Produccion De Energia

1. PRODUCCIÓN DE ENERGÍA.

Los músculos tienen la capacidad de generar la energía necesaria para su contracción, la misma es la producida por los alimentos que ingerimos (carbohidratos, grasas y proteínas). Al ser descompuestas por el cuerpo, estos substratos energéticos, producen niveles bajos de energía, inadecuados para la actividad muscular, las células convierten estas fuentes de baja energía en un compuesto de alta energía llamado adenosina trifosfato (ATP).

Los músculos tienen cuatro posibles fuentes de ATP:

• La almacenada dentro del músculo (es muy pequeña).

• La generada de otro compuesto fosfatado (ej.: sistema ATP-fosfocreatina [ATP-PCr].)

• El ATP producido por la descomposición del glucógeno (hidratos de carbono almacenados en el músculo) muscular (sistema glucolítico)

• El ATP generado con la ayuda de oxígeno (sistema oxidativo)

La fosfocreatina (PCr) está presente en las fibras musculares, pero a diferencia del ATP, el PCr no se utiliza directamente para suministrar energía a las células, en cambio, se utiliza para reconstruir la molécula de ATP. Durante el esfuerzo físico tanto el ATP como el PCr son insuficientes e incapaces de proveer la energía durante tiempos prolongados.

 PRODUCCION DE NUTRIENTES

Todos los nutrientes, grasa, CHO y proteínas puede transferir su energía a la forma de ATP. El ATP está presente en pequeñas cantidades todo el tiempo y en todos los tejidos del cuerpo y puede dar al cuerpo energía instantánea. En los músculos el ATP provee la energía química para la contracción muscular, cuando la molécula de ATP se divide o se parte, su energía es cedida y es allí que la célula muscular toma parte de esa energía para hacer el movimiento. Sin embargo mucho más energía se va, se pierde como calor, por eso nos calentamos y sudamos cuando hacemos ejercicios y otras cosas.

• Existen 3 sistemas de producción de ATP:

1) ATP-PC Anaeróbico, sin oxigeno Muy baja producción de ATP Rápido y muy sencillo

2) Glucólisis Anaeróbica Anaeróbico, sin oxigeno Baja producción de ATP Sencillo

3) Oxidativo (glucólisis Aeróbico, requiere oxígeno Alta producción de ATP Complejo

1) Sistema Atp-Pc:

El ATP se forma rápidamente a través de otro componente energético que también está almacenado en el músculo y se denominada fosfocreatina o PC (llamada también fosfato de creatina). A diferencia del ATP, la energía liberada por la descomposición del PC no se usa directamente para realizar trabajo celular. En vez de esto, reconstruye el ATP para mantener un suministro relativamente constante.

La liberación de energía por parte del PC es facilitada por la enzima creatinkinasa (CK), que actúa sobre el PC para separar el Pi de la creatina. La energía liberada puede usarse entonces para unir Pi a una molécula de ADP, formando ATP. En la figura N° 03, se representa este proceso. Con este sistema, cuando la energía es liberada por el ATP mediante la división de un grupo fosfato, nuestras células pueden evitar el agotamiento del ATP reduciendo PC, proporcionando energía para formar más ATP.

Este proceso es rápido y puede llevarse a cabo sin ninguna estructura especial dentro de la célula. Aunque puede ocurrir en presencia del oxígeno, este proceso no lo requiere, por lo cual se dice que el sistema ATP-PC es anaeróbico.

Durante los primeros pocos segundos de actividad muscular intensa, como puede ser el sprint, el ATP se mantiene a un nivel relativamente uniforme, pero el nivel de PC declina de forma constante cuando se usa el compuesto para reponer el ATP agotado. Cuando se llega al agotamiento, no obstante, tanto el nivel de ATP como el de PC son muy bajo, y no pueden proporcionar energía para más contracciones y relajaciones.

Los esfuerzos que caracterizan este sistema de producción de energía son los que se ejecutan a máxima intensidad en un período muy corto (10 segundos o menos). También se denomina inmediato. Este sistema es de gran valor en distancias cortas.

Sin embargo, es necesario tener en cuenta que en los músculos sólo se pueden almacenar pequeñas cantidades de ATP y PC, entre ambos compuestos en su conjunto, si la intensidad de trabajo es muy grande, el esfuerzo sólo podría mantenerse durante un tiempo no superior a 30 segundos, ya que las fuentes energéticas quedarían agotadas. Más allá de este punto, los músculos deben depender de otros procesos para la formación de ATP: la combustión de ácido láctico y oxidativa de combustibles.

2) Sistema Glucolítico:

Este método se lleva a cabo mediante la glucolisis (gluco, lisis=descomposición) realizada por las enzimas glucolíticas. Para que la glucosa ó el glucógeno (proveniente del hígado y de los músculos) puedan usarse para generar energía, debe convertirse primero en un compuesto llamado glucosa-6-fosfato; para llevar a cabo este proceso, se utiliza ATP. Todas las enzimas que descomponen el glucógeno en acido pirúvico operan dentro del citoplasma de las células.

Al final del proceso, la glucolisis produce acido pirúvico, que, cuando no interviene oxigeno, se convierte en ácido láctico. El acido láctico inhibe a las enzimas glucolíticas por lo que inhibe la descomposición del glucógeno.

La ganancia neta es de 3 moles de ATP por cada mol de glucógeno, y de 2 moles por cada mol de glucosa.

3) Sistema Oxidativo:

Este sistema conlleva la descomposición de los combustibles con la ayuda del oxigeno, conociéndose con el nombre de respiración celular. La oxidación trae consigo la glucolisis (en HC) ó la betaoxidación (lípidos), el ciclo de Krebs y la cadena de transporte de electrones. La producción oxidativa de ATP se realiza dentro de las mitocondrias.

El sistema final de producción de energía celular es el sistema oxidativo. Éste es el más complejo de los tres sistemas energéticos, El proceso mediante el cual el cuerpo descompone combustibles con la ayuda de oxígeno para generar energía se llama respiración celular.

Dado que se emplea oxígeno, éste es un proceso aeróbico. Esta producción oxidativa de ATP se produce dentro de organismos especiales de la célula: las mitocondrias. En los músculos, son adyacentes a las miofibrillas y se hallan también distribuidas por el sarcoplasma.

Los músculos necesitan un aporte constante de energía para producir continuamente la fuerza necesaria durante las actividades de larga duración.

A diferencia de la producción anaeróbica de ATP, el sistema oxidativo produce una tremenda cantidad de energía, por lo que el metabolismo aeróbico es el método principal de producción de energía durante las pruebas de resistencia. Esto impone considerables demandas a la capacidad del cuerpo para liberar oxígeno es los músculos activos.

 SISTEMAS ENERGÉTICOS

La obtención de energía del cuerpo humano se da principalmente por los alimentos, estos nos suministran, hidratos de carbono, proteínas, grasas, minerales, vitaminas y agua, entre otros. Esto, nos proporciona la energía suficiente para desarrollar diversas funciones mediante transformaciones de la energía; También, cabe señalar que el oxigeno que respiramos es otra fuente de la obtención de energía.

Para la producción de energía, el organismo transforma los alimentos y el oxigeno a una molécula orgánica esencial y única para la producción de la energía en nuestro organismo, llamada ATP (adenosín-trifosfato),”cuando se produce la degradación o catabolismo de los nutrientes se libera energía que se trasforma en ATP, el cual es utilizado por el musculo para realizar sus funciones entre ellas la contracción muscular.

2. SISTEMAS ENERGETICOS INVOLUCRADOS EN LA PRDUCCIÓN DE ATP

 Sistema Fosfágenos Atp-Pc.

En este sistema, un fosfato inorgánico (Pi) es separado de la fosfocreatina (PC) a través de la acción de la enzima creatincinasa. El Pi puede combinarse entonces con disfosfato de adrenosina (ADP) para formar ATP. Estas reacciones se producen en ausencia de oxigeno y su principal función es mantener estables los niveles de ATP muscular.

La producción de energía es de 1 mol de ATP por cada mol de fosfocreatina.

 Sistema Glucolitico (Anaeróbico Láctico)

Participa en los procesos de glucólisis, a través la glucosa o el glucógeno son transformados en ácido piruvico mediante las enzimas glucolíticas. En este sistema, 1 mol de glucosa produce 3 moles de ATP.

3. PRODUCCION DE ATP POR VIAS AEROBICAS Y ANAEROBICAS

 Sistema Anaeróbico:

Durante los primeros minutos de ejercicio y cuando la intensidad del trabajo muscular es grande, el cuerpo es incapaz de proveer suficiente O2 para regenerar el ATP necesario. Para compensar esta situación tanto el sistema de ATP-PCr como el de energía glucolítica generan ATP sin la ayuda de oxígeno, proceso que se denomina metabolismo anaeróbico.

El elevado nivel de ácido láctico en las fibras como resultado de este proceso inhibe la posterior descomposición de glucógeno y puede interferir en el proceso de contracción muscular. Los cristales de ácido láctico se acumulan en el músculo y son los causantes de las agujetas.

En presencia de O2 la vía aeróbica de producción de energía puede generar 13 veces más ATP que la vía glucolítica.

 El Sistema Aeróbico:

La producción anaeróbica

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