Varios aspectos importantes afectan el metabolismo, incluidas las variaciones en las fibras del músculo esquelético y las adaptaciones metabólicas al entrenamiento aeróbico y de resistencia.
Si puede comprender los factores que influyen en el metabolismo, lo ayudará a comprender y desarrollar programas de entrenamiento para atletas que participan en todo tipo de eventos deportivos. Este artículo explica la diferencia en las fibras musculares y cómo reaccionan al ejercicio, tomados de nuestro nuevo libro Fisiología del ejercicio avanzado.
Tipo de fibra muscular esquelética
La intensidad del ejercicio dicta el tipo de músculo esquelético reclutado durante el ejercicio y regula la tasa de metabolismo. Los tipos de fibra muscular se caracterizan en función de sus perfiles metabólicos (Tabla 1.3).
Las fibras del músculo esquelético tipo I (o oxidativo lento) están diseñadas para contracciones prolongadas y repetitivas y apoyan actividades relacionadas con la resistencia (por ejemplo, carrera/ciclismo a larga distancia). Las fibras tipo I están diseñadas metabólicamente para grandes cantidades de síntesis de ATP a través del metabolismo oxidativo. Este tipo de fibra tiene el mayor volumen de mitocondrias, densidad capilar y niveles de mioglobina. Además, las fibras tipo I tienen una mayor expresión de enzimas TCA y etc. como la citrada sintasa, la succinato deshidrogenasa y el citocromo c y la expresión de enzimas TCA. Además, las fibras oxidativas tienen una mayor expresión de FABP y carnitina transferasa, lo que indica una mayor capacidad para transportar y utilizar ácidos grasos.
Las fibras intermedias (tipo IIA) tienen características moderadas del metabolismo oxidativo, mientras que las fibras tipo IIX tienen baja expresión de marcadores oxidativos. Esto junto con otros factores fisiológicos y ambientales podrían ser la razón por la que los kenianos dominan la carrera de larga distancia, sobre el que escribimos anteriormente en el artículo titulado: ¿Por qué los kenianos dominan la carrera de larga distancia?
Alta o baja intensidad
Durante el ejercicio de alta intensidad, se reclutan fibras musculares más grandes, como los tipos IIA e IIX, que tienen una mayor expresión de enzimas glucolíticas para respaldar tasas más rápidas de síntesis de ATP. Sin embargo, las fibras tipo I expresan niveles moderados de enzimas glucolíticas. Curiosamente, durante el ejercicio prolongado de baja intensidad (30% V˙o2max, 3 h), las fibras tipo I están más agotadas de glucógeno, mientras que las fibras tipo IIX/IIA tienen un agotamiento mínimo. Además, durante los episodios cortos de ejercicio de alta intensidad (intervalos de 1 minuto a 120% V˙o2max), las fibras tipo IIA/IIX se agotan y las fibras tipo I solo tienen un agotamiento modesto. La glucogenólisis ocurre a altas tasas en fibras tipo I entre intensidades de 60% y 75% V˙O2max. A intensidades más altas, la glucogenólisis es más activa en las fibras Tipo IIA y Tipo IIX.
Los marcadores del sistema ATP-PCR, como la PCR almacenada y la expresión de enzimas (creatina quinasa, adenilato quinasa), son notablemente más altos en las fibras tipo IIX y posteriormente disminuyen a través de fibras tipo IIa y tipo I, respectivamente. Algunos estudios han demostrado que los músculos predominantemente tipo II (es decir, Digitorum Longus) tienen el doble de la cantidad de PCR almacenada en comparación con los músculos tipo I (es decir, Soleus). Después de las contracciones máximas, las fibras tipo IIA/X demuestran niveles más bajos de PCR y los niveles permanecen más bajos en la recuperación. Además, en el trabajo de fibra única, después de 10 segundos de contracciones máximas, los niveles de PCR disminuyen aproximadamente 46%, 53% y 63% en fibras tipo I, IIA e IIX, respectivamente.
Es importante comprender que los músculos esqueléticos enteros son heterogéneos, lo que significa que contienen una mezcla de los tres tipos de fibra. En otras palabras, cada sistema de energía se expresa en todo el músculo esquelético.
Resumen
Los humanos deben poder apoyar el requisito de ATP del músculo contratante desde el inicio inmediato a través de la máxima intensidad del ejercicio. Aprender cómo cada uno de los sistemas está diseñado, regulado e integrado y cómo se adaptan es clave para avanzar en el conocimiento de uno en el campo de la fisiología del ejercicio.
El sistema ATP-PCR y la glucólisis/glucogenólisis no aerobia generan ATP a tasas rápidas y en ausencia de oxígeno. Combinados, proporcionan la mayor parte de la energía durante el ejercicio de alta intensidad.
La fosforilación oxidativa es la fuente dominante de energía durante el ejercicio de baja a moderada intensidad y utiliza la energía almacenada de los lípidos y los carbohidratos para la síntesis de ATP.
Estos sistemas están altamente regulados por pequeños cambios en sustratos (es decir, ADP, AMP, NADH, acetil-CoA), que cambian constantemente en función de la intensidad del combate del ejercicio.
El entrenamiento con ejercicio crónico causa tremendas adaptaciones a los sistemas metabólicos. El ejercicio aeróbico da como resultado un mayor volumen mitocondrial que incluye una mayor expresión de enzimas TCA y etc., mientras que la adaptación al sistema glucolítico requiere un entrenamiento más intenso de una duración más larga (es decir, entrenamiento de intervalos de alta intensidad).
También se ha demostrado que el entrenamiento de resistencia mejora la función metabólica al mejorar la tasa de absorción y descomposición de glucosa.
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Este texto se basa en temas de fisiología fundamental y se considera aún más en componentes fisiológicos clave para ayudar a obtener un nivel más profundo de comprensión. Los autores Jonathan K. Ehrman, Dennis J. Kerrigan y Steven J. Keteyian abordan una amplia gama de temas complejos con información basada en evidencia y un estilo enfocado y específico.
