Vías Metabólicas Involucradas En La Producción De Energía

I. Introducción:

Energía, según el diccionario de la real academia de la lengua española (2011), refiere que “es la capacidad de realizar un trabajo, con diversas acepciones y definiciones, todas relacionadas con la capacidad para generar o transformar la materia, ponerla en movimiento, cambiarla, es una magnitud, propia de los sistemas físicos. Se manifiesta en dos formas fundamentales: energía potencial y energía cinética, independientemente s de cual sea el fenómeno físico que intervenga en su producción. Como recurso natural, la energía se extrae de diversas fuentes, se transforma y se emplea para distintos fines”.

El hombre necesita energía para su crecimiento, mantenimiento de la temperatura corporal, diversos tipos de trabajo y funciones metabólicas. Esa energía la obtiene a partir de la combustión de nutrientes, principalmente grasa y carbohidratos. También, en casos necesarios, obtiene energía de los esqueletos carbonados de los aminoácidos que forman las proteínas.

El sol es la primera fuente de energía para todo ser vivo en la tierra. Es una enorme bola de fuego que ilumina y da calor, según la distancia a que el sol se encuentre de la tierra.

La energía lumínica proporcionada por el sol es un conjunto de ondas electromagnéticas y un conjunto de radiación ultravioleta, infrarroja y luz visible, de diversa longitud de onda.

II. Problema:

¿Cuales son las vías metabólicas involucradas en la producción de energía?

III. Hipótesis:

Las necesidades energéticas se cubren fundamentalmente a través de los hidratos de carbono y de los lípidos o grasas.

IV. Metodología y métodos:

Mediante el proceso científico el cual consiste en indagar, investigar y comprobar, se realizara el trabajo, donde como herramienta de trabajo se utilizaran diversos medios de investigación tales como libros y el internet como ayudas principales.

V. Resultados:

Se ha visto que el ATP es la fuente inmediata de energía para producir la contracción muscular y se obtiene a través de tres rutas o vías metabólicas, las dos primeras de naturaleza anaeróbica (sin presencia de oxígeno ) y la tercera aeróbica.

1. Sistema de los fosfágenos o vía anaeróbica alactica

2. Glucolisis anaeróbica o vía anaeróbica láctica

3. Vía aeróbica u oxidativa

Sistema de los Fosfágenos ATP – PC:

Es el sistema de aporte energético mas inmediato cuando se inicia una actividad física, se obtiene energía sin necesidad de oxigeno y sin producir sustancias residuales.

La célula muscular al iniciar el trabajo “echa mano” en primer lugar del ATP que se encuentra en el músculo para obtener la energía necesaria para la contracción sin embargo la cantidad de ATP muscular es muy pequeña (5 – 6 milimoles / Kg. músculo fresco) y solo permite realizar un trabajo intenso durante 6 seg. Inmediatamente después el músculo resintetiza el ATP a partir de otro compuesto que está en el músculo llamado Fosfocreatina que pierde el grupo fosfato pasando a Creatina.

La cantidad de Fosfocreatina muscular también es pequeña (16 m moles / Kg. De músculo) y permite aportar E. para mantener el ejercicio hasta 25 ó 30 seg.

Si bien se agotan pronto estas reservas, también se recuperan de forma rápida en el periodo de descanso. Se recupera hasta el 80 – 90 % del valor inicial durante el primer minuto de reposo. (Base del Intervalo).

Glucolisis anaeróbica o vía anaeróbica láctica:

Cuando las reservas de ATP – PC se agotan el músculo re-sintetiza ATP a partir de la glucosa, en un proceso químico de degradación de este azúcar que se denomina Glucolisis. La glucosa que se utiliza inicialmente está dentro del músculo en forma de glucógeno muscular y posteriormente procede del glucógeno hepático o de la existente en el torrente sanguíneo.

Esta ruta metabólica se realiza en el citoplasma, tiene un rendimiento de 2 moléculas de ATP por cada molécula de glucosa y como producto desecho se libera ácido láctico, que se acumula en músculo y sangre provocando una gran fatiga muscular.

Este sistema se utiliza entre los 30 seg. y los 2 – 3 minutos de trabajo intenso.

El acúmulo de Ac láctico resulta limitante para poder continuar con el ejercicio y precisamente una de las adaptaciones fisiológicas al entrenamiento es el aumento de la tolerancia a este compuesto.

Vía Aeróbica u Oxidativa:

Los nutrientes, sobre todo glúcidos y lípidos, las proteínas solo en casos excepcionales se degradan hasta Acetil coenzima A y se introducen en la mitocondria donde se inicia una ruta metabólica en la que es imprescindible la presencia de oxígeno y en la que los nutrientes se descomponen hasta CO2 y H2 O y se obtienen en total 38 moléculas de ATP si el combustible es la glucosa y bastantes mas si se utiliza un ácido graso por ej. 135 ATP si se degrada el ac. palmítico.

La producción de energía mediante esta vía se inicia cuando empieza el ejercicio pero no se completa hasta tres minutos después, aunque puede continuar mientras duren los nutrientes y llegue suficiente oxígeno a las células. Mientras el músculo consume energía la va reponiendo continuamente y se puede mantener el esfuerzo durante mucho tiempo dado que los productos de desecho son completamente inocuos para la célula (CO2 que se elimina por la respiración y Agua que es un componente celular)

Es la vía de aporte energético única para ejercicios prolongados que superen los 3 minutos de duración.

Rendimiento energético de la glucolisis anaeróbica y aeróbica y de la oxidación de los ácidos grasos:

• Por cada mol de Glucógeno (180 gr.) se obtienen 38 ATP. Si analizamos el rendimiento en calorías se observa una perdida energética. Si cada gr. de glucosa oxidado rinde casi 4 calorías como hemos visto la oxidación de los 180 gr. debe generar unas 700 calorías (concretamente genera 686) sin embargo de esta energía atrapamos en forma de ATP unas 300 (38 ATP x 8 calorías) El resto (algo más del 50%) se elimina en forma de calor. (efecto del calentamiento)

• Por cada mol de ac. Palmítico (256 gr.) se obtienen 135 ATP. 2.304 cal. de las cuales algo mas del 50% se disipan en forma de calor.

Aporte energético durante el ejercicio:

Aunque existen tres vías de aporte energético claramente diferenciadas cuando se inicia una actividad física el aporte de

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