Biomarcadores metabólicos en diferentes tipos de deportistas muy entrenados

Cambios en la concentración sanguínea de biomarcadores de metabolismo del trifosfato de adenosina durante el ejercicio incremental en atletas muy entrenados de especializaciones deportivas diferentes

Porque los músculos usan el trifosfato de adenosina (ATP) para la producción de energía, midiendo los biomarcadores del metabolismo del ATP nos pueden ayudar a entender mejor la utilización del sistema energético durante los diferentes tipos de entrenamiento y ejercicio. Los mecanismos relacionados al vaciamiento y reposición de las reservas de ATP debido a un consumo mayor o menor provisión, se reflejan por la concentración sanguínea de 3 biomarcadores básicos, es decir, el lactato (LA), el amoníaco (NH₃), y las oxipurinas, así como una menor potencia durante el ejercicio. En tanto aumenta la intensidad y la duración del ejercicio, el pool de nucleótidos de adenina (AdN) y la proporción de ATP/difosfato de adenosina disminuyen, lo que causa patrones específicos y una magnitud de acumulación de estos biomarcadores en sangre.

Las fibras musculares de contracción rápida contienen más ATP y fosfocreatina, son más glucolíticamente activas para la producción de LA, y contienen más AMPdeaminasa, lo que lleva a una mayor desaminación del AMP produciendo más NH₃ y finalmente más Hx (hipoxantina) en el músculo comparado con las fibras musculares de contracción lenta. En el contexto del ejercicio, hubo poco intento para elucidar las relaciones entre la masa del músculo esquelético (SMM) y la concentración de biomarcadores del metabolismo del ATP. Es desconocido si se relacionan cambios en las concentraciones de los biomarcadores del metabolismo del ATP a los cambios en la masa muscular. Una mayor masa muscular se relaciona a una cantidad total de ATP-PCr en el músculo que puede usarse durante el ejercicio y aumenta la cantidad de ATP en el músculo, lo que puede producirse a través de la glucólisis anaeróbica. Porque los niveles de la masa muscular y las propiedades del músculo son diferentes en los deportistas de diversos perfiles fisiológicos y de entrenamiento, esto podría causar diferentes dinámicas de liberación a lo largo del ejercicio.

Por ello, recientementeJacek Zielinski, de la Poznan University (Polonia) se propuso llevar a cabo un estudio para determinar los cambios en la concentración sanguínea de biomarcadores de metabolismo de ATP (LA, NH3, y metabolitos de la purina) durante el ejercicio graduado y en el período de recuperación, en atletas con distintos perfiles de entrenamiento y diferencias en la SMM. Su grupo de estudio, llevó a cabo la hipótesis de que (a) el entrenamiento deportivo especializado de alto nivel causa adaptaciones diferentes que producen dinámicas de liberación de biomarcadores específicos del metabolismo del ATP relacionadas al ejercicio durante un ejercicio estándar y en el período de recuperación post-ejercicio, y que (b) las diferencias en la masa muscular de los atletas afectarían la liberación del biomarcador.

Once velocistas (21–30 años), 16 corredores de resistencia (18–31 años), 12 jugadores de futsal (18–29 años), y 12 corredores aficionados como controles (22–33 años), fueron examinados. Las concentraciones de hipoxantina (Hx), xantina (X), ácido úrico (UA), amoníaco (NH3), y lactato (LA) fueron determinadas en reposo, durante un test de ejercicio de cinta ergométrica incremental (cada 3 minutos), y durante la recuperación (5, 10, 15, 20, y 30 minutos después del ejercicio). La concentración de Hx, X, y UA fueron determinados del plasma, mientras que el LA y el NH3 se determinaron desde la sangre completa, y la masa muscular se evaluó usando un método de absorsiometría de radiografía dual. En reposo, durante el ejercicio incremental, y por encima de los 30 minutos en el período de recuperación de post-ejercicio, los velocistas tuvieron las concentraciones de Hx, X y UA, y los atletas de resistencia tuvieron las concentraciones de NH3 más bajas. Para el LA durante el ejercicio, las concentraciones más bajas fueron notadas en los atletas de resistencia, excepto cuando alcanzaron la intensidad máxima, donde las diferencias entre los grupos no fueron significativas. No hubo ninguna correlación significativa observada entre la masa del músculo esquelético y la concentración del biomarcador a la intensidad máxima y en la recuperación en cualquier grupo.

En conclusión, la magnitud de la concentración del biomarcador inducida por ejercicio sólo se relaciona a las adaptaciones del entrenamiento a través del perfil de entrenamiento específico pero no a la masa muscular. En suma, los resultados indican que la medición combinada de las concentraciones de LA, NH₃, y de Hx en sangre es útil para reflejar indirectamente los cambios claves en el estado energético inducido por el ejercicio y el entrenamiento. Una mayor investigación debe enfocarse en estudiar cómo las sesiones de entrenamiento específicas afectan la respuesta del biomarcador individual en los atletas muy entrenados.

Aplicaciones prácticas

La magnitud y el curso de tiempo exacto de la concentración del biomarcador inducida por ejercicio durante un ejercicio progresivo estándar hasta el agotamiento, se relaciona las adaptaciones del entrenamiento a través del perfil de entrenamiento específico. La medición combinada de concentración de LA, NH₃, y de Hx en sangre es útil en reflejar indirectamente cambios claves en estado de energía inducido por ejercicio y entrenamiento sin la necesidad de usar métodos invasivos como las biopsias musculares. Es esencial notar que los 3 metabolitos juegan roles diferentes. (a) Determinando la concentración de LA en sangre es útil para los atletas al realizar sesiones de entrenamiento que usan la glucólisis anaeróbica en un mayor grado y para atletas en disciplinas donde la determinación del umbral de LA se necesita para dividir las zonas de intensidad del entrenamiento. (b) La concentración de NH₃ es útil para supervisar el ejercicio a intensidades de ejercicio inferiores y puede aplicarse para monitorear la pérdida de ATP durante el ejercicio, para la prescripción del entrenamiento y evaluación, y puede usarse para atletas de resistencia para supervisar el ejercicio más precisamente a intensidades bajas. (c) La purina, sobre todo la concentración de Hx en la sangre, es una valiosa herramienta para determinar la pérdida derivada de purina del post-ejercicio. La Hx es particularmente importante en atletas muy entrenados. La Hx puede indicar adaptaciones al ejercicio anaeróbico para verificar el estado de entrenamiento en diferentes fases de un ciclo de entrenamiento de un año, sobre todo durante los períodos de puesta a punto, independientemente de la disciplina deportiva. Las diferencias en la concentración plasmática de purinas de metabolitos y de NH3 entre los grupos de atletas específicamente adaptados, son independientes de la SMM. El nivel de masa del músculo esquelético no afecta la magnitud de liberación de biomarcadores en forma significativa, y así los deportistas no tienen que considerar el nivel de masa muscular al medir la concentración del biomarcador en sangre.