METABOLISMO ENERGÉTICO
El metabolismo
Se podría definir como la suma de todos los cambios químicos que ocurren en el cuerpo para mantenernos vivos. Cuando abastecemos al cuerpo de oxígeno, agua, combustible y todos los nutrientes esenciales que requiere, las células del organismo pueden cumplir eficientemente su trabajo de mantenernos vivos, sanos y con un peso ideal. La eficiencia con la cual el metabolismo trabaja determina con qué facilidad ganamos o perdemos peso.
El cuerpo quema glucosa para producir energía. La glucosa puede quemarse para producir energía o, por el contrario, ser convertida en grasa y guardada en el organismo. Cuando la glucosa ha sido quemada eficientemente existen pocas probabilidades de que ésta se convierta en grasa. Cuando, por el contrario, la combustión de los alimentos no se lleva a cabo adecuadamente, aunque hayamos ingerido poca cantidad de comida, el resultado será un exceso de grasa y un bajo nivel de energía.
El metabolismo se divide en dos procesos conjugados: catabolismo y anabolismo. Las reacciones catabólicas son aquellas que liberan energía; en ejemplo es la glucólisis, un proceso de degradación de compuestos como la glucosa, cuya reacción resulta en la liberación de la energía retenida en sus enlaces químicos. Las reacciones anabólicas, en cambio, utilizan esta energía liberada para recomponer enlaces químicos y construir componentes de las células como lo son las proteínas y los ácidos nucleicos. El anabolismo y el catabolismo son procesos acoplados que hacen al metabolismo en conjunto, puesto que cada uno depende del otro.
El metabolismo, en síntesis, es el conjunto de cambios de sustancias y variaciones de energía que tienen lugar en los seres vivos.
Existen 4 elementos que pueden nutrir al cuerpo humano de energía, pero de estos solo tres le aportan nutrientes. Estos son: los carbohidratos, las proteínas y las grasas. El cuarto elemento es el alcohol, que no aporta nutriente alguno excepto energía en la forma de calorías propiamente dicha. La cantidad de energía que aporta cada uno de estos elementos al cuerpo es de:
- Hidratos de Carbono: 4 kilocalorías x gramo
Número de calorías al día: La cantidad de energía que gastamos es variable y resulta de la suma de diferentes necesidades calóricas obligatorias (metabolismo basal) y otras que dependen de nuestro estilo de vida y de la actividad física que desarrollemos. Teniendo en cuenta estas variables, algunos autores establecen valores energéticos de 2700 kilocalorías para un hombre adulto y 2000 para la mujer con una actividad física moderada. Las recomendaciones de la OMS (Organización Mundial de la Salud) establecen un aporte calórico de 2000 a 2500 Kcal/día para un varón adulto y de 1500 a 2000 kcal/día para las mujeres.
Requerimiento Calórico Basal
Aunque estemos en reposo, nuestro organismo necesita energía para mantenerse vivo. Esta actividad que se llama "gasto energético basal", según diversos estudios, en un adulto sano, puede requerir entre 1000 y 1200 calorías/día. Por ejemplo, ciertos órganos como el hígado, cerebro, corazón y riñones, en condiciones normales suponen el 60-70 % de gasto total del organismo, a lo que hay que sumar la energía que se utiliza en la síntesis y formación de nuevos tejidos y que es más elevada en las etapas del crecimiento, lactancia y embarazo.
También hay que considerar el gasto de energía que se produce al ingerir alimentos y poner en marcha los procesos de digestión. Viene a suponer un 10% del gasto total. El nutriente cuya ingesta induce mayor gasto son las proteínas, seguidos de lejos por los carbohidratos y la grasa que estimula un gasto mínimo. En síntesis, el gasto energético basal es la cantidad de calorías mínimas que el organismo necesita, estando en reposo, para funcionar.
El metabolismo basal de una persona se mide después de haber permanecido en reposo total en un lugar con una temperatura agradable (20 ºC) y de haber estado en ayunas 12 horas o más. Se puede calcular de manera aproximada de la siguiente forma:
· Hombre: Metabolismo basal (cal) =66,4 + (13,75 x peso en Kg) + (5 x estatura en cm) – (6,8 x edad en años)
Requerimiento Calórico Total
Cantidad de calorías necesarias para el mantenimiento del metabolismo basal, el gasto energético derivado del ejercicio físico y la termogénesis que incluye el consumo que producen los alimentos al ser digeridos, absorbidos y utilizados. En síntesis, el requerimiento es la adición del nivel de actividad física más el gasto energético basal. Este último disminuye entre un 5 y un 10% por cada década sobre los 65 años.
ADAPTACIÓN CARDIOVASCULAR AL EJERCICIO
En los ejercicios de tipo cardiovascular, el oxígeno ejerce la función de quemar grasas y azúcar. Las adaptaciones que este tipo de entrenamiento originarán en nuestro organismo dependerán de la frecuencia, la intensidad, y la duración del ejercicio. De estos tres factores, el más relevante sería la intensidad, equiparable al peso que levantamos en los entrenamientos de fuerza. Los cambios que se producirán serán:
Adaptaciones del sistema cardiovascular
En general se produce una mejora en la eficiencia del sistema cardiovascular. Las adaptaciones se producirán a dos niveles: a nivel del corazón, y a nivel vascular. El corazón mejorará su capacidad de bombear sangre, mientras que los vasos sanguíneos la transportarán con mayor eficacia. Respecto al corazón, el entrenamiento cardiovascular produce una hipertrofia del mismo. Este aumento de tamaño produce un aumento del volumen sistólico, es decir, la cantidad de sangre que el corazón bombea al sistema vascular.
Además, este aumento de tamaño tiene dos consecuencias: por un lado, el ritmo cardiaco en reposo disminuye, debido a que con cada latido se envía mucha más sangre a las células; y por otro lado, este mismo efecto se producirá también durante la práctica física. En resumen, el ejercicio físico cardiovascular influye positivamente sobre la función cardiaca, lo cual puede ser muy beneficioso a la hora de superar los problemas cardiacos presentes durante la vejez.
A nivel del sistema vascular, se producen adaptaciones en la vasculatura coronaria (arterias y venas del corazón) y a nivel de la vasculatura periférica. En general, esta mejora producida en nuestra circulación sanguínea previene la aparición de arteriosclerosis, lo que ayuda a evitar la aparición de enfermedades coronarias.
Mejoras en el aspecto cardiovascular
Realizar un entrenamiento aeróbico de manera regular, hará más eficiente el sistema de generación y absorción de energía, además de mejorar la capacidad de almacenar la misma. Con este tipo de entrenamiento, el organismo se convierte en un sistema más eficiente en la quema de grasas, consumiendo más porcentaje de grasas, que de hidratos de carbono. También se producen mejoras a nivel metabólico y a nivel celular: mejoras en la obtención de glucosa, aumento del contenido mitocondrial y el número de proteínas encargadas de transportar la glucosa, etc.
Mejoras del sistema endocrino
Se obtienen adaptaciones crónicas en la secreción de insulina, cortisol y catecolaminas. Esto favorece el control de la diabetes tipo II. El aumento de cortisol favorece a mantener unos niveles bajos de glucemia en sangre, ayuda a la quema de grasas y a la conversión de proteínas en energía. Además, la reducción de niveles de catecolaminas (adrenalina y noradrenalina) favorece el control del estrés.
Mejoras en el sistema respiratorio
Con la realización de ejercicio físico aumentan las necesidades de oxígeno. Se ensancha la caja torácica debido a los músculos implicados en la respiración. También aumenta la cantidad de hemoglobina de los glóbulos rojos. En resumen, la práctica física mejora el funcionamiento de los músculos respiratorios.
Mejoras en el aparato locomotor
El ejercicio aeróbico favorece el fortalecimiento y conservación de nuestros huesos, músculos y articulaciones. Está comprobado que el ejercicio aeróbico también favorece un aumento de la densidad ósea. También se fortalecen tendones e inserciones ligamentosas, lo que permite soportar tensiones más elevadas, y por tanto se produce un menor riesgo de lesión.
Mejoras del sistema nervioso
El entrenamiento aeróbico estimula el sistema nervioso voluntario, encargado de la actividad muscular, y el sistema nervioso autónomo o vegetativo, responsable de las funciones orgánicas. Además disminuye los niveles de ansiedad y agresividad, y facilita el sueño.
El aparato respiratorio en humanos comienza en las fosas nasales. En ellas se aloja la pituitaria roja, muy irrigada, que calienta el aire y lo humedece. La pituitaria amarilla detecta la presencia en el aire de distintos tipos de moléculas y transmite esta información a los lóbulos olfatorios, que informarán de ello al cerebro.
El aire humedecido y limpio pasa por la faringe, que es una zona compartida con el aparato digestivo. En esta zona se encuentran las amígdalas, que son ganglios linfáticos con función defensiva, captando microorganismos para poner en marcha una respuesta inmune (defensiva) si fuera necesario. El aire entra en la laringe a través de la glotis. La epíglotis es la estructura que tapa la glotis, con la finalidad de que no entre el alimento hacia el aparato respiratorio. En la laringe aparecen las cuerdas vocales, que son repliegues conjuntivos que vibran, emitiendo un tono.
El siguiente tramo es la tráquea, que es un tubo largo, de unos 12 cm, y ancho, de unos 2 cm. La tráquea debe permanecer abierta para asegurar el paso del aire. Para ello, unos cartílagos semicirculares le dan la resistencia suficiente como para evitar su cierre, debido a la presión que ejercen los tejidos adyacentes. La tráquea está bañada por una capa mucosa que capta partículas de polvo y tapizada por un epitelio ciliado que moviliza esta mucosidad hacia la faringe.
La tráquea se divide en bronquios. Son dos tubos que envían el aire a los pulmones. Están reforzados por cartílagos circulares. Los bronquios, ya dentro de los pulmones, se ramifican en bronquiolos.
Los pulmones son estructuras esponjosas, de color rosado. El pulmón derecho está constituido por tres lóbulos pulmonares. El pulmón izquierdo es más estrecho y tiene dos lóbulos. Por ello, el bronquio derecho se ramifica en tres bronquiolos primarios y el bronquio izquierdo se ramifica en dos bronquiolos primarios. Los bronquiolos primarios, a su vez, se ramifican en tubos secundarios y terciarios, que dirigen el aire hacia los sacos alveolares, compuestos de alveolos, que son las zonas donde se produce el intercambio gaseoso con la sangre.
Fisiología de la Respiración Pulmonar
La respiración pulmonar, se produce por dos movimientos, llamados inspiración y espiración. La inspiración consiste en la entrada de aire en los pulmones. La espiración es la expulsión del aire al exterior.
La respiración puede ser relajada o forzada.
· La respiración relajada se realiza cuando el individuo lleva a cabo actividades de poco gasto energético o en reposo. El diafragma se contrae, bajando hacia el abdomen. Aumenta el volumen de la cavidad torácica, con lo que los pulmones se expanden y succionan aire del exterior. En este momento ya se ha producido la inspiración. Cuando el diafragma se relaja, los pulmones son presionados y expulsan el aire que contienen, desde abajo. Entonces se produce la espiración.
· La respiración forzada se realiza cuando el individuo lleva a cabo una actividad energética fuerte. Los músculos torácicos elevan las costillas hacia delante. Con ello, aumenta el volumen de la cavidad torácica mucho más que en la respiración relajada. Se produce la inspiración.
La espiración puede consistir, simplemente en relajar los músculos intercostales, con lo que el peso de las costillas vacía los pulmones. Puede ayudar la presión de músculos torácicos internos que presionan las costillas hacia los pulmones y la fuerza de los músculos abdominales, que presionan el abdomen hacia dentro, con lo que los pulmones se vacían desde abajo. Esta espiración se realiza al inflar un globo o tocar la trompeta.
El control de la respiración se efectúa en el bulbo raquídeo, activando o relajando los músculos que intervienen en la respiración. La variación de concentraciones de oxígeno y dióxido de carbono en la sangre son los estímulos químicos que necesita el bulbo raquídeo para controlar la velocidad e intensidad de la respiración.
