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Universidad Nacional
Facultad de Ciencias de la Salud
Escuela Ciencias del Deporte
Maestría en Salud Integral y Movimiento Humano
Curso: Fisiología Avanzada del Ejercicio
INVESTIGACIÓN BIBLIOGRÁFICA
LOS CARBOHIDRATOS ANTES Y DURANTE LA COMPETENCIA
Estudiante:
Martha Estella Madrid Montenegro
Profesor:
M.Sc. Juan Carlos Gutiérrez Vargas
Abril, 2006
INTRODUCCIÓN
El rendimiento superior de los deportistas de hoy en día es el resultado de una compleja
combinación de diversos factores. Es muy posible que le factor más importante a la hora de
determinar el potencial de un deportista para destacar en su deporte sea la dotación genética, que
incluye, además de las características antropométricas, los rasgos cardiovasculares heredados y las
proporciones de los tipos de fibras, la capacidad para mejorar con el entrenamiento, Bouchard
(1986; citado por MacDougall, Wenger, Green, 2000). Estos autores mencionan que otro factor
que tiene un profundo efecto sobre el rendimiento es la cantidad e idoneidad del entrenamiento
previo a las competiciones. Por último, el rendimientos conseguido por un deportista en un
momento dado puede estar condicionado por su estado nutricional y de salud.
Aragón (1995), por su parte dice que el atleta necesita una serie de características que van más allá
de una aptitud física, el rendimiento deportivo está determinado por cuatro aspectos: la capacidad
técnica, la capacidad táctica, la capacidad mental y emocional, y la capacidad o condición física.
Este último tiene que ver con el potencial de trabajo físico que tiene el deportista, desarrollado
mediante el entrenamiento y una buena alimentación y el descanso apropiado. Puede definirse
entrenamiento físico como un proceso planificado de sobrecargas progresivas con le propósito de
alcanzar un determinado nivel de capacidad o aptitud física.
La realización de un ejercicio físico comporta la actuación de componentes de tipo motor: los
músculos de tipo esquelético, artífices de este proceso maravilloso por medio del cual la energía
química es transformada directamente en energía mecánica, generando una fuerza que se aplica a
la realización de un movimiento y/o al establecimiento de una tensión o resistencia mecánica
(Barbany, 2002).
El término ejercicio se refiere a toda actividad física estructurada y diseñada para mejorar la
condición física; en general el ejercicio se refiera a una actividad física fatigosa como lo define
Williams, (2002).
En estado de reposo, la mayoría de los requerimientos energéticos se obtienen, de mayor a menor,
de los ácidos grasos, la glucosa, y en último término, de los aminoácidos, las cetonas y el glicerol.
Pero estos requerimientos cambian al comer o al realizar ejercicio. Después de una comida rica en
hidratos de carbono, el cociente respiratorio se acerca a 1, es decir, se utiliza glucosa en mayor
glucosa en proporción que la grasa para proporcionar energía. Durante un esfuerzo violento, la
principal fuente de energía procede del glucógeno almacenado en el músculo, pero si el esfuerzo
continúa, los músculos, comienzan a utilizar los ácidos grasos libres de la sangre y el cociente
respiratorio disminuye. Durante el ayuno, el glucógeno del hígado se reduce, la glucosa en sangre
se reduce y el cerebro siempre prefiere glucosa para sus transformaciones energéticas, para Le
Vay, (1999).
El propósito de este trabajo exponer el uso de los carbohidratos antes y durante la competencia, así
como algunos procesos relacionados.
VARIABLES FISIOLÓGICAS QUE PUEDEN SER MEJORADAS
Dentro de los sistemas orgánicos del cuerpo humano, no todos son susceptibles de mejorías
significativas que permitan un mayor rendimiento físico, prácticamente todo el entrenamiento se
basa en el mejoramiento de dos aspectos: la capacidad neuromuscular para desarrollar trabajo, y
los sistemas de suministro de energía para que ese trabajo pueda ser desarrollado. La capacidad
neuromuscular para producir un trabajo pude subdividirse en: fuerza muscular, potencia muscular
y resistencia muscular, esta a su vez logra su desarrollo mediante: el mejoramiento de los sistemas
de suministro de energía, el aumento de fuerza y mejoramiento de la tolerancia al trabajo
prolongado (Aragón, 1995).
LA FUERZA
Una definición ofrecida por Zatsiorsky (1989; citado por Los Santo i Poquet, 2004) propone a la
fuerza a partir de una magnitud de tensión muscular con respecto a la resistencia externa y
dependiendo de esta resistencia externa el músculo mantendrá su longitud (acción isométrica),
acortará su longitud (acción concéntrica) o aumentará su longitud (acción excéntrica). Las tres son
maneras de generar tensión y de contrarrestar una resistencia externa.
Siendo el músculo el instrumento básico de la movilidad este resulta único, puede modificar su
tasa metabólica en mayor grado que cualquier otro tejido. Ya Asmussen y col., (1939, citado por
Åstrand, 1986), manifestaron que los músculos esqueléticos que trabajan pueden acrecentar sus
procesos de oxidación hasta una valor superior en 50 veces al nivel de reposo.
La fuerza depende de varios factores, los estructurales o intrínsecos (p.e. hipertrofia, tipo de fibras
biomecánicos, etc.) y los extrínsecos, dentro de los cuales se encuentra el clima, la hora, la
alimentación, entre otros (Los Santo i Poquet, 2004).
Los sistemas de suministro de energía proveen al músculo constantemente para que éste pueda
funcionar y producir o alterar el movimiento (Aragón, 1995).
MÚSCULO Y LA UTILIZACIÓN DE SUSTRATOS ENERGÉTICOS EN EL EJERCICIO
En el ejercicio se correlaciona las actividades de los diversos sistemas corporales, para adecuarlos
a las demandas cambiantes durante la realización de este.
Para Ganong, (2000) el metabolismo, que literalmente significa cambio, se utiliza para referirse a
todas las transformaciones químicas y energéticas que tienen lugar en el cuerpo. El organismo
animal oxida los carbohidratos, las proteínas y las grasas para producir CO2, H2O principalmente,
así como la energía necesaria para el proceso de la vida. El metabolismo se da en el cuerpo en dos
reacciones: el catabolismo y el anabolismo. Williams (2002, pp. 485-486), define catabolismo
como metabolismo destructivo en el que compuestos complejos del organismo son degradados o
convertidos en compuestos más simples y anabolismo: metabolismo constructivo; proceso
mediante el cual los compuestos simples del organismo se transforman en otros más complejos.
La energía procedente de la descomposición de los alimentos no puede utilizarse directamente, se
acumula primero en forma de un compuesto trifosfórico, cuyos enlaces entre los grupos fosfato son
ricos en energía, el adenosin trifosfato o ATP. La fibra muscular utiliza el ATP durante el estado
de reposo para llevar a cabo las funciones metabólicas basales de cualquier célula viva, por
ejemplo, la recaptación del Ca++, formación de puentes cruzados y el deslizamiento de los
filamentos por la sucesión de golpes activos (Córdoba, 2000).
El músculo esquelético tiene tres tipos de fuentes energéticas cuya utilización varía en función de
la actividad desarrollada. En actividades de potencia el músculo utilizará el sistema de fosfágenos
(ATP y fosfocreatina); para actividades de alrededor de 60 segundos de duración a la máxima
intensidad posible, utilizará preferentemente las fuentes de energía glucolíticas no oxidativas
(metabolismo anaeróbico), mientras que para actividades de más de 120 segundos, el sistema
aeróbico (metabolismo aeróbico) será el que soporte fundamentalmente las demandas energéticas
(López, 1998).
Vías anaeróbicas en la obtención de ATP
El sistema ATP-PC. El ACSM (2000), explica que la contracción del músculo está potenciada por
la energía liberada a través de la hidrólisis del compuesto de alta energía, ATP, para formar
difosfato de adenosina (ADP) y fosfato inorgánico (Pi). ATP → ADP + Pi + energía
La cantidad de ATP en el músculo en cualquier momento dado es escasa y por tanto debe volver a
sintetizarse de forma continua si el ejercicio se mantiene más de unos pocos segundos. El sistema
CP implica la transferencia de fosfato de alta energía a partir de CP para refosforilar ADP a ATP,
así, ACSM, (2000). ADP + CP → ATP + C
El sistema del ácido láctico. Conocido como glucólisis anaerobia. El término “glucólisis” se
refiere a la degradación del azúcar; “anaerobio” significa “sin oxígeno”. En este sistema, la
descomposición del azúcar (un hidrato de carbono) provee la energía necesaria con la cual se
elabora el ATP. Cuando el azúcar está parcialmente descompuesto, uno de los productos finales es
el ácido láctico, cuando este se acumula en los músculos y en la sangre y alcanza niveles muy
elevados, se origina una fatiga muscular transitoria. Constituye la causa principal de la fatiga
temprana, este sistema sólo puede resintetizar 3 moles de ATP mediante la descomposición
anaerobia de de 180 g de glucógeno. El sistema del ATP-PC y el glucolítico anaeróbico son
importantes porque suministran una rápida provisión de energía en forma de ATP (Fox, 1992).
Vía aeróbica en la obtención de ATP. Esta vía aeróbica ofrece la posibilidad de metabolizar
completamente en presencia de oxígeno, glucosa, ácidos grasos y algunos aminoácidos para
obtener ATP (Córdoba, 2000).
Catabolismo aeróbico de la glucosa. La oxidación de un mol de glucosa por esta vía rinde un
total 38-39 moles de ATP. Las reacciones enzimáticas son mucho más complejas que las de los
dos sistemas anaeróbicos y se desarrollan dentro de la mitocondria de la fibra muscular Córdova
(2000).
-Glucólisis aerobia (citosólica). Barbany, (2002 pp. 44), explica el que en la glucólisis aerobia, la
glucosa es oxidada por completo hasta CO2 Y H2O. El balance global de la glucólisis aerobia es de
38 ATP.
-Ciclo de Krebs. El rendimiento del ciclo es de dos moles de ATP por cada mol de glucosa. Sin
embargo, hay gran aprovechamiento energético de esta vía.
Cadena transportadora de electrones. En esta fase se va a producir la reacción entre el
hidrógeno, oxígeno respirado. El producto final es agua y la energía libre para la resíntesis de ATP,
proceso que recibe el nombre de fosforilación oxidativa. El paso de un mol de glucosa respiratoria
genera un total de 34 moles de ATP (Córdoba, 2000).
Regulación energética de las acciones de entrenamiento. Según Mishchenko (2001 pp. 39),
durante la ejecución con máxima potencia y duración extrema de 4-6 segundos, la velocidad de
producción de energía se asegura generalmente con la actividad máxima del proceso anaeróbico
alactácido en los músculos activos. La ejecución de ejercicios en un intervalo de 4 a 20 seg.
presenta una rápida disminución de la velocidad de producción de energía y se caracteriza por el
abastecimiento energético mixto del mecanismo anaeróbico: alactácido-lactácido con agotamiento
considerable de la capacidad de la fuente alactácida. En el intervalo de tiempo máximo de 20 a 45
seg., el cambio de velocidad de la producción de energía se determina por la intensificación
máxima del proceso anaeróbico glucolítico en los músculos activos. Las modificaciones
anaeróbicas del organismo, junto con el proceso aeróbico próximo al máximo, alcanzan su nivel
máximo en ejercicios con intervalo de tiempo máximo hasta de 140 – 180 seg. (Mishchenko,
2001). Un desarrollo máximo de los procesos aeróbicos se logra en el intervalo de tiempo de 10
min. Los cambios de la intensidad de producción de energía obedecen a los factores que limitan la
eficacia de la transformación aeróbica de la energía.
CARBOHIDRATOS Y RENDIMIENTO FÍSICO
Debido a que la hipoglucemia o el agotamiento del glucógeno pueden representar una causa para la
aparición de la fatiga durante un ejercicio de resistencia, se cree que los suplementos con glucosa y
otras formas de hidratos de carbono antes o durante el ejercicio pueden retrasar la aparición de la
fatiga y mejorar el rendimiento (Williams, 2002).
García, Navarro y Ruiz, (1996), asocian la fatiga muscular con dos mecanismos, las alteraciones
en el suplemento de energía y acumulación de metabolitos. De las cuales sólo se mencionará el de
fosfágeno y el glucógeno.
En el fosfágeno (ATP-PC), Karlsson, y Roberts (1971; 1989; citados por García, Navarro y Ruiz,
1996), dicen que diferentes estudios demuestran una correlación inversa entre las correlaciones de
ATP y PC respecto a la fatiga muscular, aunque hay dudas sobre esto, porque las reservas de de
estos metabolitos no están nunca completamente reducidas, lo que parece ser un mecanismo
protector en el mantenimiento de la integridad celular.
Las concentraciones de glucógeno que posee un músculo son uno de los determinantes principales
de la resistencia a la fatiga muscular. Incrementos en las reservas musculares de glucógeno que
están asociadas a procesos de entrenamiento y/o dietas ricas en HC producen además un aumento
en la movilización de las grasas que ahorran su utilización (García, Navarro y Ruiz, 1996).
Reservas endógenas. Si un individuo cuenta con unas reservas normales de glucógeno hepático y
muscular, no será necesario el consumo de glucosa para la realización de un ejercicio continuo con
una duración de 60-90 minutos o menos (Williams, 2002).
El hígado es el principal almacén de glucógeno, y lo convierte constantemente en glucosa, y
viceversa. De todas reservas del cuerpo, ésta es la que se obtiene con más rapidez y la se utiliza
con más facilidad. Los músculos es el segundo almacén, como demanda de sus demandas
energéticas en la contracción. Convierten el glucógeno, no en glucosa, sino en ácido láctico, el
cual entra en la sangre y es reconvertido en glucógeno en el hígado u otra vez en los músculos. En
estos se almacena más glucógeno que en el hígado, pero se utiliza de forma prioritaria en el
esfuerzo muscular y no está disponible para uso general (Le Vay, 1999).
INGESTA DE CARBOHIDRATOS
La relación que hace Browers y Fox (1997), de la dieta y rendimientos es la que mejor expone la
intención de este trabajo. Ellos manifiestan que los alimentos que el atleta consume son
importantes porque: 1) la dieta ordinaria puede imponer límites definitivos al rendimiento, 2) la
manipulación de la dieta puede mejorar el rendimiento (en forma específica, la manipulación que
afecta la carga de glucógeno muscular) y 3) la dieta se puede disponer y estructurar
inmediatamente antes y durante una prueba deportiva de manera tal que facilite el desempeño del
atleta.
Hay que tener presente, que la ingestión de carbohidratos extras no mejorará el rendimiento en
pruebas menores a 30-40 minutos porque cuando mucho, existe un consumo moderado de las
reservas de glucógeno y también no se conocen dietas que aumenten los depósitos de fosfato de
creatina en el músculo (Lamb, 1985).
Antes del ejercicio. Para Bean (2005), la mayoría de los estudios que han sometido a examen los
efectos de las comidas previas al ejercicio sobre el rendimiento emplearon 1 gr. de hidratos de
carbono/kg. de peso corporal, por ejemplo si un deportista pesa 75 kg, hay que procurar consumir
75 gr. de hidratos de carbono. Lo mejor es consumir este aperitivo en torno a 1 hora antes del
ejercicio, aunque habría que esperar 2-4 horas después de una comida más abundante antes de
hacer ejercicio.
Williams (2002), expone que el deportista puede consumir dietas ricas en hidratos de carbono
desde varios días antes de la competición (lo que se conoce como carga de hidratos de carbono),
hasta periodos que van desde las cuatro horas previa al ejercicio hasta la administración
inmediatamente antes del ejercicio, y en varios momentos durante éste. A manera de mención, la
carga de carbohidratos recomendada por Arasa (2005), es una ingestión de 9 – 10 gramos por día y
kilo de peso los tres o cuatro últimos días previos a la competición.
Cuatro horas o menos antes del ejercicio. El consumo de hidratos de carbono de 60 a 240
minutos antes de un ejercicio prolongado (más de 90 minutos) puede mejorar el rendimiento, esta
estrategia tiene investigaciones a que la apoyan como la contradicen (Williams, 2002).
La comida tomada pocas horas antes de la competición puede contribuir poco a las reservas de
glucógeno muscular, puede asegurar un nivel normal de glucosa en sangre y prevenir el hambre.
Esta comida debe contener sólo entre 200 y 500 kcal y estar compuesta principalmente por
carbohidratos que se digieran con facilidad, sobre la cantidad de calorías Arasa (2005), está de
acuerdo con Wilmore y Costill (2004) y recomienda que deba ingerirse alrededor de las 3 horas
antes del inicio del ejercicio. Los alimentos como cereales, zumos de frutas y las tostadas se
digieren con bastante rapidez y no harán que el deportista se sienta repleto durante la competición.
La comida líquida previa a la competición puede tener menos probabilidades de producir
indigestión nerviosa, náuseas, vómitos y calambres abdominales. Estos se distribuyen
comercialmente, y son en general útiles tanto antes como entre la celebración de las distintas
pruebas (Wilmore y Costill, 2004).
Menos de una hora antes del ejercicio. Para la ingesta de hidratos de carbono en este periodo,
Williams (2002 pp.), dice que los individuos con tendencia a la hipoglucemia reactiva
(disminución de la glucosa en sangre causada por una excesiva respuesta de la insulina frente a la
hiperglucemia asociada con la ingesta de alimentos con un alto índice glucémico), deben evitar la
ingesta de carbohidratos, especialmente los alimentos con un alto índice glucémico (índice que
expresa los efectos de varios alimentos sobre los niveles de glucosa en la sangre), entre los 15 y 60
minutos previos al ejercicio, esta misma postura la tienen Wilmore y Costill (2004), quienes
agregan que puede llevar a un agotamiento prematuro al verse privados los músculos de una de sus
fuentes energéticas.
Para individuos no son propensos a la hipoglucemia reactiva, el consumo de hidratos de carbono
durante los 15-60 minutos previos al; ejercicio puede conferir ciertos beneficios. Los posibles
aumentos del glucógeno muscular y hepático pueden compensar el incremento registrado en la
utilización del glucógeno muscular (Williams, 2002).
Si se toman hidratos de carbono al cabo de más de 5 min. del inicio del ejercicio, más 2 horas antes
del ejercicio (como la comida previa a la competición) y a intervalos frecuentes durante la
actividad, según Wilmore y Costill (2004), puede mejorarse la resistencia (más de una hora).
Inmediatamente antes del ejercicio. El consumo de hidratos de carbono inmediatamente antes
(5-10 minutos) del ejercicio de resistencia prolongado, de 2 horas o más de duración, puede
ayudar a retrasar la fatiga y mejorar el rendimiento cuando el deportista realiza el ejercicio a
niveles superiores al 50% del VO2 máx., por ejemplo un 60-75% (Williams, 2002).
Durante el ejercicio. Si se practica un ejercicio durante más de 60 minutos a una intensidad de
moderada a alta (equivalente a más del 70% de la VO2), consumir hidratos de carbono durante el
entrenamiento puede ayudar a retrasar la fatiga con el fin de rendir a mayor nivel. Ello ayudará a
seguir haciendo ejercicio cuando las reservas musculares de glucógeno estén agotadas Bean
(2005). Además puede ayudar reducir la percepción psicológica del esfuerzo, medida como índice
de esfuerzo percibido, durante las última etapas del ejercicio de resistencia (Williams, 2002).
Se puede recurrir a suplementos dietéticos especialmente formulados para deportistas, ricos en
carbohidratos y fáciles de transportar y digerir, como barritas energética, “alimentos líquidos”, o
bebidas con sales minerales. Este tipo de productos, sólidos o líquidos, deben aportar al menos un
75% de carbohidratos con elevado índice glucémico, 0,05 mg de vitamina B1 (tiamina) por cada
100 kcal, ya que para la correcta transformación de carbohidratos en energía es imprescindible la
presencia de esta vitamina, esto representa 0,2 mg de tiamina por cada 100 gramos de
carbohidratos Arasa (2005).
Es importante comenzar consumiendo hidratos de carbono antes de que aparezca el cansancio, así
dice Bean (2005), la estrategia consiste en consumir al poco de empezar el entrenamiento y dentro
de los primeros 30 minutos.
Williams y Costill (2004), indican que las bebidas deportivas deben tener menos de 2.5 gr. de
azúcar por cada 100 ml agua de para acelerar su paso por el estómago. Pero, una cantidad tan
pequeña de hidratos de carbono contribuye poco a las reservas de energía, para mejorar el
rendimiento se deben consumir al menos 50 gr. de azúcar por hora. Las bebidas que tengan al
menos 11 g de hidratos de carbono por cada 100 ml tendrán alguna utilidad, y las que están en el
mercado quedan por debajo de esta concentración.
“Las administraciones de carbohidratos durante le ejercicio contribuyen al metabolismo
muscular de manera que conserva el contenido de glucógeno muscular para su uso posterior”
McArdle, Katch, Katch (1990).
CONCLUSIONES
Los carbohidratos son una excelente fuente energética y de rápida utilización.
La cantidad y tipo de hidratos de carbono ingeridos, su forma (líquidos o sólidos), su periodo de
consumo (antes, durante o varios días antes), el depósito de glucógeno muscular y hepático,
afectarán al rendimiento deportivo.
La ingesta de carbohidratos tiene dos objetivos principales, la disminución de la fatiga y aumento
del rendimiento deportivo.
La ingesta de carbohidratos antes y durante ejercicios que duren de segundos hasta
aproximadamente 40 minutos, no ofrece ningún aporte al atleta para aumentar su rendimiento.
El cuerpo acumula el exceso de hidratos de carbono en el músculo y el hígado, como glucógeno.
Antes del ejercicio se recomienda ingerir 1 gr. de carbohidratos por peso corporal.
Durante el ejercicio de más de una hora, ingerir barras o líquidos con 75% de CHO es beneficioso.
En el uso de bebidas como suministro de energía debe tomarse en cuenta el vaciado gástrico.
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