La vía aeróbica involucra la oxidación completa de los sustratos (hidratos de carbono, grasas y proteínas) en dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O), con producción de energía en forma de ATP. El combustible metabólico por excelencia es la glucosa, tanto endógena (derivada de las reservas de glucógeno corporal) o erógena (la que resulta de la hidrólisis/catabolismo de los hidratos de carbono). Las grasas son inicialmente degradadas mediante una serie de reacciones químicas, conocidas como beta oxidación. Durante este proceso, los ácidos grasos pasan por una serie de reacciones para formar acetil-CoA, de manera que puedan entrar al ciclo de Krebs y al sistema de transporte electrónico.
Es esta vía la que predomina cuando realizamos una actividad moderada, con un gasto energético también moderado, pero sostenido en el tiempo.
La contribución energética de las proteínas fluctúa entre 5% a 15% del combustible utilizado durante el ejercicio. La proteína puede ser utilizada como combustible metabólico durante el ejercicio mediante glucogenólisis (degradación de los aminoácidos en glucosa o glucógeno por el hígado) o por la conversión de los aminoácidos en acetil-CoA, la cual puede ser convertida en ácidos grasos o puede entrar en el ciclo de Krebs para la producción de energía por el hígado. Además, la alanina, un aminoácido subproducto de la glucólisis anaeróbica, se almacena en los músculos esqueléticos y es liberada durante ejercicios prolongados, durante el cual es transportada mediante la sangre hasta el hígado, donde será convertida a glucosa a través de la gluconeogénesis y devuelta a las células musculares para su uso como combustible metabólico.
Las reacciones químicas que producen ATP con la presencia de oxígeno se efectúan a través de 3 vías metabólicas, las cuales son: la glucólisis, el ciclo de Krebs y la cadena respiratoria (o cadena de transporte de electrones). La glucólisis se lleva a cabo en el citoplasma de la célula, mientras que el ciclo de Krebs se produce en la matriz mitocondrial, y el sistema de transporte electrónico en la membrana mitocondrial interna.
El metabolismo aeróbico tiene la ventaja de producir una cantidad de energía suficiente para elaborar 36-38 moléculas de ATP a partir de cada molécula de glucosa (180 gramos) que es oxidada completamente en dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O). Puede producir además 130 moléculas de ATP a partir del catabolismo de 256 gramos de grasa.
¿Por qué no se forma ácido láctico en la vía aeróbica?
De hecho sí se forma alguna cantidad de ácido láctico, pero no el suficiente para provocar fatiga muscular. El oxígeno inhibe la formación de ácido láctico al desviar la mayoría de su precursor (el ácido pirúvico) al ciclo de Krebs (en su forma de acetil-CoA).
El problema de este sistema es que requiere la presencia de oxígeno para poder generar su energía. Esto implica que deportes explosivos que sean de corta duración (anaeróbicos) no pueden depender de este sistema para la producción de ATP. Por otra parte, la formación de ATP es lenta, puesto que requiere de tres tipos de reacciones químicas (glucólisis, ciclo de Krebs y el sistema de transporte electrónico). La realidad es que la producción aeróbica de ATP no ocurre hasta que llegue el oxígeno a la célula, y este proceso toma tiempo (alrededor de 3 a 5 minutos) ya que debe atravesar varias estructuras anatómicas del organismo (pulmones, sangre/hematíes, corazón, vasos arteriales sistémicos, capilares a nivel de las células/fibras músculo-esqueléticas, membrana celular, y, por último, el interior celular). Entonces en ese lapso de tiempo el organismo debe obtener la energía necesaria por otras vías: en primer lugar moviliza las reservas musculares de ATP. Una vez que se agotan, si la necesidad energética continúa, se pone en marcha el sistema ATP-PC (fosfocreatina) o anaeróbico aláctico. Si pasan entre 20 y 30 segundos y sigue existiendo una alta demanda de energía, entra en funcionamiento el sistema anaeróbico láctico.
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