El agotamiento de glucógeno - Cómo no hacer ejercicio

¿Qué ocurre cuando hacemos ejercicio o seguimos una dieta restrictiva? ¿Qué es el agotamiento del glucógeno y debemos evitarlo? ¿Tiene algún beneficio el agotamiento del glucógeno?

Lo que le ocurre al cuerpo es que entramos en modo de ayuno (no de inanición). Es un estado completamente diferente al de inanición.

En la primera fase, el cuerpo quema las calorías disponibles en forma de glucógeno almacenado. Al igual que la grasa, nuestro cuerpo almacena azúcar listo para usar (glucógeno) que se metaboliza fácilmente. Es energía rápida que está disponible en un instante y, a diferencia de la grasa, no requiere ninguna vía metabólica. Nuestras células utilizan el glucógeno directamente.

La mayor parte del azúcar se almacena principalmente en las células del hígado y los músculos, hidratadas con agua. Cuando empezamos a quemar más energía de la que tenemos disponible en el torrente sanguíneo, nuestro nivel de azúcar en sangre va a descender. En una primera fase, como contramedida, nuestro cuerpo va a utilizar una fuente de energía almacenada fácilmente disponible o, en otras palabras, glucógeno almacenado. Debido a que el glucógeno se hidrata con agua dentro de las células cuando quemamos azúcar molécula de agua es un exceso o subproducto del metabolismo. Debido a eso, perderemos algo de peso de agua en la primera etapa.

 Si no sabe esto, puede sorprenderse cuando se ponga a dieta y pierda agua y se alegre, para recuperarla toda después. La pérdida de agua liberada por el glucógeno y el sodio suele ser la culpable de la dramática pérdida de peso en la primera semana.

En el hígado, las reservas de glucógeno pueden alcanzar el 5-6% del peso de la carne del órgano (100-120 gramos en un adulto). Los músculos tienen una concentración de glucógeno mucho menor, del orden del uno al dos por ciento de la masa muscular total.

Una persona no entrenada suele almacenar unos 400 gramos de glucógeno en todo el cuerpo, tanto en los músculos como en el hígado. Un atleta profesional entrenado puede almacenar el doble de esa cantidad. Esta cantidad de glucógeno es suficiente para varias horas de ejercicio intenso sin necesidad de reponerlo.

Cuando entrenamos, nuestro cuerpo se adapta y la condición mejora. Los atletas profesionales también hacen algo llamado carga de carbohidratos después de los ejercicios para forzar a sus cuerpos a adaptarse aumentando la capacidad de almacenamiento de las reservas de glucógeno intramuscular. Hay algunos estudios realizados al respecto. Si tomamos cafeína o café las reservas de glucógeno tienden a reponerse más rápidamente.

Los atletas de larga distancia a menudo experimentan un agotamiento del glucógeno. Es lo que se denomina "golpear el muro". En el deporte profesional, influye mucho porque, tras agotar las reservas de azúcar, sobreviene la fatiga y, a veces, hasta el punto de que resulta difícil moverse. Esta es la razón por la que se ve a los atletas "bonking". El "Bonking" (agotamiento del glucógeno) no es el estado en el que uno simplemente se siente cansado. El "Bonking" se produce cuando las reservas de glucógeno son tan bajas que el cerebro empieza a quedarse sin energía y apaga el organismo.

Tras la fase inicial y la metabolización de las reservas de glucógeno fácilmente disponibles, el hígado empezará a descomponer las grasas y las proteínas para obtener energía inmediatamente. El problema es que este proceso lleva tiempo y hasta que la gluconeogénesis entra en acción, un atleta puede experimentar síntomas de hipoglucemia. Si esto ocurre, no será raro ver a atletas profesionales colapsar por fatiga extrema.

La hipoglucemia cursa con mareos, visión borrosa y alucinaciones. En estas condiciones también puede producirse pérdida de conciencia. La utilización combinada de varias fuentes de energía diferentes que permiten alcanzar elevados rendimientos de potencia muscular que pueden mantenerse durante un periodo prolongado es algo muy importante en el deporte profesional y en la investigación. Además, no podemos ponernos a dieta antes del maratón para aprovechar la gluconeogénesis y luego correr. Correr un maratón utilizando sólo grasa como fuente de combustible no es plausible. Si fuéramos capaces de metabolizar las grasas a un ritmo superior, nunca nos cansaríamos y podríamos correr indefinidamente. Por desgracia, la eficiencia energética de la metabolización de las grasas no alcanza ese nivel.

Además, nuestro cuerpo sólo puede procesar una cantidad limitada de carbohidratos por hora también, alrededor de 30-60 gramos dependiendo de la eficiencia individual. Probablemente no correrás una maratón, pero es esencial entender cómo funciona el cuerpo si quieres hacer ejercicio, puedes potencialmente hacerte daño, o no obtener los resultados deseados.

En el culturismo, es un gran problema también porque catabolizar la masa muscular para obtener energía no es lo deseable. Después del agotamiento de glucógeno de 16 horas a 72 horas, el cuerpo se apoyará en gran medida en los aminoácidos y el catabolismo de proteínas para la creación de energía. Los aminoácidos serán utilizados, y parte de la masa muscular se perderá al hacer un ayuno con o sin ejercicio. Podemos intentar minimizarlo, pero algunos aminoácidos se utilizarán para obtener energía.

La pérdida de parte del tejido no es tan mala como parece. Tiene un propósito evolutivo y beneficios para la salud si se hace con moderación. Es normal que todos los animales, incluidos los humanos, entren en ayuno periódicamente. Nuestros cuerpos se han adaptado al ayuno durante la evolución del mismo modo que nos hemos adaptado a la actividad física. El ayuno periódico moderado ayudará a nuestro cuerpo a limpiar sus células precancerosas mutadas y dañadas en un proceso conocido como autofagia (autocomida). Cuando hay dos células y una está dañada y otra tiene que ser destruida para obtener energía, el cuerpo catabolizará primero las células dañadas y así se limpiará en cierto sentido. Tendremos un impacto negativo en nuestra salud si no incorporamos el ejercicio y el ayuno a nuestra vida habitual.

Tras este periodo inicial, nuestro metabolismo pasará a la cetosis, donde obtiene casi toda su energía de los cuerpos cetónicos procedentes del metabolismo de las grasas. La tasa metabólica basal también disminuirá, o en otras palabras, el uso de la energía será más eficiente. Si quieres hacer dieta este es un estado en el que te gustaría estar. Un déficit calórico permanente en la cantidad que pueda soportar. Correr una maratón o hacer ejercicio extensivo en un estado rápido puede no ser tan beneficioso porque nuestro cerebro se quedará sin comida y se verá forzado a usar nuestro propio tejido muscular para obtener energía. Este no es el resultado deseado.

1. Alimentación - Los niveles de insulina aumentan durante las comidas. Esto permite que la glucosa se absorba en tejidos como el músculo o el cerebro y se utilice directamente como energía. El exceso de glucosa se almacena en el hígado en forma de glucógeno.
2. La fase postabsortiva se produce entre 6 y 24 horas después del inicio del ayuno. Los niveles de insulina comienzan a descender. La degradación del glucógeno produce glucosa como fuente de energía. Las reservas de glucógeno duran unas 24 horas.
3. La gluconeogénesis puede durar entre 24 horas y 2 días. En un proceso conocido como "gluconeogénesis", el hígado crea nueva glucosa a partir de aminoácidos. Esto se traduce literalmente como "crear nueva glucosa". Los niveles de glucosa en los no diabéticos descienden, pero se mantienen dentro de los valores normales.
4. Cetosis - 2-3 días después del inicio del ayuno - Los bajos niveles de insulina alcanzados durante el ayuno favorecen la lipólisis o descomposición de las grasas para obtener energía. Los triglicéridos, la forma de almacenamiento de la grasa, están compuestos por un esqueleto de glicerol y tres cadenas de ácidos grasos. El glicerol se utiliza en el proceso de gluconeogénesis. Muchos tejidos del cuerpo pueden utilizar los ácidos grasos directamente como fuente de energía, pero no el cerebro. Los cuerpos cetónicos, que pueden atravesar la barrera hematoencefálica, se sintetizan a partir de los ácidos grasos y son utilizados por el cerebro. Las cetonas proporcionan aproximadamente el 75% de la energía utilizada por el cerebro tras cuatro días de ayuno. Los dos tipos principales de cuerpos cetónicos producidos son el beta-hidroxibutirato y el acetoacetato, y ambos pueden aumentar en más de un 70% durante el ayuno.
5. Fase de conservación de las proteínas. Los niveles elevados de hormona del crecimiento contribuyen a mantener la masa muscular y los tejidos magros. La energía necesaria para mantener el metabolismo basal es suministrada casi en su totalidad por los ácidos grasos libres y las cetonas. El aumento de los niveles de norepinefrina (adrenalina) impide que disminuya la tasa metabólica.

El cuerpo humano dispone de mecanismos bien desarrollados para hacer frente al hambre. En esencia, lo que estamos describiendo aquí es el proceso de transición de quemar glucosa a quemar grasa. Eso es. La grasa es simplemente energía alimentaria almacenada en el cuerpo. Cuando hay escasez de alimentos, la comida almacenada se libera de forma natural para llenar el vacío. Así que no, el cuerpo no "quema músculo" para alimentarse hasta que se agotan todas las reservas de grasa. Habrá algo de catabolismo a niveles aceptables si no se tiene diabetes. En situaciones donde hay hipoglucemia para sobrevivir, nuestro cuerpo quemará todo para preservar las células cerebrales de morir. Si no tienes hipoglucemia entonces no el cuerpo no quemará músculo sino grasa.

Podemos aguantar de 2,5 a 3 meses sólo bebiendo agua, dependiendo de la cantidad de grasa que tengamos al principio. Si tenemos grandes cantidades de grasa, podemos durar mucho más, pero se producirán deficiencias de nutrientes. Por esta razón, los alimentos bajos en calorías y ricos en fibra son la base de toda dieta.  

Un buen ejemplo de ello es un hombre llamado Angus Barbieri, que ayunó durante todo un año bajo supervisión médica estudio (Stewart et. al, 1973). Sólo le daban suplementos vitamínicos. Ni calorías ni proteínas.

Referencias:

1. Murray, B., & Rosenbloom, C. (2018). Fundamentos del metabolismo del glucógeno para entrenadores y atletas. Revisiones nutricionales, 76(4), 243-259. https://doi.org/10.1093/nutrit/nuy001
2. Impey, S. G., Hearris, M. A., Hammond, K. M., Bartlett, J. W., Louis, J., Close, G. L., & Morton, J. P. (2018). Combustible para el trabajo requerido: Un marco teórico para la periodización de carbohidratos y la hipótesis del umbral de glucógeno. Medicina deportiva, 48(5), 1031-1048. https://doi.org/10.1007/s40279-018-0867-7
3. Stewart, W. K., & Fleming, L. W. (1973). Características de un ayuno terapéutico exitoso de 382 días de duración. Revista médica de posgrado, 49(569), 203-209. https://doi.org/10.1136/pgmj.49.569.203