consideradas como productoras de E años son consideradas como productoras de E en ejercicios muy prolongados. Representan del en ejercicios muy prolongados. Representan del 3 al 18% de la energía total. En ejercicios de 3 al 18% de la energía total. En ejercicios de menos de 1 hora son intranscendentes. Tienen menos de 1 hora son intranscendentes. Tienen que ser ejercicios muy prolongados en los que que ser ejercicios muy prolongados en los que cuando se empieza a utilizar proteínas empiezan cuando se empieza a utilizar proteínas empiezan a aumentar los aa alanina, leucina y urea a aumentar los aa alanina, leucina y urea (excretada por riñón)(excretada por riñón)

METABOLISMO DE LAS PROTEÍNASMETABOLISMO DE LAS PROTEÍNAS


Cuando el ejercicio físico se prolonga en el tiempo el Cuando el ejercicio físico se prolonga en el tiempo el catabolismo de las proteínas se puede poner en marcha catabolismo de las proteínas se puede poner en marcha mediante la aparición en sangre de:mediante la aparición en sangre de:

A) Producción de amonioA) Producción de amonioB) Producción de ureaB) Producción de ureaC) Oxidación de aminoácidosC) Oxidación de aminoácidos

A) Se relaciona con la intensidad del ejercicio. La A) Se relaciona con la intensidad del ejercicio. La producción de amonio es mayor cuando se utiliza más producción de amonio es mayor cuando se utiliza más ATP del que se produce.ATP del que se produce.

B) La producción de urea aumenta durante esfuerzos de B) La producción de urea aumenta durante esfuerzos de larga duración. El ciclo de la urea es capaz de aclarar de larga duración. El ciclo de la urea es capaz de aclarar de la sangre el amoniaco y otros compuestos.la sangre el amoniaco y otros compuestos.

C) Es muy difícil comprobar realmente la oxidación de los C) Es muy difícil comprobar realmente la oxidación de los aminoácidos como aporte energético a los procesos aminoácidos como aporte energético a los procesos metabólicos que se desarrollan durante el ejercicio físico.metabólicos que se desarrollan durante el ejercicio físico.


INTERACCIÓN DE LOS SISTEMAS ENERGÉTICOS DURANTE EL EJERCICIO

Intensidad del ejercicio: al aumentar la intensidad del ejercicio, aumenta la contribución de los hidratos de carbono. Intensidades superiores al 75% del VO2 máx es fundamental la utilización de los hidratos de carbono. A un 50% utilizó más los lípidos. Duración: Conforme aumento la duración del ejercicio la intensidad decrece y las grasas harían su contribución principal. Si aumenta mucho el tiempo utilizaríamos proteínas. Condición física: conforme se está más adaptado al entrenamiento, se aumenta la utilización de los ácidos grasos y se preserva el glucógeno, lo que puede conllevar a ayudar a retrasar la fatiga


Niveles de hidratos de carbono preejercicio:Niveles de hidratos de carbono preejercicio: si yo si yo parto con depósitos llenos de glucógeno hepático y parto con depósitos llenos de glucógeno hepático y muscular, se retrasa la aparición de la fatiga. A un muscular, se retrasa la aparición de la fatiga. A un ritmo de maratón tendríamos glucógeno para 2 horas.ritmo de maratón tendríamos glucógeno para 2 horas.

Última comida preejercicio:Última comida preejercicio: es importante realizar una es importante realizar una comida comida 2 horas2 horas antes del ejercicio rica en hidratos de antes del ejercicio rica en hidratos de carbono. carbono.

Tª ambiental:Tª ambiental: la tasa de utilización de glucógeno la tasa de utilización de glucógeno muscular es mayor ante temperaturas elevadasmuscular es mayor ante temperaturas elevadas

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