L’any passat em vaig quedar amb les ganes de portar al blog els apunts de Biologia sobre la cèl·lula i de Bioquímica sobre el metabolisme energètic i les diferents rutes metabòliques de l’organisme. Sembla que enguany tinc una nova oportunitat amb l’assignatura de Fisiologia de l’Exercici, que se solapa una mica en continguts amb les unitats 4 a 6 de Bioquímica.
Tot i que últimament disposo de poc temps per a dedicar al blog (de fet tinc entrades pendents de la sèrie N=1) no vull deixar passar l’oportunitat d’aprofundir sobre aquest tema tant interessant.
Idealment m’agradaria passar tots els apunts al blog, però és una tasca massa dura per a abordar-la ara mateix. D’altra banda, tampoc vull deixar que la cerca de la perfecció sigui motiu de paràlisi, així que avui he decidit resumir la part dels apunts de la unitat 2 que pugui (així aprofito per a estudiar) i més endavant ja es veurà.
Sense aprofundir gaire, en d’altres ocasions ja s’han fet algunes pinzellades sobre el metabolisme. Per exemple, podem començar per recordar un parell de ‘Sabies que’ sobre el metabolisme i l’ATP, íntimament relacionats amb el tema que ens ocupa. A continuació, potser vulgueu donar una ullada a la resta d’entrades relacionades abans d’entrar en matèria:
Entrades relacionades:
- Idees – Som el que els nostres mitocondris generen!
- Apunts de Bioquímica (Aminoàcids, Enzims, Proteïnes, Carbohidrats i Lípids)
- Glossari – Trifosfat d’Adenosina (ATP)
I finalment, enganxem amb Fisiologia de l’exercici. Aposto a que els apunts de l’assignatura seran de major interès per als esportistes inquiets, doncs ajuda a comprendre com utilitzem l’energia per a la pràctica de l’exercici i determina les necessitats nutricionals per a la seva pràctica (línia rendiment del blog).
No obstant, tot això ens dóna base també per a comprendre millor diverses fisiopatologies del metabolisme (penso en síndrome metabòlica, DMT2 -> línia salut i longevitat del blog).
Com de costum, tot està vinculat 😉
Introducció
L’energia necessària per al moviment procedeix de la combustió dels diferents nutrients aportats per la dieta, concretament de la glucosa, els àcids grassos i els aminoàcids essencials. L’organisme, a través de diferents sistemes de metabolització d’aquests carburants, obté directament ATP, que participa en la restauració dels productes terminals de la hidròlisi (utilització) del ATP (ADP i Pi) e inevitablement obté productes terminals (Péronnet, 2001).
Els mecanismes bàsics a partir dels quals es pot re-sintetitzar ATP són:
- Metabolisme del fosfagen: La re-síntesi d’ATP a partir de la fosfocreatina (PC)
- El procés de glucòlisi anaeròbica amb la transformació del glucogen muscular en lactat
- La fosforilació oxidativa, implicada en els processos aeròbics de la glucosa i els àcids grassos
Per a fer una mica més simple aquesta descripció tant poc intuïtiva per als qui no tenim encara un gran coneixement sobre fisiologia, Wilmor i Costil (2007) ens donen aquesta definició més amena:
En repòs, l’energia que el nostre cos necessita per a funcionar s’obté quasi bé per igual de la descomposició dels hidrats de carboni i dels greixos. Les proteïnes són les totxanes amb les que es construeix el nostre cos, proporcionant generalment poca energia per a la funció cel·lular. Quan passem de realitzar un esforç muscular a intens, es comença a utilitzar progressivament més hidrats de carboni.
Totes aquestes alternatives per a obtenir energia de la re-síntesi d’ATP són exergòniques (una paraulota que en cristià vol dir que generen energia). Poden succeir a diversos llocs:
Imatge agafada del Ministeri d’Educació – Projecte Biosfera
Alguns d’aquests processos ocorren al citoplasma i són per definició anaeròbics, és a dir, que impliquen un conjunt d’accions que es poden desenvolupar sense la necessitat d’oxigen. Trobem:
- Ús de la glucosa de manera anaeròbica
- Utilització de la PC present al múscul
Altres tenen lloc als mitocondris com ja hem vist, i són per definició aeròbics, doncs necessiten de la presència d’oxigen per a materialitzar-se.
Poden usar com a substrat:
- Glucosa
- Àcids grassos
- Aminoàcids essencials
Concretament en el context de l’exercici, l’elecció d’una u altra vindrà determinada per la intensitat a la que es vegi sotmesa el múscul durant l’activitat, o el que és el mateix, a la velocitat a la que requereixi obtenir ATP.
Si un múscul concret està exposat a una activitat molt elevada (ràpida e intensa) llavors necessitarà que l’enzim adenosinatrifosfatasa (ATPasa) treballi amb gran celeritat per a poder trencar contínuament molècules d’ATP que li aportin energia.
Un aport d’energia immediat només es pot aconseguir a través dels processos anaeròbics ja que són els que poden alliberar energia immediatament per a poder regenerar tot el ATP emprat durant el començament de l’activitat intensa, com en les accions explosives o aquelles que es realitzen a gran intensitat durant menys de 90 segons.
En canvi, si el múscul requereix menys energia per unitat de temps, i durant un temps més prolongat, llavors el ritme de re-síntesi d’ATP es podrà dur a terme a través de l’energia derivada dels processos aeròbics.
Tot i que existeixi un predomini d’un metabolisme sobre l’altre en moments puntuals i segons la naturalesa de l’esforç, com acabem de veure, a la pràctica cal tenir present que existeix una participació proporcionada de cadascun dels sistemes energètics que respon al concepte de contínuum energètic (Bowers i Fox, 1995).
Per aquest motiu, no es dóna que tingui lloc una participació única d’un sistema metabòlic. Les diferents reaccions químiques es van encaixant i adquirint protagonisme de manera successiva, segons les demandes energètiques associades a la intensitat de l’exercici, o sigui en funció de la tassa a la que cal regenerar ATP.
Alhora de metabolitzar els diferents nutrients podem trobar diverses vies (ATP-PC, sistema glucolític, sistema oxidatiu) les quals poden ser compartides pels diferents substrats i estan determinades per les necessitats energètiques musculars i el temps disponible per a la obtenció d’energia.
I per acabar…
De moment ho deixo aquí. Tot i que la unitat 2 cobreix la majoria de rutes rellevants per a l’obtenció d’energia per a la pràctica de l’exercici, l’experiència em diu que intentar fer una entrada única per a tot el tema acabaria sent un caos. Digerim una mica doncs aquests conceptes, abans de passar al metabolisme dels fosfagens 😉
Cercant una mica, he trobat un vídeo que està força bé al lloc web de Education Portal (en anglès). De fet, hi ha de tot el rellevant per a la carrera de nutrició i altres ciències! Cada cop dubto més que valgui la pena pagar la carrera havent material tant bo circulant per la xarxa. Malauradament, aquest també és de pagament.
En substitució, us en deixo un altre que expandeix una mica més l’explicació sobre què és l’ATP i el metabolisme de la cèl·lula 😉
