Una mirada bioquímica a la actividad física

La medicina del deporte es una especialidad multidisciplinaria que investiga la influencia del ejercicio y del entrenamiento en las personas sanas, enfermas y deportistas.

Hoy, pensar en un bioquímico como parte del equipo de salud de un deportista o de un análisis bioquímico como parte integrante del apto físico necesario para iniciar una actividad deportiva, es un pilar fundamental de estos controles.

La actividad física es cualquier conducta que consista en movimientos corporales producidos por la contracción de los músculos esqueléticos y que genere aumentos sustanciales en el gasto de energía del cuerpo.

El ejercicio es una actividad física planificada, estructurada, periodizada y efectuada con un objetivo que se relaciona con la mejora o mantenimiento de una condición de la aptitud física.

Los deportes son actividades físicas que pueden realizarse voluntariamente con fines recreativos o a nivel profesional.

Desde el punto de vista de la utilización de energía, los deportes pueden clasificarse como:

  1. Cíclicos: movimientos repetitivos, lineales con predominio aeróbico o anaeróbico según la duración y con velocidad uniforme. Por ejemplo: carrera, ciclismo o natación.
  2. Acíclicos: deportes de situación en donde un rival condiciona el movimiento posterior. Puede ser individual o grupal. Por ejemplo: fútbol, tenis o rugby.

La obtención de energía proviene de diferentes sistemas que se activan predominando uno sobre otro dependiendo de la intensidad y el tiempo del deporte que se está realizando.

La moneda energética de nuestro organismo es el ATP (Adenosintrifosfato con tres fosfatos con alta carga energética). Cuando el ATP cede el fosfato al sitio de contracción se produce el movimiento.

Bioquímica.Thomas M.Devlin,2000

La concentración de ATP en el músculo es muy escasa, solamente es suficiente para realizar 0,5 segundos de contracción intensa. No se acumula, se gasta rápidamente.

Por lo tanto la maquinaria bioquímica tiene que resintetizarlo para que se reponga constantemente a medida que se va gastando.

La generación de energía funciona como una unidad y la fragmentación es una unidad funcional.

Hay tres sistemas de resíntesis de ATP:

  1. Sistema de los fosfágenos: el sustrato es la fosfocreatina. Es el sistema que utilizamos para obtener la energía de manera más inmediata en ejercicios de corta duración y  de muy alta intensidad. Como por ejemplo: la carrera de 100 metros lisos, 25 metros en natación, el saque de en suspensión en voleibol o el levantamiento olímpico.
  2. Sistema de la glucólisis rápida: La glucólisis anaeróbica sólo genera alrededor del 5% del total de ATP obtenido tras la degradación completa de la molécula de glucosa. A modo de ejemplo de las actividades que dependen en gran medida del ATP generado durante la glucólisis rápida, pueden ser la aceleración (sprint final) al final de una carrera de una milla, una prueba de natación de 50 y 100 m o incluso es crucial y determinante durante deportes que se caracteriza el propio juego por realizar numerosos sprint como el hockey, el rugby o el fútbol.
  3. Sistema aeróbico: en la mitocondria usa oxígeno a partir del Ciclo de Krebs. Este sistema energético tiene un grado moderado de producir potencia energética y requiere de presencia de oxígeno obligatoriamente. Sin embargo, su capacidad de producir energía es ilimitada ya que utiliza como sustrato o combustible químico a la glucosa sanguínea, ácidos grasos y proteínas.

Los esfuerzos o actividades más características en las cuales este sistema es predominante son por ejemplo: carreras de medio fondo (5000-10.000 metros), maratones, trails, triatlón, travesías a nado en aguas abiertas, deportes colectivos, ciertos deportes de lucha, etc.

 

Curso Virtual de Posgrado “Actualización Bioquímica-clínica en el estudio de la act. físicay el deporte” UBA, Facultad de Farmacia y Bioquímica. Año 2023.

Durante la contracción muscular los tres sistemas se encargan de resintetizar ATP con coexistencia y colaboración. Alguno de ellos predominará sobre los otros dos,  dependerá de distintos factores y patrones de actividad: intensidad, duración, sustratos disponibles y entrenamiento previo.

A mayor intensidad y menos tiempo predomina el sistema de los fosfágenos, si se prolonga en el tiempo predomina la glucólisis rápida y en situaciones de larga duración predomina el sistema aeróbico.

Interacción entre los diferentes sistemas energéticos a diferentes niveles de ejercicio intenso (100 s hasta la extenuación), con diferentes necesidades de regeneración de ATP. (Adaptado de Roberts, 2001)

¿Cómo reacciona el organismo ante el esfuerzo?

Las situaciones son básicamente dos:

  • Respuesta: es el cambio ocasionado en el funcionamiento del organismo por un determinado estímulo. Es inmediato.
  • Adaptación: es la sucesión de respuestas que se repiten y al producirse mejora la condición hasta un nuevo esfuerzo. A largo plazo, algunas adaptaciones pueden ser incorporadas como rasgo genético distintivo de la especie a través del proceso de selección genética.

Al generarse estas adaptaciones hay parámetros bioquímicos que se modifican y que se pueden medir. Algunos parámetros cambian su valor ante la respuesta y la adaptación al ejercicio y otros son biomarcadores, miden de manera objetiva un proceso bioquímico ya sea fisiológico o patológico.

A través de ellos damos respuesta no sólo al deportista de elite sino también a aquellos deportistas que lo realizan para mejorar su calidad de vida.

En primera instancia debe realizarse una evaluación pre-deportiva que  desde el laboratorio incluye  determinaciones de rutina tales como:

  • Hemograma
  • Glucosa
  • Eritrosedimentación
  • Ionograma
  • Urea-creatinina-ácido úrico
  • Perfil lipídico
  • Hepatograma
  • CK total(creatinquinasa)
  • TSH-T4L
  • Orina completa

Esta evaluación se recomienda repetirla anualmente y de acuerdo a las exigencias del entrenamiento se sugiere agregar otras específicas.

Los perfiles bioquímicos más importantes a realizar durante el seguimiento en el entrenamiento son:

 

Perfil hematológico:

La actividad física con cierta intensidad y periodicidad produce en el organismo y en el perfil hematológico o hemograma una respuesta inmediata que se da básicamente por la pérdida de líquido que se produce: deshidratación, disminución del volumen plasmático, aumento de hematocrito, leucocitosis, neutrofilia y aumento de plaquetas. La adaptación producida por el entrenamiento a largo plazo provoca la inversa, una hemodilución, llamada anemia o pseudoanemia del deportista.

 

Perfil metabólico:

La actividad física mejora el control de la glucosa, reducción de grasa, genera mayor sensibilidad a la insulina y disminuye la presión arterial.

  • Glucosa
  • Perfil lipídico: colesterol total, c-HDL, c-LDL, triglicéridos y c-no HDL.
  • Urea
  • Creatinina
  • Ácido úrico.

 

Perfil electrolítico:

Si bien la actividad física no va a influir en los niveles de los electrolitos es importante una primera medición para que el médico sepa si el deportista necesita suplementarse con alguno de ellos.

  • Calcio, magnesio, hierro y fósforo.
  • Vitaminas como folato, biotina, niacina y ácido pantoténico.
  • Ácidos grasos esenciales: ácido linolénico (omega 3) y linoleico (omega 6).
  • Sodio, potasio, yodo y cloro.
  • Zinc, selenio, cromo, cobre y manganeso.

 

 Perfil endocrinológico:

Agrupa a las hormonas que participan en la adaptación a la actividad física a través de la participación en la regulación hidro-mineral, metabolismo de grasas y glucosa.

  • Insulina, glucagón y somatostatina.
  • Aldosterona, hormona antidiurética y eritropoyetina.
  • Hormona de crecimiento, IGF-1, cortisol, prolactina y TSH.
  • Testosterona, estradiol, oxitocina y leptina.

 

Perfil enzimático muscular:

Hay enzimas que participan en reacciones clave que son las que van a marcar la carga de entrenamiento que posee el deportista y si es excesiva o no.

  • CK total (Creatinquinasa)
  • TGO (Transaminasa Glutámico Oxalacética)
  • TGP (Transaminasa Glutámico Pirúvica)
  • LDH (Lactato Deshidrogenasa)
  • Aldolasa

 

La CK es la más importante, interviene en la obtención de energía a través del sistema de los fosfágenos. Indica el grado de adaptación del músculo esquelético. Aumenta su actividad presentando un pico máximo 6 horas posteriores al ejercicio y normaliza luego de 72 h. de reposo (hasta una semana).

Hay un aumento fisiológico de esta enzima de hasta 2 o 3 veces más su valor normal en los deportistas. No hay estudios o evidencia que correlacionen ese aumento de CK con la ocurrencia de lesiones musculares. Sí hay indicios que estiman que valores muy elevados reflejarían riesgo relativo de lesión, debiéndose alertar al médico cuando los niveles de CK superan un valor de actividad de 1000 U/L.

Lactato: biomarcador muscular utilizado para determinar cuándo hay fatiga muscular. Muy utilizado intraentrenamiento con POC (point of care).

 

Conclusiones

Dentro del equipo de salud que atiende a los deportistas, el bioquímico juega un rol de suma importancia. Las determinaciones de laboratorio permiten establecer el estado clínico previo y de quienes se dedican a la actividad física, ya sea en entrenamiento o en competencia. Su propósito no es la exclusión, sí la participación segura.

 

Bibliografía

  • Curso Virtual de Posgrado “Actualización Bioquímica-clínica en el estudio de la actividad física y el deporte” UBA, Facultad de Farmacia y Bioquímica. Año 2023.
  • Valoración bioquímica del entrenamiento: herramienta para el dietista-nutricionista deportivo.Spanish Journal of Human Nutrition and Dietetics. Año 2013.
  • Lehninger Principles Of Biochemistry.Edición digital 2021.
  • BioquímicaVerdecchia Gisela. Dpto. Química clínica. IACA laboratorios

Suscribite a nuestro newsletter

y recibí las últimas novedades que publiquemos

Noticias de tu interés

Investigaciones

Vitamina C: la importancia de la etapa preanalítica para un resultado de calidad

Un poco de historia… Siglo XVII, Edad Moderna (siglo XV al XVIII), época de grandes cambios culturales y científicos. Dejando atrás las creencias religiosas de la Edad Media, la observación, hipótesis y el pensamiento crítico permitieron al hombre iniciar descubrimientos importantes. Tras largos viajes marítimos donde la alimentación se basaba en productos a base de

Investigaciones

Dieta cetogénica y sus beneficios

El cuerpo humano tiene tres fuentes principales para la obtención de energía, los carbohidratos, los lípidos y las proteínas que constituyen una dieta habitual. En la dieta cetógenica (DC) se utilizan principalmente lípidos, imitando los cambios metabólicos asociados al estado de ayuno, con formación de cuerpos cetónicos, pero sin llegar a la cetoacidosis. Comenzó a utilizarse