Bioenergética

BIOENERGETICA

La Bioenergética es la parte de la biología muy relacionada con la física, que se encarga del estudio de los procesos de adsorción, transformación y entrega de energía en los sistemas biológicos. En general, la Bioenergética se relaciona con la Termodinámica, en particular con el tema de la Energía Libre, en especial la Energía Libre de Gibbs. Los cambios en la energía libre de Gibbs ΔG nos dan una cuantificación de la factibilidad energética de una reacción química y pueden proveer de una predicción de si la reacción podrá suceder o no. Como una característica general de La Bioenergética, esta solo se interesa por los estados energéticos inicial y final de los componentes de una reacción química, los tiempos necesarios para que el cambio químico se lleve a cabo en general se desprecian. Un objetivo general de la Bioenergética, es predecir si ciertos procesos son posibles o no; en general, la cinética cuantifica qué tan rápido ocurre la reacción química.

Sistema y Niveles

Sistemas de transferencia de energía a ATP

Las células generan ATP mediante 3 métodos:

1. Sistema (ATP - PC) adenosín trifosfato y fosfocreatina.

(Anaeróbico Aláctico)

2. Sistema Glucolítico

(Anaeróbico Láctico)

3. Sistema Oxidativo

(Sistema Aeróbico)

UTILIZACIÓN DE LOS SISTEMAS ENERGÉTICOS DURANTE EL EJERCICIO

Ésto depende de:

1. La intensidad y duración de la actividad.

2. Nivel de entrenamiento del atleta.

3. Alimentación.

Ciclo de Krebs

El ciclo de Krebs (conocido también como ciclo de los ácidos tricarboxílicos o ciclo del ácido cítrico) es un ciclo metabólico de importancia fundamental en todas las células que utilizan oxígeno durante el proceso de respiración celular. En estos organismos aeróbicos, el ciclo de Krebs es el anillo de conjunción de las rutas metabólicas responsables de la degradación y desasimilación de los carbohidratos, las grasas y las proteínas en anhídrido carbónico y agua, con la formación de energía química.

El ciclo de Krebs es una ruta metabólica anfibólica, ya que participa tanto en procesos catabólicos como anabólicos. Este ciclo proporciona muchos precursores para la producción de algunos aminoácidos, como por ejemplo el cetoglutarato y el oxalacetato, así como otras moléculas fundamentales para la célula.

El ciclo toma su nombre en honor del científico anglo-alemán Hans Adolf Krebs, que propuso en 1937 los elementos clave de la ruta metabólica. Por este descubrimiento recibió en 1953 el Premio Nobel de Medicina.

Continuum energético

El concepto de continuum energético es un concepto que vincula la forma en que se suministra el ATP, es decir, la forma de participación de los distintos sistemas energéticos y el tipo de actividad física que se realiza. Cualquier sea el tipo de actividad física que se realice el costo energético estará dado por la magnitud del ejercicio más no tanto por la intensidad o velocidad del mismo. Por ejemplo, si un atleta corre 1.000 metros en tres minutos o los recorre en cinco minutos, utiliza la misma cantidad de ATP. Lo que varía es la velocidad con que se gasta el ATP. En el primer caso se necesita ATP a una mayor velocidad que en el segundo caso; por lo tanto, si la cantidad total de ATP requerida es la misma en ambos casos, la velocidad con que éste es requerido indicará el sistema energético participante. De esta forma existe una relación entre la distancia recorrida, la velocidad del recorrido, y el sistema energético participante. A medida que aumenta la distancia de la prueba disminuye la velocidad de la misma y el sistema energético utilizado se desplaza del sistema de fosfágeno al de ácido láctico y al aeróbico.

Existe por lo tanto un continuum energético que tiene en un extremo actividades físicas breves pero de gran intensidad, en las cuales el sistema de fosfágeno aporta la mayor parte del ATP; en el otro extremo se encuentran las actividades de larga duración e intensidades bajas suplidas casi exclusivamente por el sistema aeróbico. En el centro de este continuum se encuentran las actividades físicas que dependen en gran medida del sistema de ácido láctico para la obtención de energía; aquí se encuentran ubicadas las actividades físicas que requieren una combinación del metabolismo aeróbico y anaeróbico.

Debido a la gran cantidad de actividades deportivas, cada una de las cuales requiere habilidades y destrezas particulares, resulta muy difícil examinar cada actividad deportiva en particular para determinar el sistema energético participante. Por esta razón se ha desarrollado una escala denominada escala del continuum energético que utiliza el tiempo como común denominador para clasificar las actividades. El tiempo se define como el período necesario para realizar actos que requieren pericia, o para completar el juego o la prueba determinada.

En la figura 2.1 se puede observar la escala del continuum energético (Puig, 1988).

Figura 2.1. Escala del continuum energético.

La figura de la escala del continuum energético presenta en el centro dos columnas de números encerrados en dos rectángulos encabezados por las palabras aeróbico y anaeróbico. Estos números representan valores porcentuales de participación de los sistemas aeróbico y anaeróbico en diferentes actividades físicas. En los extremos izquierdo y derecho de la figura están listadas una serie de actividades físicas. Por ejemplo, en el extremo superior derecho está levantamiento de pesas y en el extremo superior derecho aparece 100 metros planos. De acuerdo a la figura podemos observar que la participación del sistema aeróbico en el levantamiento de pesas es prácticamente 0%, mientras que la participación del sistema anaeróbico es de aproximadamente el 100%; así mismo, se puede apreciar que la participación del

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