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- Entre los principales factores que controlan el flujo a través delas vías metabólicas se incluyen: a) disponibilidad de sustratos; b) regulación de la actividad y c) regulación de la concentración de moléculas enzimáticas activas.
- Integración metabólicaPara el ser humano, así como para otros muchos organismos, los alimentos representan la fuente que puede cubrir las necesidades energéticas inmediatas, ala vez que transformarse en una reserva de nutrientes y energía que las células de los diferentes tejidos puedan utilizar en periodos de ayuno o restricción de aporte exógeno de nutrientes
- El cerebro tiene como función principal la transmisión de los impulsos nerviosos mediante un mecanismo que necesita el continuo aporte de ATP, que obtiene a partir de la glucosa (en condiciones normales) o de los cuerpos cetónicos (en situaciones como la inanición), siempre que el suministro de oxígeno sea el adecuado
- El tejido muscular esquelético actúa transfor-mando la energía química (en forma de ATP) en energía mecánica que permite a sus células realizar trabajo y desarrollar movimiento .Su característica metabólica más importante es la de estar muy especializado en la generación de ATP como fuente inmediata de energía a partir de creatina fosfato, glucosa, glucógeno, ácidos grasos y cuerpos cetónicos, según su tipo y grado de actividad.
- El hígado es la central metabólica del organismo. Regula los niveles de metabolitos en el plasma, para asegurar el adecuado suministro de los mismos al cerebro, músculo y otros órganos periféricos. La organización estructural del parénquima hepático y los elementos vasculares de este órgano son los más idóneos para llevar a cabo esta función. Es especialmente importante la función del hígado como «regulador de la glucemia».
- El tejido adiposo está constituido por células (adipocitos)especializadas en la reesterificación de los ácidos grasos (que almacenan como triacilgliceroles en el citosol) y en la movilización de estos lípidos para satisfacer la demanda energética de las células de otros órganos y tejidos. Por tanto, los adipocitos son células metabólicamente muy activas que conservan los ácidos grasos y los liberan como fuente energética respondiendo con rapidez a distintos estímulos hormonales en coordinación metabólica con el hígado, el músculo esquelético y el corazón.
- En el ciclo alimentación-ayuno (estados: postabsortivo, ayuno y realimentación) las hormonas pancreáticas insulina y glucagón son las principales señales que alertan a las células del estado de la glucemia, para que, mediante un metabolismo integrado, se mantengan disponibles las fuentes energéticas y los precursores biosintéticos que el organismo necesita para sobrevivir.
- La estrategia metabólica consiste en almacenar calorías cuando los nutrientes están disponibles y movilizar las reservas cuando no los hay. El hígado actúa como un interruptor que desvía el metabolismo hacia uno u otro perfil, utilizando para ello los distintos mecanismos reguladores
- Ciclo «alimentación-ayuno»Ya se ha citado la función de los alimentos como fuente de energía, pero como la ingesta en el ser humano no es continua, la utilización de los mismos y la movilización de las reservas endógenas se desplazan claramente durante las pocas horas que trascurren entre las comidas cerrando un ciclo denominado de alimentación-ayuno, en el que se diferencian tres etapas: 1. estado postabsortivo después de una comida2. ayuno nocturno3. estado de realimentación (primera ingesta)
- A medida que el ayuno se prolonga, las reservas hepáticas de glucógeno se agotan. La gluconeogénesis a partir de lactato y alanina continúa, si bien este proceso únicamente recupera la glucosa que previamente se había convertido en lactato y alanina en los tejidos periféricos.
- Cuando el organismo entra en fase de ayuno, el descenso adicional de la concentración de la glucosa plasmática motiva que las células a de esta glándula secreten glucagón. La caída del cociente insulina/glucagón dirige el metabolismo celular delos distintos órganos y tejidos, así como su perfecta interconexión e integración, asegurando el suministro continuo de glucosa al cerebro.
- Integración metabólica en el estado de ayuno Tras la ingesta, y como consecuencia de la rápida captación dela glucosa por las células de diferentes tejidos, la concentración plasmática del monosacárido desciende y se restablece el valor normal de la glucemia, lo que frena la tasa de liberación de la insulina por el páncreas.
- La duración de cada tipo de metabolismo es inversamente proporcional a la potencia que son capaces de desarrollar ,siendo por tanto la duración más corta la del Metabolismo Anaeróbico Aláctico (unos segundos), la vía Anaeróbica Lácticava a permitir obtener energía durante 30 - 90 segundos, mientras que la vía Aeróbica es prácticamente inagotable.
- El Anaeróbico Aláctico es quien da la máxima energía por unidad de tiempo, algo menos de energía se produce mediante la vía Anaeróbica Láctica, y todavía menos cantidad de energía por unidad de tiempo va a poder producirse mediante el metabolismo aeróbico, con la particularidad de que existen diferencias en función del sustrato energético utilizado en este vía (más flujo con la utilización de la glucosa como sustrato, que el que nos da la utilización de las grasas).
- El músculo pone en marcha todos los sistemas a funcionar, va a ser la energía proveniente del metabolismo Anaeróbico Alácticola más rápida en dar rendimiento (prácticamente instantánea) y va a necesitar un poco más de tiempo el metabolismo Anaeróbico Láctico (en los primeros segundos ya da un rendimiento energético), mientras que el metabolismo Aeróbico es el que más inercia tiene y tarda más en dar un rendimiento energético adecuado.
- El adenosín trifosfato (ATP) es la fuente inmediata de energía química para la contracción muscular. Ya que las reservas intramusculares de ATP son pequeñas, la regeneración continua del ATP es crítica para mantener la producción de fuerza y potencia durante el ejercicio sostenido.
- Generalmente la fatiga se desarrolla cuando los sustratos para la generación de ATP se agotan y/o cuando los subproductos metabólicos se acumulan en el músculo que se está contrayendo y en la sangre.
- Se ha puesto considerable atención en los mecanismos potenciales responsables de la fatiga para la disminución de la producción de fuerza y potencia del músculo esquelético durante el ejercicio y el papel de los factores metabólicos en la fatiga.
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