Nuestro cuerpo necesita energía para funcionar. Y cuanto más exigente es la actividad, más energía se necesita. En este artículo vamos a analizar las diferentes fuentes de energía para activar los músculos durante el entrenamiento. Conocer de dónde proviene la energía te ayudará a gestionar mejor tu alimentación y también tu ejercicio, en función de tus objetivos.
El cuerpo obtiene la energía de tres tipos de nutrientes: las grasas, las proteínas y los carbohidratos. Sin embargo, cómo el organismo convierte estos nutrientes en nuestro combustible depende de diferentes factores. Conocer cómo funciona este proceso te puede ayudar a obtener más rendimiento de tus entrenamientos y ser más eficiente.
Con la comida obtenemos energía, que sirve para activar los músculos. Esa energía está almacenada en los alimentos en forma de hidratos de carbono, grasas y proteínas, los cuales se descomponen en las células para liberar la energía acumulada, desgradándose en forma de calor: las kilocalorías.
Los hidratos de carbono
La dependencia de los músculos respecto a los hidratos de carbono durante la actividad física y el ejercicio está relacionada con la disponibilidad de hidratos de carbono y el metabolismo del sistema muscular. Los hidratos de carbono se convierten en glucosa, que es transportada por la sangre a los tejidos activos donde se metaboliza.
En reposo, lose hidratos de carbono son absorbidos por los músculos y el hígado, para convertirse después en glucógeno (una molécula de azúcar mucho más compleja), el cual se almacena en el citoplasma hasta que las células lo utilizan para formar ATP. El glucógeno depositado en el hígado se convierte de nuevo en glucosa cuando se necesita. La sangre es la encargada de trasnportarlo a los tejidos activos donde se metaboliza.
Pero las reservas de glucógeno del hígado son limitadas y pueden agotarse a menos que la dieta contenga cantidades suficientes de hidratos de carbono. Si la dieta no contiene suficientes hidratos de carbono, tanto los músculos como el hígado pueden quedar sin su principal fuente de energía.
La recuperación del ejercicio no es un proceso pasivo. Los tejidos se someten a reparación y reproducción, se restablece el equilibrio de líquidos y se reemplazan las reservas de sustrato. El reemplazo de hidratos de carbono es uno de los eventos más importantes durante la recuperación. Cuando varios días separan los períodos de ejercicio, una dieta mixta normal que contenga alrededor de 4 a 5 gramos por kg de peso corporal de hidratos de carbono es suficiente para reemplazar las reservas de glucógeno muscular.
Sin embargo, el entrenamiento diario o la competición exigen mucho en las reservas de carbohidratos del cuerpo. Por lo tanto, la ingesta normalmente alta de hidratos de carbono de los atletas puede no ser suficiente para evitar una reducción gradual en este importante depósito de energía.
Aumentar la ingesta de hidratos de carbono a 8 gramos por kg peso corporal por día puede no ser suficiente para evitar una reducción significativa en las concentraciones de glucógeno muscular después de 5 días sucesivos de entrenamiento intenso. Los estudios subrayan la importancia de prescribir cantidades adecuadas de carbohidratos para los derportistas y justifican la necesidad de días de recuperación más frecuentes entre los períodos de entrenamiento intenso.
Durante la práctica deportiva
Tras décadas de investigación sobre los vínculos entre alimentos, nutrición y capacidad de ejercicio queda claro que una dieta alta en hidratos de carbono y una ingesta adecuada de líquidos para evitar la deshidratación son los dos elementos más importantes en la fórmula para una participación exitosa en el deporte.
Ahora bien, no es recomendable ingerir hidratos de carbono entre 15 y 45 minutos antes de hacer ejercicio, ya que esto puede dar lugar a hipoglucemia poco tiempo después de comenzar a hacer ejercicio. Esto se produce porque los hidratos de carbono ingeridos durante ese periodo estimulan la secreción de insulina.
Como consecuencia, se produce una elevación de la insulina cuando comienza la actividad física. Como consecuencia, el consumo de glucosa por parte de los músculos es anormalmente elevado, lo que da lugar a la hipoglucemia. Aunque esto no le ocurre a todo el mundo, es algo que debe ser tenido en cuenta, ya que hay bastantes estudios que aconsejan no ingerir hidratos de carbono entre 15 y 45 minutos antes de hacer ejercicio.
Consumir azúcar durante el ejercicio produce incrementos más pequeños de la glucosa y la insulina, de modo que se reduce el riesgo de hipoglucemia. La mayoría de científicos cree que mantener los niveles normales de glucosa permite a los músculos obtener más energía de la glucosa de la sangre.
Así, ingerir hidratos de carbono durante la realización del ejercicio, aunque no ahorra el uso del glucógeno muscular, puede ayudar a mantener las reservas de éste. Además, cuando el ejercicio dura más de una hora, la capacidad de resistencia puede mejorar cuando se toman hidratos de carbono al cabo de más de 5 minutos desde el inicio del ejercicio, y a intervalos frecuentes durante la práctica deportiva.
Las grasas y las proteínas
A menudo se culpa a la grasa de muchos problemas de salud. Sin embargo, la grasa es un nutriente esencial para una salud óptima. El tejido adiposo (grasa almacenada) proporciona amortiguación aislamiento a los órganos internos, cubre los nervios, mueve vitaminas (A, D, E y K) en todo el cuerpo y es la mayor reserva de energía disponible para la actividad física.
Dependiendo de la edad y el sexo, hay unos niveles óptimos de grasa corporal a los que se debería llegar. Es cuando se supera ese nivel óptimo, cuando el exceso de grasa en la dieta puede conducir a problemas de salud, así como al rendimiento deportivo.
Aproximadamente, entre el 25 y 30% de la ingesta diaria de calorías debería provenir de las grasas, de las cuales solo el 10% deberían ser saturadas. Respecto a las grasas insaturadas, el 15% deberías ser monoinsaturadas y el resto poliinsaturadas.
Las grasas y las proteínas también se usan como fuente de energía. El proceso mediante el cual las grasas o las proteínas se convierten en glucosa recibe el nombre de gluconeogénesis. Las proteínas pueden convertirse en ácidos grasos mediante una serie de reacciones. Esto recibe el nombre de lipogénesis.
Tipos de grasa en la dieta
Hay dos tipos de grasas principalmente: las grasas saturadas y las grasas insaturadas. Capítulo aparte merecen las grasas trans.
Las grasas saturadas
Se encuentran principalmente en fuentes animales, como la carne, la yema de huevo, el yogur, el queso, la mantequilla y la leche. Este tipo de grasa es sólida a temperatura ambiente. El exceso de grasas saturadas se ha relacionado con problemas de salud, como el colesterol alto y enfermedades cardíacas.
Las grasas insaturadas
Incluyen las grasas monoinsaturadas y poliinsaturadas, que normalmente se encuentran en las fuentes de alimentos vegetales y también en algunos pescados, y generalmente son líquidas a temperatura ambiente.
Las grasas insaturadas tienen beneficios para la salud, como la reducción de colesterol y la reducción del riesgo de enfermedades del corazón. Algunas fuentes importantes de grasas insaturadas como el aceite de oliva, los aguacates, algunos pescados, las almendras y la soja, entre otros.
Las grasas trans
Se ha añadido recientemente a las etiquetas de nutrición de la mayoría de productos. Los ácidos grasos trans pueden ser naturales o artificiales, y se producen cuando una grasa insaturada se convierte en un sólido (por ejemplo, la mantequilla). Las grasas trans, como las grasas saturadas, deben consumirse de manera muy limitada, evitando las artificiales.
Cómo proporciona energía durante el ejercicio
La grasa proporciona la más alta concentración de energía de todos los nutrientes. Un gramo de grasa equivale a nueve calorías. Esta densidad de calorías, junto con la capacidad de almacenamiento aparentemente ilimitado para la grasa que tiene el cuerpo, hace que sea la mayor reserva de energía.
Si bien estas calorías son menos accesibles para atletas de alto rendimiento, en intensos esfuerzos rápidos o para el levantamiento de pesas, la grasa es esencial para los ejercicios de resistencia aeróbica.
En general, las grasas proporcionan la fuente principal de combustible de larga duración, en ejercicios de baja a moderada intensidad. Incluso durante el ejercicio de alta intensidad, donde los hidratos de carbono son la fuente principal de combustible, se necesita grasa para ayudar a acceder a los hidratos de carbono almacenados (glucógeno).
El uso de la grasa como combustible para el ejercicio, sin embargo, depende de algunos factores importantes.
- La grasa es lenta de digerir y tarda en convertirse en una forma utilizable de energía (puede tardar hasta 6 horas).
- La conversión de la grasa corporal almacenada en energía lleva tiempo. El cuerpo necesita tiempo para descomponer la grasa y transportarla a los músculos antes de que pueda ser utilizada como energía.
- La conversión de la grasa corporal almacenada en energía necesita una gran cantidad de oxígeno, por lo que la intensidad del ejercicio debe disminuir para que se produzca este proceso.
El cuerpo acumula mucha más cantidad de grasa que de hidratos de carbono. El problema es que las grasas son menos accesibles para el metabolismo de las células, porque antes necesitan ser reducidas desde su forma compleja, triglicéridos, a su composición más básica, glicerol y ácidos grasos libres, que ya se pueden usar para formar ATP.
Aunque se obtiene más energía de un gramo de grasa (9 kcal/g) que de la misma cantidad de hidratos de carbono (4 kcal/g), el ritmo de liberación de energía de la grasa es demasiado lento para satisfacer las demandas de energía de una actividad muscular intensa y activar los músculos para un nivel de exigencia física alto. Por lo general, durante el ejercicio aeróbico se empieza a quemar grasa a partir de los primeros 20 o 25 minutos.
Por su parte, las proteínas pueden aportar entre un 5-10% de la energía necesaria para hacer ejercicio de forma prolongada. Solamente los aminoácidos, las unidades más básicas de las proteínas, pueden usarse para obtener energía. Un gramo de proteínas genera alrededor de 4,1 kcal.
Obtener energía de la grasa
La energía se utiliza para muchos procesos biológicos. Una parte de la energía liberada permite la acción muscular y la generación de fuerza. Además, el cuerpo utiliza la energía libre para el crecimiento muscular y la reparación celular, así como para el transporte de sustancias, como la glucosa, que es fundamental para las células.
Los alimentos se componen principalmente de carbono, hidrógeno, oxígeno, y en el caso de las proteínas, de nitrógeno. Pero por sí solos los alimentos no proporcionan suficiente energía, por lo que no se usan directamente para las operaciones celulares. Lo que ocurre es que la energía se libera químicamente dentro de nuestras células en los enlaces de las moléculas de los comestibles, para almacenarse después en forma de ATP (adenosintrifosfato), un compuesto altamente energético.
Cuando estamos en reposo, la energía que necesita el cuerpo se obtiene principalmente de los hidratos de carbono y de las grasas. Por lo general, las proteínas proporcionan poca energía para la función celular. Cuando realizamos deporte se van empleando progresivamente más hidratos de carbono, dependiendo menos de las grasas, a medida que el ejercicio se intensifica. Con los ejercicios de mucho esfuerzo y de corta duración, el ATP se genera exclusivamente a partir de los hidratos de carbono.
Las dos formas principales que el cuerpo convierte los alimentos en energía son:
- el metabolismo aeróbico (con oxígeno)
- el metabolismo anaeróbico (sin oxígeno)
Estos dos sistemas se pueden combinar, obteniendo sistemas de energía que suministran el combustible necesario que se necesita durante el ejercicio en función de la intensidad y la duración del entrenamiento.
El sistema energético
Durante el ejercicio, el deportiststa se moverá a través de estas vías metabólicas.
- Al comenzar el ejercicio, el ATP se produce a través del metabolismo anaeróbico.
- Con el aumento en la respiración y la frecuencia cardiaca, hay más oxígeno disponible y el metabolismo aeróbico comienza a activarse y continúa hasta que se alcanza el umbral de lactato.
- Si se supera este nivel, el cuerpo no puede suministrar oxígeno con suficiente rapidez para generar ATP y vuelve a activarse el metabolismo anaeróbico de nuevo. Dado que este sistema es de corta duración y los niveles de ácido láctico se elevan, la intensidad no puede ser sostenida, por lo que el deportista tendrá que disminuir la intensidad para eliminar el ácido láctico acumulado.
El ATP y el PC
El ATP se forma rápidamente a través de otro componente energético almacenado en el músculo denominado fosfocreatina o PC (llamada también fosfato de creatina). A diferencia del ATP, la energía liberada por la descomposición del PC no se usa directamente para realizar trabajo celular, sino que reconstruye el ATP para mantener un suministro constante.
Aunque puede ocurrir en presencia del oxígeno, este proceso no lo requiere, por lo cual se dice que el sistema ATP-PC es anaeróbico. Este sistema de energía se utiliza en los esfuerzos a máxima intensidad en un período muy corto (10 segundos o menos).
Sin embargo, en los músculos sólo se pueden almacenar pequeñas cantidades de ATP y PC, por lo que si la intensidad de trabajo es muy grande, el esfuerzo sólo podría mantenerse durante un máximo de 30 segundos, ya que las fuentes energéticas se agotan. Los músculos deben depender de otros procesos para la formación de ATP, como son la combustión de ácido láctico y oxidativa de combustibles.
Combustión de ácido láctico: glucólisis anaeróbica
La glucólisis es la degradación del azúcar. En la glucólisis anaeróbica la descomposición del azúcar (hidratos de carbono) suministra la energía necesaria para crear el ATP. Cuando el azúcar sólo está descompuesto parcialmente, uno de los productos finales es el ácido láctico.
La glucosa procede de la digestión de los hidratos de carbono y de la descomposición del glucógeno hepático. El glucógeno es sintetizado a partir de la glucosa. A este proceso lo llamamos glucogénesis, tras el cual la glucosa se almacena en el hígado o en los músculos hasta que se necesita.
El sistema energético anaeróbico o glucólisis crea ATP exclusivamente a partir de hidratos de carbono, y libera ácido láctico como subproducto. La glucólisis anaeróbica proporciona energía por la descomposición parcial de la glucosa sin necesidad de oxígeno.
El metabolismo anaeróbico produce energía para ráfagas cortas de actividad de alta intensidad que dura más que unos minutos antes de que la acumulación el ácido láctico alcance el umbral conocido como umbral de lactato, en el que el dolor muscular, la sensación de ardor y el cansancio hacen que sea difícil mantener esa intensidad.
Sistema oxidativo: metabolismo aeróbico
En el metabolismo aeróbico se produce la descomposición completa del glucógeno en dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O), los cuales producen energía suficiente para elaborar una gran cantidad de ATP.
El sistema final de producción de energía celular es el sistema oxidativo. El proceso mediante el cual el cuerpo descompone combustibles con la ayuda de oxígeno para generar energía se llama respiración celular.
Los músculos necesitan un aporte constante de energía para conseguir de forma constante la fuerza necesaria para actividades de larga duración. El sistema oxidativo produce una gran cantidad de energía, por lo que el metabolismo aeróbico es el método principal de producción de energía durante las pruebas de resistencia.
Este sistema energético emplea oxígeno, por lo que es un proceso aeróbico, y produce la mayoría de la energía necesaria para la actividad de larga duración. Es el que se necesita cuando los músculos requieren un aporte constante de energía para conseguir de forma constante la fuerza necesaria para actividades de larga duración.
Se utiliza oxígeno para convertir los nutrientes (hidratos de carbono, grasas y proteínas) a ATP. Este sistema es un poco más lento que los sistemas anaeróbicos porque utiliza el sistema circulatorio para transportar oxígeno a los músculos de trabajo antes de crear ATP.
El metabolismo aeróbico se utiliza principalmente durante el ejercicio de resistencia, que generalmente es menos intenso y puede continuar durante largos períodos de tiempo.
Excelente artículo, va una duda, cuando nos quedamos sin depósitos de glucógeno, aunque la actividad no sea específicamente oxidativa, por ejemplo un entrenamiento de crossfit, osea predominantemente glucolotico, que le es más sencillo al cuerpo transformar grasa en emergía o proteínas, abrazo y felicitaciones x el artículo está muy bueno
Buenas,
Estoy entrenando con pesas para creación de músculo. Soy consciente de que el cuerpo necesita energía para convertir las proteínas en músculo. Mi duda es si esa energía necesaria para reparación de tejidos en reposo, debe provenir de carbohidratos, o puede provenir de la grasa corporal sobrante que tengo.
Gracias!
Hola Rafa.
Somos organismos básicamente aeróbicos, eso significa que la energía que necesitamos para la mayoría de nuestras funciones la obtenemos fundamentalmente del oxígeno.
También podemos obtener energía de otros sustratos como la glucosa. Esta vía de obtención de energía es la denominada anaeróbica, y también es importante para otras funciones.
También podemos obtener energía anaeróbica de la fosfocreatina que se almacena en los músculos, aunque es una vía que se agota enseguida.
Las grasas constituyen un gran almacén de reserva energética. El exceso de glucosa el hígado la transforma en ácidos grasos, que rellenarán los adipocitos.
Para utilizar los ácidos grasos como fuente de energía, se han de transformar en glucosa, por lo que es una vía menos útil.
En resumen, para aumentar de masa muscular se ha de programar un entrenamiento adecuado combinado con una alimentación equilibrada, donde los principios inmediatos se hayan presentes en cantidades adecuadas.”
Hola . Entonces un cardio hiit o tabata. Donde se hacen itervalos cortos de 15″ por ejemplo al 89/90% (por ejemplo.sprints en caminadora) x descansos mas largos de 2/1. No es más efectivo que el aeróbico continuo por mas tiempo , a lahira de oxidar grasas??? O por qués edice que es más efectivo el hiit que el aeròbico? Espero anciosa explicación.
Hola, los dos sistemas oxidan grasas de una manera efectiva. Puedes escoger el que mas te guste o alternarlos periódicamente.
Hola una duda, La obtención de energía a través de las grasas es una reacción aeróbica ? Me gustaría que me respondieras si! o no!
Muchas gracias..
Hola Julio, las grasas se empiezan a metabolizar para producir energía una vez se han consumido todas las reservas de glucosa, y eso se consigue generalmente con el ejercicio aeróbico.
Hola, tengo en na duda, en el metabolismo de las grasas, cuales son los procesos de producción de energía aeróbica?
Gracias.
Hola Laura, aeróbico significa con oxígeno. Los procesos de producción de energía del metabolismo aeróbico tienen que ver con la degradación del oxígeno mediante la cadena respiratoria mitocondrial, realizada en la mitocondria de la célula, y en el citoplasma mediante el ciclo de Krebbs. El catabolismo del oxígeno produce, además de energía en forma de ATP, dióxido de carbono y agua. Para catabolizar las grasas, los ácidos grasos se han de transformar en glucosa en el hígado, pero esa vía de producción de energía se denomina anaeróbica, o sea, sin oxígeno.