Tratado de natación. José Mª Cancela Carral
Figura 2.2.
Regulación de la glucosa sanguínea(www.educa.aragob.es, 2006).
2.3. Grasas
Suministran energía para reemplazar el ATP durante el entrenamiento.
2.3.1. Ventajas
Contribuyen al suministro de energía durante las sesiones de entrenamiento prolongado y las competiciones de natación de larga distancia.
Un incremento del metabolismo de las grasas reducirá día a día la utilización del glucógeno muscular de forma que los nadadores podrán entrenar dos veces al día durante varios días con un promedio de intensidad más elevado.
2.3.2. Inconvenientes
La liberación de energía de las grasas es un proceso lento que no puede reemplazar el ATP con la rapidez suficiente para mantener ni siquiera un ritmo moderado.
Figura 2.3.
Grasas(Herrera, 1991).
Sólo pueden ser metabolizadas aeróbicamente. La energía procedente de las grasas puede complementar, pero no reemplazar, el glucógeno como fuente para reciclar ATP durante el entrenamiento.
2.4. Proteínas
Son los elementos estructurales básicos de los músculos. Su función es facilitar la reparación de los tejidos e intervienen en el control del nivel ácido de las fibras musculares, sirviendo de amortiguadores frente a ácidos producidos durante actividades altamente anaeróbicas.
2.4.1. Ventajas
Donan energía para el reciclaje del ATP.
2.4.2. Inconvenientes
La liberación de la energía de las proteínas es un proceso lento, poco económico para el reciclaje del ATP.
Figura 2.4.
Proteínas(Herrera, 1991).
3. FASES DEL METABOLISMO DE LA ENERGÍA
Conviene recordar el significado del concepto metabolismo antes de estudiar las fases en las que puede ser dividido. El metabolismo es el proceso de almacenar y liberar energía procedente de nutrientes químicos. Las dos mayores categorías del metabolismo son el aeróbico y el anaeróbico. Las dos fases del metabolismo operan desde el primer momento del ejercicio. La única diferencia está en la relativa contribución de cada fase, contribución que depende de la velocidad y distancia a nadar.
3.1. Fase anaeróbica
Esta fase del proceso metabólico se refiere al reciclado rápido de ATP a través de la rotura de la PC (fosfocreatina). Cuando un impulso nervioso estimula una fibra muscular para contraerse, los filamentos proteínicos de esta fibra, la miosina y la actina, se combinan. Éstos activan una enzima, la ATPasa. Esta enzima, con el agua, provoca que una de las uniones de fosfato se separe de la molécula de ATP. En el proceso, la energía química de la unión del fosfato es liberada y convertida en parte de energía mecánica que puede ser utilizada por la fibra muscular para realizar el trabajo de la contracción. Este proceso es muy rápido y no limita la fuerza que el nadador pueda emplear. La cantidad de fuerza se regula por el número de fibras que se contraen al mismo tiempo en el músculo. Cuando el ATP libera energía de la contracción muscular, también pierde una de sus moléculas de fosfato. La sustancia que queda después de la rotura del ATP se llama difosfato de adenosina, pues ahora contiene dos moléculas de fosfato. La sustancia producida, ADP, debe ser reciclada en ATP rápidamente para que el ejercicio continúe. Es necesario recordar que sólo existe suficiente ATP en los músculos para unos pocos segundos. El ATP puede ser reemplazado tan rápidamente por la rotura de la PC que ni la frecuencia ni la fuerza de contracción muscular se ven reducidas. El fosfato y la energía se combinan con ADP para reemplazar la molécula que se perdió, y así puede formarse una nueva molécula de ATP. Después de 10 ó 15 segundos, cuando las reservas de fosfato de creatina se agotan, el proceso metabólico aeróbico y anaeróbico pasan a ser la principal fuente para reemplazar el ATP.
En muchos casos, el proceso empieza con la conversión del glucógeno en glucosa. Después de esta fase inicial, el metabolismo de la glucosa sigue a través de otros diez pasos para terminar formando ácido pirúvico. Todas estas reacciones tienen lugar en el citoplasma de las células musculares y no requieren oxígeno. Durante el metabolismo de la glucosa se liberan también iones de hidrógeno. Cuando el ácido pirúvico y los iones de hidrógeno se combinan, forman el ácido láctico. El ácido láctico es un proceso intermedio de la glucosa y se produce cuando alguno de los productos de ese proceso no se metabolizan aeróbicamente. Es decir, que es el producto final de la fase anaeróbica del metabolismo de acumulación de ácido láctico en los músculos. Una forma de atrasar la fatiga es produciendo menos ácido láctico. El pH es una medida de equilibrio entre la acidez y la alcalinidad de los fluidos.
Figura 2.5.
Fase anaeróbica.
3.2. Fase aeróbica
Esta fase se refiere a los últimos pasos en el metabolismo del glucógeno, terminada la producción de CO2 y H2O. El único lugar donde el metabolismo aeróbico puede ocurrir es en la mitocondria de la célula. Las mitocondrias deben tener oxígeno para realizar su función. El oxígeno es transportado por la mioglobina, sustancia proteínica localizada en el citoplasma de la célula.
El metabolismo aeróbico consta de dos fases: el ciclo de Krebs y la cadena de transporte de electrones.
3.2.1. Ciclo de Krebs
El ácido pirúvico se metaboliza en CO2 en el ciclo de Krebs. Parte del ácido pirúvico que se formó durante el metabolismo anaeróbico se prepara para entrar en esta subfase uniéndose a la coenzima A (ácido acético) para formar la acetilcoenzima A, la cual entrará en el ciclo de Krebs donde será metabolizada en CO2 y H2O. La acetilcoenzima A se une al ácido oxaloacético para formar ácido cítrico. El restante ácido oxaloacético vuelve al punto de partida donde se une a más acetil-CoA para empezar el ciclo otra vez.
Figura 2.6.
Ciclo de Krebs(Mathews y Van Holde, 2002).
3.2.2 Cadena de transporte de electrones
Los iones de hidrógeno se metabolizan en H2O en la cadena de transporte de electrones. Estos iones deben ser eliminados si se quiere atrasar la aparición de la fatiga. Es importante eliminar tantos iones de hidrógeno como sea posible durante el ejercicio para que no se combinen con ácido pirúvico para formar ácido láctico y bajar el pH muscular. En este proceso, los iones de hidrógeno se preparan para entrar en la cadena de transporte combinándose con la enzima NAD (nicotinamida adenina dinucleótica), para formar NADH, así como con la coenzima FAD (flavina adenina dinucleótica), formando FADH en el proceso. La energía conectada a los iones de hidrógeno es liberada de los electrones en varios puntos de la cadena, y se unen al ADP para formar ATP. El hidrógeno restante se combina con oxígeno para formar agua. Aproximadamente el 90% del ATP reciclado toma parte en la cadena de transporte de electrones.
El oxígeno es el último elemento que acepta el hidrógeno en la cadena de transporte de electrones. Además, es el responsable de regular la cantidad de energía liberada en el metabolismo aeróbico. Cuando no hay oxígeno disponible en cantidades para el ejercicio, el proceso del metabolismo aeróbico retrocede para que la velocidad de entrada del ácido