Metabolismo de las grasas durante el ejercicio

Las grasas se oxidan junto con los carbohidratos en el músculo para proporcionar energía a los músculos que trabajan. El grado en que pueden compensar el gasto energético depende de la duración e intensidad del ejercicio. Los atletas de resistencia (>90 min) suelen entrenar al 65-75% del VO2máx y están limitados por las reservas de carbohidratos del cuerpo. Después de 15-20 min de ejercicio de resistencia, se estimula la oxidación de las reservas de grasa (lipólisis) y se liberan glicerol y ácidos grasos libres. En el músculo en reposo, la oxidación de ácidos grasos proporciona una gran cantidad de energía, pero esta contribución disminuye durante el ejercicio aeróbico ligero. Durante el ejercicio intenso, se observa un cambio en las fuentes de energía de la grasa a los carbohidratos, especialmente a intensidades del 70-80% del VO2máx. Se sugiere que puede haber limitaciones en el uso de la oxidación de ácidos grasos como fuente de energía para los músculos que trabajan. Abernethy et al. sugieren los siguientes mecanismos.

• El aumento de la producción de lactato reducirá la lipólisis inducida por catecolaminas, lo que reduce las concentraciones plasmáticas de ácidos grasos y el aporte muscular de ácidos grasos. Se cree que el lactato tiene un efecto antilipolítico en el tejido adiposo. Un aumento en los niveles de lactato puede provocar una disminución del pH sanguíneo, lo que reduce la actividad de diversas enzimas implicadas en la producción de energía y provoca fatiga muscular.
• Menor producción de ATP por unidad de tiempo durante la oxidación de grasas en comparación con los carbohidratos y mayor demanda de oxígeno durante la oxidación de ácidos grasos en comparación con la oxidación de carbohidratos.

Por ejemplo, la oxidación de una molécula de glucosa (6 átomos de carbono) produce 38 moléculas de ATP, mientras que la oxidación de moléculas de ácidos grasos con 18 átomos de carbono (ácido esteárico) produce 147 moléculas de ATP (la producción de ATP de una molécula de ácido graso es 3,9 veces mayor). Además, la oxidación completa de una molécula de glucosa requiere seis moléculas de oxígeno, y la oxidación completa del ácido palmítico requiere 26 moléculas de oxígeno, un 77 % más que en el caso de la glucosa. Por lo tanto, durante el ejercicio prolongado, el aumento de la demanda de oxígeno para la oxidación de ácidos grasos puede aumentar el estrés en el sistema cardiovascular, lo cual es un factor limitante en relación con la duración de la carga.

El transporte de ácidos grasos de cadena larga a la mitocondria depende de la capacidad del sistema de transporte de carnitina. Este mecanismo de transporte puede inhibir otros procesos metabólicos. El aumento de la glucogenólisis durante el ejercicio puede incrementar las concentraciones de acetilo, lo que resultará en mayores niveles de malonil-CoA, un intermediario importante en la síntesis de ácidos grasos. Esto puede inhibir el mecanismo de transporte. De igual manera, el aumento de la formación de lactato puede aumentar las concentraciones de carnitina acetilada y disminuir las concentraciones de carnitina libre, lo que perjudica el transporte y la oxidación de ácidos grasos.

Aunque la oxidación de ácidos grasos durante el ejercicio de resistencia proporciona un mayor gasto energético que la de los carbohidratos, requiere más oxígeno (un 77 % más de O₂), lo que aumenta el esfuerzo cardiovascular. Sin embargo, debido a la limitada capacidad de almacenamiento de los carbohidratos, el rendimiento en el ejercicio de intensidad se deteriora a medida que se agotan las reservas de glucógeno. Por lo tanto, se consideran varias estrategias para conservar los carbohidratos musculares y mejorar la oxidación de ácidos grasos durante el ejercicio de resistencia. Estas son las siguientes:

• capacitación;
• nutrición de triacilglicerol de cadena media;
• emulsión grasa oral e infusión grasa;
• dieta alta en grasas;
• suplementos en forma de L-carnitina y cafeína.

Capacitación

Diversas observaciones han demostrado que los músculos entrenados presentan una alta actividad de lipoproteína lipasa, lipasa muscular, acil-CoA sintetasa y ácido graso reductasa (carnitina acetiltransferasa). Estas enzimas favorecen la oxidación de ácidos grasos en las mitocondrias [11]. Además, los músculos entrenados acumulan más grasa intracelular, lo que también aumenta la ingesta y la oxidación de ácidos grasos durante el ejercicio, preservando así las reservas de carbohidratos.

Ingesta de triglicéridos de cadena media

Los triacilglicéridos de cadena media (TCM) contienen ácidos grasos con 6-10 átomos de carbono. Se cree que estos T pasan rápidamente del estómago al intestino, se transportan por la sangre al hígado y pueden aumentar los niveles plasmáticos de TCM y T. En el músculo, estos T son rápidamente absorbidos por la mitocondria, ya que no requieren el sistema de transporte de carnitina, y se oxidan con mayor rapidez y en mayor medida que los T de cadena larga. Sin embargo, los efectos de los TCM en el rendimiento deportivo son ambiguos. La evidencia sobre la conservación del glucógeno y/o la mejora de la resistencia con TCM no es concluyente.

Ingesta e infusión de grasas por vía oral

La reducción de la oxidación endógena de carbohidratos durante el ejercicio puede lograrse aumentando las concentraciones plasmáticas de ácidos grasos mediante infusiones de ácidos grasos. Sin embargo, estas infusiones son poco prácticas durante el ejercicio e imposibles durante las competiciones, ya que pueden considerarse un mecanismo de dopaje artificial. Además, el consumo oral de emulsiones grasas puede inhibir el vaciamiento gástrico y provocar trastornos gástricos.

Dietas altas en grasas

Las dietas ricas en grasas pueden aumentar la oxidación de ácidos grasos y mejorar el rendimiento de resistencia en los atletas. Sin embargo, la evidencia actual sugiere que estas dietas pueden mejorar el rendimiento al regular el metabolismo de los carbohidratos y mantener las reservas de glucógeno muscular y hepático. Se ha demostrado que las dietas ricas en grasas a largo plazo tienen efectos adversos sobre la salud cardiovascular, por lo que los atletas deben ser cautelosos al usar dietas ricas en grasas para mejorar el rendimiento.

Suplementos de L-carnitina

La función principal de la L-carnitina es transportar ácidos grasos de cadena larga a través de la membrana mitocondrial para su inclusión en el proceso de oxidación. Se cree que el consumo oral de suplementos de L-carnitina mejora la oxidación de ácidos grasos. Sin embargo, no existe evidencia científica que respalde esta afirmación.

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