Los músculos necesitan energía para realizar sus funciones. los Proveedor de energia puede garantizarse de diversas formas mediante la descomposición y conversión de nutrientes.
¿Qué es el suministro de energía?
El suministro de energía para las actividades del músculo es posible de 4 formas diferentes. Se diferencian por la velocidad y la cantidad con la que pueden entregar energía. La intensidad de la actividad muscular decide cuál de estos procesos se utiliza para proporcionar energía.
Los diversos procesos a menudo se ejecutan uno al lado del otro. En el proceso anaeróbico (sin oxígeno) aláctico (sin ataque de lactato), el almacenamiento de ATP (trifosfato de adenosina) y el almacenamiento de fosfato de creatina proporcionan energía durante un corto tiempo. Sin embargo, esto solo es suficiente durante 6-10 segundos, para atletas bien entrenados durante hasta 15 segundos y se solicita al máximo rendimiento en el área de fuerza y velocidad máxima y rápida. Todos los demás procesos requieren la presencia de glucosa o ácidos grasos. Entregan ATP (trifosfato de adenosina) en diversas cantidades mediante degradación completa o incompleta.
Con el suministro de energía láctica anaeróbica, el glucógeno, la forma de almacenamiento de glucosa, se descompone de manera incompleta. Por lo tanto, este proceso también se llama glucólisis anaeróbica. El resultado es lactato y poca energía, que es suficiente para 15-45 segundos de rendimiento intenso, para los mejores atletas durante 60 segundos. Para actividades deportivas de larga duración y baja intensidad, la energía se obtiene de la combustión completa de glucosa o ácidos grasos en procesos aeróbicos (con consumo de oxígeno) de producción de energía que tienen lugar en las mitocondrias de las células musculares.
Función y tarea
Los músculos necesitan energía para realizar sus funciones. Convierten esto en trabajo mecánico para mover las articulaciones o estabilizar áreas del cuerpo. Sin embargo, la eficiencia mecánica es muy baja, ya que solo alrededor de un tercio de la energía proporcionada se utiliza para los requisitos cinéticos. El resto se quema en forma de calor, que se libera al exterior o se utiliza para mantener la temperatura corporal.
Los deportistas para los que los movimientos rápidos o los que implican un gran esfuerzo físico son importantes durante un corto período de tiempo obtienen su energía de las reservas de energía que se encuentran en el plasma de las células musculares. Las disciplinas típicas que cumplen estos requisitos son, por ejemplo, el sprint de 100 metros, el levantamiento de pesas o el salto de altura.
Las actividades deportivas típicas que muestran una duración de 40 a 60 segundos por debajo del máximo rendimiento posible son la carrera de 400 metros, el patinaje de velocidad de 500 metros o el ciclismo en pista de 1000 metros, pero también un sprint final largo al final de una carrera de resistencia. Los músculos obtienen la energía para estas actividades del metabolismo energético láctico anaeróbico. Además del lactato, se producen más iones de hidrógeno, que gradualmente sobre-acidifican el músculo y, por lo tanto, representan el factor limitante para este tipo de actividad deportiva.
En el caso de actividades deportivas prolongadas y de baja intensidad, la energía debe reponerse constantemente sin que se produzcan sustancias que provoquen una degradación. Para ello, quema completamente la glucosa y los ácidos grasos obtenidos de los carbohidratos y las grasas. Al final, ambas fuentes de energía terminan tras varias etapas de degradación como la acetil-coenzima A en el ciclo del citrato, donde se degradan mientras consumen oxígeno y entregan significativamente más energía que la glucólisis anaeróbica.
Es significativo que las reservas de grasa del cuerpo puedan proporcionar energía durante mucho más tiempo que las reservas de carbohidratos, aunque a menor intensidad. Si los atletas de resistencia no logran reponer sus suministros de carbohidratos en el medio, puede haber una caída significativa en el rendimiento.
Enfermedades y dolencias
Todas las enfermedades que perjudican la degradación, el transporte y la absorción de ácidos grasos y glucosa tienen consecuencias negativas para el suministro de energía. En la diabetes, el deterioro principal es la absorción de glucosa de la sangre a las células, para lo cual se requiere insulina. Dependiendo del grado de severidad, esto puede conducir a un suministro insuficiente en las células musculares, lo que reduce el rendimiento. La consecuencia de este trastorno de la absorción es el aumento del nivel de azúcar en sangre, una señal para que el páncreas produzca aún más insulina para reducir este exceso. Además del daño orgánico a largo plazo causado por los cambios en la composición de la sangre, este proceso tiene un impacto directo sobre las posibilidades de movilizar las reservas de grasa y glucosa en el hígado. La mayor presencia de insulina promueve la conversión de glucosa en su almacenamiento de glucógeno y la formación de grasa de almacenamiento, que inhibe la movilización de estas sustancias para el suministro de energía.
Las enfermedades hepáticas como el hígado graso, la hepatitis, la fibrosis hepática o la cirrosis hepática tienen efectos similares sobre la movilización de grasas, incluso si los mecanismos de acción son diferentes. El equilibrio entre la absorción y el almacenamiento de grasas, por un lado, y la descomposición y transporte, por otro lado, se ve alterado en estas enfermedades debido a defectos enzimáticos, con efectos sobre el rendimiento general.
Hay algunas enfermedades raras que tienen lugar directamente en las células musculares y en algunos casos tienen consecuencias importantes para las personas afectadas. Estas enfermedades genéticas se resumen bajo el término miopatías metabólicas. Hay 3 formas básicas con diferentes variantes: En las enfermedades mitocondriales, los defectos genéticos provocan alteraciones en la cadena respiratoria, que es importante para la degradación aeróbica de la glucosa. Esto significa que no se forma o solo una pequeña cantidad de ATP y se pone a disposición como fuente de energía. Además de los síntomas musculares, las degeneraciones neurales están en primer plano. En el caso de la enfermedad por almacenamiento de glucógeno (la forma más conocida es la enfermedad de Pompe), los defectos genéticos interrumpen la conversión del glucógeno en glucosa. Cuanto antes se produzca esta enfermedad, peor será el pronóstico. La enfermedad por almacenamiento de lípidos se comporta de manera similar, pero existen problemas con la conversión de grasas.
Una variedad de síntomas ocurren con todas las enfermedades. En los músculos, a veces hay reducciones considerables en el rendimiento, fatiga rápida, aparición de calambres musculares, hipotonía muscular y, con progresión prolongada, atrofia muscular.
