| Ciertos factores específicos
determinan la utilización de las grasas como sustrato energético
durante el entrenamiento físico y competencia deportiva. Estos determinantes
pueden ser la intensidad o duración del ejercicio, la disponibilidad
de las ácidos grasos libres, el nivel inicial aeróbico del
participante, y la ingesta a largo plazo de un regimen dietético
alto en grasas.
La Duración e Intensidad del
Ejercicio
Conforme la intensidad del
ejercicio disminuya y la duración de la actividad aumente, la importancia
de las grasas como combustible metabólico para la contracción
de los músculos esqueléticos, incrementa.
Similar a los hidratos de
carbono, la manera más común para determinar la contribución
relativa de las grasas dutrante el ejercico es mediante el cociente
respiratorio (CR). Por ejemplo, un CR
de 0.85 indica que 50% de los combustibles metabólicos empleados
provienen de las grasas (véase Tabla 1):
Tabla 1
Contribución de las Grasas según su Duración, Intensidad
y Cociente Respiratorio
CONTRIBUCIÓN
OXIDATIVA
DE LAS GRASAS
(%) |
COCIENTE
RESPIRATORIO |
DURACIÓN
(Horas) |
INTENSIDAD
( VO2máx) |
| 40% Grasas Oxidadas |
|
1 hora |
40% |
| 50% Grasas Oxidadas |
0.85 |
Prolongado |
|
| 70% Grasas Oxidadas |
|
4 horas |
40% |
| 90% Grasas Oxidadas |
|
6 horas |
|
Adaptado de Gollnick, P. D. (1988). Energy metabolism and prolonged exercise.
En: D. R. Lamb & R. Murray (Eds.).
Perspectives in Exercise Science
and Sports Medicine: Prolonged Exercise. (Vol 1, p. 27). Indianapolis,
IN: Benchmark Press, Inc.
La Disponibilidad de los Acidos Grasos
Libres en el Plasma Sanguíneo
Los almacenes de triglicéridos
en el tejido adiposo y músculos esqueléticos representan
las fuentes principales de los ácidos grasos libres.
Importancia de los
ácidos grasos libres en la sangre durante el ejercicio.
Durante un ejercicio prolongado
de moderada intensidad estos ácidos grasos libres contenidos en
la sangre representan una fuente importante de combustible para la producción
de ATP (energía) por el sistema de oxígeno (metabolismo aeróbico).
Altos niveles de ácidos grasos libres séricos permiten una
mayor utilización y oxidación muscular los ácidos
grasos disueltos en la sangre. Eventuelmente, esto resulta en un ahorro
del glucógeno muscular, lo cual conduce un mejor rendimiento deportivo.
Desventaja de los ácidos
grasos libres como combustible metabólico.
El proceso de transporte
hacia los músculos activos no es lo suficientemente rápido
para que los ácidos grasos libres puedan ser utilizados como la
fuente de energía principal para las fibras/células musculares
durante ejercicios vigorosos (prolongados y de alta internsidad).
Factores que determinan
la concentración de ácidos grasos libres en la sangre.
La cantidad de ácidos
grasos plasmáticos depende de una serie de condiciones. Los posibles
determinates son la estimulación del sistema nervioso simpático;
la concentración de catecolaminas, hormonas, lactato y drogas en
la sangre, el transporte/utilización de los ácidos grasos
libres por los músculos activos, y la ingesta de cafeína.
Algunos de estos factores estimulan directa o indirectamenmte la lipólisis
(degradación) del tejidos adiposo (los triglicéridos). Este
tipo de respuesta eleva los niveles de ácidos grasos libres en la
sangre. Según se discutió en párrafos anteriores,
para los atletas que participan en eventos de alta intensidad y prolongados,
altas concentraciones de ácidos grasos libres en la sangre producen
un efecto de ahorro sobre las reservas musculares de glucógeno.
En teoría, esto podría mejorar la ejecutoria de la competencia.
Estimulación del Sistema Nervioso Simpático
Según ocurre comunmente
durante un ejercicio de baja intensidad y prolongado, el incremento en
la actividad del sistema nervioso simpático (y el aumento en los
beta-agonistas) provoca la lipólsis (hidrólisos o degradación/catabolismo
de los triglicéridos) en el tejido adiposo. Como resultado,
se movilizan las grasas hacia la sangre, i.e., aumentan las concentraciones
de ácidos grasos séricos.
Concentración de Catecolaminas/Hormonas Adrenérgicas
en la Sangre
Uno de los efectos que posee
la epinefrina (o adrenalina) en el cuerpo es
precisamente la lipólisis del tejidos adiposo. La epinefrina puede
ser liberada de la médula adrenal o de los terminales nerviosas
adrenérgicos del sistema nervioso simpático. Según
fue explicado previamente, la lipólisis de las células grasas
ocasionan un incremento en los ácidos grasos libres en la sangre.
Concentración de Insulina en la Sangre
El aumento de la insulina
plasmática induce a una reducción en la inhibición
de la lipólisis del tejido adiposo. Como resultado de esta respuesta,
se observa un marcado catabolismo o lipólisis de los adipocitos,
lo cual eventualmente produce una mayor concentración de ácidos
grasos libres séricos.
Concentración de Ácido Láctico en la Sangre
Altos niveles de lactato
sérico ocasiona una disminución en la liberación de
ácidos grasos libres del tejido adiposo.
Hormonas y Drogas
Estudios científicos
han encontrado que las hormonas de crecimiento inducen un
aumento en la síntesis de proteína. Este efecto facilita
la acción de las catecolaminas. Como ya se sabe, las
catecolanminas estimulan a la lipólisis y el aumento en la concentración
de ácidos grasos libres en la sangre. Un efecto similar produce
la heparina. En una investigacion particular, se alimentaron
ratas con aceite de maíz luego de una inyección de heparina.
Los análisis sanguíneos de las ratas revelaron altas concentraciones
de ácidos grasos. Los autores de este estudio concluyeron que la
heparina estímulo a la enzima lipoproteína lipasa.
Esta enzima es la responsable de estimular la lipólisis del tejido
graso almacenado. La respuesta final es un aumento en los niveles séricos
de los ácidos grasos libres.
El Transporte y Ulilización de los Ácidos Grasos Libres
por los Músculos Esqueléticos Activos
Conforme a lo discutido previamente,
sabemos que las hormonas adrenérgicas aumentan las concentraciones
de los ácidos grasos libres. Esto ocurrre mediante de la lipólisis
del tejido adiposo. Durante el proceso de la lipólisis, los ácidos
grasos libres pasan a través de la membrana plasmática del
adiposito y luego son transferidos por el espacio intersticial. Eventualmente,
los ácidos grasos atraviesan la pared capilar y se unen a la albúmina
para ser llevados a la sangre. La albúmina es un tipo de proteína,
que al vincularse con los ácidos grasos permite su transporte hacia
los músculos esqueléticos a través de la circulación.
La Cafeína
El consumo de cafeína
estimula a la movilización de los ácidos grasos mediante
la lipólisis del tejido adiposo. Consecuentemente, son elevadas
las concentraciones de ácidos grasos en la sangre (Costill, Dalsky
& Fink, 1978). En un estudio con ciclistas entrenados y no-ciclistas
activos físicamente, se administraron 250-400 miligramos (mg) de
cafeína (aproximadamente de 2 a 4 tasas de café colado) una
(1) hora antes de un ejercicio de tipo aeróbico. Los análisis
bioquímicos de esta investigación sugieren que la ingestión
de cafeína produjo una reducción en la inhibición
de la enzima responsable para la degradación de la adenosina
monofosfatada cíclica (cAMP). Como resultado,
aumenta la cAMP. Este compuesto estimula a la lipólisis
del tejido adiposo y a la movilización de los ácidos grasos
libres. Debido a una mayorr disponibilidad de los ácidos grasos
libres en la sangre, aumenta la oxidación de las grasas por los
músculos esqueléticos. Es evidente, entonces, un ahorro del
glucógeno muscular, lo cual podría mejorar el rendimiento
del ejercicio en eventos de ciclismo de larga duración/prolongados
(Powers & Doss, 1985). No obstante, el consumo de cafeína en
corredores pedestres entrenados y no entrenados solo se produce una elevación
no significativa de los ácidos grasos libres. Además, se
ha observado en estos sujetos que la utilización de los sustratos
no cambia.
El Nivel de Aptitud FIsica/Capacidad
Aeróbica/Cardiorespiratoria del Atleta de Tolerancia Aeróbica
Características
fisiológicas del individuo entrenado (con alta capacidad aeróbica).
Los atletas donde su sistema
energético predominate es el metabolismo aeróbico, derivan
una mayor proporción de energía mediante la oxidación
de los ácidos grasos libres; en otras palabras, aumenta/mejora la
oxidación/utilización de las grasas. Además, se observa
la presencia de una baja movilización de las grasas (reducción
en la disponibilidad de los ácidos grasos). Por ejemplo, un corredor
pedestre de larga distancia comunmente posee una alta capacidad aeróbica.
Durante su entrenamiento o competencia deportiva, aumenta la utilización
de los ácidos grasos libres y la liberación de energía
para el ejercicio mediante un incremento en la oxidación de las
grasas. En adición, disminuye la movilización de las grasas
y la disponiblidad de los ácidos grasos libres.
Mecanismo involucrado
para tales características fisiológicas
¿Cuál es el
fenómeno fisiológico/mecanismo que explique estas características
metabólicas?. Las posibles explicaciones se discuten a continuación.
Mayor Proporción de Fibras de Contracción Lenta
Éstas características
posiblemente se deba a una mayor proporción de las fibras de contracción
lenta que poseen estos tipos de atletas. Las fibras de contración
lenta tienen un alto contenido de capilares, de manera que pueden suministrar
más grasas hacia dichas fibras musculares; además, contienen
un mayor número de mitocondrias y, en consecuencia, una alta capacidad
oxidativa para utilizar las grasas. En resumen, la mayor capilarización
de las fibras de contracción lenta permiten un aumento en el suministro
de grasas hacias dichas fibras musculares. Esto explica, en parte, su utilización/oxidación
por los músculos esqueléticos activos. Además, la
mayor cantidad de mitocondrias disponibles en estos tipos de fibra muscular
conducen a un incremento en la capacidad oxidativa para utilizar las garsas.
Mayor Actividad en el Músculo Esquelético de la Lipoproteína
Lipasa
Esta enzima permite un aumento
en la degradación de los triglicéridos sanguíneos
en ácidos grasos libres dentro de los capilares musculares; estos
ácidos grasos libres pueden ser luego utilizados para su oxidación
en el músculo o para la restauración de las reservas intramusculares
de triglicéridos después del ejercicio. Resumiendo, elevadas
concentraciones intramusculares de la lipoproteína lipasa estimulan
al catabolismo de los triglicéridos disponibles en el plasma. Consecuentemente,
se observa un incremento en la oxidación de los ácidos grasos
libres. Durante la recuperación, estas altas concentraciones intramusculares
de ácidos grasos libres pueden también promover el reabastecimiento
de los depósitos de triglicéridos dentro del músculo.
Aumento en la Utilización de los Triglicéridos Intramusculares
Una de la adaptaciónes
crónicas del entrenamiento cardiorespiratorio es el aumento en
la actividad el tipo L-hormona-sensitiva lipasa en humanos,
según se ha demostrado en ratas. Esta hormona promueve la movilización
de las grasas y su oxidación a nivel de los músculos esqueléticos
activos.
El Consumo Crónico de una Dieta
Alta en Grasas
Diversas investigaciones
científicas se han dedicado a estudiar los efectos a largo plazo
de un regimen dietético alto en grasas.
Alto consumo de grasas
inmediátamente antes del ejercicio.
En un estudio utilizando
perros como sujetos, se administró una dieta que consistía
en 71% de grasas (150 ml de aceite de maíz) 4 horas antes de un
ejercicio en la banda sinfín. Se encontró que esta manipulación
dietética estimulaba a la lipólisis de los quilomicrones,
lo cual a su véz incrementaba la oxidación de los ácidos
grasos libres como el suministro energético (combustible) del ejercicio.
Esto produce un efecto de ahorro en el glucógeno muscular (Falecka-Wieczorck,
& Kaciuba-Uscilko, 1984). No obstante, esta teoría necesita
necesita el respaldo de más investigaciones.
En otra investigación
(Costill et al, 1977), un grupo se sujetos humanos fueron instruidos a
consumir una comida alta en grasas 5 horas antes de un ejercicio en la
banda sinfín. El ejercicio se mantuvo a una intensidad equivalente
a 70% del VO2máx durante 30 minutos.
Además, 30 minutos antes del ejercicio se administraron 2,000 unidades
de heparina. Se encontró un aumento significativo en los ácidos
grasos libres y una reducción de un 40% en la proporción
del glucógeno muscular agotado. Esto definitivamente es indicativo
de un ahorro de las reservas musculares de glucógeno. Sin embargo,
esta práctica puede manifestar molestias gastrointestinales (Bowers
& Foss, 1992, p. 303) y el consumo de heparina no es recomendado para
los atletas.
Alto consumo de grasas
durante 3-7 días antes del ejercicio.
Los resultados de investigaciones
han encontrado que el consumo de una dieta rica en grasas (abarcando el
69% del total de las calorías consumidas) con una baja ingesta en
hidratos de carbono de tres a siete días antes una actividad física
de tolerancia aeróbica produce un aumento en los ácidos grasos
libres del plasma. Como resultado, incrementa la oxidación los ácidos
grasos libres en las mitocondrias de las fibras musculares, con la consecuente
reducción en la utilización del glucógeno muscular
(se ahorra el glucógeno). Por otro lado, debido al alto consumo
de grasas durante dichos días, las reservas de glucógeno
disminuyeron y con ello tambien el rendimiento del evento de tolerancia
cardiorespiratoria.
Alto consumo de grasas
1 mes antes de la competencia deportiva.
En otra investigación
(Phinney et al, 1983), se intentaba evaluar los posibles efectos de una
dieta alta en grasas sobre la duración de una prueba de esfuerzo
máxima en el cicloergómetro ejercicio de ciclismo y en la
degradación del glucógeno muscular. El estudio encontró
que el consumo de alimentos altos en grasas inducen ciertas adaptaciones
metabólicas musculares que pueden mejora la ejecutoria deportiva.
Según los autores, estas adaptaciones se pueden comparar con aquellas
observadas después de una dieta alta en hidratos de carbono.
Miller, Bryce, Conlee, (1984)
trataron de duplicar el estudio de Phinney et al (1983). En este caso,
se utlizarón utilizando ratas, las cuales fueron ejercitadas en
una banda sinfín. Se encontró que la ratas adaptadas a un
alto consumo de grasas (78% de grasas) estimulaban las enzimas aeróbicas
en las mitocondrias. Consecuentemente, esto aumentaría la oxidación
de las grasas y la duración de la prueba (mejor rendimiento) hasta
alcanzar el agotanmiento.
No obstante, el alto consumo
de grasas puede oacasionar a largo plazo la muerte súbita por arritmias
cardíacas causadas por un agotamiento de las proteínas del
corazón y de otros factores. Además, estas prácticas
dietéticas afectan negativamente los valores de las grasas séricas,
lo cual aumenta el riesgo para una cardiopatía coronaria en el futuro.
Suplementos de grasas
durante el ejercicio.
Ivy, JL, et al (1980) diseñaron
un estudio dirigido hacia la evaluación de los efectos de la ingestión
de trigicéridos de cadenas medianas y largas sobre el rendimiento/ejercicio
de tolerancia cardiorespiratoria. El protocolo de ejercicio consistía
de 90 minutos de ejercicio en la banda sinfn a una intensidad de 70% del
VO2máx. No se encontró ningún
efecto que mejore el rendimiento/ejercicio de toleracia aeróbica.
Probablemente la proporción/velocidad del vaciado gástrico
de las grasas es muy lento para que sean efectivamente utilizadas durante
el ejercicio. Teóricamente, si las grasas se absorben lo suficientemente
rápidas, se podría observar un aumento en los ácidos
grasos libres sanguineos. Como ya sabemos, esta respuesta puede ayudar
al ahorro del glucógeno. Se requieren mas investigaciones en ésta
área. |
