Rutas metabólicas

Metabolismo de los carbohidratos: las rutas catabólicas de los carbohidratos se reducen a la degradación de la glucosa (glucólisis) o del glucógeno (glucogenólisis) y anabólicas, a la formación de glucosa (glucogénesis) o glucógeno (glucogenosíntesis). En una dieta normal se ingieren diversos monosacáridos y oligosacáridos. Los primeros pasan al hígado y son transformados en glucosa, mientras que los segundos son degradados en la luz intestinal y los monosacáridos que los constituyen pasan al hígado, donde son transformados en glucosa. La glucosa es el único carbohidrato que circula por el organismo en una concentración elevada.

Glucólisis y glucogenólisis

Esta ruta catabólica consiste en una secuencia de reacciones mediante las cuales una molécula de 6 carbonos rinde 2 moléculas de 3 carbonos. La energía potencial de la glucosa se transfiere en parte a la molécula de ATP, de forma que el rendimiento neto es de 2 moléculas pues aunque se producen 4, se utilizan 2 en fosforilar la glucosa y fructosa. Glucosíntesis y glucogenosíntesis: la glucosíntesis se puede realizar a partir de intermediarios de la glucólisis o de moléculas como el ácido láctico, la alanina y el glicerol. La primera forma se realiza de manera sencilla debido a que la mayor parte de las reacciones de la glucólisis son reversibles. Aquellas que no lo son, se salvan mediante dos mecanismos a) derivación, puente o shunt y b) enzimas diferentes para una misma reacción. La formación de la glucosa a partir de ácido láctico se conoce como el ciclo de Cori. Otra función de este ciclo durante el ejercicio puede ser el control del pH y homeostasis de la glucosa en la fase de postesfuerzo.

Metabolismo de los lípidos

Como un triacilglicérido está formado por 1 molécula de glicerina y 3 de un mismo ácido graso, el proceso de degradación tiene estos pasos: 1. Liberación de la glicerina. 2. Entrada de los ácidos grasos al interior de la mitocondria. 3. Oxidación de los ácidos grasos. El ácido graso debe entrar en la mitocondria mediante dos fases: activación y penetración. En la primera, el ácido graso reacciona con la coenzima A extramitocondrial, quedando el ácido graso activado. En la segunda, el ácido graso activado, denominado acil graso, entra en la mitocondria mediante la acción de un complejo enzimático que requiere carnitina.

Metabolismo de los compuestos nitrogenados

Los compuestos nitrogenados son las biomoléculas que además de tener carbono, hidrógeno y oxígeno, tienen en su estructura nitrógeno. Interesan dos: las proteínas y las bases nitrogenadas.

El catabolismo de los aminoácidos tiene dos fases

a) Separación del nitrógeno de la estructura y b) incorporación del esqueleto carbonado a la vía final común: 1. Separación del N de la estructura, de manera que solo quede carbono, hidrógeno y oxígeno como elementos constituyentes. 2. Incorporación del esqueleto carbonado a la vía final común. Una vez obtenido el esqueleto carbonado, este puede ser utilizado por vía catabólica o por vía anabólica.

Degradación de aminoácidos

Transaminación: consiste en transferir el grupo amino a un compuesto que no lo tiene en su estructura. Este compuesto se denomina cetoácido. El aminoácido que pierde su grupo amino se transforma en su correspondiente cetoácido, y el cetoácido con el que ha reaccionado se convierte en el aminoácido que le corresponde. La mayor parte de los grupos amino quedan agrupados en un solo aminoácido (ácido glutámico).

Desaminación oxidativa: Consiste en separar el grupo amino de los aminoácidos, aprovechando una reacción de oxidación-reducción, de ahí el nombre. La desaminación del ácido glutámico conduce a la liberación de NH3.

Metabolismo Global

Concepto de metabolismo global y su medición: se puede definir como el conjunto de todas las reacciones químicas que se producen en el organismo mediante las cuales este alcanza su equilibrio entre el ingreso-almacenamiento de nutrientes y la eliminación en forma de trabajo y calor. Considerando que el organismo puede quemar diversos combustibles, parece natural pensar que el metabolismo global pueda diferir en función de qué sustrato o sustratos esté utilizando. El valor de VO2 de forma aislada aporta una buena información, pero esta es incompleta. Es útil conocer por esto la cantidad de comburente y la cantidad de productos finales que rinde cada uno de los combustibles. 1. La mayor cantidad de energía es generada por la combustión de las grasas. 2. La cantidad de CO2 producido y de O2 consumido cuando se quema la misma cantidad de carbohidratos, lípidos o proteínas es notablemente mayor para los lípidos.

Metabolismo basal

Gasto mínimo necesario para mantener las funciones vitales cuando se establecen unas determinadas condiciones, denominadas basales. La dificultad de asegurar las condiciones hace difícil la determinación de este metabolismo.

Metabolismo energético

Cualquier actividad cotidiana entraña un costo o gasto adicional al metabolismo basal. Este gasto adicional es el metabolismo energético.

Estado posprandrial o alimentario

Después de 3 o 4 horas según lo que hayamos comido, el hígado recibe moléculas simples que han sido absorbidas a través del intestino. Se produce un incremento de glucosa sanguínea. a) Un incremento de la relación insulina-glucagón. b) Su utilización para la síntesis de ácidos grasos y su liberación al tejido adiposo. c) Su utilización como combustible.

Estado de ayuno

De corta duración: cuando no se suministran sustratos al organismo, el hígado libera sangre glucosa procedente de la glucogénesis la cual es utilizada preferentemente por el cerebro. El tejido adiposo se encarga de aportar ácidos grasos utilizados por el músculo y el riñón. Larga duración: la adaptación metabólica es extraordinaria y debe atender a dos principios a) mantener la glucemia lo más estable posible, pues, aunque el sistema nervioso puede utilizar otros combustibles, depende principalmente de la glucosa y b) controlar la degradación proteica.