La Energía Capacidad para realizar un trabajo Energía: Química Eléctrica Electromagnética Térmica Mecánica Nuclear “La energía ni se crea ni se destruye solo se transforma”

Energía para la actividad celular El sol como inicio de la energía Las plantas como transformadoras químicas Los animales transformadores de la energía de las plantas El ser humano aprovecha ambas Al final toda la energía se transforma en calor 1 Kilocaloría = energía necesaria para elevar la temperatura de 1 Kg de agua desde 14º C a 15º C 1 gr de HC = 4 Kcal. 1 gr de Grasa = 9 Kcal 1 gr de Proteína = 4 Kcal

EL METABOLISMO ENERGÉTICO El organismo humano necesita energía para: ·        La síntesis de material celular para reponer tejidos dañados ·        El transporte de sustancias por el torrente sanguíneo ·        La regulación de la temperatura ·        El trabajo muscular La “ moneda” energética del organismo es el ATP RESÍNTESIS DEL ATP: 1. Anaeróbico aláctico 2.   Anaeróbico láctico o glucólisis anaeróbica 3. Aeróbico o fosforilación oxidativa; que a su vez consta de tres procesos distintos según utilicemos los hidratos de carbono, las grasas o las proteínas

EL ATP La estructura del ATP se basa en enlace de una molécula de ADENOSINA y tres de fosfato, unidos por unos enlaces con gran cantidad de energía. Cuando uno de los tres enlaces se rompe, se libera la energía que contenía y se convierte en ADP. Esa misma energía es reutilizada para volver a formar ATP

La energía que se gasta se repone de nuevo VÍAS DE OBTENCIÓN DE LA ENERGÍA VÍA AERÓBICA VÍA ANAERÓBICA Sin presencia de O2 Con presencia de O2 > 3’ < 3’ Este sistema de producción de energía tarda unos 3’ en ponerse en marcha La energía que se gasta se repone de nuevo Como las necesidades energéticas son grandes, y en poco tiempo, se ponen en marcha otros sistemas de obtención de energía que no requieren O2 Deuda de O2 ANAERÓBICO ALÁCTICO ANAERÓBICO LÁCTICO

ATP muscular - ATP - PC Glucosa Glucógeno A. Láctico > 3’ A. grasos DURACIÓN FUENTES ENERGÉT. PROD. DESHECH SISTEMA 0 – 6” ATP muscular - ANAERÓB. ALÁCTICO 6 – 25” ATP - PC 25” – 2 ó 3’ Glucosa Glucógeno A. Láctico ANAERÓB. LÁCTICO > 3’ A. grasos H2O CO2 AERÓBICO

Sistemas metabólicos musculares durante el ejercicio SISTEMA DEL FOSFÁGENO: * Utilización del ATP libre y la FOSFOCREATINA * Produce 8 –10 seg de actividad máxima. * La fuente básica de energía para la contracción muscular es el ATP (adenosina –PO3~PO3~PO3 ) Adenosina-PO3 ~ PO3 ~ PO3 ATP ADP AMP E

Sistemas metabólicos musculares durante el ejercicio El ATP gastado se repone mediante la liberación de energía desde la FOSFOCREATINA: CREATINA ~ PO3 Normalmente hay 2-4 veces más fosfato de creatina que ATP en el músculo. La transferencia de energía se da en segundos.

METABOLISMO ANAERÓBICO ALÁCTICO ATP + H2O   ADP + CP 1ATP +C CPK ADP + P + ENERGÍA

Sistemas metabólicos musculares durante el ejercicio 2) Sistema del ácido láctico / glucógeno: glucógeno glucosa Ac pirúvico ác láctico Gluclisis Anaerobica (2 ATP) Mitocondria en la cel musc + O2 (36 ATP)

METABOLISMO ANAERÓBICO LÁCTICO GLUCOSA+ 2 ADP +2P 2 AC. LÁCTICO + 2 ATP

El Lactato La mayor cantidad se produce en al utilización anaeróbica de la glucosa a partir del piruvato Pero a intensidades bajas de ejercicio también se produce aunque en menor cantidad En el proceso de formación del Lactato, es de capital importancia la intervención de los llamados “transportadores de H+ “ (NAD) La captación de iones H, por los NAD (reducción) y su posterior liberación (oxidación) es fundamental para la transformación del Piruvato a Lactato La intensidad de la glucolisis rápida (anaeróbica) es fundamental en la tasa de producción de NAD y por lo tanto de Lactato La eficiencia de los diferentes mecanismos metabólicos (cadena respiratoria, acción de las mitocondrias…) para utilizar el O2 es fundamental para una menor producción de Lactato La determinación del destino del piruvato, a ser oxidado en el ciclo de Krebs o a ser reducido a lactato, depende mucho más de la tasa glucolítica determinada por la velocidad o la intensidad del esfuerzo, que de la mayor o menor disponibilidad de O2 a nivel celular. El Lactato puede volverse a transformar en Piruvato “turnover de lactato” El lactato sirve de combustible para algunas células, en las cuales se reconstruye como piruvato en las mitocondrias, para lo cual es transportado como “lanzadera de lactato” El Lactato se genera de forma gradual y no parece haber un punto en el que se dispare su producción (U.A.) El corazón utiliza el lactato como combustible en un ciéndose este fenómeno como10 – 20 %

Sistemas metabólicos musculares durante el ejercicio 3) SISTEMA OXIDATIVO (fosforilación oxidativa): *Es la oxidación de los alimentos en las mitocondrias para obtener energía. NUTRIENTES + O2 = ADP ~ AMP = los convierte en ATP (gluc, AAs, ac grasos)

METABOLISMO AERÓBICO GLUCOSA + 6 O2 +38 ADP+38P 6 CO2 +6 H2O +38 ATP ÁCIDO GRASO + 23 O2 + 136 ADP + 136 P 16 CO2 +16 H2O +136 ATP

Fosforilación Oxidativa

Ciclo de Krebs

Cadena de electrones

Sistemas metabólicos musculares durante el ejercicio Velocidades relativas maximas de generación de energía sistema moles de ATP / minuto Sistema aerobio-----------------------1 (ilimitado c/O2 sufic) Sist glucog-ac lact--------------------2.5 (durante 1:30-2:00 min) Sist fosfageno--------------------------4 (durante 8/10 seg)

Sistemas metabólicos musculares durante el ejercicio Resistencias relativas de los diferentes sistemas Sistema aerobio = alta resistencia (maraton, natacion, etc) Sistema glucogeno-ac lactico = resistencia intermedia (carrera de 800 mts, futbol, tenis, etc). Sistema del fosfageno = para descargas puntuales de fuerza (pesas, 100 mts lisos, etc)

Destino metabólico de los glúcidos en la dieta Glucógeno (depósito) glucosa HÍGADO Almidón Glucosa TUBO DIGESTIVO SANGRE Utilización Glucógeno (depósito) MÚSCULO

Consumo de hidratos de carbono según la intensidad del ejercicio TIPO DE EJERCICIO INTENSIDAD VCO2/VO2 AC. LÁCTICO GLUCOSA EN SANGRE DURACIÓN LIGERO MODERADO INTENSO 30-40 % 60-70 % 90 % 0,80 – 0,85 0,90 0,95 Estable > Al inicio > 5 mmol/L Casi estable Aumenta Varias horas 1 – 3 h. 5 a 60 min.

Destino metabólico de los lípidos en la dieta Triglicéridos AG DEPÓSITOS GRASOS TG Hidrólisis AG MG DG TUBO DIGESTIVO AG Lipoproteínas AG SANGRE Utilización Depósito de lípidos Síntesis lipoproteínas Resíntesis MUCOSA DUODENAL LINFA HÍGADO MÚSCULO

Almacenamiento de los lípidos GRASAS DE LA DIETA TEJIDO ADIPOSO EXCESOS DE HIDRATOS DE C. Y PROTEÍNAS LIPÓLISIS PORCENTAJES NORMALES DE TEJIDO GRASO EN HOMBRES Y MUJERES HOMBRES ............15 A 25 % MUJERES...............20 A 35 % DEPORTISTAS.......8 A 15 % MEDICIÓN DEL TEJIDO GRASO ÍNDICE DE FAULKNER...........% g. = (triceps + subescapular + suprailíaco + abdominal) x 0,153 + 5,783

RESERVAS ENERGÉTICAS DEL ORGANISMO

INTERCONVERSIÓN DE SUSTRATOS ENERGÉTICOS