BioquimicaYBiologiaMolecularParaCienciasDeLaSalud-589

Vista previa del material en texto

Un importante punto a considerar es que el consumo de
esas reservas, sobre todo las derivadas del metabolismo aero-
bio, se ha de realizar dentro de ciertos márgenes, ya que exis-
ten etapas metabólicas que limitan los procesos catabólicos y
que están determinadas, entre otras circunstancias, por el
número, el tamaño y las características funcionales de las
mitocondrias y por la concentración de algunas enzimas cla-
ves. El entrenamiento adecuado hace que se modifiquen
algunos de esos factores, y mejore el rendimiento energético,
pero existen otros factores, como los hormonales y, sobre
todo, los genéticos, que son más difíciles de modular, por lo
que adquiere bastante sentido la frase del profesor Astrand:
«estoy convencido de que cualquier interesado en ganar
medallas de oro olímpicas debe seleccionar muy cuidadosa-
mente a sus padres».
En los seres humanos se pueden cuantificar los principa-
les parámetros de limitación metabólica (Tabla 32-2).
Respecto al metabolismo anaerobio, la fosfofructoquinasa
(PFK) actúa como enzima limitativa. Su funcionamiento
máximo permite un catabolismo de los hidratos de carbono
equivalente a una velocidad energética de unas 40-60 kcal
por minuto. En cuanto a la cantidad total y propiedades cata-
líticas de la creatina quinasa (CK), hacen que la máxima
hidrólisis de su sustrato/producto, creatina fosfato, equivalga
a unas 36 kcal/minuto. 
Otras barreras, en este caso del metabolismo aerobio, son
los valores máximos posibles de consumo de oxígeno (VO2
máximo) y la velocidad de funcionamiento de la fosforila-
ción oxidativa, lo que hace que no suelan superarse, en un
varón normal, los valores de 9-10 kcal/minuto en el metabo-
lismo de las grasas o las 12 kcal/minuto, en el de los hidratos
de carbono.
En concreto, el VO2 máximo nos indica la capacidad
cuantitativa de un individuo para transferir la energía de
forma aerobia, es decir, su capacidad de resíntesis aerobia de
ATP. También se denomina consumo máximo de oxígeno o
potencia máxima aerobia y representa, en el caso de la reali-
zación de un ejercicio continuo cada vez más potente, el
punto en el que el consumo ascendente de oxígeno llega a
una meseta y no sufre incrementos aun con cargas de esfuer-
zo adicionales. Llegada a esta situación, el trabajo adicional
se habrá de efectuar mediante la energía procedente de la
glicólisis anaerobia, con la acumulación de lactato, lo que
provocará el agotamiento y la imposibilidad de continuar el
esfuerzo. Lógicamente, el valor del VO2 máximo está rela-
cionado con aspectos genéticos, el sexo, el entrenamiento, la
edad, y el tipo de ejercicio, sobre todo con el tamaño de la
masa muscular que, normalmente, está en relación directa
con el peso corporal. Por ello, los valores del consumo máxi-
mo de oxígeno se pueden expresar por unidad de peso, con
cifras que rondan los 50 mL de O2/kg/minuto en hombres, y
los 40 mL, en el caso de las mujeres.
Los 50 mL de oxígeno máximos anteriores no se dedi-
can por completo a reoxidar las coenzimas reducidas por la
cadena respiratoria. Además, los valores de VO2 máximo se
pueden mantener sólo durante algunos minutos, de modo
que en una situación de máximo esfuerzo de larga duración,
el consumo máximo de oxígeno puede bajar en una hora
hasta menos del 60% de su valor inicial. Por ello, en un
varón de 70 kg. se podría tomar un valor sostenido global de
menos de 30 mL de O2/kg/ minuto, es decir, menos de 0.1
mol/minuto. A partir de los datos de la Tabla 32-1 (véase el
Cap. 11), que relacionan la energía obtenible en la oxidación
de los hidratos de carbono o de lípidos por cada mol de oxí-
geno consumido, un cálculo sencillo nos llevaría a deducir
que, en ejercicios de larga duración, la imposición de una
limitación del consumo de oxígeno significaría, a su vez, una
limitación en la capacidad de catabolizar de forma aerobia
los hidratos de carbono o las grasas. Cuantitativamente se
podría evaluar en 1/60 mol de hidratos de carbono por minu-
to o en 1/230 mol de ácidos grasos. Si tomamos los ejem-
plos de la glucosa (de 180 Da, con una energía libre de com-
570 | El nivel molecular en biomedicina
Tabla 32-2. Limitaciones energéticas metabólicas
Factor limitativo Características kcal/minuto
Creatina quinasa Condiciones anaerobias 36
Fosfofructoquinasa Condiciones anaerobias 40-60
Fosforilación oxidativa Con hidratos de carbono 12
Fosforilación oxidativa Con grasas 9
VO2 máximo Condiciones aerobias 8-12
Mitocondrias Número y funcionalidad ¿?
32 Capitulo 32 8/4/05 12:23 Página 570