Desde el momento en que nacemos hasta una edad alrededor de los 30, nuestros músculos están habilitados para aumentar en tamaño y fuerza. Pero en algún momento después de los 30s, el desarrollo de masa y función muscular se detiene y/o deteriora. La causa probable es la sarcopenia relacionada con la edad o sarcopenia por envejecimiento. Personas físicamente inactivas pueden perder tanto como 3 a 5% de masa muscular por década después de los 30 años y entre 1 y 2% anual después de los 50. Incluso siendo activos, tendremos pérdidas de músculo.

 

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Con el paso de los años nuestro organismo deja de metabolizar eficientemente las proteínas, un fenómeno que se ha denominado ”resistencia anabólica”, resultando en una condición llamada Sarcopenia, o pérdida paulatina de masa muscular, afectando la calidad de vida por restricción en movilidad, riesgo aumentado de accidentes y fracturas por caídas en edad avanzada, con peligro de muerte. Se trata de una inhabilidad para absorber los aminoácidos provenientes de las proteínas dietarias, en particular y más grave aún, los aminoácidos esenciales, o sea aquellos que no podemos sintetizar y deben ser adquiridos a través de los alimentos. La presente revisión ilustra este fenómeno y soluciones para prevenirlo o mitigarlo, vea a continuación cómo, de manera eficiente y sin asumir esfuerzos fatigantes, a los que no está acostumbrada una persona sedentaria, puede integrar la actividad física y la ingesta de proteína en la cantidad, tipo y momento del día adecuados para mantener su estado físico.

 

Vea un resumen de la revisión científica aquí

La ingesta de proteína conjuntamente con carbohidratos optimiza la absorción de proteína.

En un artículo publicado el 01/10/2006 en American Journal of Physiology, se documenta un estudio realizado en 19 sujetos sanos con la infusión de insulina en músculo, simulando las condiciones metabólicas normales tras la ingesta de carbohidratos, en el que se concluye que la hiperinsulinemia fisiológica puede estimular la síntesis de proteína muscular, en razón a que incrementa tanto el flujo sanguíneo como la disponibilidad y transferencia de aminoácidos al músculo.

 

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Si su meta principal es el desarrollo muscular, ingiera una proteína de rápida digestión (al menos 25 gr de proteína) dentro de los 15 minutos después de terminar el entrenamiento. Y si quiere mejorar su experiencia, podría beber una segunda dosis de proteína de rápida digestión 2 a 3 horas después de la primera.

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La ingesta diaria de proteína depende de varios factores, tales como su peso, su objetivo (condición atlética, ganancia muscular o pérdida de grasa, evitar pérdida de masa muscular con la edad), ser activo físicamente o no, e incluso si usted está en embarazo. El siguiente artículo ilustra las cantidades de proteína adecuadas a estos factores. 

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La ingesta de proteína de suero de leche posterior a entrenamientos con ejercicios de resistencia, incrementa la síntesis de proteína en músculos esqueléticos proporcionalmente a la dosis de proteína ingerida. 

 

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Para el mejor aprovechamiento de un plan nutricional que incluya proteína, es importante conocer los detalles de su metabolismo.

El proceso completo inicia desde la captación de sabores y olores en el sistema gustativo-olfatorio, donde disponemos de sensores especializados en la identificación de las características de los alimentos que estamos ingiriendo, para desencadenar una serie de procesos encaminados a digerir de forma eficiente los alimentos, tales como modular la motilidad, secreciones y reflejos del sistema digestivo.

 

De hecho tenemos sensores instalados a lo largo de todo el sistema digestivo, encargados de emitir las señales para que los procesos subsiguientes se realicen de acuerdo con las condiciones del bolo alimenticio y en tiempo real. Es así como al identificar un sabor dulce, que podría provenir de azúcares o carbohidratos, preparamos a través del cerebro la secreción de insulina del páncreas, que a su vez, aumenta la perfusión  de los vasos sanguíneos en los músculos, permitiendo una mejor absorción de las proteínas;  un sabor a carne (umami) o de aminoácidos excitatorios como el glutamato monosódico o MSG,  detectado por receptores de glutamato, sea en las papilas gustativas o en sensores del estómago, genera señales que excitan la producción de pepsina gástrica y reflejos entéricos (del  intestino delgado) para digerir carnes.

La digestión química de las proteínas como tal comienza en el estómago. Cuando los alimentos ricos en proteína entran en el estómago, son recibidos por una mezcla de la enzima pepsina y ácido clorhídrico (HCl; 0,5%). Este último produce un pH de 1.5 – 3.5 que desnaturaliza las proteínas de los alimentos. La pepsina corta las proteínas en polipéptidos más pequeños y sus aminoácidos constituyentes.

 

Cuando la mezcla del jugo gástrico con los alimentos (quimo) entra en el intestino, el páncreas libera bicarbonato de sodio para neutralizar el ácido clorhídrico, al detectarse por sensores un pH ácido en la entrada del intestino, para su protección y para generar las condiciones adecuadas de trabajo de los procesos subsiguientes. El intestino también libera hormonas digestivas, como la secretina y colecistoquinina (CCK, que estimulan los procesos digestivos que descomponen las proteínas aún más. La secretina estimula el páncreas para liberar el bicarbonato de sodio. El páncreas libera la mayor parte de las enzimas digestivas, incluyendo las proteasas tripsina, quimotripsina y elastasa, que ayudan a la digestión de proteínas. Juntas, todas estas enzimas rompen proteínas complejas en aminoácidos individuales más pequeños que se transportan a través de la mucosa intestinal para ser utilizados para crear nuevas proteínas, o para ser convertidos en grasas o acetil CoA (molécula que libera energía) usada en el ciclo de Krebs.

Para evitar dañar el páncreas y el intestino, cuyos tejidos están conformados también por proteínas, las enzimas pancreáticas son liberadas como proenzimas inactivas que se activan solamente en el intestino. En el páncreas, las vesículas almacenan quimotripsina y tripsina tripsinógeno y quimotripsinógeno. Una vez liberadas en el intestino, una enzima que se encuentra en la pared del intestino delgado, llamada enteroquinasa, se une al tripsinógeno y lo convierte en su forma activa, tripsina. La tripsina se une entonces al quimotripsinógeno para convertirlo en la quimotripsina activa. Así entonces, la tripsina y quimotripsina descomponen grandes proteínas en péptidos más pequeños, un proceso conocido como proteólisis. Estos péptidos más pequeños se catabolizan en sus aminoácidos constituyentes, que son transportados a través de la superficie interior (apical)  de la mucosa intestinal en un proceso que es mediado por los transportadores sodio-aminoácido. Estos transportadores se unen al sodio y luego se unen a los aminoácidos para su transporte a través de la membrana. En la superficie basal de las células mucosales (las que limitan con los vasos sanguíneos) el sodio y los aminoácidos son liberados. El sodio puede ser reutilizado en el transportador, mientras que los aminoácidos son transferidos al torrente sanguíneo para ser transportados hacia el hígado y las células en todo el cuerpo para la síntesis de proteínas.

Los aminoácidos libres disponibles se utilizan para crear proteínas. De existir aminoácidos en exceso, el cuerpo no tiene capacidad o mecanismo alguno para su almacenamiento; así entonces, se convierten en glucosa o cetonas o son descompuestos. La descomposición del aminoácido resulta en desechos nitrogenados. Sin embargo, altas concentraciones de nitrógeno son tóxicas. El ciclo de la urea procesa el nitrógeno y facilita su excreción del cuerpo.

Los aminoácidos también pueden utilizarse como una fuente de energía, especialmente en tiempos de hambre. Dado que el procesamiento de los aminoácidos resulta en la creación de intermediarios metabólicos, (tales como piruvato, acetil CoA, acetoacyl CoA, oxaloacetato y α-cetoglutarato), los aminoácidos pueden servir como una fuente de producción de energía a través del ciclo de Krebs (Figura 5). La Figura 6 resume las vías catabólicas(degradación - ruta azul)  y anabólicas (síntesis o formación – ruta naranja)  de carbohidratos, lípidos y proteínas, e ilustra cómo estos nutrientes siguen complejas rutas hasta la cadena de transporte de electrones, para producir energía.

 

      

Ahora bien, que significa esto en términos prácticos a la hora de escoger nuestra alimentación? Todo depende de diversos  objetivos para los que se establece el plan de nutrición, entre los que tenemos:

  • Mejorar fuerza y/o resistencia atlética

  • Incrementar masa muscular

  • Evitar pérdida de masa muscular con la edad

  • Incrementar la proporción de músculo magro/disminución de grasa

  • Embarazo

  • Convalecencia de enfermedades o recuperación de cirugía

Para cada uno de estos objetivos hay que orientarse hacia el grupo correcto de aminoácidos y sus adecuadas concentraciones en sangre en el momento oportuno, que hacen que la ingesta sea eficiente, por ejemplo, durante un plan de entrenamiento, los aminoácidos glucogénicos y carbohidratos, deben estar disponibles al momento del consumo energético así como para la recuperación de las proteínas musculares degradadas en las fibras resentidas al final de la rutina; de otro lado, si el objetivo es la reducción de grasa y se establece un déficit calórico por disminución de carbohidratos, la energía provendrá de cuerpos cetónicos, para lo que son adecuados los aminoácidos cetogénicos.

Como vimos atrás, la ingesta de proteína conjuntamente con carbohidratos genera señales que estimulan al páncreas a producir insulina, que incrementa la perfusión sanguínea a nivel de fibras musculares optimizando las condiciones para una óptima síntesis de proteína.

 

Los humanos no tenemos un sistema de almacenamiento de aminoácidos. Los aminoácidos obtenidos de la dieta son incorporados rápidamente a nuevas proteínas o se metabolizan como moléculas de “combustible”. Las proteínas están sujetas a una rotación continua síntesis-degradación, esta es una de las razones por las que la dieta debe contener niveles adecuados de aminoácidos esenciales (aquellos que no podemos fabricar por nosotros mismos) puesto que éstos son continuamente liberados de las proteínas y usados como combustible - no tenemos ningún mecanismo para almacenar aminoácidos esenciales en caso de una escasez o deficiencia dietética futura.

Durante el ayuno el proceso de degradación de proteína libera aminoácidos del músculo y estos se utilizan principalmente como moléculas de combustible. Esta es la razón por la que durante el ayuno, el músculo se consume, aunque la movilización de la grasa de reserva ayuda a retrasar esto en la medida que tejidos tales como los del cerebro, pasan a depender de cuerpos cetónicos (derivados de la degradación de grasa), como sucede en una dieta cetogénica.

 

Para entender os procesos que suceden a nivel muscular, en la figura 8. Se ilustran los procesos metabólicos involucrados en la actividad muscular. El ciclo de Cori (también conocido como el ciclo del ácido láctico), se refiere a la vía metabólica en la cual lactato producido por la glucólisis anaeróbica en los músculos se transporta al hígado y es convertido en glucosa, que luego devuelve a los músculos y se metaboliza a lactato. [2]

La actividad muscular requiere de la molécula de Adenosin-Tri-Fosfato (ATP por sus siglas en inglés), que es proporcionado por la degradación del glucógeno almacenado en los músculos esqueléticos. La degradación del glucógeno, un proceso denominado glucogenolisis, a través de la liberación de glucosa, proporciona ATP a las células del músculo como fuente de energía. Durante la actividad muscular, el almacenamiento de ATP en las fibras musculares necesita ser suplido constantemente. Cuando el suministro de oxígeno es suficiente, esta energía proviene de piruvato, producto de la glicolisis, desde el ciclo de Krebs.

Cuando el ejercicio se prolonga en esfuerzo y duración y se requiere energía a un ritmo mayor del ritmo al que el cuerpo puede suplir el oxígeno necesario y el suministro de oxígeno se hace insuficiente, la energía debe liberarse a través del metabolismo anaeróbico. Para continuar suministrando energía, comienza un proceso de fermentación láctica que convierte el piruvato a lactato. Esto sucede en un período corto muy corto, tiempo durante el cual el lactato se puede acumular en altos niveles. Esta acumulación es la responsable de la sensación quemante en el músculo sobre-exigido. Esta vía anaeróbica para la extracción de energía desde la glucosa, funciona pobremente en este ambiente ácido, de hecho, esta respuesta de desaceleración de los sistemas para mantener la contracción muscular, es un mecanismo de protección para evitar daños permanentes. Una vez el cuerpo se desacelera, el oxígeno se vuelve disponible de nuevo y el lactato se revierte a piruvato, reasumiendo el metabolismo aeróbico y energía por el ciclo de Krebs para la recuperación del evento. En el entrenamiento por intervalos, donde se alternan cargas de ejercicio anaeróbico con recuperación aeróbica, se saca provecho de este mecanismo para incrementar el umbral anaeróbico al que se evidencia la fatiga muscular, mejorando así el desempeño atlético.

El lactato producido por fermentación anaeróbica es tomado por el hígado. Esto inicia la otra mitad del ciclo de Cori. En el hígado, se produce gluconeogénesis. Desde una perspectiva intuitiva, la gluconeogénesis invierte tanto glucólisis como fermentación convirtiendo primero lactato en piruvato y finalmente de regreso a glucosa. La glucosa entonces se suministra a los músculos a través del torrente sanguíneo; está lista para introducirse en reacciones de glucólisis adicionales. Si actividad muscular ha terminado, la glucosa se utiliza para reponer el suministro de glucógeno a través de la glucogénesis.

En general, la parte de la glucólisis del ciclo produce 2 moléculas de ATP a un costo de 6 moléculas de ATP consumido en la parte de la gluconeogénesis. Cada iteración del ciclo debe ser mantenida por un consumo neto de 4 moléculas de ATP. Como resultado, no se puede sostener indefinidamente el ciclo. El consumo intensivo de moléculas de ATP indica que el ciclo de Cori le traslada la carga metabólica desde los músculos al hígado.