Mucho se habla del papel de las mitocondrias en el ejercicio, y desde nuestro blog vamos a dar unas pinceladas para explicar brevemente este interesante tema.
¿Qué son las mitocondrias?
Son una parte esencial de las células, localizadas en el citoplasma (líquido que rellena las células) de las mismas. Son pequeñas unidades que desempeñan a cabo funciones muy importantes para el desarrollo celular. Su número depende del tipo de célula, según su demanda energética.
Son imprescindibles en la respiración celular mediante el uso de oxígeno (ciclo de Krebs) y en la producción de energía química (formación de ATP, fosforilación oxidativa) necesaria para que la célula lleve a cabo sus reacciones bioquímicas. Por lo tanto las mitocondrias generan la mayor parte de la energía química necesaria para activar las reacciones bioquímicas de la célula. La energía química producida por las mitocondrias se almacena en una molécula energizada llamada trifosfato de adenosina (ATP).
¿Cuál es el papel de las mitocondrias en el ejercicio?
Sabemos que cuando incrementamos nuestra intensidad de ejercicio, estamos aumentando la tasa de contracción muscular y, por ende, estamos necesitando una mayor fuente de energía para que nuestro músculo trabaje con una adecuada contracción y relajación de sus fibras (puentes de actina-miosina).
Algunos tipos de células tienen diferentes cantidades de mitocondrias porque necesitan más energía. Así, por ejemplo, el músculo tiene una gran cantidad de mitocondrias, al igual que el hígado, el riñón, y en cierta medida, el cerebro, que se mantiene de la energía producida por esas mitocondrias.
Aquí es donde la mitocondria tiene un rol esencial, ya que es la estación generadora de energía de la célula muscular (miocito). Las mitocondrias, que como hemos dicho, están en el citoplasma de la célula, en concreto, en el retículo dentro de los espacios subsarcolémico y miofibrilar interno, pueden satisfacer con precisión las necesidades energéticas de los miocitos, siempre que el suministro de oxígeno sea adecuado y sostenido.
La realización de un ejercicio aeróbico habitual, rutinario, constante, es muy importante tal y como se está demostrando en múltiples estudios, y la base de ello es que con este tipo de actividad estamos preservando una adecuada funcionalidad mitocondrial, una mejor bioenergética muscular y por consiguiente una mejor salud cardiovascular, atenuando la sarcopenia (pérdida de masa, fuerza y funcionamiento de los músculos) relacionada con la edad.
Cuando las mitocondrias funcionan adecuadamente, las demandas de energía que precisan las células y los miocitos, estarán satisfechas. Evidentemente, las mitocondrias envejecen, pero la función mitocondrial en la célula se mantiene mediante un equilibrio de biogénesis (formación de novo) y fusión, así como fisión y mitofagia.. Cuando las mitocondrias son defectuosas, pueden fusionarse con otra mitocondria, preservar la región funcional y eliminar la que está dañada o defectuosa. Alternativamente, las mitocondrias pueden fisionarse y dividirse en dos orgánulos independientes que posteriormente pueden ser eliminados por la maquinaria celular dedicada a la eliminación de orgánulos. La mitofagia es un proceso mediante el cual la célula identifica una mitocondria disfuncional o poco funcional para su destrucción y eliminación, lo que finalmente requiere la fusión con un lisosoma .
En circunstancias ideales, estos procesos se mantienen en equilibrio para mantener un grupo mitocondrial integrado, con un adecuado consumo y producción de energía. Un mal funcionamiento de estos procesos, de un deterioro del recambio mitocondrial y de la mitofagia se asocian con aterosclerosis, miocardiopatía, hipertrofia cardíaca y daño por reperfusión, posiblemente debido a la alteración de la producción de ATP y al aumento de la producción de radicales libres (ROS). En un estudio, los pacientes con enfermedad coronaria participaron en un régimen de entrenamiento físico durante 8 meses y su capacidad antioxidante total aumentó hasta en un 137 %.
Envejecimiento e inactividad física
El envejecimiento y la inactividad física modifican el equilibrio de la reserva mitocondrial hacia la fisión y la mitofagia, lo que provoca sarcopenia y reduce la capacidad de respuesta de los tejidos a las demandas de energía.
Por ello es importante saber que el ejercicio físico tiene efectos muy positivos sobre las mitocondrias, ya que:
- Aumenta el número de mitocondrias en los miocitos y mejora el transporte de electrones y la fosforilación oxidativa.
- Contribuye a una menor producción de ROS y, en consecuencia, niveles más bajos de estrés oxidativo.
- Aumenta la mitofagia, lo que se correlaciona con una mayor biogénesis mitocondrial y un mejor rendimiento muscular.
- Ayuda a mantener la fuerza motora funcional y la masa muscular.
- Ayuda a los miocitos a mantener la capacidad para la biosíntesis de ATP y garantizar que su reserva mitocondrial sea óptimamente funcional.
Así pues, hay que seguir insistiendo en las bonanzas del ejercicio físico, de gran beneficio sobre todo a nivel del generador de energía, es decir, nuestras mitocondrias.
Referencia
Franklin BA, Eijsvogels TMH, Pandey A, Quindry J, Toth PP.
Physical activity, cardiorespiratory fitness, and cardiovascular health: A clinical practice statement of the American Society for Preventive Cardiology Part I: Bioenergetics, contemporary physical activity recommendations, benefits, risks, extreme exercise regimens, potential maladaptations.
American Journal of Preventive Cardiology. Volume 12, December 2022, 100424