Las proteínas
constituyen una base para el crecimiento y desarrollo de órganos y tejidos. El
crecimiento precisa de aminoácidos como sustrato de construcción, y se sabe que
es un aporte insuficiente de nitrógeno en general o de aminoácidos esenciales (aquellos
que no pueden ser sintetizados por el cuerpo humano ) en particular se asocia a
dificultades de crecimiento, especialmente del tejido muscular, así como a
trastornos de salud. A continuación, descubriremos brevemente de que manera las
proteínas forman parte de funciones biológicas importantes, y como se ven estas
influidas por el ejercicio.
·Reservas de proteína: el organismo posee 3 depósitos fundamentales de proteínas
funcionales, cuyos aminoácidos pueden ser utilizados en condiciones de
sobreesfuerzo.
·A- proteínas y aminoácidos plasmáticos: la albumina y la
hemoglobina son las dos principales proteínas Plasmáticas ambas participan en
procesos de transporte y sus niveles pueden reducirse como consecuencia de una
ingesta crónicamente insuficiente de proteína, ya constituyen una parte
importante de las cadenas metabólicas de producción de energía, puede deducirse
que cualquier reducción en sus niveles ira asociado a disminución del
rendimiento, se sabe que la reducción de hemoglobina disminuye la capacidad de
transporte de oxigeno y por ende la resistencia.
Los aminoácidos plasmáticos son la reserva central
disponibles para el metabolismo y síntesis de proteína funcionales. La escasez
de cualquier aminoácido no esencial determina que el organismo comience a
producirlo, pero si la escasez es de aminoácidos esenciales se deben consumir
mayor cantidad de alimentos proteicos o se degradarán las proteínas funcionales
presentes en el organismo y que contengan estos aminoácidos en su estructura, tras
ello se incorporan a las reservas plasmáticas.
Los aminoácidos poseen un gran número de funciones clave en
los procesos energéticos (precursores en la gluconeogénesis y síntesis de
hormonas) y en el sistema nervioso central (neurotransmisores).
Se conoce que el ejercicio va asociado a cambios a la composición
de aminoácidos plasmaticos. Se ha demostrado que los aminoácidos de cadena
ramificada (bcaa: leucina, isoleucina y valina) contribuyen a la producción de energía
durante el ejercicio disminuyendo su concentración plasmática. Esto trae 2
consecuencias:
-El nitrógeno que se libera en la degradación da lugar a la formación
de nitrógeno amoniacal (un producto toxico que origina cansancio).
-La relación entre los bcaa y otros aminoácidos cambiará.
Como consecuencia algunos aminoácidos precursores de hormonas aumentaran su
paso a través de la barrera hematoencefálica y aumentaran sus concentraciones
en el cerebro, influyendo en la neurotransmisión y la fatiga.
·B- proteínas musculares: la masa muscular es la mayor reserva de proteínas del
organismo. Además de las propiedades funcionales de estas proteínas musculares,
que le permiten contraerse y, por lo tanto, producir trabajo mecánico, se ha
llegado a pensar que constituyen la fuente de aporte de aminoácidos durante las
condiciones de inanición. El ayuno prolongado se caracteriza por una disminución
de la masa muscular. En estas circunstancias, la degradación del tejido
muscular puede lograr tres tipos de objetivos:
1 ) Liberación de aminoácidos para que sean utilizados en la producción
de energía y en el mantenimiento de un nivel normal de glucosa en sangre ( gluconeogénesis
)
2 ) Aporte de aminoácidos esenciales que permitan mantener la
composición normal de los aminoácidos plasmáticos.
3 ) Liberación de glutamina, con el objeto de mantener unos
niveles normales de esta en plasma, lo que parece ser importante para la
inmunocompetencia y la función intestinal normal.
Además de estos aspectos importantes en lo que se refiere al
metabolismo, pueden aparecer reducciones en las proteínas musculares como
resultado de cambios en la relación de hormonas anabólicas y catabólicas.
·Influencia del ejercicio: durante el ejercicio se pierde
nitrógeno y aumenta la oxidación de aminoácidos. Se ha demostrado que algunos
aminoácidos se liberan del musculo con el ejercicio intenso. Los micro
traumatismos infringidos a las fibras musculares a causa del sobreesfuerzo mecánico
pueden determinar perdida de aminoácidos y proteínas, aparte los procesos de reparación
requieren gran suministro de aminoácidos.
Proteínas viscerales: los tejidos viscerales
constituyen, tras la masa muscular, la segunda mayor reserva de proteínas. Se
ha observado que los tejidos viscerales contribuyen significativamente al
intercambio interorgánico de aminoácidos durante el ayuno o el sobreesfuerzo físico
determinado por la enfermedad. El ejercicio puede determinar un aumento en la contribución
de las proteínas viscerales en el intercambio de aminoácidos entre los órganos.
Sin embargo, se duda acerca de la contribución cuantitativa de aminoácidos
derivados de la reserva visceral a la producción de glucosa por parte del hígado
y a las pérdidas de nitrógeno durante y después del ejercicio. Aunque se sugirió
años atrás que las pérdidas de nitrógeno determinadas por el ejercicio se
derivan principalmente de las proteínas musculares, existen algunas evidencias
recientes que indican que los tejidos viscerales pueden contribuir
significativamente, al verse sometidos a una reducción importante de su flujo sanguíneo
que puede llegar a la isquemia (especialmente de colon ) en algunas
circunstancias. Un estudio reciente acerca de los efectos del ejercicio sobre
el recambio intestinal de proteínas mostro que durante el ejercicio aparecía
una disminución en la síntesis proteica y un aumento en la degradación. De lo
expuesto en apartados anteriores, puede deducirse que la razón principal para
la existencia de pérdidas netas de proteínas (nitrógeno) durante el ejercicio
de resistencia es la utilización de aminoácidos, llegados desde distintas
reservas, en el metabolismo intermediario y energético. Se sabe que este
proceso se intensifica durante el sobreesfuerzo energético, tal como el
aparecido en el curso de un estado de alta demanda de energía con el glucógeno
agotado, lo cual lleva a un balance negativo de nitrógeno.
·Oxidación de aminoácidos: luego de la degradación de los
aminoácidos se producen compuestos intermediarios del metabolismo, que se
pueden convertir en glucosa o que se puede oxidar en el ciclo del acido cítrico.
La mayoría de los aminoácidos se oxidan en el hígado y algunos de ellos (los aminoácidos
de cadena ramificada) también en el musculo. La oxidación de los aminoácidos
tiene lugar en las mitocondrias y siempre se ve incrementada durante los
periodos de ejercicio físico. Este incremento de la oxidación es
fundamentalmente resultado de un cambio en el medio hormonal anabólico – catabólico
hacia el catabolismo. La oxidación de los aminoácidos se ve aun mas potenciada
cuando se da un agotamiento de las reservas de hidratos de carbono en el
organismo. Existen estudios de los que parece desprenderse que a causa de esto
se produce un y incremento de las necesidades de aminoácidos del orden 1.2 a
1.8 g / kg de peso corporal y día en atletas de resistencia que se entrenan
diariamente.
·Metabolismo energético: durante la fase inicial de la práctica de un ejercicio físico
repentino, la cantidad adicional de energía que se necesita se produce
fundamentalmente por la degradación del glucógeno muscular en lactato. La
glucosa en sangre no representa una contribución importante durante los
primeros minutos de la práctica del ejercicio. En este estado debe
incrementarse la glucogenólisis en el hígado.
El lactato así formado entra en el torrente sanguíneo y es
captado por el hígado, el corazón y los tejidos musculares no activos donde, o
bien se oxida o bien es vuelto a transformar en glucosa. En un estado posterior
, cuando la producción de glucosa por parte del hígado ya resulta
significativa, el musculo empieza a usar la glucosa en sangre para la producción
de energía. Además, la lipólisis en los adipocitos( proceso que al principio
crece de manera lenta ) produce elevados niveles de ácidos grasos en la sangre,
por lo que aumenta la contribución a la producción de energía por parte de los ácidos
grasos. Los ácidos grasos se oxidan en el musculo y en el hígado.
Los cuerpos cetónicos que se obtienen a partir de la oxidación
incompleta de la grasa en el hígado, son captados por el corazón y el musculo
desde la sangre para su oxidación final. Con el aumento del sobreesfuerzo (estrés)
metabólico, en especial en condiciones de agotamiento de carbohidratos, la síntesis
de las proteínas puede verse disminuida, así como incrementada la degradación
de los aminoácidos.
La degradación de los aminoácidos en el musculo y en el hígado
produce al final urea, que se excretara con la orina y el sudor. La cadena
carbonada de los aminoácidos entrara a formar parte del ciclo del acido cítrico
en el hígado, donde se empleara para la gluconeogénesis y, en el musculo, donde
se oxidara. Con la continuación de la práctica del ejercicio físico, así como
durante el ayuno se producirá un agotamiento de las reservas endógenas de
hidratos de carbono en el hígado y en musculo. Si no se fabrica glucosa a
partir de los precursores del hígado y en el riñón que pueden tomar parte en la
gluconeogénesis, los niveles de glucosa en sangre caerán drásticamente.
Las sustancias que pueden participar en la gluconeogénesis
son los aminoácidos, el glicerol y el lactato. Al mismo tiempo, se ve
potenciada hasta el máximo la oxidación de la grasa, produciendo una disminución
de las necesidades de hidratos de carbono. Los cuerpos cetónicos producidos por
el metabolismo de la grasa en el hígado serán metabolizados por el corazón, el
musculo y, si se da un ayuno prolongado, también por el cerebro. Bajo estas
circunstancias, la capacidad máxima de trabajo se verá reducida hasta
aproximadamente el 50 % debido a la carencia de hidratos de carbono.
