A menudo se pasa por alto el metabolismo de los aminoácidos durante los esfuerzos de resistencia. Tanto los combustibles como su regulación durante este tipo de esfuerzos se reducen a saber cómo los ácidos grasos y los hidratos de carbono nos permiten sostener el ejercicio de larga duración tan común hoy en día: la carrera que más me llama la atención es el denominado “maratón de los sables” que consiste en correr 250 kilómetros en 6 etapas bajo unas condiciones ambientales de calor extremas La realidad es que este tipo de esfuerzos constituye un desafío humano e intelectual. Por este motivo, el interés por las biomoléculas que son difíciles de metabolizar debido a la necesidad de eliminar el nitrógeno de su estructura ha sido relativamente bien estudiado. Sin embargo, nada más lejos de la realidad: el metabolismo de los aminoácidos es crucial durante los esfuerzos de resistencia.
Este documento aborda la importancia del metabolismo de los aminoácidos durante los esfuerzos de resistencia desde una perspectiva didáctica.
- El punto de partida es la concentración de aminoácidos en plasma. ¿Por qué?. Muy sencillo. Analizando qué aminoácidos tienen mayor concentración en plasma, podemos razonar sobre su origen y destino.
- Se ha demostrado que el músculo es capaz de metabolizar 6 aminoácidos (los tres aminoácidos de cadena ramificada, alanina, glutamato y aspartato), pero solo libera dos aminoácidos (alanina y glutamina).
- ¿Cuáles son los destinos de la glutamina y la alanina liberados, principalmente, por el tejido muscular, durante los esfuerzos de resistencia? La importancia de la glutamina sobre la alanina es obvia: la glutamina es un «transportador» de amoniaco lo cual constituye un peligor potencial. El destino de la glutamina es doble:
1º) El hígado. La glutamina es esencial para suministrar los átomos de nitrógeno que componen la urea
2º) El riñón. El papel del riñón con la glutamina es crucial para mantener el estado ácido-base, aunque se sabe que durante el ejercicio de resistencia el pH permanece relativamente estable.
Esto tres apartados sirven de base para dar solidez al título que encabeza el documento. Como siempre, procuro, para eso soy un “chiflado de la fisiología”, aportar la “teoría”, que alguno de los lectores les parecerá superflua. Pero se equivocan: lo que se denomina teoría es la base para entender en este caso si procede o no dar suplementos de estos aminoácidos esenciales. Así, el lector que no quiera nada de teoría que vaya directamente al último apartado que se titula igual que el encabezamiento del documento. Pero como he dicho, se equivocará y sólo conocerá la práctica, lo que, en definitiva es una absoluta estupidez.
CONCENTRACIÓN DE AMINOACIDOS EN PLASMA
Las concentraciones de los aminoácidos constituyentes de las proteínas se muestran en la tabla 1 (Newsholme, E., & Leech, A. 2011). Los aminoácidos ramificados representan un alto porcentaje de los aminoácidos esenciales, lo que demuestra la importancia. Otra cuestión importante es que la mayor concentración de todos los aminoácidos es la de glutamina (0,60 y alanina (0,36), es decir, un 22,6 %y un 13,5 % del total de aminoácidos. Obviamente, esto tiene que tener una significado fisiológico.
| Tabla 1. Concentración de aminoácidos en plasma y proporción respecto a la concentración total y concentración de aminoácidos esenciales | |||
| (mmol/L) | (%) sobre el total | (%) de aminoácidos ramificados sobre aminoácidos esenciales | |
| Total de aminoácidos | 2,66 | ||
| Aminoácidos esenciales | 0,40 | 15 | |
| Aminoácidos ramificados | 0,37 | 13,9 | 92,5 |
Por el contrario, la alanina desciende su concentración en plasma durante un ejercicio de resistencia. Por consiguiente, este descenso se puede explicar por un mayor consumo en órganos, fundamentalmente el hígado y el riñón, importantes en la gluconeogénesis.
LIBERACIÓN DE GLUTAMINA Y ALANINA POR EL MÚSCULO
Es fácil preguntarse que si la mayor concentración de aminoácidos en plasma corresponden a la glutamina y a la alanina, ¿que órganos y/o tejidos son los que sintetizan estos aminoácidos?. Dos son los tejidos que forman estos aminoácidos: el muscular y el intestino delgado. Este último es fundamental y de gran importancia, como sucede durante el ayuno de corta y media duración. Pero al ser un documento relacionado con el ejercicio me centraré en el músculo.
Síntesis de glutamina por el músculo
La figura 2 muestra el proceso de síntesis de la glutamina. El glutamato y la glutamina se diferencian en el número de nitrógenos (glutamato 1 y la glutamina 2), mientras que el número de carbonos es el mismo, 5. Por tanto, de forma elemental, la pregunta es: ¿de dónde procede el nitrógeno que tiene de más la glutamina? El nitrógeno para la formación de glutamina se obtiene de las reacciones de transaminación de aminoácidos de cadena ramificada, pues se ha demostrado desde hace tiempo la elevada actividad del músculo con los enzimas que facilitan estas reacciones. Se traspasan los grupos amino de los aminoácidos ramificados al glutamato, transformándose en glutamina y liberando los compuestos iguales a su aminoácido original pero sin un grupo amino y que se denominan oxoácidos de loa aminoácidos de cadena ramificada. Se estima que en los seres humanos se liberan aproximadamente 80 gr de glutamina del músculo cada día (Newsholme, E., & Leech, A. 2011). Por consiguiente, cabe pensar que durante el ejercicio se produzca una mayor formación de glutamina, de manera que este justificado la suplementación de aminoácidos ramificados
La siguiente pregunta es ¿que hace el músculo con los oxoácidos obtenidos en las reacciones de trasnominación? Dos son los posibles destinos: 1) Utilización el músculo para obtener energía y 2) Libéralos a la sangre y utilizados por diversos órganos, principalmente el hígado. Se ha estimado que aporte de energía de los aminoácidos al músculo durante el ejercicio de resistencia es muy pequeño, alrededor del 4 %, entre otros motivos porque los oxoácidos procedentes de los aminoácidos ramificados no son intermediarios del ciclo de Krebs. Por consiguiente, parece coherente pensar que el papel de los oxoácidos sea otro diferente.
Síntesis de alanina por el músculo
La síntesis de alanina se realiza transfiriendo su grupo amino a un componente del ciclo de Krebs. El resultado es la formación de glutamato. Éste transfiere su grupo amino al piruvato (glucolisis), formándose alanina. Es decir, la síntesis de alanina es “independiente de la formación de glutamina, lo que tiene una considerable ventaja metabólica. La transformación del piruvato en alanina tiene como finalidad que al ser liberada a sangre sea utilizada por el hígado en la formación de glucosa (gluconeogénesis). Este hecho es de extremada importancia en situaciones (ayuno prolongado y ejercicio de resistencia) dónde descienden la concentración de glucógeno hepático y como consecuencia puede disminuir la concentración de glucosa en sangre (glucemia), variable que se ha de mantener relativamente constante, sobre todo para su consumo por el sistema nervioso central. La relación músculo/hígado para la alanina se conoce como ciclo de la alanina (Felig y Wahren, 1971), pero es cierto que la importancia cuantitativa durante el ejercicio de resistencia es discutida (Wagenmakers, 1998). Dado que la alanina forma también en reposo y la contribución del intestino delgado es importante, otra de las funciones del ciclo de la alanina podría ser evitar la acumulación de amoníaco, por lo que constituiría un «mecanismo de seguridad».
Síntesis de glutamina y alanina durante el ejercicio prolongado
Cabría esperar que durante el ejercicio de resistencia, la formación de glutamina y alanina por el músculo aumentara con la duración del ejercicio. Como se ilustra en la figura 1 la concentración de glutamina en plasma se mantiene constante. Por consiguiente, la síntesis de glutamina por el músculo debe de mantenerse constante. Sin embargo, tanto la síntesis como la liberación de alanina por el músculo durante el ejercicio de resistencia disminuyen. Esta disminución estaría relacionada con la concentración de glucógeno muscular y hepático. Cuando se produce un descenso de glucógeno durante el ejercicio prolongado, la disminución del piruvato muscular limita la formación de alanina. La figura 3 ilustra lo antedicho
DESTINO DE LA GLUTAMINA Y ALANINA PLASMÁTICAS
Glutamina. En el hígado, la glutamina se transforma en glutamato y amoníaco, proporcionando el nitrógeno para el ciclo de la urea y el sustrato (oxoglutarato) para la formación de glucosa. En el riñón, la glutamina es crucial para amortiguar los protones que segrega el riñón para reducir la concentración de hidrogeniones en la sangre. Esto ayuda a mantener el pH normal de la sangre. Además, el oxoglutarato producido puede oxidarse para dar energía a las células tubulares o para formar glucosa, a través de la gluconeogénesis. La glutamina es utilizada como combustible (figura 4) por:
- las células inmunitarias,
- las células de la médula ósea y por los
- los enterocitos del intestino delgado y grueso para realizar importantes funciones fisiológicas.
- la glutamina es importante para mantener la concentración de uno de los neurotransmisores más importantes del sistema nervioso central: el glutamato.
Alanina. Desde que Felig y Wahren (1971) propusieron el concepto del ciclo de la alanina para el mantenimiento de la concentración de glucosa en sangre, el sentido funcional ha cambiado. Wagenmakers (1998), señala que la glutamina es más importante que la alanina como precursor gluconeogénico y «vehículo de transporte» de carbono y nitrógeno desde el músculo a través del plasma hasta los órganos y tejidos generadores o que atizan la glucosa. Según Wagenmakers (1998), menos de la mitad de la alanina se libera al torrente sanguíneo y entra en el hígado para formar glucosa, a través de la gluconeogénesis, y que sale a la sangre para servir de combustible a diversos tejidos y órganos, principalmente al sistema nervioso central, que no es estrictamente gluco-dependiente, es decir, en determinadas circunstancias (ayuno prolongado, por ejemplo) puede utilizar otros combustibles como los cuerpos cetónicos. Más de la mitad de la alanina se utilizaría para la síntesis de novo de oxoglutarato al inicio del ejercicio y cuando se produce el agotamiento del glucógeno muscular durante el ejercicio de resistencia se acelera su producción y, en consecuencia, aumenta la velocidad del ciclo de Krebs.
¿QUÉ SUCEDE CON LA GLUTAMINA Y LA ALANINA DURANTE EL EJERCICIO DE RESISTENCIA?: RESUMEN
De lo descrito anteriormente que se deduce:
1º) que el tejido muscular es muy activo en la liberación de glutamina y alanina
2º) que la glutamina liberada al plasma entra en el hígado y se utiliza para formar urea
En relación al último puntose ha demostrado que la concentración plasmática de urea aumenta en esfuerzos de resistencia de más de 1 hora (Janssen et al, 1989; Refsum et al 1973; Whiting et al, 1984; Noakes y Carter, 1976). Este aumento puede mantenerse incluso 24-40 horas después de finalizar el esfuerzo de resistencia (Janssen et al, 1989; Neumayr, 2005). Los aumentos porcentuales de la concentración plasmática de urea son muy variables entre los distintos estudios. La razón radica en el papel del riñón durante el ejercicio de resistencia, cuyo estudio es complejo.
Como consecuencia se deben de añadir dos puntos más en este resumen
3º) Para contrarrestar el aumento de la concentración plasmática de urea, el riñón debe eliminar parte de ella en la orina. Sin embargo, este es un proceso complicado durante el ejercicio, ya que la urea está directamente implicada en el equilibrio hidroelectrolítico que se produce durante este tipo de esfuerzos.
4º) Como consecuencia, existe un equilibrio entre la producción de urea por el hígado y la eliminación por el riñón, que permite que la concentración de urea no aumente por encima de los valores límite. El equilibrio final se alcanza durante la recuperación, que puede durar hasta 24-48 horas
LA SUPLEMENTACION DE AMINOÁCIDOS RAMIFICADOS NO MEJORA EL RENDIMIENTO EN DEPORTES DE RESISTENCIA
Si el lector ha seguido con atención los puntos anteriores, está en disposición de comprender el título de este documento que se reproduce en este apartado. Parece lógico pensar que dada la importancia que tienen los aminoácidos ramificados en la formación de glutamina por el músculo, fuera aconsejable dar más cantidad. De hecho se hace. Numerosos estudios han propuesto los beneficios de la suplementación oral con aminoácidos ramificados. Sin embargo, la teoría sobre los supuestos beneficios de la suplementación supera la realidad científica. ¿Que hago?, se preguntará el lector: ¿me leo todos los estudios? Pues no. Mi consejo es hacer lo que hago yo: buscar alguna revisión sobre el tema. La revisión de Martinho et al (2022) me parece adecuada. Pues bien voy a empezar por las conclusiones de esta revisión.
Los autores señalan: …. The present review highlighted that branched amino acid supplementation does not appear to have a significant impact on performance…… An additional problem is that “branched amino acid supplementation are also available in different supplementation products (e.g., protein whey) and are often combined with other nutrients (e.g., carbohydrates). Thereby, the potential benefits of isolated oral branched amino acid supplementation among athletes to attenuate muscle soreness and delay fatigue need to be interpreted with caution”.Traducido en cristiano sincero, sin circunloquios: la suplementación oral de aminoácidos ramificados no sirve para nada. Pero, claro, no nos vamos a quedar sólo en esta forma de expresarse, pues caeríamos en la estupidez.
Ahondando un poco en la teoría que, en principio, es bastante lógica. Una disminución de la concentración plasmática de estos aminoácidos esenciales con el ejercicio podría condicionar el agotamiento de la glutamina plasmática, ya que los aminoácidos de cadena ramificada son una fuente importante de nitrógeno para la síntesis de glutamina en el músculo esquelético. Por lo tanto, suministrar una cantidad «extra» de estos aminoácidos esenciales puede mejorar el rendimiento y retrasar la aparición de la fatiga. Después de leer el artículo, empiezo a pensar. ¿Por qué no seguir el camino que llevarían los aminoácidos ramificados desde su ingestión oral hasta que lleguen a los músculos?
1º) Asimilación de aminoácidos de cadena ramificada por el intestino delgado. Aunque no se sabe con certeza, el metabolismo de los aminoácidos en las células del intestino delgado tiene el mismo destino que en otras células:
- oxidación: La oxidación de los aminoácidos ramificados ingeridos de la dieta es poco probable ya que, a excepción de la leucina, los otros dos (isoleucina y valina) dan lugar a succinil-CoA. Sólo los aminoácidos que dan lugar directamente a acetil-CoA pueden oxidarse (Newsholme, 2012)
- proporcionan un precursor para la síntesis de ácidos grasos y su almacenamiento
- gluconeogénesis al aportar los precursores para que hígado forme glucosa, en periodos de ayuno
- absorción: los aminoácidos ramificados de la dieta «pasan» directamente al hígado. Así, el «paso clave» es el transporte de aminoácidos desde la luz intestinal a la sangre portal. Importante es también conocer los efectos sobre los trillones de microorganismos contenidos en el aparato digestivo y que se conoce como microbiotica). La influencia de la suplementación de aminoácidos ramificados en la micorbiotica se ha estudiado en animales. Los efectos parecen ser positivos, aunque es probable que se si se produce saturación por una cantidad excesiva en la dieta, los efectos positivos disminuyan
2º) ¿Qué hace el hígado con los aminoácidos ramificados? Los aminoácidos ramificados entran en el hígado desde el intestino delgado a través de la vía portal. Dada la baja actividad aminotransferasas de los aminoácidos ramificados, se metabolizan excepcionalmente en el hígado. Por lo tanto, el hígado los utiliza para formar proteínas plasmáticas y los envía a la sangre para su uso en la síntesis de proteínas. Con una dieta mínima en proteínas, las actividades de las enzimas clave para la degradación de estos aminoácidos esenciales son bajas. Sin embargo, si la ingesta de aminoácidos de cadena ramificada supera las necesidades para la síntesis, la cantidad que se libera a sangre aumenta
La concentración de aminoácidos de cadena ramificada en plasma es variable: valina (0,21 mmol/L), isoleucina (0,05 mmol/L) y leucina (0,11 mmol/L). Sin embargo, la concentración de estos aminoácidos es casi la mitad del total de aminoácidos esenciales (0,77 mmol/L), lo que sin duda tiene un significado fisiológico: el suministro al músculo, donde la actividad enzimática de los aminoácidos ramificados es muy alta. Por lo tanto, si todos los «pasos anteriores» funcionan correctamente, parece lógico pensar que la suplementación con aminoácidos ramificados aumentará su concentración plasmática.
3º) La entrada de aminoácidos ramificados en el músculo desde el hígado. Este sería el último «eslabón de la cadena» para entender si la suplementación con aminoácidos ramificados puede ser importante para mejorar el rendimiento. Como la concentración de aminoácidos de cadena ramificada en el plasma es muy baja, el transporte requiere necesariamente portadores en la membrana de la fibra muscular. Se han descrito al menos 7 transportadores específicos de aminoácidos diferentes, que tienen una especificidad relativa para los distintos aminoácidos. Se trata de un mecanismo de transporte activo que consume mucha energía, de manera que es fácil comprender la dificultad de la suplementación con aminoácidos de cadena ramificada.
Con estas cuestiones planteadas, se está en disposición de volver al artículo citado anteriormente Martinho et al (2022). Llama la atención las diferencias en las pautas dietéticas: dosis, forma de administración (de forma aislada o con otros suplementos), duración de la sobrecarga y momento de administración. Los factores anteriores señalados (transporte de aminoácidos desde la luz intestinal a la sangre portal, liberación hepática en la sangre y los transportadores moleculares en los músculos) son determinantes en los efectos de la suplementación con aminoácidos (figura 5). Por añadidura, ¿cómo se valoran los presumibles efectos sobre el rendimiento? El rendimiento es multifactorial de manera que es difícil por no decir imposible adscribir unos determinados efectos. Así, no es de extrañar lo que señalan en la discusión Martinho et al: “The effects of BCAAs on performance were negligible irrespective of short or long-term protocols of supplementation”
Entonces, la pregunta que se puede hacer el lector es: ¿si no hay evidencia científica demostrada de los efectos de la suplementación se puede recomendar? En principio no sería necesario si se lleva una dieta adecuada. Pero como el hecho es que se administra, mi opinión es la de seguir la recomendación latina «Primun non nocere», que aunque se adscribe al juramento hipocrático no se encentra como tal en las diferentes versiones. Probablemente es una manera de asociar dicho juramento con la práctica médica. Por consiguiente, ingerir aminoácidos esenciales, como son estos no “hace daño”, obviamente siempre y cuando la ingesta no supere dosis extremas, que según Fouré y Bendahan, 2017 son de 200 mg/kg/día durante 10 días, que a mi, sinceramente, me parece una barbaridad, pues para un sujeto de 70 Kg sería meterse para el cuerpo 14 gramos/día
franciscojaviercalderon 