Sistemas Energeticos

Sistemas energéticos

   Cualquier actividad humana, ya sea física, intelectual o sensorial, incluso el reposo, necesita de aporte de energía para llevarse a cabo. La vida necesita de energía para sustentarse, sin embargo no todas las actividades necesitan de la misma cantidad. En referencia a la actividad física, existen pruebas que precisan una gran cantidad de energía en poco tiempo, porejemplo una carrera de 50 ó 100 metros. En cambio, otras tienen un requerimiento moderado, pero constante y prolongado en el tiempo, algunos ejemplos serían una prueba de 1.500 metros libres, de 5.000 ó una maratón.
   En el medio de estos dos extremos, podemos encontrar una amplia variedad de actividades y deportes que combinan diferentes proporciones, demandas altas y bajas de energía, prolongadasy breves. Los deportes intermitentes como el fútbol y el rugby son claros ejemplos.
   ¿Pero, de dónde proviene la energía?
   Cuando los alimentos son degradados por el aparato digestivo liberan la energía química contenida en sus enlaces, la cual es transformada por el aparato locomotor en energía mecánica. Esta energía mecánica puede ser, a su vez, transformada en otros tipos de energía,como la energía cinética o de movimiento, energía potencial, o energía térmica.
   El adenosintrifosfato (ATP) (fig. 1) es la fuente de energía utilizada por el ser humano. Cuando se produce la degradación o catabolismo de los nutrientes se libera energía que se transforma en ATP, el cuál es utilizado en el músculo para realizar sus funciones, entre ellas la contracción muscular.
   El ATP es unnucleótido con enlaces de alta energía de grupos fosfato y está conformada por una base nitrogenada (adenina), un monosacárido de cinco carbonos (una pentosa) y tres fosfatos. Cuando estos enlaces se rompen se produce una liberación de energía cercana a las 7.3 kcal / mol, suficiente para realizar un trabajo celular, como la contracción muscular.
Fig. 1. Molécula de ATP
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   La clase detrabajo realizado por la célula depende de su tipo. Por ejemplo, las células nerviosas, transmiten impulsos nerviosos y mantienen las concentraciones de iones diferentes entre el citosol y el exterior celular; las células musculares producen trabajo mecánico por medio de su contracción Como resultado de la ruptura de la molécula de ATP, se genera una molécula de adenosindifosfato (ADP), una molécula defosfato y una gran cantidad de energía, que es empleada por las diferentes células para llevar a cabo sus funciones. Luego el ATP podrá ser regenerado a partir del ADP y de fosfato, pero también es necesaria cierta cantidad de energía, la cual se puede obtener de tres grupos diferentes de reacciones químicas que se producen en el organismo. Dos de estas series tienen que ver con la degradación delos hidratos de carbono y las grasas (metabolismo aeróbico y anaeróbico), y la restante tiene que ver con la degradación de la fosfocreatina.
   La energía liberada por cualquiera de estas series, es empleada en la síntesis de ATP, de forma que se produce lo que se conoce como "reacciones acopladas".
    Degradación del ATP
   1 molécula ATP = 1 molécula de ADP + 1 molécula de Fosfato +energía, que es utilizada por las células para cumplir sus funciones
    Síntesis del ATP
   1 molécula ADP + 1 molécula de Fosfato + energía procedente de los alimentos y de la fosfocreatina = 1 molécula de ATP
   El concepto de metabolismo se refiere a la totalidad de reacciones químicas que se dan en el organismo (Fig. 2).
   El "metabolismo aeróbico" se refiere a una serie de reacciones químicasque producen la degradación completa en presencia de oxígeno de los hidratos de carbono y las grasas, produciendo dióxido de carbono, agua y energía. Este proceso tiene lugar en las mitocondrias y consiste en una reacción de oxidación.
   El "metabolismo anaeróbico" se refiere a una serie de reacciones que producen una degradación parcial de los hidratos de carbono y las grasas, debido...