La mayoría de deportistas, incluyendo profesionales y amateur hemos tenido una confusión enorme en cuanto a la forma de valorar la “intensidad” de un entrenamiento. Esto ha llevado a que en repetidas ocasiones no obtengamos los resultados esperados con ciclos de entreno extenuantes y que no permiten notar el progreso. Por tal razón es fundamental entender cómo mi cuerpo obtiene la energía durante un esfuerzo físico, ya que es una de las bases fundamentales en la planeación de entrenamientos para lograr objetivos que van desde la pérdida de grasa hasta un mejor rendimiento físico.

En esta tercera parte hablaremos sobre los esfuerzos intensos (anaeróbicos) y los mecanismos de obtener energía en estos momentos.

Te sugerimos leer los dos artículos anteriores (parte I y II) para entender mejor este concepto, sin embargo volvemos a recordar lo siguiente: el cuerpo necesita energía en todo momento para funcionar y tiene “diferentes” fuentes para obtener ese combustible:

● Grasa corporal (almacenada en varias partes del cuerpo, principalmente dentro del músculo, debajo de la piel y dentro del abdomen)
● Carbohidratos (alimentos que se procesan y se almacenan en el hígado y los músculos en forma de glucógeno)
● Fosfágenos (partículas dentro de las células del músculo)

Ahora bien, para entrar en el campo de los esfuerzos intensos o anaeróbicos debemos entender también cuál es la parte del cuerpo que “procesa” dichas fuentes de energía, ya que como cualquier fábrica el cuerpo tiene una maquinaria exclusivamente para procesar dichos elementos y convertirlos en energía. Dentro cada célula del cuerpo (micro partes de todos nuestros órganos) existen las famosas “mitocondrias” que son las encargadas de tomar las fuentes de energía (ácidos grasos o glucógeno) y convertirlo en energía útil. Sin ellas no podríamos producir energía significativa para el cuerpo. Estas mitocondrias son las que requieren oxígeno para poder usar los ácidos grasos y además los carbohidratos como fuente de energía, cuantas más tengamos entonces mejor producción de energía valiosa y duradera tendremos (esto se entrena, fortalecer y aumentar las mitocondrias).

Cuando nos sometemos a esfuerzos intensos que llevan nuestra frecuencia cardíaca a más del 90% de la frecuencia cardíaca máxima o de reserva, entonces disminuye la cantidad de oxígeno disponible en el cuerpo y así mismo disminuye la funcionalidad de nuestras mitocondrias, dicho de otra forma entonces nuestro cuerpo deberá procesar energía de una manera diferente a su forma usual o principal. Entonces aquí es donde el cuerpo “enciende las velas como medida desesperada” y usa unos elementos que ha mantenido guardados dentro del músculo para que este no se apague inmediatamente. Dichas “velas” son los fosfágenos que son micropartículas que mantiene guardados nuestro músculo. De esta manera puede obtener energía sin producir aún lactato (ácido). Dichos elementos son procesados de forma inmediata y no duran más de 6 a 10 segundos, luego de esto se agota esta fuente. Esta forma de obtener energía se denomina “anaeróbico aláctico”. Lo anterior explica por qué en una aceleración a tope máximo bien sea en atletismo, ciclismo o natación no duraremos más de 6 a 10 segundos manteniendo dicho ritmo extremo para nosotros y empieza inmediatamente a caerse el rendimiento.

Si pretendemos continuar con el esfuerzo intenso luego de esos 6 a 10 segundos entonces el cuerpo busca otra fuente desesperada de energía significativa y vuelve a usar los carbohidratos (glucógeno) pero esta vez esta fuente no será procesada por la mitocondria ya que no hay oxígeno disponible (por ir tan fuerte y con respiración acelerada), sino que será procesado de manera desesperada por fuera de esta lo cual hace que se produzca energía rápidamente pero en menor cantidad y dejando productos adicionales a veces considerados de desecho como lo es el lactato (este no se producía de forma importante cuando el glucógeno pasaba por la mitocondria), que terminará acumulándose en el músculo produciendo fatiga y dolor, disminuyendo el rendimiento físico. Este mecanismo es el famoso estado “anaeróbico láctico”.

 

Fig 1. Resumen del proceso de producción energética (metabolismo) en ejercicio (autoría del Dr. Carlos A. Zapata)

En resumen, si a una fábrica de ropa le llega un pedido que desborda su capacidad de producción y entonces deben instalar nuevos puntos de producción, dichos procesos no son iguales que los ya establecidos en condiciones normales, se logrará producir una pequeña cantidad adicional que ayudará pero que será insuficiente si se deja que funcione por un tiempo prolongado y terminará agotándose e incumpliendo. Así mismo funciona en ejercicio nuestro cuerpo, si lo sometemos a una intensidad de ejercicio (medida por la frecuencia cardiaca) que supere el 90% de nuestra FCmáx entonces se le denomina anaeróbico y allí se usa la vía extra mitocondrial para procesar glucógeno lo cual dejará como producto final el ácido láctico, será limitado en el tiempo y estamos condicionados a un agotamiento más pronto que tarde (algunos deportistas élite pueden soportar esto por 30 a 60 minutos, los amateur usualmente menos de 10 a 30 minutos). Además de esto, si se usa constantemente este proceso de obtención de energía entonces se agotarán las fuentes disponibles de energía como los carbohidratos y entraremos en fatiga crónica, lesiones y estrés psicológico lo cual resulta en deterioro del rendimiento a largo plazo.

Concluyamos entonces:

● En ejercicio intenso los procesos de obtención de energía serán desesperados
● Los procesos “usuales” del cuerpo no serán suficientes y se desviará el mecanismo de obtención de energía
● Las rutas alternas son efectivas, salvadoras, pero duran poco tiempo y por eso no podemos pretender durar en estas zonas de intensidad por tiempos prolongados
● Entrenar constantemente en estas zonas de intensidad determina un agotamiento de carbohidratos lo cual implica un deterioro en el funcionamiento general
● Debe aprenderse a usar esta intensidad de ejercicio a través de los entrenamientos guiados por profesionales
● Recuerda que la grasa dejó de ser la fuente de energía principal en estas zonas de esfuerzo físico

Bibliografía utilizada
Chamari K, Padulo J. ”Aerobic” and “Anaerobic” terms used in exercise physiology: a critical terminology reflection. Sports Medicine – Open (2015) 1:9
Naclerio F. Entrenamiento deportivo: fundamentos y aplicaciones en diferentes deportes. Ed. Panamericana 2011. Cap. 1 pag 61-77
Fletcher G, et al. Promoting Physical Activity and Exercise. JACC Vol.72, No.14, 2018
Katch L V, McArdle W, Katch F. Fisiología del ejercicio: fundamentos. Ed. Panamericana, 4 edición. Sección 3 pag 151-185

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How does my body get energy during exercise? PART III

Summary
Most athletes, including professionals and amateurs, have had confusion regarding the way to assess the «intensity» of a training session. This has led to them repeatedly fail to obtain the expected results with strenuous training cycles. For this reason it is essential to understand how our bodies get energy during physical effort, since it is one of the fundamental basics in the planning of training to achieve goals ranging from fat loss to better physical performance.

In this third part we will talk about the intense (anaerobic) efforts and the mechanisms of obtaining energy in these moments.

We suggest you read the two previous articles (part I and II) to better understand this concept, however we recall the following: the body needs energy at all times to function and has «different» sources to obtain that fuel:

● Body fat (stored in various parts of the body, mainly inside the muscle, under the skin and inside the abdomen)
● Carbohydrates (foods that are processed and stored in the liver and muscles in the form of glycogen)
● Phosphagens (particles inside muscle cells)

Now, to enter the field of intense or anaerobic efforts we must also understand what part of the body «processes» said energy sources, since like any factory, the body has a machinery exclusively to process these elements and turn them into energy. Within each cell of the body (micro parts of all our organs) there are the famous «mitochondria» that are responsible for taking the energy sources (fatty acids or glycogen) and converting them into useful energy. Without them we could not produce significant energy for the body. These mitochondria require oxygen to use fatty acids and carbohydrates as a source of energy, the more we have, the better and more valuable energy production we will have (this trains, strengthens and increases the mitochondria).

When we undergo intense efforts that bring our heart rate to more than 90% of the maximum or reserve heart rate, then the amount of oxygen available in the body decreases and likewise the functionality of our mitochondria decreases. In other words, our body must process energy in a different way than its usual or main form. So this is where the body «lights the candles as a desperate measure» and uses some items that it has kept inside the muscle so that it does not go out immediately. These «candles» are the phosphagens that are microparticles which are stored in our muscles. In this way you can obtain energy without producing even lactate (acid). These elements are processed immediately and do not last more than 6 to 10 seconds, after this this source is exhausted. This way of obtaining energy is called «anaerobic alactic». The above explains why in an acceleration to maximum limit either in athletics, cycling or swimming we will not last more than 6 to 10 seconds maintaining that extreme rhythm and performance starts immediately to fall.

If we intend to continue with the intense effort after those 6 to 10 seconds then the body looks for another source of significant energy and re-uses the carbohydrates (glycogen). This time, however, this source can not be processed by the mitochondria since there is no oxygen available (because of the strong effort with accelerated breathing). Instead, it will be processed in a desperate way outside of this which produces energy quickly but in less quantity and leaves additional products such as lactate (this was not produced when glycogen passed through the mitochondria), which will end up accumulating in the muscle producing fatigue and pain, decreasing physical performance. This mechanism is the famous «anaerobic lactic» state.

 

Fig 1. Summary of the process of energy production (metabolism) in exercise (authorship of Dr. Carlos A. Zapata)

In short, if a garment factory receives an order that exceeds its production capacity and then must install new production points, these processes are not the same as those already established under normal conditions. It will produce a small additional amount that will help but that will be insufficient if it is left to work for a prolonged time and will end up running out and breaking. Likewise our body works in exercise, if the activity we are doing (measured by the heart rate) exceeds 90% of our HRmax then it is called anaerobic. Here, the extra mitochondrial pathway is used to process glycogen which will leave as a final product lactic acid. This will be limited in time and we are conditioned to exhaustion sooner rather than later (some elite athletes can endure this for 30 to 60 minutes, amateurs usually less than 10 to 30 minutes). In addition to this, if this process of obtaining energy is constantly used then the available sources of energy such as carbohydrates will be exhausted and we will enter into chronic fatigue, injuries and psychological stress which results in deterioration of long-term performance.

Let’s conclude then:
● In intense exercise the processes of obtaining energy will be desperate
● The «usual» processes of the body will not be sufficient and the mechanism of obtaining energy will be diverted
● Alternate routes are effective, but they last a short time and that is why we can not expect to sustain these intensity zones for long periods of time
● Training constantly in these zones of intensity causes a depletion of carbohydrates which implies a deterioration in the general functioning
● You must learn to use this intensity of exercise through professional guided training
● Remember that fat ceased to be the main source of energy in these areas of physical exertion

Bibliography

1. Chamari K, Padulo J. ”Aerobic” and “Anaerobic” terms used in exercise physiology: a critical terminology reflection. Sports Medicine – Open (2015) 1:9
2. Naclerio F. Entrenamiento deportivo: fundamentos y aplicaciones en diferentes deportes. Ed. Panamericana 2011. Cap. 1 pag 61-77
3. Fletcher G, et al. Promoting Physical Activity and Exercise. JACC Vol.72, No.14, 2018
4. Katch L V, McArdle W, Katch F. Fisiología del ejercicio: fundamentos. Ed. Panamericana, 4 edición. Sección 3 pag 151-185