Una de las misiones esenciales de los nutrientes para la práctica deportiva es proporcionar energía. Esta energía se traduce en la síntesis o formación de un compuesto fundamental en todos los procesos energéticos: el ATP, que está involucrado en multitud de procesos como la digestión, la contracción muscular, la transmisión del impulso nervioso, la contracción cardiaca, la síntesis proteica o las secreciones glandulares entre otros.
ATP Y CREATINA-FOSFATO
Sin embargo, las reservas de ATP del organismo son escasas. Otro compuesto con una función muy similar a la del ATP es la creatina-fosfato, sustancia que también proporciona energía y que es sintetizada solamente en el músculo esquelético por una enzima denominada creatina kinasa. Tanto el ATP como la creatina-fosfato, van a proporcionar energía de una forma inmediata en el momento en que el organismo empieza a realizar una actividad. Pueden funcionar independientemente de la presencia de oxígeno, pero por el contrario, son muy poco abundantes, lo que permitiría sostener un esfuerzo tan sólo durante 5-8 segundos. Estos sistemas serían los principales suministradores de energía en deportes de velocidad de corta duración y explosivos. Sin embargo, otros deportes tienen una duración más larga, presentando picos de esfuerzo a lo largo de su ejecución. En estos últimos, estos sistemas tendrían una utilidad muy limitada, lo que obligaría al organismo a resintetizar ATP para poder mantener el esfuerzo. En este momento, la energía metabólica pasaría a depender de los procesos de oxidación de los nutrientes en las diferentes rutas metabólicas.
La oxidación de los nutrientes tiene una similitud con la oxidación de un trozo de madera que se quema en una hoguera. En este caso, la combinación de la madera con el oxígeno genera energía calorífica, por lo que la combustión de los nutrientes genera ATP y calor. Pero la oxidación de los nutrientes no se realiza en un paso único, sino que sigue una serie de reacciones a través de determinadas rutas metabólicas para producir el ATP necesario.
Ciclo de Krebs
HIDRATOS DE CARBONO
Los distintos nutrientes producen la energía de diversas maneras. Los hidratos de carbono pueden sintetizar ATP de forma aneróbica o aeróbica. El producto de partida es la glucosa, que puede encontrarse almacenada en forma de glucógeno en el músculo y en el hígado. La glucosa sufre una serie de 10 reacciones metabólicas, lo que se conoce como glucolisis.
En la glucolisis se puede dar el proceso anaeróbico, en el que se produce un producto denominado piruvato que, si el requerimiento energético es rápido, se convierte en lactato. El lactato resulta tóxico para la célula muscular y por eso compromete la contracción muscular cuando se produce. El hígado se encarga de reciclar dicho lactato, y el que producen de forma natural los glóbulos rojos, transformándolo en glucosa.
Si los requerimientos energéticos no son inmediatos, el piruvato puede entrar en el ciclo de Krebs y generar mucho más ATP. Este proceso requiere la presencia de oxígeno (proceso aeróbico) y puede llegar a proporcionar la mitad de la energía durante un esfuerzo moderado. Finalmente, los hidratos de carbono son necesarios para la oxidación de los ácidos grasos, de tal forma que su agotamiento inhibe (evita) la producción de energía a partir de éstos.
LÍPIDOS
Los lípidos requieren siempre la presencia de oxígeno para sintetizar ATP, es decir, siempre funcionan aeróbicamente. Los productos de partida son los triglicéridos, que se almacenan principalmente en el tejido adiposo y se movilizan cuando son necesarios para aportar energía.
Durante un ejercicio aeróbico, las grasas pueden proporcionar entre el 30-80% de la energía, dependiendo del grado de entrenamiento del deportista. Su limitación reside en que siempre requieren la presencia de hidratos de carbono para oxidarse.
PROTEÍNAS
Finalmente, las proteínas, aunque siempre se les ha atribuido a una función estructural, también pueden, bajo condiciones muy especiales, generar intermediarios metabólicos que pueden incorporarse a las rutas de producción de ATP. El producto de partida son los propios aminoácidos. Algunos de estos aminoácidos incorporables a rutas de producción de energía son la leucina, la isoleucina, la valina, la glutamina o el aspártico entre otros. La energía a través de estos productos se denomina transaminación y se produce en el ciclo de Krebs.