Sistemas energéticos (y macronutrientes) utilizados durante el ejercicio

Hoy voy a publicar la entrada que llevo días queriendo hacer, donde explico de donde se obtiene la energía durante el ejercicio. Creo que es un tema muy interesante ya que muchos mitos sobre ello (algunos más acertados que otros).

Transferencia de energía

El músculo, durante el ejercicio, obtiene energía fundamentalmente de las grasas y glúcidos (también puede llegar a obtener energía de las proteínas pero no es su función principal). Obtendrá la energía contenida en los enlaces del ATP de estos nutrientes, ya que el músculo solo puede obtener energía a partir de esta molécula.

El músculo consigue que esta energía química (contenida en el enlace de ATP) se transforme en energía mecánica (la que nos permitirá el movimiento o la fuerza) gracias a unos cambios que se producen en unas proteínas del músculo, lo que permite que las fibras musculares se acorten y aumente la tensión ejercida por el músculo, lo que permite el movimiento.

Como curiosidad, cada mol de ATP que se utiliza libera (“gasta”) 7.300 calorias, o lo que es lo mismo 7.3Kcal. Un mol equivale a 6.022 * 10^23 moléculas, en este caso de ATP.

Dejo un vídeo donde se explica más profundamente este ciclo, dura 4min y es muy visual, creo que vale la pena verlo: https://www.youtube.com/watch?v=Ct8AbZn_A8A

Sistemas energéticos

La reposición del ATP durante el ejercicio se puede hacer a velocidades cientos de veces superiores a la del reposo sin que haya una modificación de las concentraciones intracelulares de ATP. Para conseguir-lo, tiene que haber un equilibrio perfecto entre la hidrólisis i la resíntesis del ATP. El músculo tiene tres mecanismos para resintetizar ese ATP. Estos son:

  • A partir de fosfocreatina
  • Glucólisis anaeróbica (transformación de glucógeno muscular en glucosa)
  • Fosforilación oxidativa

Las dos primeras son anaeróbicas (no necesitan oxígeno para llevarse a cabo), mientras que la tercera es aeróbica (requiere oxígeno).

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Imagen original de http://edwinalvarezy.blogspot.com.es/2009/04/sistemas-de-energia-para-la-actividad.html

Como se puede ver en el gráfico superior, todos estos mecanismos actúan a la vez, pero el músculo decidirá cual predomina en función de diversos parámetros, entre los que destaca la intensidad del ejercicio (velocidad a la que se necesita reponer el ATP).

Elección del sustrato en función de la intensidad del ejercicio

Por lo general, durante el reposo y el ejercicio de baja intensidad, se utilizan los ácidos grasos libres para obtener energía. Aunque si hay un retraso en la movilización de éstos, se utilizan hidratos de carbono, aunque estemos haciendo un ejercicio de muy baja intensidad (al menos en las fases iniciales). Según la intensidad del ejercicio, aumenta la oxidación de grasas hasta intensidades del 65% (en deportistas puede llegar al 75%, y en personas sedentarias, llegar a un máximo de 50%).

A partir de aquí, a medida que aumenta la intensidad del ejercicio disminuye la utilización de grasas y aumentando la de hidratos de carbono, hasta el punto que si se llega a una intensidad del 95% solo se utilizan éstos. Aunque no se sabe completamente porque ocurre esto, se sospecha que puede ser porque el mecanismo que utilizan los hidratos de carbono para obtener energía es más rápido que el de las grasas.

Elección del sustrato en función de la duración del ejercicio

En los ejercicios de baja o moderada intensidad, predomina la utilización de grasas conforme pasa el tiempo, pudiendo llegar a aportar un 90% de la energía en ejercicios de muy larga durada.

Efectos de la condición física: adaptación al entrenamiento

En personas entrenadas aumenta la eficiencia de la utilización de grasas, por lo que hay una mayor tasa de resíntesis de ATP (debido a un aumento del número de mitocondrias y de su actividad enzimática). Esto se traduce en una menor utilización de hidratos de carbono y mayor utilización de grasas

Concentraciones de sustratos debidas a la dieta previas al ejercicio

  • Dietas ricas en hidratos de carbono: cuanto más glucógeno muscular tengamos almacenado más tiempo seremos capaces de realizar ejercicio sin fatigarnos.
  • Dietas ricas en grasas: hay una mayor tasa de utilización de grasas desde el principio del ejercicio, pero la fatiga aparece antes que en dietas ricas en hidratos de carbono
  • El glucógeno hepático aportará hidratos de carbono al músculo cuando éste haya agotado sus reservas. También permitirá mantener la glucemia (nivel de glucosa en sangre, también haré una entrada sobre esto más adelante). Cuando se agotan las reservas hepáticas y no se consume más glucosa aparece la hipoglucemia, que se manifiesta con malestar, incoordinación, incapacidad para concentrarse, disminución del rendimiento, visión borrosa, y en casos muy extremos, coma. Si los depósitos de glucógeno antes de iniciar el ejercicio eran correctos este cuadro puede aparecer a las 3-4h de realizar un ejercicio intenso.

Factores ambientales

Destaca la temperatura, ya que en ambientes muy calurosos la utilización de glucógeno aumenta, disminuyendo por lo tanto la utilización de grasas. En ambientes muy fríos también aumenta la utilización de hidratos de carbono (aunque intuitivamente parezca que tenga que ser al revés), sobre todo si se tirita

Composición muscular

  • Fibras rápidas o tipo II: obtienen energía mediante sistemas anaeróbicos, por lo que predomina la utilización de hidratos de carbono.
  • Fibras lentas o tipo I: obtienen energía aerobia (son las principales responsables del metabolismo oxidativo), por lo que predomina la utilización de grasas y glucosa

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Imagen original de http://es.slideshare.net/Sh4d0w-X/6tipo-de-fibras-musculares

Transferencia de energía durante el ejercicio

Energía inmediata: ATP-fosfocreatina

Cuando se realiza un ejercicio muy intenso y de corta intensidad (sprintar, levantar pesas –de mucho peso-, saltar) se requiere una rápida obtención de energía, que se hace a partir de fosfocreatina. Este sistema permite obtener energía ocho veces más rápido que los sistemas aeróbicos, pero se agota muy rápido, en cuestión de segundos.

Para reponer el fosfatágeno se puede utilizar glucosa o grasas. Como ya hemos comentado, la intensidad del ejercicio determinará la vía metabólica que se utilice para reponerlo.

Ejercicio a corto plazo: ácido láctico

Se da mediante la utilización de glucosa (glucólisis anaerobia), que permite una reposición rápida del ATP (por lo que se puede mantener un ejercicio de alta intensidad durante más tiempo que con la fosfocreatina).

Con este sistema aumenta el ácido láctico en sangre: mientras más intenso sea el ejercicio, más se utilizará la glucólisis anaeróbica por lo que más aumentará el ácido láctico en sangre. El aumento más rápido e importante se da en ejercicios de máxima intensidad que duran 60-180s. Para alargar más su duración se debe disminuir su intensidad, por lo que disminuirá glucólisis anaeróbica y aumentará el metabolismo aeróbico progresivamente.

Energía a largo plazo: sistema anaeróbico

Cuando un ejercicio dura varios minutos predomina el sistema aeróbico, que implica la utilización de oxígeno (el combustible puede ser hidratos de carbono, grasa o proteínas).

sistemas energeticos

Imagen original de http://piruvata.blogspot.com.es/2013/06/metabolismo-muscular-anaerobico.html

En este gráfico (que ya hemos visto al principio de la entrada de forma más esquemática) podemos ver como participan los diferentes sistemas energéticos en función de la duración de un ejercicio máximo.

Fuente: López Chicharro J, Fernández Vaquero A. Fisiología del ejercicio. 3ª edición. Madrid: Panamericana; 2006.

Índice de masa corporal (IMC). Infrapeso, normopeso, sobrepeso y obesidad.

Antes de nada, comento que hace días que quiero hacer una entrada sobre los diferentes sistemas energéticos en función de la intensidad y el tiempo que se esté haciendo ejercicio. El problema es que no lo tengo demasiado fresco (por eso me interesa esta entrada, para refrescar conceptos), por lo que me tengo que leer algunos capítulos sobre ello antes de hacerlo, pero no tengo demasiado tiempo. Así que en unos días haré esa entrada que considero muy interesante, pero hoy de momento explico el IMC por no dejar el blog en blanco hasta que tenga tiempo.

El IMC es un índice (un número) que relaciona peso y altura. Su cálculo es:

imc

Imagen original de http://miripa27.blogspot.com.es/2014/05/indice-de-masa-corporal-imc.html

Ejemplo: Imaginemos que una persona pesa 70Kg y mide 1.75m (importante que las unidades sean estas: Kg y metros). Su IMC seria:   IMC = 70/(1.75)^2 = 70/3.06 = 22.88 Kg/m^2

Este índice se utiliza por igual para hombres que para mujeres, y no distingue grasa de músculo. Más adelante explicaré que significa ésto, pero antes explicaré a que se refiere el valor que hemos obtenido con el cálculo del IMC:

imc_tabla

Imagen original de http://www.clinicavespucio.cl/tool_imc.php

Según el valor de IMC que hemos obtenido, podemos mirar su correspondencia en la tabla y veremos si corresponde a infrapeso, normopeso, sobrepeso u obesidad. Considero importante destacar un par de cuestiones que últimamente creo que no quedan demasiado claras: 1. Existe un peso “normal”, en el que no se és “ni gordo ni delgado”. ¿Por que destaco esto? Porque últimamente parece que una persona solo pueda estar o delgada o gorda, que no exista un término medio. 2. El sobrepeso no es lo mismo que la obesidad, sino que el sobrepeso es prévio. Muchas veces se habla de “sobrepeso” cuando en realidad nos referimos de gente con obesidad (supongo que parece que no sea tan ofensivo, cuando en realidad ninguno de los dos términos es incorrecto, siempre que se use correctamente claro). A la vez, mucha gente tiende a decir de la gente con sobrepeso que “está obeso”, cuando esto tampoco es correcto.

Una vez dicho esto, explicaré lo que he comentado previamente: Que el IMC no distingue masa grasa de masa muscular (y con ello, no distingue hombres de mujeres, ya que los hombres suelen tener mayor porcentaje de músculo y las mujeres de grasa). ¿Que significa esto? Pues que una persona que esté muy musculada puede tener un IMC de “sobrepeso” cuando realmente no sea así, ya que el músculo pesa mucho. Por ello debemos tener claro que este índice solo es orientativo (es interesante porque es muy fácil de calcular), pero le faltan muchos datos. Dejo la comparación entre la misma cantidad de grasa que de músculo, para que os podais hacer a la idea de que el peso no tiene porque reflejar “la gordura”:

masa musculo

Imagen original de http://eliminarestesitiowebya.blogspot.com.es/2013/07/comparacion-de-1-kg-de-grasa-vs-1-kg-de.html

Y esto, aplicado a una persona, se traduce en que:

delgadogordo

Imagen original de http://transformer.blogs.quo.es/2012/06/05/delgados-gordos/

En esta imagen vemos que el hecho de pesar “60Kg” (en este caso concreto), a misma altura, no tiene porque reflejar la misma “gordura” (disculpad que no encuentre una palabra más correcta), ya que depende de la relación músculo/grasa. De la misma manera, comparando a la primera chica con la tercera, vemos que tampoco es importante solo tener una relación grasa/músculo baja, ya que en el primer caso, aunque casi no tenga masa grasa, tampoco tiene demasiado músculo, quedando en un peso muy bajo.

Hasta aquí la entrada, espero haber aclarado un poco más lo que refleja el IMC. Quedo pendiente de hacer la entrada de los sistemas energéticos utilizados durante el ejercicio.

Tasa metabólica basal (o consumo de Kcal en reposo) según la edad

La tasa metabólica basal (TMB o BMR en inglés) mide las Kcal que consume nuestro organismo en estado de reposo. Por lo tanto, mientras mayor sea más energía consumimos. Aquí un gráfico:

Imagen original de http://getfityou.com/how-effective-is-the-gain-muscle-lose-fat-diet-plan

En el gráfico podemos ver que los niños pequeños tienen una gran tasa metabólica basal y que con la edad no para de disminuir. Tengamos en cuenta que este gráfico contempla condiciones normales, no estamos teniendo en cuenta cuestiones como el embarazo y lactancia que aumentarían la TMB.

Cabe destacar que la TMB de las mujeres siempre está por debajo de la de los hombres, y que disminuye de forma muy acusada entre los 17 y 20 años en ambos sexos (la TMB baja de forma lineal desde los 5 años aprox, pero entre los 17 y 20 años prácticamente no hay crecimiento por lo que la bajada de TMB es mayor, como explicaré más adelante). Esto podria explicar que haya muchas personas, sobretodo chicas, que en la adolescencia pueden comer lo que les apetece “sin engordar”, y que a partir de los 20 años, haciendo la misma actividad física y comiendo lo mismo, empiece a subir de peso.

Quiero dejar claro que este gráfico NO está indicando que los niños pequeños deban ingerir más cantidad de alimento que los adultos, ya que si nos fijamos el consumo de energia se expresa en Kj/m2/h. Los m2 se refieren a superficie corporal, por lo que en los niños pequeños este parámetro es menor que en el adulto. Por eso anteriormente le estaba dando importancia al crecimiento: entre los 5 y 15 años se crece mucho, por lo que aunque la TMB total disminuya, está aumentando la superfície corporal (m2) por lo que aumentan las Kcal a ingerir. En cambio, de los 15 años hacia adelante no se crece tanto, por lo que baja la TMB.

Dejo un gráfico con el gasto de Kcal diario según la edad, donde se puede observar de forma más clara que el consumo calórico empieza a disminuir a partir de los 17-20 años, por lo que se puede dar el efecto que antes he comentado.

Imagen original de http://www.estrucplan.com.ar/Producciones/imprimir.asp?IdEntrega=163 (sé que está torcida pero es la más ilustrativa que he encontrado).

Por último, decir que La TMB también varia según la temperatura ambiental, estrés psicológico, la actividad física, el tamaño de la persona (que haria variar los m2 de los que hemos hablado antes)…

Haciendo ejercicio de forma habitual, la disminución de la TMB se puede alentecer (aunque no se puede parar completamente). Ojo, que estamos hablando de la TMB, por lo que el ejercicio aumenta tanto el gasto de energía durante el propio ejercicio, como también lo aumenta durante el reposo.

Fuente: Dvorkin M A, Cardinali D P, Lermoli R. Best &Taylor. Bases Fisiológicas de la Práctica Médica. 14a ed. Buenos Aires: Panameriana;2010.

Concepto de caloría

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Imagen original de http://driverlayer.com/img/calorie%20estimator/146/any

En esta entrada voy a explicar lo que son las calorías. Antes que nada, aclarar que en este blog y cuando leamos sobre nutrición en general, hablar de caloría=Cal=Kcal=kilocaloria. ¿Esto quiere decir que las calorías a secas no existen? No, sí que existen, pero son una unidad tan pequeña que seria incómodo utilizarlas de forma habitual. Por poner un ejemplo, seria como hablar de la distancia entre Barcelona y Zaragoza en metros en lugar de kilómetros. Se puede hablar en metros, pero es más incómodo, son cantidades mucho más grandes, y mentalmente nos es difícil imaginar.

También decir que 1Kcal = 4.19KJ (Kilojoule), ya que es la unidad del sistema internacional y en la información nutricional de los envases nos suelen salir las dos unidades de medida, pero en el blog no utilizaremos los KJ ya que los números son mucho más grandes, por lo que nuevamente es más difícil trabajar con ellos.

Dicho esto, ¿que es una caloría? es la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de 1g de agua destilada en 1°C de 14.5 a 15.5°C. En éste caso nos referimos a calorías, de las cuales 1000cal=1Cal.

¿Para que sirven las calorías? Las calorías de la comida nos proporcionan energía. En caso de que no la utilicemos, se almacena, principalmente en forma de tejido adiposo (también llamado grasa).

¿Como las podemos utilizar? Gastando energía. Tenemos que tener claro que gastamos energía durante todo el día, tanto durmiendo en el más absoluto reposo como haciendo un ejercicio cardiovascular muy intenso, pero la cantidad de energia gastada en cada ocasión no es la misma (como es evidente, mientras más actividad hagamos más energía gastaremos, por lo que menos tejido adiposo acumularemos). Además, en caso de que no tengamos energía disponible, lo que hacemos es utilizar la que hay acumulada en el tejido adiposo, y es así como se adelgaza.

Entonces, ¿que situaciones se pueden dar? Básicamente tres:

  • Balance positivo (ingesta>gasto): Hay una mayor ingesta de Kcal que gasto calórico. La consecuencia es que el exceso de energía se acumule en forma de tejido adiposo, por lo que se aumenta de peso.
  • Balance negativo (ingesta<gasto): Hay una menor ingesta de Kcal que gasto calórico. La consecuencia es que hay un déficit de energía, por lo que se obtendrá energía del tejido adiposo. En consecuencia, este disminuirá y bajaremos de peso.
  • Balance neutro (ingesta=gasto): se ingiere la misma cantidad de Kcal que las que se gastan. En consecuencia, ni se gana ni se pierde tejido adiposo, por lo que el peso se mantiene.

Estas tres situaciones pueden ser tanto normales como patológicas según el contexto en el que se den.

Enlazando con las macromoléculas: Recordemos que en la primera entrada sobre nutrición puse este gráfico pendiente de comentar:

graph_energy_scale

Imagen original de http://dtc.ucsf.edu/es/la-vida-con-diabetes/dieta-y-nutricion/comprension-de-los-alimentos

Creo que con la información que tenemos ahora ya se puede entender: tanto 1g de carbohidratos como de proteínas nos dan 4Kcal de energia, mientras que 1g de grasas nos da 9Kcal. ¿Que quiere decir esto? Pues en palabras simples, que 1g de grasa nos da más energia (por lo tanto “engorda más”) que 1g de carbohidratos o de proteínas. ¿Esto quiere decir que para adelgazar hay que dejar de comer grasas? NO, hay grasas que son indispensables (esenciales) en la dieta, por lo que dejar las grasas por completo nos puede dar problemas de salud (me extenderé en ello en otra entrada). Simplemente quiere decir que tenemos que vigilar con las cantidades, como por ejemplo no echar medio bote de aceite a la sartén cada vez que queramos freír algo.

Fuente: MC Iñarritu, L Vega. Fundamentos de nutrición y dietética. México DF: Pearson; 2010

Conceptos básicos de nutrición

En esta entrada explicaré las diferencias entre carbohidratos, grasas, proteínas, vitaminas y minerales. No entraré en detalle en cada uno de ellos, ya que me gustaría dedicar un post particular para cada tipo de nutriente, ya que juntar todo en el post de generalidades seria liar demasiado los conceptos.

Hidratos de carbono/glúcidos: Son nuestra fuente principal de la energía. Se encuentran en vegetales, frutas, semillas, granos o derivados de éstos. Representan aproximadamente el 45-60% de una dieta normal.

Grasas/lípidos: Sus funciones son proporcionar energía, forman parte importante de las membranas celulares y de algunas estructuras del sistema nervioso, y,  en el caso de los esteroles, intervienen en la síntesis de las hormonas esteroideas. Representan aproximadamente el 25-30% de una dieta normal.

Proteínas: Son la fuente primaria de los aminoácidos, que permitendo la síntesis de proteínas (que intervienen en la estructura y la función del organismo). Las funciones de las proteínas van desde participar como proteínas de recambio,  hasta ejercer funciones protectoras (inmunoproteínas) o intervenir en la regulación y mantenimiento de la homeostasis. Representan el 30-35% de una dieta normal. En condiciones extremas pueden llegar a generar energia: no es lo normal ya que las proteínas tienen muchas más funciones, por lo que primero se intentan utilizar los carbohidratos y las grasas. Sólo si con éstos no es suficiente se utilizarán las proteínas para obtener energía.

En la siguiente tabla se muestran las Kcal que tiene 1g de cada una de éstas macromoléculas. En otro post explicaré mejor qué son las calorias y que significa ésta tabla:

graph_energy_scale

Imagen original de http://dtc.ucsf.edu/es/la-vida-con-diabetes/dieta-y-nutricion/comprension-de-los-alimentos

Vitaminas: Son sustancias indispensables (también llamadas esenciales) en la alimentación ya que el organismo no es capaz de sintetizarlas por sí mismo (excepto la vitamina D, y en poca cantidad) e intervienen en muchas reacciones bioquímicas del organismo.

Minerales: Son indispensables en numerosas funciones biológicas: tanto son  parte integral de sus estructuras, como participan en los tejidos y líquidos corporales, regulan el equilibrio electroquímico, activan reacciones bioquímicas, facilitan la transmisión nerviosa y controlan muchos fenómenos fisiológicos.

Fuente: MC Iñarritu, L Vega. Fundamentos de nutrición y dietética. México DF: Pearson; 2010

Objetivos del blog

Buenos días!

Esta es la primera entrada y me servirá para ir descubriendo como funciona el blog. Aprovecho para explicar para qué quiero utilizar el blog, porqué, a quién va dirigido el blog y cómo.

Función del blog: Quiero explicar como se puede perder peso y aclarar que no hace falta sufrir para conseguirlo (cosa que yo había creído durante mucho tiempo). También quiero dejar claro que las dietas milagro no son tan milagrosas como prometen, que no existen las pastillas adelgazantes o que hacer ejercicio no tiene porque ser un sacrificio.

Además de todo ésto, es posible que alguna vez suba alguna receta o cosas por el estilo, pero no es mi principal prioridad.

Por qué escribo sobre esta temática: Adelgazar siempre me había parecido imposible, ya que no tenia ninguna noción de nutrición y, supongo que guiada por la publicidad de la TV, revistas y demás, creía que solo se podía adelgazar a base de comer ensaladas tres veces al día, siete días a la semana, olvidar la leche, pan, jamón… Incluso pensaba que no se podía adelgazar sin tomar tés y demás infusiones tan recomendadas.

Por suerte con el tiempo he ido aprendiendo sobre nutrición y ver que no es así, y que adelgazar no es tan difícil. Para evitar cualquier confusión, hago una aclaración muy importante: NO soy nutricionista. Estudio una carrera relacionada con las ciencias de la salud, pero no es nutrición.

A quién va dirigido: Sobretodo a personas que sufran sobrepeso u obesidad, ya que es la etapa en la que más me costó creer que podía cambiar las cosas y en la que creo que se necesita más información. MUY IMPORTANTE: si es tu caso, sobretodo si sufres obesidad (más adelante haré una entrada donde se distinga sobrepeso de obesidad), antes de empezar a seguir una dieta por tu cuenta (sea la que sea), acude al médico de cabecera. Éste te hará unos análisis en los que se verá si tienes algún problema hormonal que te haga engordar, y según los resultados, puede ser que te mande al endocrino, al nutricionista o que simplemente te haga él mismo el seguimiento. Sea lo que sea, ten en cuenta que lo más importante es lo que te diga tu médico, por delante de cualquier blog, ya que él te personalizará el plan según tus necesidades, ya que cada cuerpo es un mundo.

Por otro lado, si eres una persona que está en su peso, y quiere perder 3-5Kg para acabar de estar delgadito/a y que te siente mejor la ropa o el bañador/bikini, tampoco te recomiendo el blog para conseguir tu objetivo. Por supuesto estás invitado a leerlo! Quizá aprendas algo que no sepas que nunca está de más! Pero las entradas que tengo pensado hacer no estarán enfocadas a perder esos últimos kilitos, seguro que para eso hay muchísimos más blogs/webs.

Cómo lo organizaré: Ésto seguro que lo voy variando sobre la marcha, pero mi idea inicial es hacer diferentes secciones y, dentro de éstas, ir poniendo las diferentes entradas. En un principio había pensado en: nutrición, ejercicio, “diario personal” (también relacionado con adelgazar), motivación, recetas… Pero como digo, seguro que lo voy variando.

Y hasta aquí la primera entrada,

Gracias por leerme!