Así es como los músculos regulan el consumo de oxígeno

Así es como los músculos regulan su consumo de oxígeno

Cuando haces ejercicio, tu frecuencia respiratoria aumenta. Esto es así independientemente del modo de entrenamiento. Claramente, un cuerpo activo necesita más oxígeno que un cuerpo en reposo. La razón de esto radica en los procesos químicos complejos en los músculos y el torrente sanguíneo.

Tu cuerpo necesita oxígeno en todo momento. El oxígeno y la glucosa son los componentes básicos de energía de tu cuerpo. Les exige hacer que tu corazón bombee sangre. Inhalando y exhalando, los pulmones permiten que todos los demás órganos y células funcionen. Cada una de estas actividades consume energía que debe reemplazarse en parte por más oxígeno.

Cuando haces ejercicio, tus músculos se mueven más vigorosamente que cuando estás en reposo. La tasa metabólica aumenta. Necesitan más energía, por lo que producen más de la molécula de energía química llamada ATP. Necesitas oxígeno para producir ATP, por lo que cuanto más ATP produces, más oxígeno necesitará tu cuerpo.

El oxígeno llega a los músculos y otras partes del cuerpo por medio del torrente sanguíneo. El oxígeno se disuelve en el plasma, donde la mayor parte (alrededor del 98,5 por ciento, según la información de Eastern Kentucky University) se adhiere a las moléculas de hemoglobina. Mientras descansas, solo entre el 20 y el 25 por ciento de las moléculas de hemoglobina entregan su oxígeno a los tejidos. Una gran cantidad de oxígeno permanece en el torrente sanguíneo en reserva.

A medida que comienzas a hacer ejercicio, consumes estas reservas y la saturación de oxígeno-hemoglobina en el torrente sanguíneo disminuye bruscamente. Necesitas tomar más oxígeno para compensar esta pérdida y satisfacer la mayor necesidad de oxígeno de tu cuerpo.

Cómo regulan los músculos su consumo de oxígeno

Un nuevo estudio realizado por investigadores del Instituto Karolinska en Suecia muestra que una enzima llamada FIH determina cómo los músculos consumen oxígeno. Sin la enzima, la necesidad de oxígeno aumenta durante el ejercicio físico. El estudio se ha publicado recientemente en la revista científica Cell Metabolism.

Cuando haces ejercicio, tus músculos consumen oxígeno para producir energía, hasta que el nivel de oxígeno cae por debajo de un umbral concerto. Posteriormente, la energía se genera por el proceso del metabolismo anaeróbico, que no requiere oxígeno. Sin embargo, esto conduce a la producción de ácido láctico y finalmente a  agotamiento y  calambres. En este nuevo estudio, los investigadores demuestran que la enzima FIH (Factor Inhibiting HIF) es la clave de cómo ocurre este cambio.

“Descubrimos que los músculos regulan el consumo de oxígeno de una manera muy precisa utilizando la enzima sensible al oxígeno FIH”, dice el investigador principal, el profesor Randall Johnson, del Departamento de Biología Celular y Molecular del Instituto Karolinska. “La enzima se asegura de que los músculos puedan usar un metabolismo más eficaz basado en oxígeno durante el mayor tiempo posible y luego promueve una transición muy rápida al metabolismo anaeróbico”.

Utilizando ratones en los que se bloqueó la producción de la enzima, los investigadores encontraron que los ratones que carecen de FIH en sus músculos requieren más oxígeno de lo normal al hacer ejercicio.

“Pudimos demostrar que sin FIH, los músculos usan mucho más oxígeno de lo que es el caso”, dice el profesor Johnson. “Esto podría ser de gran importancia para los atletas de élite, quienes, según un estudio anterior nuestro, tienen niveles extraordinariamente altos de FIH muscular”.

La enzima FIH fue descubierta hace más de diez años, pero hasta ahora nadie ha entendido su función exacta. La enzima FIH se encuentra en todas las células y tejidos del cuerpo, pero es de 50 a 100 veces más abundante en los músculos que en cualquier otra parte del cuerpo. Los hallazgos ahora pueden abrir el camino a nuevas formas de medicación que afectan el metabolismo.

“Nadie ha tenido en cuenta la idea de desarrollar un medicamento que afecte a FIH antes, pero creo que nuestro estudio llevará a un mayor examen de esa posibilidad”, dice el profesor Johnson. “Aquí puedes afectar el metabolismo en sí mismo, tal vez principalmente en los músculos, pero posiblemente también en otras partes del cuerpo. Esto puede ser importante en otros contextos, como la diabetes y la obesidad”.

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