Flexibilidad metabólica y sistemas energéticos

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El tipo de energía que utilizamos no solo depende de lo que comemos, sino también de cómo nos movemos y entrenamos. La capacidad de nuestro cuerpo para cambiar entre diferentes fuentes de combustible según la disponibilidad y la demanda es lo que se conoce como flexibilidad metabólica. Este proceso implica una regulación precisa de las hormonas y los sistemas energéticos, permitiendo que utilicemos eficientemente tanto glucosa como grasas para mantener la energía estable y optimizar el rendimiento. Es el santo grial del metabolismo, clave para los atletas de élite y un pilar fundamental para la salud y el bienestar en la vida cotidiana.

Sin embargo, la mayoría de las personas dependen casi exclusivamente de la glucosa como fuente de energía, lo que puede generar fluctuaciones en los niveles de azúcar en sangre, fatiga y menor eficiencia energética. Un metabolismo rígido, incapaz de adaptarse a la oxidación de grasas, no solo compromete el rendimiento físico, sino que también está relacionado con trastornos metabólicos como la resistencia a la insulina y la obesidad. Desarrollar una mayor flexibilidad metabólica es crucial para potenciar el uso de los sistemas energéticos del cuerpo, mejorar la composición corporal y mantener un estado óptimo de salud.

Energía y sistemas energéticos del cuerpo

El cuerpo humano requiere energía para llevar a cabo cualquier función, desde procesos básicos como la respiración hasta actividades de alta demanda energética como correr un maratón. Independientemente del nivel de actividad, todas las células necesitan una fuente constante de energía para funcionar correctamente. Esta energía se obtiene a partir de los alimentos y se transforma en ATP (adenosín trifosfato), la moneda energética de las células.

Los carbohidratos y las grasas son los principales combustibles utilizados para la producción de energía en el cuerpo, aunque en ciertas condiciones también pueden intervenir las proteínas. La capacidad de alternar entre estas fuentes de energía de manera eficiente es lo que define la flexibilidad metabólica. Sin embargo, para comprender este proceso, es fundamental entender cómo el ATP se produce y se recicla dentro de las células.

¿Qué es el ATP y cómo se produce?

El ATP es la molécula encargada de almacenar y transferir energía dentro de las células, permitiendo desde la contracción muscular hasta la transmisión de señales en el sistema nervioso. Sin ATP, ninguna actividad biológica sería posible.

La contracción muscular necesita combustible, ATP. Dentro de la fibra muscular, la energía se almacena en el sarcoplasma, en forma de glucógeno, fosfocreatina (PCr), ácidos grasos y ATP. Sin embargo, los depósitos de ATP en el músculo son muy reducidos y solo permiten mantener la actividad durante unos segundos (Jeukendrup & Gleeson, 2019). Por esta razón, el ATP debe ser continuamente regenerado a través de los sistemas energéticos del cuerpo. 

Ciclo ATP-ADP: el reciclaje de la energía

El ATP no es una reserva de energía de larga duración, sino que debe regenerarse constantemente mediante un proceso llamado resíntesis de ATP. Cuando el ATP libera energía para ser utilizada en la célula, se transforma en ADP (adenosín difosfato). Para restaurar los niveles de ATP, el cuerpo utiliza tres vías metabólicas principales, conocidas como sistemas energéticos o vías. Algunas son más rápidas, otras más lentas, y de alguna manera requieren más oxígeno, otros requieren menos oxígeno y otros no requieren oxígeno en absoluto.

Sistemas energéticos del cuerpo

Nuestro organismo cuenta con tres sistemas energéticos principales—fosfágenos, glucolítico y oxidativo—que trabajan de manera coordinada para garantizar un suministro constante de ATP. La selección del sistema predominante no es aleatoria, sino que depende de la intensidad y duración de la actividad física, así como de la eficiencia del organismo para producir energía en distintas condiciones. Para determinar el rol de uno u otro en esfuerzos de corta o larga duración, cada uno de estos sistemas varía en:

  • La velocidad de generación de ATP.
  • Su capacidad de almacenamiento.
  • Si requiere oxígeno para funcionar.

Los estándares para determinar la utilización de sustratos durante el ejercicio suelen incluir biopsias de músculo esquelético, isótopos estables y calorimetría indirecta. Estas mediciones permiten analizar el metabolismo energético y comprender cómo los distintos sistemas trabajan en conjunto para optimizar el rendimiento físico.

A continuación, se describen los tres sistemas principales que el cuerpo utiliza para generar energía:

Sistema de fosfágenos (ATP-PCr)

El sistema de fosfágenos representa la fuente más rápida de obtención de energía. Se utiliza en movimientos explosivos donde no hay tiempo para convertir otros combustibles en ATP como un sprint corto, levantamiento de pesas o un salto vertical.

Este sistema depende de la fosfocreatina (PCr), un compuesto almacenado en los músculos que permite la rápida regeneración del ATP. Sin embargo, su disponibilidad es limitada y se agota en cuestión de segundos.

  • Duración: 6-10 segundos
  • Ventajas:
    ✅ No produce ácido láctico ni fatiga metabólica.
    ✅ Aporta energía inmediata para actividades de máxima intensidad.

En un corredor típico, la energía para recorrer los primeros 60-80 metros procede casi exclusivamente del sistema de fosfágenos. La explosividad de este sistema hace que se alcance la máxima velocidad en los primeros segundos, pero a medida que disminuye su aporte energético y aumenta el del sistema glucolítico, la velocidad del atleta comienza a decrecer.

La suplementación con creatina puede ayudar a aumentar las  reservas de fosfocreatina en los músculos, permitiendo generar energía de manera más eficiente y sostenida, lo que se traduce en una mejora del rendimiento físico y de la recuperación muscular. Si quieres saber más sobre la creatina pincha en el siguiente enlace.

Sistema glucolítico (anaeróbico)

Cuando las reservas de ATP y PCr se agotan, el músculo necesita otra vía para resintetizar ATP, utilizando la glucosa almacenada en el glucógeno muscular mediante la glucólisis anaeróbica. Este sistema predomina en situaciones como correr 400 metros lisos, entrenamientos habituales de CrossFit o en los habituales HIIT.

  • Duración: 10 segundos – 2 minutos
  • Ventajas:
    ✅ Genera ATP rápidamente sin necesidad de oxígeno.
    ✅ Mantiene un esfuerzo elevado por más tiempo que el sistema de fosfágenos.

❌ Limitaciones: Acumulación de lactato y acidosis muscular, lo que genera fatiga y disminuye el rendimiento.

¿Cómo se forma el lactato?

Durante la glucólisis, la glucosa se descompone en piruvato, pero cuando la intensidad del ejercicio es alta y el oxígeno es limitado, parte del piruvato se convierte en ácido láctico gracias a la enzima lactato deshidrogenasa (LDH) para evitar que la acumulación de piruvato detenga la glucólisis y continuar generando ATP. El ácido láctico se disocia en lactato para reutilizarse como energía ( transportándose a otros tejidos o al hígado para ser reconvertido en glucosa a través del ciclo de Cori), pero el aumento de iones de hidrógeno (H⁺) provoca una disminución del pH muscular y surgen las sensaciones de ardor muscular.

Existen estrategias nutricionales como la suplementación con beta-alanina o citrulina malato, que actúan como tampones del ácido láctico, ayudando a retrasar la fatiga. Ambos suplementos han mostrado evidencia científica sólida en la mejora del rendimiento en esfuerzos de alta intensidad y duración moderada, como sprints repetidos, entrenamientos de fuerza y deportes con cambios de ritmo. No obstante, su eficacia depende del protocolo de ingesta y de la adaptación individual. Si quieres saber cómo se produce su efecto puedes leer sobre ambos en el siguiente enlace.

Sistema oxidativo (aeróbico)

Cuando las demandas energéticas superan los 2-3 minutos de actividad, el cuerpo recurrirá a su sistema aeróbico, donde se utilizan oxígeno, glucosa y grasas para producir ATP de manera sostenida. Es el sistema predominante en deportes de resistencia aeróbica como un maratón, ciclismo de fondo o al hacer senderismo.

  • Duración: Desde minutos a varias horas
  • Ventajas:
    ✅ Permite esfuerzos prolongados con un suministro continuo de energía.
    ✅ Utiliza grasas como fuente de combustible predominante en ejercicios de baja intensidad.

❌ Limitaciones:
🚫 Es el sistema más lento en generar ATP.
🚫 Requiere oxígeno, lo que limita su eficiencia en actividades explosivas.

A medida que disminuyen las reservas de glucógeno, el metabolismo se desplaza hacia la oxidación de ácidos grasos. Aquí radica la importancia de la flexibilidad metabólica, ya que un individuo más adaptado podrá alternar más eficientemente entre predominar el uso de carbohidratos y/o grasas, asegurando un rendimiento óptimo.

Economía del ejercicio y zonas de frecuencia cardíaca

La economía del ejercicio se refiere a la capacidad del organismo para producir energía de forma eficiente, alternando entre distintos combustibles (grasas, glucógeno y fosfocreatina) según la intensidad y la duración del esfuerzo. Esta eficiencia se traduce en una mayor producción de ATP con un menor consumo de recursos y es fundamental para sostener el rendimiento físico a lo largo del tiempo. 

La predominancia del sustrato energético determinará la velocidad de producción de ATP y, por ende, afectará la capacidad de sostener el rendimiento físico. Si existe la presencia constante del oxígeno en este proceso, estamos ante el metabolismo aeróbico, y si no hay oxígeno, el metabolismo anaeróbico.

Es crucial entender que los tres sistemas pueden estar aportando energía de manera simultánea, modulándose en función de la intensidad y duración del esfuerzo (Dudley & Murray, 1982; Housh et al., 2012; citado en Herda & Cramer, 2017). En resumen, la predominancia de uno sobre los otros dependerá de:
✔️ La intensidad del ejercicio (baja, moderada o alta).
✔️ La duración del esfuerzo (segundos, minutos u horas).
✔️ El tipo de sustrato disponible (glucógeno, grasas o fosfocreatina).

Las zonas de frecuencia cardíaca (FC) permiten modular la intensidad del ejercicio y, en consecuencia, influyen directamente en qué sistema energético es más predominante durante la actividad. Así, conocer y entrenar en la zona adecuada ayuda a desarrollar una mayor flexibilidad metabólica, es decir, la habilidad de alternar eficazmente entre combustibles en función de la demanda del ejercicio. Para profundizar en cómo se integran estos conceptos y cómo influye la flexibilidad metabólica en la optimización de los sistemas energéticos, te recomiendo leer el siguiente artículo:

Relación entre intensidad del ejercicio y fuente de energía

La intensidad y la duración del ejercicio determinan qué sistema energético predomina en la producción de ATP. A grandes rasgos, podemos generalizar lo siguiente:

🟡 Ejercicio de alta intensidad: Mayor dependencia de la glucosa y del glucógeno muscular.
🟢 Ejercicio moderado-prolongado: Mayor oxidación de grasas como fuente de energía principal.

El grado de uso de cada combustible depende de múltiples factores, como la intensidad del esfuerzo y la flexibilidad metabólica. Por ejemplo, si los músculos tienen poco glucógeno disponible, el cuerpo dependerá en mayor medida de las grasas como combustible siempre que la intensidad se ajuste a este factor.

Dependiendo de la intensidad y duración del ejercicio, se recurre a diferentes mecanismos para que la energía esté disponible y, bajo control homeostático, esto está garantizado por cambios rápidos y coordinados en la secreción de varias hormonas (Moghetti et al., 2016). En definitiva, la flexibilidad metabólica es clave para aprovechar al máximo cada uno de estos sistemas y optimizar la producción de energía en cualquier tipo de esfuerzo.

Existe la creencia de que las grasas dejan de utilizarse a intensidades elevadas, lo cual no es del todo cierto. A pesar de que el glucógeno se convierte en la principal fuente de energía en esfuerzos cercanos al VO₂Max, la oxidación de grasas sigue ocurriendo incluso en intensidades del 85% de VO₂Max (~90-92% FCmáx) (Jeukendrup). No obstante, en este punto, la contribución de los carbohidratos es claramente dominante debido a su mayor velocidad de producción de ATP.

flexibilidad metabólica. Metabolismo energético
Imagen 1: Metabolismo energético

Factores que afectan a la utilización de grasas y carbohidratos

El cuerpo humano alterna entre el uso de carbohidratos y grasas de forma predominante según la disponibilidad de sustratos y la demanda de energía. Parte de la energía de los alimentos se metaboliza con oxígeno (metabolismo aeróbico), mientras que otra parte puede utilizarse sin oxígeno en esfuerzos de mayor intensidad (metabolismo anaeróbico). Sin embargo, la elección del combustible energético no es aleatoria. Diversos factores determinan si predominan los carbohidratos o las grasas:

✅ Condición física: Los atletas entrenados oxidan más grasa en esfuerzos aeróbicos debido a una mayor capacidad mitocondrial.
✅ Duración e intensidad del ejercicio: A intensidades bajas y moderadas predomina la oxidación de grasas, mientras que en intensidades altas la glucólisis cobra mayor relevancia.
✅ Estado nutricional y adaptaciones metabólicas: Ayunos prolongados y dietas bajas en carbohidratos mejoran la eficiencia en el uso de grasas.
✅ Hormonas: La insulina regula la disponibilidad de glucosa en sangre, mientras que el glucagón y la adrenalina favorecen la movilización de grasas.
✅ Genética: Factores individuales pueden determinar la capacidad de oxidar grasas o carbohidratos en distintos escenarios

Los carbohidratos y las grasas son los principales sustratos energéticos en el ejercicio, pero su disponibilidad y almacenamiento influyen en su uso. Por un lado los carbohidratos se almacenan en forma de glucógeno en el hígado y los músculos, siendo este glucógeno muscular la principal fuente de energía para esfuerzos más intensos (Jeukendrup). Y por otro lado las grasas se almacenan en el tejido adiposo (graso) que pueden ser transportadas por la sangre en forma de ácidos grasos, y también en los músculos en forma de triglicéridos intramusculares (IMTG), no obstante, no es una fuente inmediata de energía y su metabolización es un proceso más lento, especialmente en las grasas dietéticas ya que alcanza la circulación sanguínea más lentamente y en grandes partículas que primero deben descomponerse en ácidos grasos para luego alcanzar la célula y sufrir la beta-oxidación.

Independientemente del tipo de sustrato utilizado (grasas o carbohidratos), el metabolismo aeróbico depende de una molécula clave: el Acetil-CoA. Los carbohidratos se degradan hasta piruvato, que en presencia de oxígeno se convierte en Acetil-CoA dentro de la mitocondria y los ácidos grasos atraviesan un proceso llamado beta-oxidación, en el cual también se convierten en Acetil-CoA. Ahora, una vez formados, los Acetil-CoA ingresan en el Ciclo de Krebs, sin distinción de si provienen de glucosa o de ácidos grasos. Este proceso explica por qué el cuerpo puede alternar entre sustratos energéticos según la disponibilidad y demanda.

La capacidad de cambiar entre estos combustibles de manera eficiente define la flexibilidad metabólica.

Oxidación de grasas y su variabilidad individual

Entonces, muchas personas se preguntan, ¿cómo se puede aumentar el uso de grasas?

La oxidación de grasas no ocurre de manera lineal, sino que sigue un patrón en forma de curva. Aumenta progresivamente desde intensidades bajas hasta moderadas y de forma generalizada alcanza su punto máximo en torno al 65% del VO2máx (~75-80% FCmáx) en la mayoría de las personas, aunque esto es muy individual, ya que evidentemente varía según la condición física y la eficiencia metabólica. Disminuye a medida que la intensidad se eleva, ya que el cuerpo recurre más a los carbohidratos como fuente de energía para conseguir ATP más rápido.

Podemos concretar que la intensidad del ejercicio es uno de los principales factores que influye en la “quema” de grasa

Existe una variabilidad individual, marcada por una condición genética, el estado de forma física y la adaptación metabólica. Esto hace necesario tener en cuenta algunas afirmaciones:

  • Algunos atletas bien entrenados pueden quemar más grasa a intensidades elevadas debido a su mayor eficiencia mitocondrial.
  • Factores genéticos pueden influir en la capacidad de oxidación de grasas incluso en individuos altamente sedentarios.
  • No obstante, con entrenamiento adecuado y estrategias nutricionales, todos podemos mejorar la capacidad para utilizar grasas como combustible.
  • La capacidad de oxidar grasas no es algo que se haga en un día para otro, sino puede llevar semanas, meses o años de esfuerzo y sacrificio.

Si quieres leer con mayor profundidad sobre la “quema” de grasa te dejo abajo el siguiente artículo.

 

 

Flexibilidad metabólica: la búsqueda del "santo grial"

La flexibilidad metabólica es una de las claves más importantes para la salud y el rendimiento físico. Se trata de la capacidad del cuerpo para alternar de manera eficiente entre diferentes fuentes de energía, como la glucosa y la grasa, según la demanda y disponibilidad energética. En otras palabras, una persona metabólicamente flexible puede quemar carbohidratos cuando es necesario (como en un sprint o entrenamiento de alta intensidad) y utilizar grasa en momentos de menor intensidad (como en reposo o ejercicio aeróbico prolongado). Tener una buena flexibilidad metabólica significa no ser esclavo de un solo combustible, sino poder aprovechar al máximo las reservas energéticas del cuerpo, mejorando el rendimiento deportivo, la salud metabólica y la composición corporal.

¿Qué es la flexibilidad metabólica?

La flexibilidad metabólica es la capacidad del organismo para alternar de manera eficiente entre el uso de grasas y carbohidratos como fuentes de energía, dependiendo de la actividad física y la disponibilidad de sustratos energéticos. Este mecanismo se basa en la regulación hormonal y la respuesta del cuerpo al ejercicio y la alimentación. Y cobra más importancia cuando responde a episodios de ejercicio individuales y repetidos.

Beneficios de una mayor flexibilidad metabólica

Una persona metabólicamente flexible responde de manera eficiente a cambios en la ingesta de alimentos y a las demandas del ejercicio, evitando la dependencia excesiva de un único combustible y optimizando la producción de ATP. Podemos citar los siguientes beneficios fisiológicos:

✅ Oxidar grasas en reposo y durante el ejercicio de baja y moderada intensidad, maximizando la eficiencia energética.
✅ Utilizar carbohidratos cuando es necesario, especialmente en esfuerzos de alta intensidad.
✅ Minimizar la fatiga, preservando el glucógeno muscular para momentos de alta demanda energética.
✅ Optimizar la sensibilidad a la insulina

Un metabolismo energético más flexible se traduce en:

✅ Mayor eficiencia en el rendimiento deportivo: Menor dependencia del glucógeno muscular y mejor capacidad de oxidar grasas.
✅ Menos antojos y hambre constante: Regulación estable del azúcar en sangre y menor producción de insulina.
✅ Mayor resistencia y mejor composición corporal: Mayor movilización de grasas y optimización de la función mitocondrial.
✅ Prevención de enfermedades metabólicas: Reducción del riesgo de diabetes tipo 2, obesidad y síndrome metabólico.

La flexibilidad metabólica del deportista es el Santo Grial del rendimiento

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En términos de rendimiento deportivo, la flexibilidad metabólica es el “Santo Grial” del atleta de los deportistas de resistencia (Burke, 2021). Los atletas de resistencia pueden beneficiarse al mejorar la capacidad de oxidación de grasas y conservar glucógeno para momentos críticos. Existe alguna evidencia que muestra que los atletas con una mayor capacidad de oxidación de grasas pueden rendir mejor en disciplinas de resistencia y evitar la fatiga prematura. No obstante, esto puede limitar el rendimiento en esfuerzos de alta intensidad como un sprint.

No obstante, hay estudios que demuestran que la adaptación exclusiva a un tipo de fuente energética en atletas de rendimiento, empeora la utilización sobre el otro sustrato (Burke, 2021). Para comprender esto mejor, quien realiza una dieta alta en carbohidratos, tiene menos eficiencia en la oxidación de las grasas, y viceversa, quien lleva una dieta cetogénica o baja en carbohidratos, aún a pesar de realizar ciclados previos a competición, tiene una menor eficiencia en el uso de la glucosa como fuente de energía.

La crisis metabólica moderna: ¿Por qué la hemos perdido?

El estilo de vida actual, con una alimentación basada en altos consumos de carbohidratos refinados y un sedentarismo generalizado, ha provocado una disminución severa en la flexibilidad metabólica. Las tasas de obesidad son muy altas a nivel mundial, la realidad se traduce en una dificultad para “quemar” grasa (gastar calorías) y una tendencia a ingerir más calorías (y almacenar más grasa) de la que gastamos y somos capaces de utilizar (en términos de grasas).

Durante décadas, la pirámide nutricional promovió un consumo elevado de cereales, pan, pasta y azúcares. Han constituido la base de la pirámide, favoreciendo una fuerte dependencia de la glucosa como fuente de energía principal. Sumado al mensaje de “el desayuno es la comida más importante del día” basado en leche con productos azucarados (te lo puedes imaginar) y cereales azucarados, desde primera hora del día las personas y, desde niños, que ha ido contribuido a corromper metabólicamente el organismo en el uso de grasas. Si además esto se acompaña de una falta habitual de ejercicio, situaciones de estrés crónico y falta de sueño y descanso. Están todos los ingredientes.

Podemos citar tres causas principales del deterioro de la flexibilidad metabólica:

  1. Dieta excesiva en carbohidratos refinados: Un consumo constante de azúcares y almidones impide que el cuerpo utilice las grasas como fuente de energía y crea una dependencia del glucógeno muscular.
  2. Sedentarismo: La falta de actividad física reduce la capacidad del músculo de oxidar grasa y carbohidratos, promoviendo la acumulación de tejido adiposo y la disminución de la flexibilidad metabólica.
  3. Estrés crónico y déficit de descanso: La acumulación de estrés y la falta de un buen descanso, provocan cambios sobre nuestro reloj biológico que se traduce en trastornos hormonales.

Por eso, se puede afirmar que muchas personas tienen dificultades para “quemar” grasa de forma eficiente y sienten la necesidad de constantes ingestas de comida para obtener glucosa. No obstante, sucede que, tras una comida alta en carbohidratos, se generan picos de insulina (la hormona que regula la glucosa en sangre) y el cuerpo tiene dificultades para regular la glucemia. Normalmente, apenas hay situaciones de ayuno más allá del tiempo de dormir (sin contar cuando las personas se levantan por la noche a picotear en la nevera) y cuando esto ocurre el cuerpo tiene dificultades para movilizar las grasas y oxidarlas (usarlas) por lo que tiende a recurrir a la degradación muscular para obtener energía (utiliza aminoácidos del músculo a través de la gluconeogénesis). Además, durante el ejercicio agota más rápidamente el glucógeno por su alta dependencia, lo que obliga a recurrir a carbohidratos exógenos como geles o bebidas azucaradas. Como resultado, muchas personas sufren:

🚫 Fatiga crónica.
🚫 Hambre constante y antojos de azúcar.
🚫 Dificultad para perder grasa corporal.
🚫 Menor capacidad de resistencia.

Tenemos una sociedad con una inflexibilidad metabólica generalizada. En definitiva, se pierde la capacidad de quemar grasas como combustible y se contribuye al desarrollo de problemas metabólicos y es la piedra angular de la epidemia de obesidad, diabetes tipo 2 y enfermedades metabólicas que existen hoy en día. Si quieres profundizar en los factores que están detrás del aumento del peso y la grasa, te dejo el siguiente enlace.

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Qué factores afectan directamente a la flexibilidad metabólica?

La capacidad del cuerpo para alternar entre grasas y carbohidratos como fuente de energía está influenciada por múltiples factores. Sin embargo, dos de los más determinantes son la resistencia a la insulina y la disfunción mitocondrial. Vamos a ver cada uno.

Resistencia a la insulina

La sensibilidad a la insulina juega un papel clave en la eficiencia metabólica. Cuando el cuerpo presenta resistencia a la insulina, su capacidad para utilizar carbohidratos como fuente de energía se ve comprometida, lo que provoca una acumulación de glucosa en sangre y favorece el almacenamiento de grasa.

Una baja flexibilidad metabólica se asocia con alteraciones en la homeostasis energética, ya que el cuerpo no puede cambiar fácilmente entre la oxidación de grasas y carbohidratos, promoviendo:
🚫Mayor dependencia del azúcar y picos de glucosa en sangre.
🚫Dificultad para utilizar la grasa corporal como fuente de energía.
🚫Fatiga y necesidad de consumir carbohidratos constantemente para mantener el rendimiento.

Los estudios han demostrado que la resistencia a la insulina está estrechamente relacionada con el sobrepeso, el sedentarismo y una dieta alta en azúcares refinados.

Disfunción mitocondrial

Las mitocondrias son las “centrales energéticas” de las células, encargadas de producir ATP a partir de grasas, carbohidratos y, en menor medida, proteínas. Son responsables de la oxidación de los ácidos grasos y de la conversión de glucosa en energía a través del ciclo de Krebs.

Cuando las mitocondrias pierden eficiencia o disminuye su volumen se deteriora la capacidad del cuerpo para utilizar sustratos energéticos de manera flexible. Esto genera una especie de “atasco metabólico”, donde el cuerpo no puede utilizar eficientemente ni grasas ni carbohidratos, favoreciendo la acumulación de grasa y la fatiga crónica.

¿Qué factores afectan a la función mitocondrial?

  • Falta de actividad física: El ejercicio estimula la biogénesis mitocondrial y mejora su eficiencia.
  • Dieta alta en azúcares y procesados: Aumenta el estrés oxidativo y reduce la capacidad de las mitocondrias para generar energía de forma óptima.
  • Inflamación crónica: Disminuye la capacidad de producción de ATP y afecta la eficiencia metabólica.

¿Cómo podemos medir la flexibilidad metabólica?

Dicho de otro modo, ¿como se calcula la quema de carbohidratos y grasas?

Cuando se oxidan las grasas y los carbohidratos, se utilizan diferentes cantidades de oxígeno (O2) y se producen diferentes cantidades de dióxido de carbono (se libera CO2). Por lo tanto, la relación entre el volumen expirado de CO2 y el de O2 nos dice algo sobre el combustible que se está utilizando. Oxidar grasa requiere mucho más oxígeno que oxidar glucosa. Sabiendo esto, podemos comparar el oxígeno (O2) consumido respecto al dióxido de carbono (CO2) expulsado para estimar el porcentaje usado de cada sustrato (grasas o carbohidratos), lo que se conoce como Cociente Respiratorio (CR – Respiratory Exchange Ratio  RER, en inglés), y que se obtiene de la siguiente fórmula:

📊 Cociente Respiratorio (CR) = CO₂ eliminado / O₂ consumido

🔹 CR cercano a 1.0 → Se está usando principalmente glucosa como fuente de energía.
🔹 CR cercano a 0.7 → Se está oxidando principalmente grasa.

📌Si el CR varía entre 0,7 y 1,0, pero suele estar en algún punto intermedio, lo que indica que se utiliza una mezcla de carbohidratos y grasas.
📌Cuanto menor sea el CR en estado de reposo y ejercicio ligero, mayor será la capacidad de utilizar grasas como fuente de energía primaria.

La única manera precisa de determinar este cociente respiratorio es a través de una prueba de laboratorio con gases. A través de la prueba de gases se mide la tasa de intercambio respiratorio mediante calorimetría indirecta. Esta prueba consiste en un test progresivo de ejercicio (como correr en una cinta o pedalear en una bicicleta ergométrica) mientras se analiza la proporción de oxígeno consumido (O₂) y dióxido de carbono expulsado (CO₂).

Así, surge el concepto de FatMax, que hace referencia la intensidad exacta de ejercicio en la que se produce la mayor tasa de oxidación de grasas (Jeukendrup)

La tasa máxima de oxidación de grasas

El concepto FatMax representa el punto donde el cuerpo usa la mayor cantidad de grasa como fuente de energía antes de depender principalmente del glucógeno. La prueba FatMax dura aproximadamente entre 20 y 45 minutos, dependiendo principalmente de cuán entrenado esté el atleta.La prueba comienza a una intensidad baja (equivalente a caminar) y cada 3 minutos se aumenta la intensidad (potencia en una bicicleta o velocidad en una cinta de correr). Durante la prueba, se recolectan y/o miden los gases espirados del atleta (Jeukendrup).

No es una prueba válida para usar a altas intensidades ya que cuando se empieza a formar ácido láctico, éste se amortiguará con bicarbonato (un amortiguador natural del cuepro) y tan pronto como esto comienza a suceder, el bicarbonato libera CO2 y agua generando otra fuente de CO2 que no está directamente relacionada con la oxidación de carbohidratos y grasas (Jeukendrup).

Estudios han demostrado que, en promedio, la oxidación de grasas alcanza su punto máximo alrededor del 65% de la FCmáx o aproximadamente al 55-65% de V̇O2Máx en atletas entrenados

Sin embargo, existe una gran variabilidad individual. Para algunas personas, el FatMax puede situarse en intensidades bajas (~50% FCmáx), mientras que otras pueden alcanzar su máxima oxidación de grasas en intensidades más elevadas (~80% FCmáx).

¿Por qué puede ser importante conocer tu FatMax?

Conocer la intensidad en la que tu cuerpo quema más grasa te permite optimizar tu entrenamiento según tu objetivo:

✅ Si buscas mejorar la resistencia → Entrenar en la zona de FatMax puede mejorar la capacidad del cuerpo para oxidar grasas y retrasar el agotamiento del glucógeno.
✅ Si tu objetivo es la pérdida de grasa → Entrenar en la intensidad óptima de FatMax puede favorecer la movilización y oxidación de grasas.
✅ Si practicas deportes de alta intensidad → Es importante saber en qué punto el cuerpo cambia de la oxidación de grasas al uso predominante de carbohidratos, lo que puede ayudar a gestionar la nutrición deportiva.

¿Cómo optimizar la flexibilidad metabólica?

Mejorar la sensibilidad a la insulina y la función mitocondrial mediante la actividad física y una mejor nutrición es fundamental para recuperar la flexibilidad metabólica. Mantener un estilo de vida activo y llevar una alimentación estratégica son claves para mantener la capacidad de alternar eficientemente entre grasas y carbohidratos, optimizando tanto la salud como el rendimiento físico.

Estrategias nutricionales

La nutrición juega un papel clave en la optimización de la flexibilidad metabólica, ya que modula la capacidad del organismo para alternar entre carbohidratos y grasas como fuente de energía. Existen estrategias dietéticas bien respaldadas por la evidencia científica que favorecen este proceso:

🔹Ayuno intermitente: Aumenta la oxidación de grasas al reducir la dependencia de la glucosa y mejorar la sensibilidad a la insulina. Además, estimula la autofagia mitocondrial, un mecanismo esencial para eliminar mitocondrias disfuncionales y optimizar la eficiencia energética.

🔹Dieta cetogénica: Promueve la utilización de ácidos grasos como principal fuente de energía y reduce la dependencia de los carbohidratos. Investigaciones han demostrado que una dieta baja en carbohidratos y alta en grasas incrementa la biogénesis mitocondrial, mejorando la eficiencia en la producción de ATP y la flexibilidad metabólica (Borszcz et al., 2023).

🔹Ciclado de carbohidratos: Alternar periodos de baja ingesta de carbohidratos con una alimentación más equilibrada de macronutrientes permite mantener niveles óptimos de glucógeno sin comprometer la flexibilidad metabólica. Esta estrategia es particularmente útil al practicar deportes de resistencia y/o de alta intensidad e introducir los carbohidratos alrededor del entrenamiento y/o competición.

📌 Otras recomendaciones clave:
✔️ Evitar o reducir drásticamente el consumo excesivo de azúcares refinados y alimentos ultraprocesados.
✔️ Asegurar una ingesta adecuada de grasas saludables (aguacate, aceite de oliva, frutos secos).

Puedes leer más profundamente sobre estas estrategias nutricionales en los siguientes enlaces que te dejo a continuación:

Adaptaciones al ejercicio

El ejercicio es la herramienta más eficaz para incrementar la cantidad y eficiencia de las mitocondrias y mejorar la sensibilidad a la insulina. Además optimiza el transporte y uso de ácidos grasos y mejora la capacidad de generar ATP a partir de distintos sustratos. Algunas estrategias son:

🔹 Entrenamiento en ayunas: Estimula la oxidación de grasas al reducir las reservas de glucógeno, obligando al cuerpo a utilizar lípidos como fuente principal de energía. También mejora la sensibilidad a la insulina y potencia la biogénesis mitocondrial.

🔹 Entrenamiento de resistencia: Favorece la mejora de la flexibilidad metabólica al optimizar la capacidad aeróbica y la oxidación de grasas a intensidades moderadas. Estudios han demostrado que los atletas entrenados en resistencia presentan una mayor capacidad para utilizar grasas como fuente de energía en comparación con personas sedentarias.

🔹 HIIT (entrenamiento de intervalos de alta intensidad): Potencia la eficiencia en el uso de glucosa y grasas, promoviendo un metabolismo más flexible siempre que se adapten a la condición física individual. Deben ser acompañados por una óptima nutrición, especialmente post-entreno.

📌 Recomendaciones clave:
✔️ Implementar sesiones de entrenamiento en ayunas ocasionalmente para mejorar la oxidación de grasas.
✔️ Alternar entre ejercicios aeróbicos de larga duración y entrenamientos de alta intensidad para optimizar la flexibilidad metabólica.
✔️ Incorporar trabajos de resistencia para aumentar la densidad mitocondrial y mejorar la eficiencia en la producción de energía.

Puedes profundizar más sobre el ejercicio y el entrenamiento en los siguientes artículos:

Valorar el descanso y el control del estrés

Además de la nutrición y el ejercicio, el sueño y la gestión del estrés son factores determinantes en la flexibilidad metabólica. La falta de descanso y un alto nivel de estrés afectan la homeostasis energética y promueven la resistencia a la insulina.

  • Optimizar el sueño: Un descanso inadecuado reduce la capacidad del cuerpo para alternar entre sustratos energéticos, promoviendo una mayor dependencia de los carbohidratos y reduciendo la oxidación de grasas.
  • Reducción del estrés: El cortisol elevado favorece la resistencia a la insulina y la acumulación de grasa visceral, afectando negativamente la flexibilidad metabólica.

Estrategias como la meditación y control de la respiración, empleando el diafragma, pueden ser útiles para reducir sus efectos. Puedes leer más sobre esto en:

 

Conclusiones

  • La flexibilidad metabólica es clave para la salud y el rendimiento deportivo. La capacidad del cuerpo para alternar entre carbohidratos y grasas como fuente de energía es esencial para optimizar el metabolismo, mejorar la composición corporal y prevenir enfermedades metabólicas.
  • Un metabolismo flexible maximiza el uso de la energía disponible. Al desarrollar una buena flexibilidad metabólica, el cuerpo puede utilizar eficientemente grasas en reposo y durante el ejercicio moderado, reservando el glucógeno para esfuerzos de mayor intensidad.
  • Existen estrategias para mejorar la flexibilidad metabólica. El ayuno intermitente, el ciclado de carbohidratos y el entrenamiento en ayunas son herramientas eficaces para optimizar la capacidad del organismo de cambiar entre sustratos energéticos de forma eficiente.
  • El equilibrio es clave: no se trata de eliminar ningún sustrato. Tanto los carbohidratos como las grasas tienen su función en el metabolismo energético. Un enfoque equilibrado y adaptado a cada individuo es esencial para maximizar los beneficios sin comprometer el rendimiento.
  • La oxidación de grasas no equivale a pérdida de peso. Aunque aumentar la capacidad de utilizar grasas como combustible es beneficioso para la salud y el rendimiento, la pérdida de peso solo ocurre en presencia de un déficit calórico.
  • No hay resultados instantáneos: la flexibilidad metabólica se construye con el tiempo. Optimizar el metabolismo requiere una combinación de alimentación adecuada, ejercicio estratégico y hábitos de vida saludables. No es un proceso inmediato, pero con la práctica sostenida, los beneficios en energía, rendimiento y bienestar general son significativos.

Referencias

Burke, L.M. 2021. Ketogenic low-CHO, high-fat diet: the future of elite endurance sport?. J Physiol, 599: 819-843. https://doi.org/10.1113/JP278928

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