​Almacenamiento y vaciamiento del glucógeno muscular

Las reservas energéticas de glucosa (GCS) bajo la forma de glucógeno (GCG) en nuestro organismo tienen como principal propósito dos razones, el garantizar el funcionamiento de nuestro cerebro al aportarle permanentemente energía, y también darles a los músculos la posibilidad de que concreten las respuestas contráctiles a cualquier intensidad al que se los exija.

Si bien es cierto que nuestro organismo puede valerse de otros recursos energéticos, la GCS ha dado evidencia suficiente de ser imprescindible para la vida. Prueba de ello son las vías metabólicas que la hacen neoformarse a partir de subproductos como el glicerol y aminoácidos, por ejemplo, frente a la escasés de nutrientes.

El GCG muscular está constituido por partículas que se liberan como moléculas de GCS ,y cuyo único destino es degradarse en reacciones oxígeno-independientes en el sarcoplasma de la célula muscular. Se las llama a estas, incorrectamente a mi juicio, anaeróbicas (en oposición a aeróbicas). Al respecto he publicado dicho parecer hace ya una década (https://jorgeroig.info/publicaciones?q=aerobico-anaer%C3%B3bico).

Un aspecto importante de considerar es que la velocidad de degradación del GCG depende directamente de la intensidad del esfuerzo. De esta manera, la caída de la reserva glucogénica no necesariamente depende de un volumen significativo de ejercicio, porque tan solo 10 repeticiones máximas de 30 segundos con pausa breve de recuperación puede generar vaciamiento glucogénico. En el otro extremo del rendimiento, un atleta que realiza sus entrenamientos con un muy alto volumen también experimentará una depleción de sus reservas glucogénicas musculares a pesar de haber estado su glucólisis concretándose en forma lenta.

En lo que refiere al depósito del GCG en la célula muscular, este ocupa alrededor del 2% de la misma, en tanto que alcanza un 5% del de los hepatocitos (Guyton AC, Hall JE.. Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology. New York: Saunders/Elsevier; 201). En lo que hace al tamaño de las partículas de GCG, las de los hepatocitos es 10 veces mayor al de las de la fibra muscular, sabiéndose también que cada una de estas partículas de GCG contiene 50 mil moléculas de GCS (Adeva-Andany MM, et al., Glycogen metabolism in humans. BBA Clin. 2016).

Analizando la cantidad diaria que se debe consumir para poder concretar el llenado muscular de GCG, se estima que la ingesta está entre los 8 y 12g/kg peso corporal y por día (Burke LM, et al. Post-exercise muscle glycogen resynthesis in humans. J Appl Physiol. 2017).

Considerar el gasto de ATP muscular en diferentes intensidades de ejercicio implica comprender que para ciertos esfuerzos este compuesto macroérgico deberá estar presente previo al mismo en cierta cantidad en el músculo. Pero también que una maquinaria metabólica de resíntesis debe reponerlo a medida que se va gastando. Para estos fines se produce la oxidación de los ácidos grasos que llegan por el torrente sanguíneo y desde las reservas de triglicéridos intramusculares, así como de la GCS suministrada también por la sangre y de las de glucógeno intramusculares.

En este punto, la maquinaria de reposición debe responder satisfactoriamente, dado que cada célula muscular contiene aproximadamente mil millones de moléculas de ATP, las cuales se utilizan y resintetizan cada 2 minutos.

Otra consideración especial es que en ejercicios muy exigentes, lo que refiere en verdad a la alta intensidad metabólica, la resíntesis de ATP puede aumentar 1000 veces para satisfacer las demandas (Meyer RA, et al. The metabolic systems: control of ATP synthesis in skeletal muscle. In: Farrell PA, Joyner MJ, Caiozzo VJ, ed. ACSM’s Advanced Exercise Physiology. 2nd ed.Philadelphia, PA: Wolters Kluwer; 2012).

Un necesario aporte para la reflexión de los que defienden a ultranza ciertas formas de dietas restrictivas, especialmente la cetogénica, debiera ser la de conocerse que en esfuerzos superiores al 60 % del VO ₂ máx., coincidente con el territorio del umbral de lactato en personas desentrenadas y del 75% VO ₂ máx. para tal umbral en deportistas, se reclutan las fibras denominadas rápidas o glucolíticas, lo que incrementa la dependencia de la GCS como fuente de combustible predominante o único, tanto de la que proviene de la sangre como de la que se aporta desde el GCG muscular (Hawley JA, Leckey JJ. Carbohydrate dependence during prolonged, intense endurance exercise. Sports Med. 2015). Y para reafirmar en la misma línea de ciertas propuestas de dietas restrictivas como la mencionada, el requerimiento constante de glucosa del cerebro es el factor principal subyacente respecto de la cantidad de carbohidratos (CHO) recomendada de consumir, la que es de 130 g/día ( Institute of Medicine. Dietary carbohydrates, sugars and starches. In: Dietary Reference Intakes for Energy, Carbohydrates, Fiber, Fat, Fatty Acids, Cholesterol, Protein, and Amino Acids. Washington, DC: National Academies Press; 2005). No está en cuestión, por supuesto, que luego de algunos días el cerebro se adapta perfectamente al consumo energético de cuerpos cetónicos, pero los músculos no tienen adaptación a la carencia de GCS frente a las altas demandas energéticas en la unidad de tiempo. Consecuentemente el rendimiento a esos niveles de estrés contráctil sucumbe y cae el rendimiento.

Aportando un poco más sobre lo imprescindible del aporte de CHO para las pruebas, está documentado que comenzar el ejercicio con amplias reservas de GCG muscular contribuye a mejorar el rendimiento. Y no menos importante es el hecho de que la restauración de los depósitos de GCG es esencial para la plena recuperación así como también para poder sostener la capacidad de ejercicio subsiguiente (Thomas TD, et al. Nutrition and athletic performance. Med Sci Sports Exerc. 2016).

Otra información para tener en cuenta es que a pesar de que el tejido muscular es el mayor depósito de GCG del organismo (alrededor de 400g) y el hígado contener tan solo el 25% de lo presente en el músculo, el responsable de mantener la glucemia en un valor normal es el órgano citado, dado que en él está la enzima glucógeno fosforilasa responsable de defosforilar a la glucosa de manera de que pueda ser liberada a la sangre.

Relativamente al GCG hepático, debe considerarse que cuando sus reservas se deprimen, como acontece cuando el músculo aumenta la captura de GCS sanguínea durante el ejercicio y el hígado no logra compensar, se desencadena una gluconeogénesis produciéndose con ello la formación de GCS a partir de aminoácidos y glicerol. Bajo esta situación el aporte de GCS exógena protege las reservas brindando así un doble resguardo de los depósitos glucogénicos, el hepático como se mencionó, pero también el contenido de este azúcar en las fibras musculares tipo II (De Bock K. et al., Fiber type-specific muscle glycogen sparing due to carbohyrate intake befor and during exercise. J Appl Physiol. 2007).

Finalmente acá, pero a sabiendas que hay mucho para aportar respecto del GCG, es oportuno comentar que la reposición de CHO post ejercicio tiene 2 fases, una rápida que se extiende por un tiempo de entre 30 y 40 minutos y que no es dependiente de la insulina y una segunda, que sí depende de esta hormona, la que ocurre a un ritmo más lento. En esta parte, la suplementación periódica post ejercicio con CHO favorece la supercompensación de las reservas de GCG y que incluso puede mantenerse durante varios días si se siguen aportando cantidades crecientes de CHO en la alimentación.