Como funciona el ATP

El ATP es energía para los músculos, así como para todas las células del cuerpo. El trifosfato de adenosina (ATP) es el instrumento bioquímico que sirve para almacenar y utilizar energía. La reacción que transforma el ATP en energía es un poco complicada, pero aquí presentaremos un buen resumen ya que es necesario para las reacciones químicas envueltas en toda contracción muscular. Conforme la actividad del músculo aumenta, más ATP es consumido y necesita ser repuesto para que el músculo se continúe moviendo.

Un resumen del proceso

• Químicamente, el ATP es un nucleótido de adenina cercado por tres fosfatos;
• Hay mucha energía almacenada en el vínculo entre el segundo y el tercer grupo de fosfato que puede ser usada para alimentar las reacciones químicas;
• Cuando una célula necesita de energía, ella fractura ese vínculo produciendo difosfato de adenosina (ADP) y una molécula libre de fosfato;
• En algunos casos, el segundo grupo de fosfato también puede ser quebrado para producir monofosfato de adenosina (AMP);
• Cuando una célula tiene exceso de energía, ella almacena esta energía produciendo ATP a partir de ADP y fosfato.

Por ser muy importante y como el cuerpo tiene sistemas diferentes para crear el ATP; estos sistemas trabajan juntos en etapas. Lo interesante es que diferentes tipos de ejercicio utilizan diferentes sistemas; un velocista produce ATP de una determinada manera, un maratoniano de otra.

El ATP de los músculos proviene de tres sistemas bioquímicos diferentes, en este orden:

• Sistema de fosfato.
• Sistema de ácido láctico (glucólisis anaeróbica).
• Respiración aeróbica.

Sistema de fosfato

Una célula muscular tiene determinada cantidad de ATP que puede ser usada inmediatamente, pero esto es suficiente para durar sólo cerca de 3 segundos.

Para reconstituir rápidamente los niveles de ATP, las células musculares contienen un compuesto de fosfato altamente energético, llamado fosfocreatina. El fosfato es extraído de la fosfocreatina por una enzima y es transferido al ADP para producir ATP.

La célula transforma ATP en ADP y, rápidamente, el fosfato transforma el ADP de nuevo en ATP. Conforme el músculo continúa trabajando, los niveles de fosfocreatina empiezan a disminuir. Juntos, los niveles de ATP y de fosfocreatina son llamados como sistema de fosfato, y éste puede suplir las necesidades energéticas de los músculos en actividad, pero sólo por 8 o 10 segundos.

Sistema de ácido áctico – glicólisis

Los músculos también tienen grandes reservas de uno carbohidrato complejo, llamado glucógeno que es una cadena de móleculas de glucosa. La célula fractura el glucógeno en glucosa y después usa el metabolismo anaeróbico (anaeróbico significa “sin oxígeno”) para producir ATP y un subproducto llamado ácido láctico a partir de la glucosa.

En este proceso, acontecen cerca de 12 reacciones químicas para producir ATP.

El sistema también puede actuar rápidamente y producir ATP suficiente para durar cerca de 90 segundos. Este sistema no necesita de oxígeno, lo que es bien práctico, ya que el corazón y los pulmones llevan algún tiempo para coordinar sus acciones. Así, los músculos, contraídos rápidamente, comprimen sus propios vasos sanguíneos, privándose de sangre.

Hay un límite definido para la respiración anaeróbica a causa del ácido láctico que se acumula en el tejido muscular y causa la fatiga y el dolor que se siente en los músculos cuando éstos se ejercitan en exceso.

La respiración aeróbica

A los 2 minutos de ejercicio, el cuerpo ya responde para suplir oxígeno a los músculos que se ejercitan. Cuando hay oxígeno, la glucosa puede ser completamente descompuesta en dióxido de carbono y agua en un proceso llamado respiración aeróbica.

La glucosa puede tener tres diferentes orígenes:

• Las reservas de glucógeno sobrantes en los músculos;
• La fractura del glucógeno del hígado en glucosa, que llega al músculo activo a través del torrente sanguíneo;
• La absorción de la glucosa de los alimentos en el intestino que llega al músculo activo a través del torrente sanguíneo.

La respiración aeróbica también puede usar ácidos grasos de las reservas de grasa del músculo y del cuerpo para producir ATP. En los casos extremos (como el apetito prolongado), las proteínas también pueden ser descompuestas en aminoácidos y utilizadas para producir ATP.

• La respiración aeróbica usaría primeramente los carbohidratos, después las grasas y, se necesario, las proteínas.
• La respiración aeróbica necesita de más reacciones químicas para producir ATP que los sistemas anteriores.
• La respiración aeróbica produce ATP en ritmo más lento, pero puede continuar el abastecimiento por muchas horas, siempre y cuando el auxilio de combustible dure.