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SINTESIS DE PROTEINAS

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VIAS ENERGETICAS

Cómo obtendremos la Energía? Esta energía la obtendremos por medio de tres vías energéticas, las cuales llamaremos:
• ATP - PC
• Vía Glucolítica
• Vía Oxidativa.
Cada una de estas vías, cumple en nuestro cuerpo, una función especial, las cuales, mientras vaya avanzando el tiempo de duración del ejercicio, irán actuando y relacionándose unas con otras, dando paso a una entrega energética necesaria para un desempeño óptimo en la actividad física.
A continuación las conoceremos una por una. ATP. El más sencillo de los sistemas energéticos, es el sistema ATP (adenosintrifosfato).
EL ATP representa la forma inmediata utilizable de energía química para la actividad muscular. Estos componentes ricos en energía se almacenan en la mayor parte de las células, especialmente en las células musculares. El almacenamiento de este tipo de energía química es muy reducida, por lo que se necesita una constante formación de nuevas moléculas.
Qué es el PC?
Además del ATP nuestras células tienen otra molécula de fosfato altamente energizante que almacena energía. Esta molécula se llama FOSFOCREATINA o PC (llamada también fosfato de creatina). A diferencia del ATP la energía liberada por la descomposición del PC no se usa directamente para realizar trabajo celular. En vez de esto, reconstituye el ATP para mantener un suministro relativamente constante.Cuál es la relación entre el ATP y el PC
Como dijimos anteriormente, cuando la energía es liberada por el ATP mediante una la división de un grupo de fosfato, nuestras células pueden evitar el agotamiento del ATP reduciendo PC, proporcionando energía para formar más ATP. Este proceso es rápido y puede llevarse acabo sin ninguna estructura especial dentro de la célula. Aunque puede ocurrir en presencia de oxígeno, este proceso no lo requiere, por lo cual se dice que el sistema ATP-PC es anaeróbico.
En qué tiempo del ejercicio actúa? Actúa durante los primeros segundos de actividad muscular intensa, como por ejemplo, puede ser un sprint, el ATP se mantiene a un nivel relativamente uniforme, pero el nivel de PC declina de forma constante cuando se usa el compuesto para reponer el ATP agotado. Cuando se llega al agotamiento, no obstante, tanto el nivel de ATP como el de PC es muy bajo, y no pueden proporcionar energía para más contracciones y relajaciones.Por lo tanto, nuestra capacidad de mantener los niveles de ATP con la energía del PC es limitada. Nuestras reservas de ATP y PC pueden mantener las necesidades de energía de nuestros músculos tan sólo de 3 a 15 segundos durante un sprint máximo. Más allá de este punto, los músculos deben depender de otros procesos para la formación de ATP.Sistema Glucolítico Otro método de producción de ATP, implica la liberación de energía mediante la descomposición de la Glucosa. Este sistema se llama Glucolìtico, puesto que incluye el proceso de la glucólisis. Que es la descomposición de la Glucosa por medio de las enzimas glucolíticas. La Glucosa como principal fuente energética para el ejercicio, es el 99% de la cantidad total de azucares que circulan por la sangre. La Glucosa puede obtenerse de la digestión de los Hidratos de Carbono y de la descomposición del glucógeno hepático. La vía glucolitica consta de una serie de pasos en donde la glucosa rinde energía y es transformada en un compuesto carbonado de 3 átomos de carbono llamado Piruvato. En este punto este compuesto puede seguir dos vías:
• Si el ejercicio es de muy alta intensidad es convertido en Ácido Láctico.
• Si es de baja o moderada intensidad es convertido a otro compuesto llamado Acetil-CoA, el cual es capaz de entrar a la mitocondria (órgano localizado al interior de la célula donde se realizan los procesos de energía por la vía oxidativa “aeróbica”) y sigue la vía oxidativa para producir más energía.Este sistema de energía (el glucolìtico) no produce grandes cantidades de ATP. A pesar de esta limitación, las acciones combinadas de los sistemas ATP-PC y Glucolìtico permiten que los músculos generen fuerza incluso cuando el aporte de oxígeno es limitado. Lo que normalmente denominamos ejercicio Anaeróbico.
Cuánto tiempo dura su energía? Este sistema predomina durante los primeros minutos de ejercicio de intensidad elevada. En las pruebas de sprint máximo que duran entre 1 y 2 minutos, las demandas sobre el sistema Glucolìtico son elevadas y los niveles de ácido láctico pueden incrementarse enormemente.
Qué es el Ácido Láctico? El ácido láctico es un compuesto carbonato que consiste en 3 átomos de carbono, el cual se forma a partir del Piruvato cuando la tasa de producción de energía es alta (ejercicios de alta intensidad) y no hay suficiente oxigeno.El ritmo de utilización de energía de una fibra muscular durante el ejercicio puede ser 200 veces superior al ritmo de uso de energía en reposo. Los sistemas de ATP-PC y Glucolìtico no pueden por si solos, satisfacer todas las necesidades de energía. Sin otro sistema de energía, nuestra capacidad para hacer ejercicio puede quedar limitada a unos pocos minutos.

GLUCOLISIS ANAEROBICA

Este sistema consiste en la degradación de la glucosa en ausencia de oxigeno con la producción de acido láctico como residuo.
Normalmente por la intensidad y rapidez de la demanda, la célula, no dispone de suficiente oxigeno para regenerar el ATP utilizando como sustrato a la glucosa en un proceso químico que produce como residuo acido láctico.

Es aquí donde siempre hablamos de la carga de alimentos antes del entrenamiento que es fundamental para que el musculo no llegue a una fatiga temprana.

Esto se produce debido a la acumulación de acido láctico en el musculo y en la sangre, alcanzando niveles muy elevados y adquiere carácter toxico y es lo que produce esta fatiga muy temprana en el musculo.

SISTEMA ENERGETICO ANAEROBICO ALACTICO

En el músculo existe un compuesto rico en energía que aporta inmediatamente la energía necesaria para la resíntesis del ATP; este compuesto es la FC (fosfocreatina) asi ADP + FC ------KC----->ATP + C
Bajo un ejercicio de gran intensidad este proceso continua hasta que la FC vacía sus reservas. La KC
(kinasa de creatina) es la encima responsable de que se de esta reacción.
La resíntesis del ATP a partir de este compuesto (en que no se requiere la presencia de O2) puede durar 4 ó 5 segundos que sumados a los 1 ó 2 segundos de energía que dispone el músculo a partir del ATP acumulado serán unos 7 segundos el tiempo que dispone el atleta para realizar esfuerzos de máxima intensidad sin que se requiera O2 ni se produzcan residuos nocivos para el músculo como consecuencia de una combustión no limpia. Esto queda patente en las carreras de velocidad, en que por más que se corra jamás se podrá hacer una carrera en que se vaya más aprisa al final que a mitad, así en estas carreras se observa que el atleta va incrementando su velocidad,alcanzando la velocidad máxima a los 25-30 m. manteniéndola hasta los 70-75 m. para en los 25-30 m. finales disminuir su velocidad. Y esto es evidente si como ya se ha dicho el músculo solo obtiene energía limpia y rápida durante 7 segundos; a
partir de este instante si el ejercicio es de alta intensidad y se quiere continuar realizándolo se deberá surtir el ATP de otra fuente energética la GLUCOLISIS (via que produce residuos).
Es muy discutible que el entrenamiento pueda desarrollar significatívamente el sistema anaeróbicoaláctico, lo que si es entrenable, es la coordinación neuromuscular necesaria para la mejor utilización de esta energía aláctica.
Se necesitan de 24 a 36 horas de descanso antes de volver a entrenar este sistema energético.

SISTEMAS OXIDATIVO, GLUCOLITICO, FOSFAGENO

SISTEMA OXIDATIVO
El sistema final de producción de energía celular es el sistema oxidativo. Es el proceso mediante el cual el cuerpo descompone combustibles con la ayuda de oxígeno para generar energía.

Dado que se emplea oxígeno, éste es un proceso aeróbico. Esta producción oxidativa de ATP se produce dentro de organismos especiales de la célula las mitocondrias. Los músculos necesitan un aporte constante de energía para producir continuamente la fuerza necesaria durante las actividades de larga duración.

A diferencia de la producción anaeróbica de ATP, el sistema oxidativo produce una tremenda cantidad de energía, 38 ATP carbohidratos y 45 ATP lípidos, en la oxidación de los lípidos se requiere más volumen de oxigeno que en el oxidación de los carbohidratos, esto se ve reflejado en la cantidad de ATP producido, además de los factores de déficit y deuda de oxigeno, por lo que el sistema oxidativo es el método principal de producción de energía durante las pruebas de resistencia como maratón, ciclismo, natación, pruebas de fondo. Esto impone considerables demandas a la capacidad del cuerpo para liberar oxígeno en los músculos activos.



Oxidación de los Carbohidratos o Hidratos de Carbono

Los hidratos de carbono se depositan en el organismo en forma de glucógeno en los músculos y el hígado. El glucógeno pasa a la sangre en forma de glucosa. La oxidación de los carbohidratos implica la puesta en marcha de reacciones químicas que complementan los procesos de la glucolisis, el ciclo de krebs y la cadena respiratoria mitocondrial. Tanto el ciclo de krebs como la cadena respiratoria se llevan a cabo en el interior de la célula. Generando agua, anhídrido carbónico y energía.

Oxidación de las grasas

Comienza con la beta-oxidación de los ácidos grasos libres, realizando el mismo proceso que los carbohidratos: El ciclo de krebs y la cadena respiratoria mitocondrial. La energía producida por un ácido graso varia en la composición química de este. La cantidad de oxígeno necesario para oxidar una molécula de ácido graso es proporcional a la cantidad de carbono que produce dicha molécula.

Oxidación de las proteínas

Es un proceso más complejo ya que sus componentes, los aminoácidos contienen nitrógeno, el cual debe ser oxidado. Las proteínas apenas contribuyen en la producción de energía salvo en situaciones extremas en los que los otros sustratos energéticos se encuentren agotados, por ejemplo en el caso de personas sometidas a regímenes de alimentes poco calóricos, es decir, bajos de azúcar o ayunos prolongados.





SISTEMA GLUCOLÍTICO
Comprende el proceso de la glucólisis, por el cual la glucosa o el glucógeno se descomponen en ácido pirúvico mediante las enzimas glucolíticas. Cuando se lleva a cavo sin oxigeno, el ácido pirúvico se convierte en ácido láctico. Una molécula de glucosa produce 2 moles de ATP; pero una molécula de glucógeno produce 3 moles de ATP.

La formación de acido pirúvico a través de condiciones anaeróbicas conducen a la formación de acido láctico, este proceso permite que en el actividad física de alta intensidad no haya una fatiga inmediata, solo en altas concentraciones de acido láctico dificulta el proceso de la contracción muscular, lo que obliga a disminuir la intensidad del ejercicio. Para mantener la contracción muscular el acido láctico debe ser eliminado de la fibra muscular mediante procesos metabólicos.

El acido láctico se produce en dos circunstancias en la actividad física y en reposo, una vez finalizado el ejercicio.

Tiempo de duración----- en la actividad física-----aproximadamente 15 a 20 segundos se extiende a 3 minutos en intensidades elevadas.

Este sistema es empleado en actividades físicas como en atletismo de 400 y 800 metros planos, canotaje, remo y natación 100 y 200 metros en todos los estilos.


SISTEMAS DE ENERGIA


Sistema Fosfágeno ATP-PC

El ATP (adenosín trifosfato) es la molécula que interviene en todas las transacciones de energía que se llevan a cabo en las células; se le califica como "moneda universal de energía".

El ATP está formado por un acido nucleico adenina, un azucar ribosa y tres grupos fosfatos, contiene enlaces de alta energía entre los grupos fosfato; al romperse dichos enlaces se libera la energía almacenada.

En la mayoría de las reacciones celulares el ATP se hidroliza a ADP, es decir, se rompe un enlace y quedando un grupo fosfato libre, que suele transferirse a otra molécula en lo que se conoce como fosforilación; sólo en algunos casos se rompen los dos enlaces resultando AMP + 2 grupos fosfato. El sistema ATP <-> ADP es el sistema universal de intercambio de energía en las células.


La contracción muscular (esquelética) sólo es posible utilizando la energía que es liberada al descomponerse el ATP (Adenosintrifosfato) bajo la acción de una enzima (ATPasa). En presencia de la ATPasa el ATP se descompone en ADP(Adenosindifosfato) más P (Fósforo) más ENERGIA (de esta última, una parte se utiliza al realizar trabajo y otra parte variable en su magnitud se pierde en forma de calor).

Las reservas de ATP en los músculos, apenas alcanzan para unas cuantas contracciones. Estas reservas deben ser mantenidas por generación continua de ATP, fenómeno que ocurre gracias a la combustión de los alimentos en presencia de oxígeno. En trabajos un poco más prolongados el músculo dispone de otro fosfato rico en energía (Creatinfosfato), que al desdoblarse libera Energía y reconstituye el ADP en ATP.

Esa energía almacenada (como ATP y Creatinfosfato) ella alcanza para iniciar el trabajo muscular, durante 5 a 8 segundos. Esto puede ser suficiente para actividades deportivas como lanzamiento de disco, de martillo, salto alto, salto largo, etc., pero no para actividades musculares que duran más alla del tiempo mencionado, a menos de que este sistema (o reserva energética) sea nuevamente llenado.