Eficiencia del cuerpo humano

Todas las células humanas utilizan ATP para generar energía. El trifosfato de adenosina (ATP) es una molécula portadora de energía que se encuentra en las células de todos los seres vivos. El ATP capta la energía química obtenida de la descomposición de las moléculas de los alimentos y la libera para alimentar otros procesos celulares.

Sin oxígeno y sin lactato. ¿Suena a que esta fuente de energía no es muy sostenible? Pues sí. El cuerpo tiene reservas de ATP para unos 7 segundos. Durante ese breve tiempo es posible rendir al máximo. El cuerpo no necesita transformar los carbohidratos o las grasas en ATP, lo que lleva tiempo, sino que puede acceder directamente a sus reservas de ATP y fosfato. Después, la potencia disminuye considerablemente. Destinado a movimientos rápidos y potentes, el sistema energético anaeróbico aláctico es la fuente de energía esencial para los velocistas y los levantadores de pesas.

No hay oxígeno, sino lactato en su lugar. Durante la carrera final, cuando te quedas sin aliento, te arden las piernas y necesitas dar todo lo que tienes, tu cuerpo está operando por encima del umbral de lactato. Destinado a una actividad intensa, la fuente de energía de este sistema -también llamado sistema glucolítico anaeróbico- es el glucógeno y el lactato.

La grasa como fuente de energía

Sin embargo, la capacidad de su cuerpo para almacenar glucógeno muscular y hepático está limitada a aproximadamente 1.800 a 2.000 calorías de energía, o el combustible suficiente para 90 a 120 minutos de actividad continua y vigorosa. Si alguna vez se ha topado con el muro mientras hacía ejercicio, ya sabe cómo se siente el agotamiento del glucógeno muscular. A medida que nos ejercitamos, nuestras reservas de glucógeno muscular disminuyen continuamente, y la glucosa en sangre desempeña un papel cada vez más importante para satisfacer las demandas de energía del cuerpo. Para hacer frente a esta demanda tan elevada de glucosa, las reservas de glucógeno del hígado se agotan rápidamente. Cuando el hígado se queda sin glucógeno, se produce un “bajón” cuando el nivel de glucosa en sangre desciende demasiado, y la hipoglucemia resultante (bajo nivel de azúcar en sangre) ralentizará aún más el ritmo. Los alimentos que comas o bebas durante el ejercicio y que te aporten hidratos de carbono pueden ayudar a retrasar el agotamiento del glucógeno muscular y evitar la hipoglucemia.

La grasa es la fuente de energía más concentrada del cuerpo, ya que proporciona más del doble de energía potencial que los hidratos de carbono o las proteínas (9 calorías por gramo frente a 4 calorías cada una por gramo). Durante el ejercicio, la grasa almacenada en el cuerpo (en forma de triglicéridos en el tejido adiposo o graso) se descompone en ácidos grasos. Estos ácidos grasos se transportan a través de la sangre a los músculos como combustible. Este proceso se produce con relativa lentitud en comparación con la movilización de los hidratos de carbono como combustible. La grasa también se almacena dentro de las fibras musculares, donde se puede acceder más fácilmente durante el ejercicio. A diferencia de las reservas de glucógeno, que son limitadas, la grasa corporal es una fuente de energía prácticamente ilimitada para los deportistas. Incluso aquellos que están delgados y son malos tienen suficiente grasa almacenada en las fibras musculares y en las células adiposas para suministrar hasta 100.000 calorías, ¡suficientes para más de 100 horas de maratón!

Por qué los glóbulos rojos necesitan glucosa

Los hidratos de carbono son la principal fuente de energía de la dieta humana. La eliminación metabólica de los hidratos de carbono de la dieta es la oxidación directa en varios tejidos, la síntesis de glucógeno (en el hígado y los músculos) y la lipogénesis de novo hepática. Esta última vía no es cuantitativamente importante en el hombre porque, en la mayoría de las condiciones, la tasa de lipogénesis de novo no supera la tasa concomitante de oxidación de lípidos en todo el organismo. Por lo tanto, los hidratos de carbono de la dieta no parecen aumentar el contenido de grasa de un individuo mediante la lipogénesis de novo. La ingesta de hidratos de carbono en la dieta tiene principalmente el efecto de inhibir la oxidación de las grasas, mientras que la oxidación de la glucosa aumenta. Los hidratos de carbono de la dieta están implicados en el control del equilibrio energético porque la regulación de la ingesta de alimentos depende, en parte, de la necesidad de hidratos de carbono del individuo. Dado que existe una necesidad obligatoria de glucosa en varios órganos, como el cerebro, se observa un aumento espontáneo de la ingesta de alimentos cuando la dieta tiene un contenido bajo en carbohidratos y alto en grasas. Por lo tanto, el consejo nutricional actual de aumentar la proporción de energía de los carbohidratos mientras se disminuye la de las grasas en la dieta diaria tiene un fuerte apoyo científico en cuanto a la regulación del balance energético.

Carbohidratos, proteínas y grasas

El cuerpo humano utiliza los hidratos de carbono, las grasas y las proteínas de los alimentos y de las reservas corporales para obtener energía y alimentar la actividad física. Estos nutrientes esenciales son necesarios independientemente de la intensidad de la actividad que se realice. Tanto si estás tumbado leyendo un libro como si corres una maratón, estos macronutrientes son siempre necesarios en el organismo. Sin embargo, para que estos nutrientes se utilicen como combustible para el cuerpo, su energía debe transferirse a la molécula de alta energía conocida como trifosfato de adenosina (ATP). El ATP es la fuente de combustible inmediata del organismo y puede generarse tanto con el metabolismo aeróbico en presencia de oxígeno como con el metabolismo anaeróbico sin presencia de oxígeno. El tipo de metabolismo que se utiliza predominantemente durante la actividad física está determinado por la disponibilidad de oxígeno y por la cantidad de carbohidratos, grasas y proteínas que se utilizan.

El metabolismo anaeróbico se produce en el citosol de las células musculares. Como se ve en la Figura 10.1., se produce una pequeña cantidad de ATP en el citosol sin la presencia de oxígeno. El metabolismo anaeróbico utiliza la glucosa como única fuente de combustible y produce piruvato y ácido láctico. El piruvato puede utilizarse como combustible para el metabolismo aeróbico. El metabolismo aeróbico tiene lugar en las mitocondrias de la célula y puede utilizar carbohidratos, proteínas o grasas como fuentes de combustible. El metabolismo aeróbico es un proceso mucho más lento que el anaeróbico, pero puede producir mucho más ATP y es el proceso por el que se genera la mayor parte del ATP del cuerpo.