Análisis y control del rendimiento deportivo. Atko Viru
de enzima. La segunda posibilidad es el cambio del número de moléculas de enzima. Un cierto número de hormonas puede inducir o inhibir la síntesis de las proteínas enzimáticas cuyo resultado es un aumento o una disminución del número de moléculas de enzima. En muchos casos, las hormonas son capaces de intensificar o suprimir la degradación de las proteínas enzimáticas.
Tabla 2.1
Autorregulación celular y regulación hormonal en el control metabólico
| Autorregulación celular | Regulación hormonal |
| La relación sustrato/producto determina la actividad de las enzimas implicadas la actividad de las enzimas implicadas | Las hormonas dan lugar a• conversión de enzimas inactivas en activas o• Incremento/descenso del índice de la síntesis de moléculas enzimáticas |
| Satisfacción inmediata de las necesidades de las célulasEliminación de cambios pronunciados en el medio celular | Adaptación de los procesos metabólicos a las necesidades reales de las actividades de la vida diaria |
| Importante para el estado de reposo | Importante para una movilización general de los recursos celulares y del organismo |
El efecto de la adrenalina sobre la actividad de la glucógeno fosforilasa en la contracción muscular ha sido demostrado con certeza (Richter et al., 1982; Arnall et al., 1986; Spriet et al., 1988). Obviamente, éste es el mecanismo que permite a los deportistas realizar ejercicios competitivos de corta duración. La movilización de las reservas de glucógeno hepático, los lípidos y los recursos proteicos durante el ejercicio prolongado también se lleva a cabo mediante la acción de las hormonas sobre la actividad enzimática.
La regulación hormonal es necesaria asimismo para realizar las tareas de regulación homeostática durante la actividad muscular. La acción de las hormonas mantiene constantes los niveles de iones y agua en los comportamientos intra y extracelular. La regulación hormonal también mantiene un nivel constante de glucosa en sangre.
Control metabólico nervioso
La producción de hormonas por las glándulas endocrinas está regulada principalmente por los sistemas de retroalimentación (feedback): un elevado nivel de hormonas suprime y un bajo nivel estimula la actividad de los sistemas endocrinos correspondientes. No obstante, la adaptación rápida de los procesos metabólicos requiere una mayor velocidad de interferencia de las hormonas en la autorregulación celular de la que se da como resultado de la regulación de respuesta a la producción de hormonas. Los cambios necesarios de los niveles hormonales y la velocidad a la que deben darse son provocados por la regulación nerviosa de la función endocrina. Los nervios funcionales –cuya excitación provoca cambios en la secreción hormonal– activan directamente algunas de las glándulas endocrinas. Por ejemplo, la excitación del nervio esplénico da como resultado la rápida secreción de adrenalina desde la médula suprarrenal al principio del ejercicio. La actividad de otras glándulas endocrinas se altera mediante un sistema de dos fases: (1) las células neurosecretoras hipotalámicas producen neurohormonas (liberinas o estatinas) que estimulan o inhiben la liberación de hormonas tróficas hipofisarias, y (2) las hormonas tróficas hipofisarias estimulan la actividad de las glándulas endocrinas periféricas.
Adaptación aguda y a largo plazo
Los ejercicios realizados por los deportistas durante las sesiones de entrenamiento provocan adaptaciones que pertenecen al grupo de los procesos de adaptación aguda. Estos procesos son las respuestas de regulación homeostática (figura 2.10), la activación del transporte de oxígeno y el uso de las reservas de energía. Cada ejercicio provoca un incremento de la demanda de oxígeno y la necesidad de eliminar el CO2 producido. En consecuencia, la actividad de los sistemas cardiovascular y respiratorio también debe incrementarse. Cuanto mayor sea la intervención de la glucogenólisis anaeróbica en la resíntesis de ATP, mayor será la necesidad homeostática de evitar el aumento de la concentración de H-. La elevación del metabolismo energético provoca un aumento de la producción de calor que tendrá como consecuencia los correspondientes ajustes de la termorregulación. El aumento de sudoración altera el equilibrio hidroelectrolítico, de manera que, de nuevo y al igual que para mantener los niveles normales de glucemia, será necesaria una respuesta homeostática.
Cuando la intensidad o la duración del ejercicio aumentan por encima de determinados valores umbral, se da una movilización generalizada de recursos energéticos y proteicos (activación del mecanismo de adaptación general) (figura 2.11). La elevada actividad del mecanismo de adaptación general crea las condiciones necesarias para la transición de la adaptación aguda a la adaptación a largo plazo. La acumulación de inductores de la síntesis proteica y el aumento de la cantidad de aminoácidos libres disponibles son factores esenciales.
Figura 2.10. Regulación homeostática.
Los cambios estructurales y funcionales que se desarrollan en un deportista durante períodos prolongados de entrenamiento se expresan en una adaptación a largo plazo, que se basa en la síntesis adaptativa de proteínas. La síntesis adaptativa de proteínas requiere:
• la creación de inductores que actúen sobre el aparato genético celular y provoquen la síntesis específica relacionada de las proteínas implicadas;
• el aporte de «materiales de construcción» para los procesos de síntesis (aminoácidos y precursores para la síntesis de ácido ribonucleico);
• la destrucción de elementos celulares viejos, fisiológicamente agotados, y
• el aporte de energía para los procesos de síntesis.
De todo ello se deduce que será esencial la acumulación de inductores de la síntesis proteica y una mayor reserva de aminoácidos libres. Estos cambios se producen durante los ejercicios de entrenamiento; no obstante, para que se den las condiciones idóneas para la síntesis adaptativa de proteínas, la carga de las sesiones de entrenamiento debe ser lo suficientemente alta como para activar el mecanismo de adaptación general, el cual incluye profundas modificaciones de las funciones endocrinas.
Durante el período de recuperación posterior a las sesiones de entrenamiento o las competiciones, las reservas energéticas del organismo y los recursos proteicos pueden ser ampliamente utilizados para la síntesis adaptativa de enzimas y proteínas estructurales destinadas al restablecimiento de la capacidad funcional de las estructuras celulares (para una revisión, véase Viru, 1996). El crecimiento de las estructuras activas de las células y la mejora de la capacidad funcional que de ello se deriva ocurren como resultado de los procesos de síntesis posteriores al ejercicio.
Figura 2.11. Mecanismo de adaptación general.
Efectos del entrenamiento sobre las reservas metabólicas
La energía se libera inmediatamente para la contracción muscular y para cualquier proceso celular mediante la hidrólisis del ATP. Los recursos de ATP se mantienen a expensas de la rápida degradación de la fosfocreatina y una degradación menos rápida del glucógeno. La vía más voluminosa, pero la más lenta, para la resíntesis de ATP se da a expensas de la energía liberada en la oxidación (fosforilación oxidativa). Las ratas entrenadas mediante ejercicios repetidos de corta duración presentan un incremento del contenido en fosfocreatina, pero no del contenido en ATP, de los músculos esqueléticos. Por otra parte, el efecto del ejercicio continuo sobre la fosfocreatina es más bien modesto (Yakovlev, 1977). Algunos de los estudios de biopsias de seres humanos confirmaron el incremento de las reservas de fosfocreatina y también un mínimo incremento del contenido en ATP de los músculos de las extremidades tras un entrenamiento de resistencia de corta duración (Karlsson et al., 1972) o de gran resistencia (MacDougall et al., 1977). Normalmente,