Metabolismo de carbohidratos durante el ejercicio

Los carbohidratos son el combustible preferido del cuerpo para el ejercicio de intensidad moderada a alta porque pueden descomponerse rápidamente, tanto con como sin oxígeno, para regenerar ATP. Durante el ejercicio, el músculo utiliza su propio glucógeno almacenado y la glucosa sanguínea suministrada por el hígado, y la tasa a la que utiliza los carbohidratos aumenta considerablemente con la intensidad del ejercicio.

Definition

El metabolismo de los carbohidratos durante el ejercicio es la movilización y oxidación del glucógeno muscular y la glucosa en sangre para resintetizar ATP para la contracción muscular, regulado por la intensidad del ejercicio, la duración y la disponibilidad de sustratos.

Scope

Este tema abarca las fuentes de carbohidratos utilizadas en el ejercicio (glucógeno muscular y glucosa en sangre), las vías de la glucogenólisis y la glucólisis, la captación de glucosa en el músculo estimulada por la contracción, y cómo el uso de carbohidratos cambia con la intensidad y duración del ejercicio. Se aborda el metabolismo de los carbohidratos como un tema fisiológico y no se proporcionan prescripciones dietéticas ni de suplementación.

Core questions

• ¿Qué fuentes de carbohidratos utiliza el músculo durante el ejercicio y cómo se regulan?
• ¿Cómo capta el músculo la glucosa sanguínea durante la contracción y en qué se diferencia esto de la captación estimulada por la insulina?
• ¿Por qué aumenta el uso de carbohidratos en relación con las grasas a medida que se incrementa la intensidad del ejercicio?

Key concepts

• Glucógeno muscular y glucogenólisis
• Glucosa en sangre y producción hepática de glucosa
• Glucólisis
• Captación de glucosa estimulada por la contracción y translocación de GLUT4
• Aumento del uso de carbohidratos dependiente de la intensidad
• Agotamiento del glucógeno y fatiga

Mechanisms

Cuando comienza el ejercicio, el glucógeno muscular se descompone por glucogenólisis en glucosa-6-fosfato, que entra en la glucólisis para producir piruvato y ATP; el piruvato se oxida en las mitocondrias o se convierte en lactato cuando el flujo glucolítico es alto (Gladden, 2004). El músculo en actividad también capta glucosa de la sangre: la contracción muscular transloca el transportador GLUT4 a la membrana celular a través de una vía en gran medida independiente de la insulina, aumentando la captación de glucosa durante el ejercicio (Richter, 2013). A medida que aumenta la intensidad del ejercicio, la contribución de los carbohidratos al gasto energético total se incrementa, mientras que la de las grasas disminuye, un patrón documentado en diversas intensidades y duraciones con trazadores isotópicos (Romijn, 1993). El ejercicio sostenido de alta intensidad puede agotar el glucógeno muscular, lo que se asocia con la fatiga (McArdle, 2015).

Clinical relevance

La captación de glucosa estimulada por la contracción e independiente de la insulina ayuda a explicar por qué el ejercicio influye en el manejo de la glucosa, y la descripción del uso de carbohidratos subyace a la interpretación del metabolismo del ejercicio en condiciones de salud y metabólicas. Esta entrada es un trasfondo educativo y no constituye una base para decisiones individuales sobre dieta, manejo de la glucosa o tratamientos.

Evidence & guidelines

Las afirmaciones se basan en estudios con trazadores y de fisiología muscular, así como en revisiones del transporte de glucosa, más que en guías clínicas; los datos de sustratos dependientes de la intensidad se derivan de mediciones de laboratorio controladas (Romijn, 1993; Richter, 2013).

History

Estudios sobre el glucógeno muscular mediante biopsia con aguja a mediados del siglo XX establecieron el papel de los carbohidratos en la resistencia y la fatiga, mientras que trabajos posteriores sobre el transportador GLUT4 aclararon cómo la contracción misma estimula la captación de glucosa independientemente de la insulina (Richter, 2013; McArdle, 2015).

Key figures

• Erik A. Richter
• Mark Hargreaves
• Edward F. Coyle

Seminal works

• romijn-1993
• richter-2013

Frequently asked questions

¿De dónde provienen los carbohidratos utilizados durante el ejercicio?

Principalmente del glucógeno almacenado en el propio músculo y de la glucosa suministrada en la sangre, gran parte de ella liberada por el hígado.

¿Necesita el músculo insulina para captar glucosa durante el ejercicio?

No principalmente. La contracción muscular por sí misma mueve el transportador GLUT4 a la superficie celular y aumenta la captación de glucosa a través de una vía en gran medida independiente de la insulina.