Prof. Edgar Lopategui Corsino M.A. Fisiología del Ejercicio
RESERVAS DE SUSTRATOS EN EL CUERPO
Ser Humano Normal de 70-Kg
Proteína Corporal.
La energía potencial
durante el reposo que provee la proteína fluctúa aproximadamente
de 10 a 17% de las reservas de energía, mientras que en la proteína
musculoesquelética puede llegar a 232,000 KJ (ó 24,000
kcal). En el cuerpo total, la proteína puede poseer un peso de 12
kilogramos (kg). A nivel de los músculos esqueléticos (miofilamentos
de actina, el peso de la proteína puede alcanzar un peso de 6 kg.
Proteína corporal
como combustible metabólico.
La proteína no posee
un valor significativo como sustrato energético. Esto se debe a
que el consumo de proteína necesita la disolución de tejidos
estructuralmente y funcionalmente importantes en la forma de músculos
esqueléticos. Además, la proteína tiene que ser hidrolizada
en aminoácidos, y los aminoácidos tienen que ser desaminados
(eliminación enzimática del grupo amino de los aminoácidos),
de manera que los carbonos remanentes puedan entrar vías de energía
en el músculo. Alternativamente, el hígado puede convertir
los aminoácidos en glucosa o cuerpos cetones para eventualmente
ser utilizados como energía.
La proteína muscular
puede movilizar aminoácidos para ayudar/apoyar la gluconeogénesis
hepática (biosíntesis de glucosa en el hígado, a partir
de precursores que no son hidratos de carbono) durante estados de inanición
y en otras situaciones cuandoel glucógeno y lípidos se agotan
o su mobilización se reducen.
El gasto calórico
de la proteína en humanos normales es de aproximadamente 1.2 kcal/min
en reposo y alrededor de 14 kcal/min durante el ejercicio.
Proteína Corporal
|
Energía Potencial
|
17% de las Energías de Reserva
Figura 1
Proteína como Combustible Metabólico
|
Utilidad Limitada
|
¿Porqué?
|
E1 Consumo de Prote nas Necesita la
Disolución de Tejidos Estructuralmente y Funcionalmente
importantes en la Forma de Músculos Esqueléticos
Figura 2
Provisión de Aminoácidos
Corporales
El cuerpo obtiene los aminoácidos
por medio de la proteína disponible en los tejidos corporales (e.g.,
músculo esquelético). Los aminoácidos libres localizados
en los líquidos y tejidos corporales son utilizados por el cuerpo
para hacer nueva proteína o para proveer energía para diferentes
funciones del cuerpo, incluyendo la contracción muscular.
Fuentes Corporales de Proteína
como Energía Durante el Ejercicio
Durante el ejercicio, las
fuentes energéticas de la proteína se derivan del tejido
muscular, del hígado y de los aminoácidos disponibles en
la sangre.
Tejido muscular.
El tejido muscular provee
aminoácidos (provenientes de los miofilamentos de actina y miosina)
para el combustible metabólico. Los aminoácidos en el músculo
se transaminan en el aminoácido alanina (e.i., transferencia enzimática
de un grupo amino, desde un aminoácido del músculo a un oxo-ácido,
que en este caso ser a alanina). Normalmente, la alanina surge por transaminación
del ácido glutámico con el ácido pirúvico.
La alanina es transportada eventualmente hacia el hígado,
donde mediante la gluconeogénesis hepática produce glucosa
para su oxidación eventual y suministro de energía requerida
por el ejercicio. Varias investigaciones sugieren que el aminoácido
leucina producido durante el ejercicio proviene de la proteína muscular
catabolizada (degradada) por ciertas hormonas (e.g., glucocorticoides)
y enzimas proteolíticas (degradan proteína); la leucina es
eventualmente oxidada directamente por el músculo esquelético
o desaminada para que provea los grupos de nitrogeno para la formación
de alanina.
E1 hígado.
Mediante el catabolismo/degradación
de las proteínas hepáticas, los aminoácidos que libera
el
hígado durante el ejercicio son oxidados por el músculo
para el suministro de energía durante ejercicios de resistencia
de moderada intensidad.
Proteínas/aminoácidos
del plasma.
Representan la fuenta energética
más rapida para su diposición a los músculos esqueléticos.
METABOLISMO DE LA PROTEÍNA DURANTE EL EJERCICIO
Proteína Total Corporal
La magnitud para la disponibilidad
de proteínas (y sus aminiácidos) en el organismo humano dependerá
de varios factores, tales como el anabolismo y catabolismo de las proteínas.
Anabolismo (síntesis,
producción) de proteína.
En el curso normal de la
vida se sintetizan alrededor de 5 toneladas de proteína con solo1
tonelada de proteína consumida. Durante la recuperación del
ejercicio, la síntesis de la proteína aumenta.
El tipo de proteína
sintetizada en el músculo depende del tipo de entrenamiento deportivo.
Los ejercicios de tipo aeróbico aumentarán la síntesis
de proteína mitocondrial y enzimática. E1 entrenamiento con
pesas para desarrollar la tolerencia muscular sintetiza principalmente
proteína miofibrilar (actina y miosina).
Bajo condiciones isométricas
(donde la tensión del músculo se aumenta mediante estiramiento
o tenotomía de un músculo sinergético) se ha encontrado
un aumento en la síntesis de proteína.
Los posibles factores responsables
para el aumento en síntesis de proteína durante el período
de recuperación del ejercicio son, a saber:
Aumento en el transporte de aminoácidos hacia el músculo.
Aumento en la sensitividad del músculo ante insulina.
Disminución en los niveles de los glucocorticoides.
Modulación por las hormonas prostaglandinas.
El calcio y prostaglandinas
pueden intermediar el aumento en la síntesis de proteína
bajo condiciones isométricas.
En ciertas circunstancias
puiede evidenciarse un depresión en la síntesis de proteína.
Por ejemplo, durante ejercicios de levantamiento de pesas altas, la síntesis
normal de proteína se deprime de 17 a 70%, dependiendo de la intensidad
y duración del ejercicio. Los factores que determinan la extensión/grado
de la depresión de la síntesis de proteína son:
Disminución en los niveles de insulina sérica.
Aumento en la hormona adrenocorticotrofina (ACTH).
Incremento en los glucocorticoides del plasma.
Aumento en las catecolaminas (epinefrina y norepinefrina): Se sabe que
las catecolaminas inhiben 1a liberación de insulina y estimula la
liberación de glucagon, causando una depresión en la síntesis
de proteína y un efecto catabólico sobre la proteína.
Reducción en el pH muscular y nivel de ATP.
Aumento en la temperatura muscular.
La magnitud para la biosíntesis
de proteína se encuentra influenciada por la duración del
ejercicio agudo. Durante ejercicios con una duración menor de 2
horas, se observa una reducción en la síntesis de proteína
corporal, aún por varias horas después del ejercicio. A largo
plazo esto puede reducir progresivamente el peso corporal del atleta. Según
la recuperación del ejercicio continúa, la síntesis
de proteína aumenta. Por otro lado, las investigaciones científicas
han encontrado que en ejercicios prolongados (4-12 horas) se evedencia
un aumento en la síntesis de proteína. Por ejemplo, esto
se ha observado en experimentos con animales y humanos utilizando técnicas
para promover el tamaño de la célula muscular (hipertrofia),
tales como estimulación eléctrica, tenotomía, denervación
y estiramiento continuo. El aumento en el tamaño del músculo
ocurre durante ejercicios con pesas, cuando se encuentra ausente la respuesta
hormonal normal del cuerpo, y aún ocurre en los múculos activos
de animales en inanición al mismo tiempo que los músculos
inactivos. Dicho aumento en el tamaño de la célula muscular
se debe a un incremento
en la síntesis de proteína, según estudios utilizando
rastreadores radioactivos.
Como hemos visto, el tipo
de ejercicio agudo también afecta la función anabólica
de la proteína. Por ejemplo, durante las respuestas agudas de ejercicios
de resistencia, se ha encontrado una reducción en la síntesis
de proteína. Luego del ejercicio (durante su recuperación)
se observa un aumento en la síntesis de proteína.
Catabolismo (degradación)
de la proteína.
El catabolismo de las proteína
depende de varios factores. Uno de ellos es la influencia hormonal durante
el ejercicio. Los siguientes cambios hormonales que afectan la degradación
de la proteína durante el ejercicio:
Supresión de los niveles de insulina plasmática.
Aumento en las catecolaminas (epinefrina y norepinefrina).
Incremento en ACTH y glucocorticoides.
Niveles altos de la hormona glucagon: Esta hormona ejerce un efecto
catabólico sobre la proteína al inhibir la síntesis
de proteína y estimular la actividad lisosomal (los lisosomas son
organelos del citoplasma de la célu la que contienen enzimas hidrolíticas
capaces de destruir/degradar contenidos celulares, así como la destruccin
de los alrededores de1a célula).
A corto plazo, los de
ejercicios de resistencia de moderada intensidad inducen un aumento en
el catabolismo de la proteína. Después de levantamientos
con pesas, ha encontrado un aumento en la síntesis de proteína.
Sin embargo, la duración del ejercicio fue más corta y la
intensidad más alta comparado con los ejercicios de resistencia.
LA FUNCIÓN DE LAS PROTEÍNAS EN LA ACTIVIDAD
FÍSICA
Cambios en El Metabolismo de Proteína que Ocurre con el Ejercicio:
Depresión de la Síntesis de Proteína
Aumento en la Oxidación de la Leucina
Aumento en la Gluconeogénesis
Aumento en la Degradación Muscular
Figura 3
Proteína Total Corporal
|
Determinates
Síntesis de Proteína
Degradación de Proteína
Figura 4
Ejercicio
Durante
|
Baja Síntesis de
Proteína
Recuperación
|
Aumenta Síntesis de Proteína
Figura 5
LA FUNCIÓN DE LAS PROTEÍNAS EN LA ACTIVIDAD
FÍSICA
Cambios en E1 Metabolismo de Proteína que Ocurre con el Ejercicio
Depresión de la Síntesis de Proteína:
Durante un Ejercicio de Resistencia Levantando Pesas Pesadas:
Se Deprime la Síntesis de Proteína
de 17-70%
(Dependiendo de la Intensidad y Duración del Ejercicio)
|
Aumenta Disponibilidad de Amino Ácidos Para Catabolismo
(Combustible Metabólico Para El Músculo)
Durante la Recuperación:
Síntesis de Proteína Muscular
|
Incorporación de Amino Ácidos Dentro de la Proteína
del Músculo
(Hipertrofia)
Figura 6
Factores Que Afectan El Uso de la Proteína
Como Combustible Metabólico
Dieta.
Un bajo consumo de hidratos
de carbono en la dieta reducirán las reservas de glucógeno
en el cuerpo, lo cual aumentar a la contribución porcentual de las
proteínas como una fuente de energía durante el ejercicio.
Lemon y Nagle (1981) encontraron que aquellos atletas de tolerancia aeróbicaa
que con frecuencia llevan a cabo una dieta de supercompensación
(carga de glucógeno) ocasionan que se utilice muy poco la proteína
como fuente de energía, i.e., ocurre un ahorro de la proteína.
Duración del
ejercicio.
En ejercicios muy prolongados
(mayor de dos horas en duración) el cuerpo puede depender en la
proteína para un aumento en la contribución relativa (porcentual)
del suministro de energía que demanda el ejercicio. Esto se debe
a una reducción en los niveles de hidratos de carbono en el cuerpo
que resulta al agotarse las reservas de glucógeno a lo largo del
curso del ejercicio. Por lo tanto, la degradación de la proteína
puede contribuir al gasto de energía conforme la duración
del ejercicio aumente y los almacenes de hidratos de carbono en el cuerpo
se reduzcan.
Intensidad del ejercicio.
Según la intensidad
del ejercicio aumente, la oxidación de los hidratos de carbono puede
aumentar a una proporción mayor de 3 gramos/minuto, ocacionando
que la contribución de la proteína como combustible metabólico
(a través del aporte de aminoácidos al hígado para
la producción de glucosa mediante la gluconeogénesis hepática
y/o oxidación directa de éstos en el músculo
esquelético activo) juegue un papel muy pequeño en comparación
con la energía aportada por las reservas del glucógeno muscular
y hepático.
Nivel de aptitud física/estado
de entrenamiento.
Individuos entrenados reducen
el catabolismo (degradación) de la proteína durante el ejercicio
en comparación con individuos sedentarios. Esto también indica
que existe una disminución en la contribución relativa de
la proteína mediante su aporte de aminoácidos con fin de
su oxidación y eventual producción de energía para
satisfacer las demandas energéticas impuesto por la actividad física.
Contribución Relativa (Porciento)
de la Proteína Como Combustible Metabólico Durante el Ejercicio
Según estudios utilizando
la urea (del plasma, perspiración y orina) como índice de
catabolismo y metabolismo de la proteína, la contribución
de la proteína como sustrato energético puede fluctuar de
1 a 15% de la energía total gastada.
Conforme a los resultados de las
investigaciones usando la técnica de rastreadores isotópicos
(e.g., isótopos de aminoácidos) para determinar la extensión
de la degradación de 1a proteína y su contribución
energética, el aporte energético de la proteína se
encuentre entre el 5 y 10 % de la energ a total gastada.
Mediante el catabolismo
de los aminoácidos durante ejercicios de moderada intensidad, se
ha encontrado que la contribución relativa de la proteína
fluctúa de 1 a 5% de la energía total gastada.
En un estudio de Lemon,
Peter y Mullin (1980), se utilizando 6 sujetos ejercitandose
durante 1 hora a 61% del VO2máx,
la degradación de la proteína aportó 4.4% de la energía
total gastada cuando el glucógeno estaba alto (5.8 gramos/hora en
el catabolismo de 1a proteína). este aporte energético de
la proteína aumentó a 10.4% de la energía total gastada
cuando las reservas de
glucógeno se encontraban reducidas (una degradación aproximada
de la proteína de 13.7 gramos/hora).
En otra investigación
(Lefebvre, 1986), se utilizó la excreción de nitrógeno.
La oxidación de la proteína aportó alrededor de 3%
de un total de 2,200 a 2,400 kcal gastadas durante 4 horas de ejercicio
en la banda sinfín.
Ejercicio
|
|
Aumento Duración
Baja Reservas de Glucógeno
|
Aumenta la Contribución Relativa de las Proteínas Como
Combustible Metabólico
|
No Mayor de 15% de la Energía Total Gastada
Figura 7
Proteína como Combustible Metabólico Durante
el Ejercicio
|
1 - 15% de la Energía Total Gastada
Figura 8
Ejercicio de Moderada Intensidad
|
Catabolismo de los Amino Ácidos
|
Contribución de la Energía Total Gastada
|
1 - 5%
Figura 9
Utilización de las Proteínas/Aminoácidos
Como Fuentes de Energía (Combustible Metabólico) Durante
el Ejercicio
Una variedad de investigaciones
científicas estudiando la función energética de las
proteínas durante el ejercicio han emplean diferentes enfoques metodológicos.
Entre las técnicas más comunes untilizadas se encuentra el
usos de la urea, la producción urinaria de 3-metilhistina, la concentración
de lisosomas y el empleo de rastraedores de aminoácidos isotópicamente
rotulados.
Producción de
urea.
Puesto que la urea es un
desecho metabólico producto del catabolismo de las proteínas,
un aumento de su nivel en la sangre, orina o sudor durante y/o después
del ejercicio puede indicar un aumento en el degradamiento de la proteína
y, de esta manera, ser un reflejo del metabolismo total
corporal de la proteína.
Sin embargo, el usos de
la urea tiene cuertas limitaciones. Una de éstas es que durante
el ejercicio aumentan inhibidores de urea. Además, durante ejercicios
prolongados se reduce la eliminación de urea. Esto se debe a que
el flujo sanguíneo renal se reduce significativamente (desviandose
principalmente hacia la piel) durante el ejercicio de larga duración,
lo cual puede disminuir la proporción de la filtración glomerular
así como el despejo de la urea urinaria. Más aún,
pérdidas significativas de urea pueden ocurrir en el sudor, particularmente
durante ejercicios prolongados y/o en ambientes de alta temperatura y humedad.
Como consecuencia, gran parte de la urea formada no se detectará
en la orina. Finalmente, la evidencia del catabolismo de proteínas
por medio de la excreción de la urea es indirecta en naturaleza.
ACTIVIDAD FÍSICA PROLONGADA
|
|
Disminuye el Flujo Sanguíneo Renal
|
Disminuye la Filtración Glomerular
|
Disminuye el Despejo/Eliminación
de la Urea Urinaria
Aumenta el Flujo Sanguíneo Hacia
la Piel
|
Aumenta la Perspiración/Sudor
|
Aumenta la Excreción de Urea
Figura 10
Teniendo en cuenta las limitaciones
arriba mencionadas, las investigaciones cientificas utilizando la producción
de urea como índice del catabolismo de proteínas han encontrado
lo siguiente:
Un aumento en la urea del plasma (sanguínea) y del sudor durante
ejercicios de 1 hora o más a 50% del VO2máx
o mayor.
Un aumento en los niveles del nitrógeno sérico después
de ejercicios aeróbicos prolongados a una intensidad de 60 a 75%
del VO2máx.
Aumento en la producción de urea durante el ejercicio, documentado
por un aumento en el nitrógeno de la urea sanguínea.
Estudios de Deutsch et al (1983) y Konopka & Haymes (1983): Notaron
que el sudor es un importante medio para 1a excreción de urea durante
el ejercicio.
Estudio de Lemon et al (1982): Encontró un aumento en el nitrógeno
de la urea urinaria después de dos horas de correr a 75% del VO2máx.
Estudio de Wight & Houston (1982): Sus resultados reflejaron ningún
cambio en el nitrógeno de la urea urinaria después de dos
horas de ejercicio a 60% del VO2máx
y después de 10 intérvalos de ejercicio a 120% del VO2máx
de un minuto cada uno.
Un aumento en la excreción de urea observado en ejercicios de fuerza/potencia.
Producción urinaria
del aminoácido 3-metilhistidina (N7-metilhistdina).
Su uso se fundamenta sobre
el hecho de que representa un índice del catabolismo de la proteína
del músculo esquelético. Usualmente se asume que cuando ocurre
degradación del
músculo esquelético, el componente 3-metilhistidina de
la proteína miofibrilar (actinas y miosinas) no se utiliza por el
cuerpo, excretandose eventualmente por la orina. Por consiguiente, un aumento
en la
excreción de estee aminoácido indica proteólisis
de los miofilamentos musculares, lo cual sugiere que el tejido muscular
puede ser una fuente de reserva para combustible metabólico, donde
se utiliza la proteína para la producción de energía.
Las desventajas de su uso consiste en
que la pérdida de la proteína actina en la piel y de la del
tracto gastrointestinal contribuyen a la excreción urinaria de cantidades
significantes de 3-metilhistidina, según se ha observado en ratas.
Si esto es también cierto en los humanos, como resultado de una
reducción en el flujo sanguíneo hacia el área gastrointestinal
con el ejercicio, la degradación urinaria de 3-metilhistidina puede
reducirse aún cuando la degradación del músculo esquelético
aumente. Además, la 3-metilhistidina obtenida a través
de la dieta puede
confundir/introducir un error en las mediciones urinarias. En adición,
es concebible que el despejo/eliminación renal de 3-metilhistidina
puede cambiar durante y después del ejercicio y hac a
una dirección diferente de la creatina. Por ejemplo, se
han observado en corredores pedestres de larga distancia ciertas abnormalidades
urinarias debido a un trastorno hemodinámco temporero de la función
glomerular o tubular.
Pese a estas limitaciones,
una gama de estudios científicos ha empleado este índice/técnica.
En general, los hallazgos de algunas de estas investigaciones han sido
contradictorias debido a las limitaciones arriba descritas. En humanos,
la producción/excreción de 3-metilhistidina en la orina ha
disminuido, no ha experimentado cambios o se ha reducido. En ratas
se ha encontrado un reducción en la concentración de la 3-metilhistidina
excretada.
Aumento de lisosomas.
Puesto que los lisosomas
estan involucrados en la degradación de proteínas, un aumento
de éstas después de una sesión de ejercicio
puede indicar que el ejercicio promueve la degradació n de proteína.
Al igual que las técnicas
previamente discutitas, ésta en particular posee tambiés
cuiertas limitacionmes/desventajas. Por ejemplo, existe evidencia que antes
de un entrenamiento de resistencia se reducen los cambios de los lisosomas
observados con el ejercicio agudo.
Los estudios empelando esta
técnica han encontrado que los lisosomas aumentan después
de un ejercicio agudo y en individuos que se encuentran activamente entrenando
en un itinerario regular.
Rastreadores de aminoácidos
isotópicamente rotulados.
Esta técnica ayuda
a rastrear el camino que toman los aminoácidos en el cuerpo. Permite
a los investigadores determinar la degradación de la proteína
y la energía derivada de los aminoácidos más directamente.
El problema que posee este
método es que requiere un entendimiento claro del proceso de la
formación de energía para para la interpretación de
éstos experimentos.
Una diversidad de insvetigaciones
han documentadas en la literatura científica estudiando las respuestas
agudas de los ejercicios de tolerancia aeróbica/prolonagados (partcularmente
las carreras pedestres y ciclismo) de moderada intensidad sobre el catabolismo
y metabolismo (o utilización) de las proteínas/aminoácidos.
En un estudio se observo
un aymento en el catabolismo de las proteínas en el músculo
esquelético, hígado y/o intestinos (área esplácnica
o viceral). Como se había mencionado anteriormente, durante la actividad
física ciertas hormonas ocasionan el degradamiento de los tejidos
proteínicos (e.g., glucocorticoides, adrenocorticotrofina, catecolaminas,
la hormona tiroidea en cantidades altas, el aumento en la hormona glucagon
y la reducción de la insulina). Además, la
producción de enzimas proteolíticas promueven la desintegración
de la proteína.
En otra investigación
científica se encontró un amento en la liberación/traslado
de cadenas-ramas de aminoácidos libres (principalmente leucina,
isoleucina, valina, glutamato y asparte) hacia el músculo, sangre
e hígado o área esplácnica con el fin de ayudar a
las adaptaciones metabólicas inmediátas impuestas por el
ejercicio. Los aminoácidos libres en el hí gado normalmente
se desdoblan, atravesando el proceso de desaminación, en el cual
se separa el grupo amino (NH2) del aminoácido;
éste radical amino se transforma en amoniaco (NH3)
y en cetoácido, excretandose en la orina la mayor parte del amoniaco
en la forma de urea. E1 nitrógeno del grupo amino puede ser removido/eliminado
mediante transaminación (transferencia enzimática del nitrógeno,
desde el grupo amino a otro compuesto) o desaminación oxidativa
(eliminación enzimática del grupo amino de los aminoácidos
para formar amonia). Después que se elimine el nitrógeno,
los esqueletos de carbono remanentes (grupo desaminado o cetoácido)
del aminoácido original puede ser catabolizado en varias formas,
a saber:
Se incorpora al metabolismo del ciclo de ßcido cítrico (tricarboxilico
o ciclo de Krebs), donde ayuda a la oxidación de las grasas e hidratos
de carbono derivados de acetilcoenzima A.
Convertido en glucosa (mediante gluconeogénesis hepática)
y luego oxidados para suministrar energía al ejercicio. Las cadenas/esqueletos
de carbono remanentes de los aminoácidos originales son convertidos
en ácido pirúvico (el cual es un cetoácido que proviene
de la glucosa y se forma en grandes cantidades durante la glucólisis
aeróbica). En el músculo activo, el ácido pirúvico
suministra la estructura de carbono para la formación del aminoácido
alanina (los esqueletos de carbono que quedan en el músculo suministran
el 40% de los átomos de carbono para la formación de alanina),
mientras que el aminoácido leucina le cede el grupo amino (NH2)
o el nitrógeno al otro aminoácido glutamato y éste
a su vez provee el grupo de nitrógeno para la formación final
de la alanina. La alanina es, entonces, transportada hacia el hígado,
donde es desaminada (la amonia formada entra al ciclo de urea) y eventualmente
es convertida en glucosa mediante la gluconeogénes s (ciclo glucosa-alanina).
La extracción de alanina por el hígado aumenta durante el
ejercicio. Por medio del ciclo glucosa-alanina, el aminoácido alanina
ayuda a mantener la homeostasia de la glucosa durante ejercicios prolongados.
1 gramo de alanina puede proveer alrededor de 0.65 gramos de glucosa vía
gluconeogénesi ó 4 gramos de glucosa/hora durante ejercicios
moderados. En ejercicios de ligera a moderada intensidad, ésta cantidad
de glucosa es significativa.
La oxidación directa de cadenas-ramas de aminoácidos dentro
del músculo para producir ATP (energía para la contracción
del músculo). E1 tejido muscular puede metabolizar una variedad
de aminoácidos, pero los principales son leucina, isoleucina, valina,
glutamina y asparte. Una serie de estudios han revelado un aumento en la
oxidación de leucina durante el ejercicio, principalmente en ejercicios
con intensidades menores que el 70% del VO2máx. Se ha
encontrado que durante un ejercicio en bicicleta ocurre un aumento de 240%
en la oxidación de leucina. Ahlborg, Felig, Hagenfelt, Hender &
Wahren (1974) observaron que adenas de aminoácidos se estaban eliminando
del músculo durante el ejercicio, lo cual sugirió la
oxidación de stos aminoácidos. La extensión
de la oxidación de leucina depende de la intensidad y duración
del ejercicio.
Posibles Beneficios de la Oxidación de Proteína
La Conversión de Aminoácidos al Ciclo de Ácido Cítrico
(Ciclo de
Krebs) que Ayuda a la Oxidación de Grasas e Hidratos de Carbono
Derivados de acetil-CoA.
La Generación de Esqueletos de Carbono para la Gluconeogénesis.
Oxidación Directa de los Aminoácidos Dentro del Músculo
para Producir
ATP.
Figura 11
Ejercicios de Moderada Intensidad
|
Después de 40 min de Ejercicio
|
Aumenta Concentración Sanguínea de los Amino Ácidos
Alanina
(50% Mayor que en Reposo)
|
Después de 4 Horas
|
Aumenta 3 Veces Mayor la Concentración de Alanina Sanguínea
Comparada en Reposo
|
Aumenta Extracción de Alanina por el Hígado
|
Aumenta Gluconeogénesis
|
Aumenta Glucosa Sanguínea
(Combustible Metabólico para el Ejercicio)
Figura 12
Ejercicios de Moderada Intensidad
|
|
|
Aumenta Extracción de Alanina por el Hígado para Gluconeogénesis
Aumenta Duración del Ejercicio
Liberación de Alanina por los Músculos se mantiene Constante
|
Disminuye la Concentración Arterial de Alanina
Figura 13
(Gluconeogénesis)
1 Gramo de Alanina -------------------------0.65 Gramos de Glucosa
Figura 14
Ejercicios Moderados
|
Precursores de Proteína
|
Gluconeogénesis
|
4 g Glucosa/Hora
(Significante para un Ejercicio de Intensidad Liviana a Moderada)
Figura 15
Actividad Física
|
Aumenta Oxidación de Leucina por los Músculos
Figura 16
OXIDACIÓN DEL AMINO ÁCIDO LEUCINA
Determinantes para la Extensión de su Oxidación
Intensidad del Ejercicio.
Duración del Ejercicio.
Figura 15
ANEMIA DEPORTIVA
Concepto
La anemia deportiva es un
tipo de anemia transitorio que comunmenmte se observa en algunos deportes,
prticularmente los corredores pedestres de larga distancia. Esta condición
consiste en la reducción en los globulos rojos y hemoglobina, sin
tener en cuenta la cantidad de proteína consumida, que ocurre durante
los inicios del entrenamiento deportivo. Se dice que ocurre anemia cuando
la concentración de hemoglobina disminuye por debajo de aquella
especificada como normal para la edad y sexo del individuo.
Causas
Diversas causas se le han
atribuido a la anemia deportiva. Puede deberse a una o a la combinación
de estos factores. A continuación se enumeran los posiobles mecanismo
fisiológicos para la anemia deportiva.
Aumento en la destrucción
de globulos rojos durante esfuerzos prolonados y agotadores (e.g., carreras
pedestres de larga distadia diarias).
En estos tipos de ejercicios
ocurre una degradación de los globulos rojos a una proporción
más acelerada que la normal como resultado del contacto repetido
de los pies del corredor contra una superficie dura durante el entrenamiento.
Expansión del
plasma (efecto de dilución).
La sangre se compone de globulos
rojos y líquido (suero o plasma); se sabe que durante el entrenamiento
el volumen del plasma aumenta comparativamente más que aquel de
los globulos rojos.
Perdida copiosa de
sangre mediante la menstruación (2 onzas o más de 80 ml por
período).
En este caso la anemia es
causada por una deficiencia de hierro.
REQUISITOS/NECESIDADES DE PROTEÍNA DIETARIA PARA LOS ATLETAS
Recomendaciones Según Varios
Investigadores
Lemon, Yarasherski,
& Dolny (1984) y Lemon, (1987).
Según estos investigadores,
el consumo diario de proteína para adultos que realizan ejercicios
debe ser 1.8 gramos/kilogramo del peso corporal/día. Esta cantidad
debe ser incrementada a 2.0 g/kg del peso corporal/día para individuos
que hacen ejercicios pertenecientes a cualquier grupo
con necesidades proteínicas elevadas (e.g., levatadores de pesos
olímpicos, fisiculturistas, entre otros).
Lemon (1987) sugiere que
la mejor forma de asegurar un consumo adecuado diario de proteína
es ingerir de un 12 a 15% del total de energía consumida en la forma
de proteína. Además, afirma que los requerimientos de proteína
para los atletas pueden encontrarse 50% más alto que los RDA ("Recommended
Dietary Allowances") y que consumos óptimos pueden ser aún
más altos. Lemon (1987) concluye que no importa el nivel del
ejercicio de cada individuo, el consumo de 12 a 15% de prote na del total
de calorías ingeridas debe proveer una cantidad suficiente de proteína
porque generalmente según el gasto calórico (y por tanto
también la necesidad de proteína) aumente as también
lo haré el consumo de energía/calorías.
Brotherhood (1984).
Este autor divide las recomendaciones
conforme a tres grupos de deportistas. Para aquellos atletas que participan
en eventos que requieren una alta tolerancia aeróbica (e.g., maratonistas)
se sugiere la dosis de 1.0 g/kg del peso corporal/día. En el caso
de competidores que necesitan el desarrollo de fuerza para una efectiva
ejecutoria, se recomienda el consumo de 1.2 g/kg del peso corporal/día.
Finalmente, la dosis diaria de proteína deberá ser de 1.6
g/kg del peso corporal/día en los atletas de potencia.
Gontzea, Sutzescu,
& Dumitrache (1974).
Para estos investigadores,
la ingesta diaria de proteína recomendada es de 1.5 g/kg del peso
corporal/día. Esta dosis es indicativa si el objetivo es mantener
el balance de nitrogeno en sujetos ejercitandose vigorosamente durante
dos horas por día
Evans, W. J., Fisher,
E. C., Hoerr, R. A. & Young, V. R. (1983).
El autor sugiere cantidades
adicionales del aminoácido leucina, el cual puede necesitarse en
la dieta de atletas de tolerancia cardiorespiratoria.
Para levantadores de
pesas (especialmente durante la fase inicial del entrenamiento).
El consumo diario sugerido
es de 1.3 a 1.6 g/kg del peso corporal/día.
Según otros
investigadores.
Otro grupo de estudios recomienda
la ingesta de 1.0 a 2.0 g/kg del peso corporal/día en aquellas situaciones
donde el deportita se somete a períodos de entrenamiento con resistencias
(e.g., ejercicios para desarrollo muscular/hipertrofia) o durante períodos
de entrenamiento prolongados e intensos. Para atletas tratando de aumentar
en peso corporal, la dosis diaria de proteína sugerida es de 2.5
a 3.0 g/kg del peso corporal/día.
En resumen, la suplementación
de la proteína durante el entrenamiento deportivo debe
realizarse al aumentar el consumo calórico en la dieta normal
del atleta (variada/balanceada y que
provea porciones adecuadas).
Peligros Potenciales de una Dieta Alta
en Proteína
Es uso y costumbre de una
gran catidad de atletas competitivos y de individuos que entrena
en gimnasios el consumir suplementos proteínicos por medio de pastilas,
batidas, barras de chocolate, inyeccciones intrsmusculares, entre otros.
Posiblemente esta tendencia de deba a la gran propaganda comercial que
existe en diverasa revistas populares, en la internet/Web y en tiendas
comerciales especializadas en suplementos nutricionales. Según
fue discutido en este artículo, con una dieta balanceada que satisfaga
las necesidades calóricas del atleta es suficiente para obtener
la dosis diaria requerida de proteína. El consumo exagerado de proteína
puede conducir a ciertas condiciones que afectan la salud del atleta. Estas
complicaciones se describen a continuación.
Deshidratación
a través de un aumento en la pérdida del volumen urinario.
Esto ocurre debido a que
el alto consumo de proteínas produce cantidades excesivas de urea,
la cual debe ser excretada; por consiguiente, provocando la pérdida
exagerada de líquidos corporales mediante la orina (deshidratación)
y eventualmente ocasionando un pobre rendimiento deportivo. Una forma de
contrarrestar dicho efecto de deshidratación que induce el metabolismo
de la proteína al ingerirse en grandes cantidades (normalmentes
dicho metabolismo requiere más agua que el metabolismo de los hidratos
de carbono y grasas) es aumentar el consumo de agua también. Además,
según Lemon (1987), en el individuo activo el destino de la proteína
ingerida es posible que sea bastante diferente que en el individuo sedentario.
Aumento en el consumo
de calorías, las cuales se convierten en grasa almacenada.
Aproximadamente, por cada
3,500 kcal que se consumen en exceso, una libra de grasa se almacena en
el tejido adiposo del cuerpo. Sabemos que cada gramo de proteína
posee alrededor de 4 kcal, de manera el alto consumo de proteína
puede inducir un balance calórico positivo que se traduce en grasa
almacenada. El aumento en la grasa corporal puede ocasionar una variedad
de condiciones, tales como obesidad y sus problemas asociados, cardiopatías
coronarias, diabetes, entre otras
Aumento en la excreción
de calcio (en el individuo sedentario).
La alta ingesta crónica
(prolongada) de proteína, particularmente si se comina con una dieta
baja en calcio, puede inducir una osteoporosis acelerada. Esto se
debe a que el aumente en la pérdida de calcio provocado por el consumo
exagerado de proteína en combinación con las recientes sugeridas
asociaciones en los ejercicios de resistencia, baja producción de
estrógeno y 1a reducción de la masa ósea en mujeres
puede causar un aumento en los requisitos diarios de calcio en algunos
atletas.
Calculo de Gramos de Proteína
por Kilogramo de Peso Corporal
Las recomendaciones dietéticas
de proteína (en gramos) para los atletas previamente discutidas
no tiene sentido si no se conoce la forma de estimar sus dosis diaria.
En esta sección de describe una ejemplo de como calcular las raciones
diarias de proteína en téerminos de energéticos/calóricos
(calorías totales diarias y kilocalorías), gramos (g/kg peso
corporal) y porcentuales.
Información Dada/Conocida:
Peso Corporal = 70 kg
1 g Proteína = 4 kcal
Consumo Diario de Calorías = 3500 -
4000 kcal
% Proteína Consumida = 14 - 20 %
kcal Proteína Consumida
g Proteína Consumida = -------------------------------------
4 kcal
g Proteína Consumida
g Proteína/kg Peso Corporal = -------------------------------
Peso Corporal en kg
Resultados:
Consumo Diario de Calorías
:
3500 - 400
3500 - 4000
Porciento de Proteína Consumida
:
15
20
Kilocalorías de Proteína Consumida
:
525 - 600
700 - 800
Gramos de Proteína Consumida
:
131 - 150
175 - 200
Gramos de Proteína/kilogramos
:
1.9 - 2.1
2.5 - 2.9
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