Sistema energético anaeróbico láctico o sistema anaeróbico glucolítico


El Sistema energético anaeróbico láctico o también conocido como sistema anaeróbico glucolítico, se activa para continuar el esfuerzo que el mecanismo energético aláctico quizá no pudo suplir al 100% luego de los tiempos estimados según el tipo de ejercicio, entonces la resíntesis de fosfatos de alto contenido energético debe continuar a un ratio rápido.

Aunque la intensidad no será la misma, se podría continuar con un nivel de intensidad también alto para lo cual se requiere de la conexión de este sistema láctico que provee energía también de corta duración.

Entonces, la energía para fosforilar ADP durante este tipo de ejercicios proviene principalmente de la degradación de glucógeno intramuscular gracias a la glucólisis anaeróbica lo cual produce formación de lactato (forma ionizada del ácido láctico).

Esta glucólisis anaeróbica de rápida acción o “combustión” permite que el ATP se sintetice de manera rápida sin la necesidad de consumir oxígeno.

Glucólisis anaeróbica


La energía anaeróbica que se obtiene por medios glucolíticos y que permiten la síntesis de ATP, pueden verse como reservas de “combustible” que se activan cuando una persona acelera al principio de determinado ejercicio o en las yardas finales de un recorrido total de una milla, o durante todo el recorrido a máxima capacidad de 100 metros o 440 metros planos o en natación.

“Acumulaciones rápidas y en altas cantidades de lactato en sangre se presentan durante ejercicios de máxima capacidad que duren entre 60 y 180 segundos”.

Entonces, cuando se disminuye la intensidad de ejecución del ejercicio para permitir que el período de ejecución del mismo sea mayor, eso correspondientemente disminuye el ratio de acumulación de lactato en la sangre durante el ejercicio y por ende la acumulación de lactato en sangre al finalizar el ejercicio (la sesión de X o Y ejercicio).

Acumulación de lactato


La acumulación de lactato en sangre no se presenta en todos los niveles de intensidad del ejercicio. Por ejemplo en atletas de resistencia y en personas no entrenadas que realizan un ejercicio a intensidades menores al 50% o 55% de su capacidad aeróbica, la cantidad de lactato en sangre es casi igual a la cantidad de lactato que es reutilizado, por así decirlo, o sea que no hay acumulación de lactato o por lo menos no de forma excesiva, en sangre a este umbral de intensidad.

Podría decirse además que las reacciones energéticas que requieren del oxígeno (glucólisis aeróbica, y metabolismo de grasas y proteínas) proveen de manera adecuada las demandas del ejercicio en esta intensidad.

Sistema energético anaeróbico láctico o sistema anaeróbico glucolítico

En términos bioquímicos: la energía generada gracias a la oxidación del hidrógeno provee al combustible energético predominante, el ATP, para la actividad muscular.

Entonces, cualquier cantidad de lactato generado en alguna parte de alguna fibra muscular esquelética que se esté trabajando, rápidamente será de nuevo oxidada y por ende reutilizada como recurso energético gracias a fibras musculares esqueléticas con “poderes” altos oxidativos (tipo 1 y tipo 2A), y también gracias a la acción del miocardio y otras fibras musculares.

Cuando la oxidación de lactato iguala a su producción, el nivel de lactato en sangre permanece estable aun cuando la intensidad del ejercicio y el consumo de oxígeno se incrementan.

En personas sanas poco entrenadas, el lactato en sangre empieza a acumularse y a aumentar de manera exponencial cuando la intensidad del ejercicio los lleva a estar entre el 50% y 55% de su máxima capacidad aeróbica.

La explicación tradicional de la acumulación de lactato en sangre durante el ejercicio, se asocia con un estado relativo de hipoxia en los tejidos. Entonces, cuando el metabolismo glucolítico predomina, la producción de Nicotinamida adenina dinucleótido (NADH) sobrepasa la capacidad de las células para poder permitir que sus hidrógenos (electrones) estén bajo la cadena respiratoria debido a la insuficiencia de oxígeno que ocurre a este nivel en los tejidos.

Entonces, el desequilibrio entre la liberación de hidrógeno y la posterior oxidación (más precisamente, el ratio citoplasmático NAD+/NADH) causa que el piruvato (C3H4O3) acepte este exceso de hidrógenos (es decir que 2 iones de hidrógeno se unen a la molécula de piruvato).

El piruvato original con 2 iones adicionales de hidrógeno forma una nueva molécula conocida como ácido láctico o lactato (C3H6O3), el cual se comienza a acumular en la sangre.

Sistema energético anaeróbico láctico o sistema anaeróbico glucolítico

Una hipótesis más reciente que explica la creación de lactato en los músculos y su posterior acumulación en la sangre, se basan en estudios que apuntan al carbono que compone la molécula de glucosa. Estos estudios revelan que el lactato continuamente se forma durante los períodos de descanso y de ejecución de ejercicios de intensidad moderada.

Bajo condiciones aeróbicas, la oxidación de lactato se da gracias a otros tejidos (70%), su conversión a glucosa en los músculos y el hígado (20%), o su conversión a aminoácidos (10%), lo cual resulta sin acumulación neta de lactato (es decir que la concentración de lactato en sangre permanece estable).

El profesor Jaime Cruz en su libro “fundamentos de fisiología humana y del deporte” coincide en estos porcentajes excepto en que solamente le atribuye un 8% a 9% para la conversión a aminoácidos y la posterior síntesis de proteínas (proceso que ocurre en el hígado), y el 1% a 2% restante menciona que se elimina a través del sudor.

“El lactato en sangre solamente se acumula cuando su consumo (por oxidación o conversión a otro sustrato energético) no se iguala a su producción”.

Sistema energético anaeróbico láctico o sistema anaeróbico glucolítico

Adaptaciones en cuanto al entrenamiento aeróbico permiten altos ratios de reutilización o reciclaje de ácido láctico (lactato) en una determinada intensidad de ejecución de algún ejercicio. Por esta razón es que a mayor intensidad de ejecución de determinado ejercicio en personas poco entrenadas, mayor acumulación de lactato en sangre habrá.

Otra explicación para la creación de lactato durante el ejercicio incluye la tendencia o el comportamiento de la enzima Lacto-Deshidrogenasa (LDH) en las fibras musculares esqueléticas de contracción rápida, en cuanto a favorecer la conversión de piruvato a lactato.

En contraste, el nivel de LDH en las fibras musculares de contracción lenta favorece la conversión de lactato a piruvato. Entonces, el reclutamiento de fibras musculares de contracción rápida junto al aumento de la intensidad de ejecución del ejercicio favorece la producción de lactato, independientemente de la oxigenación que presente este tejido.

La producción de lactato y su acumulación se aceleran a medida que la intensidad del ejercicio se incrementa. En este tipo de casos, las células musculares no pueden obtener energía adicional ni por medios energéticos aeróbicos ni aquellos que permitan oxidar y por ende reutilizar el lactato en el mismo ratio que éste es formado.

Un patrón similar ocurre en sujetos poco entrenados o no entrenados y en atletas de resistencia, excepto en cuanto al umbral de creación de lactato, denominado como umbral de lactato sanguíneo, el cual se presenta en un mayor porcentaje de la capacidad aeróbica de los atletas de resistencia.

Atletas de resistencia ejecutan ejercicios aeróbicos a un ritmo constante a intensidades entre el 80% y 90% de su capacidad aeróbica máxima utilizando el metabolismo aeróbico. Esta favorable respuesta aeróbica se relaciona más probablemente a los siguientes 3 factores:

1. La dotación genética de los atletas, por ejemplo en cuanto a los tipos de fibras musculares y la capacidad de respuesta del flujo sanguíneo muscular.

2. Adaptaciones fisiológicas específicas y locales gracias al entrenamiento las cuales favorecen menores producciones de lactato.

2. Un ritmo más rápido de eliminación de lactato (una capacidad mayor de reciclar lactato o de convertirlo) a cualquier intensidad con la que sea ejecutado determinado ejercicio.

Algo para remarcar es que la densidad y el tamaño de los capilares sanguíneos y el número de mitocondrias se incrementan gracias a los entrenamientos de resistencia, como también incrementa la concentración de enzimas y agentes de transferencia del metabolismo aeróbico, una respuesta que permanece sin problemas a medida que se envejece.

Estas adaptaciones fisiológicas amplían la capacidad de las células para producir ATP de manera aeróbica a través del catabolismo (degradación) del glucógeno a glucosa y de los triglicéridos a ácidos grasos.

El mantener bajos niveles de lactato también ayuda a conservar las reservas de glucógeno, lo cual ayuda a extender la duración de un esfuerzo intenso aeróbico.

Capacidad de producción de lactato


La producción alta de lactato en sangre durante la ejecución de ejercicios de máxima intensidad se incrementa con un entrenamiento específico enfocado en la aceleración y potencia, y decrece cuando el entrenamiento termina.

Atletas de velocidad/potencia a menudo obtienen de 20% a 30% niveles más elevados de lactato en sangre en comparación a atletas poco entrenados, durante la ejecución de ejercicios de máxima intensidad y corta duración. Uno o más de los siguientes mecanismos explica esta respuesta:

- Una alta motivación lo cual se nota durante la ejecución de una sesión de entrenamiento.

- Incremento en la capacidad de almacenamiento de glucógeno intramuscular gracias al entrenamiento, lo cual probablemente permite una mayor contribución energética por parte de la glucólisis anaeróbica y por ende una mayor producción de lactato.

- El entrenamiento de velocidad/potencia incrementa la cantidad de enzimas glucolíticas en un 20%, particularmente en cuanto a la fosfofructoquinasa. El aumento en la producción de enzimas glucolíticas es menor (de dos a tres veces) al aumento de las enzimas aeróbicas que se logra con entrenamientos de resistencia.

Especificaciones del sistema energético láctico


- Lugar de la célula donde ocurre: citoplasma de las células.

- Sustrato energético: glucosa obtenida de la degradación de glucógeno.

- Desecho metabólico: ácido láctico reutilizable y/o reciclable.

- Potencia en términos cualitativos: alta potencia energética y relativa corta duración (60-180 segundos).

- Potencia en términos cuantitativos: algunos autores hablan de un rango de 60 a 180 segundos que es donde ocurren además grandes acumulaciones de lactato. Otros amplían este rango desde los 30 segundos hasta los 300 segundos (5 minutos).

- Gráfica de la potencia:
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- Indicador: nivel de lactato en sangre, potencia.

- Umbral en %: cerca al 85% del VOmáx.

- Umbral en frecuencia cardíaca: Alrededor del 90% de la Fcmáx o el 85% del VO2máx.

- Respiratory Quotient (RQ) o cociente respiratorio (gráficas):
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- Nivel de lactato: en promedio se podrían presentar niveles de 2,5 mM. .

- Tipo de entrenamiento: Entre mayor sea la intensidad del entrenamiento, cercanos al 90% de la FCMáx, habrán mejoras considerables en el VO2máx. Entrenamientos HIIT y HIT, entrenamiento interválico, funciones.

Bibliografía:

Cruz, j (2008). Fundamentos de fisiología humana y del ejercicio.

William D. McArdle, Frank I. Katch y Victor L. Katch. Fisiología del ejercicio (nutrición, energía y rendimiento humano), Séptima edición.

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