Estos
procesos metabólicos asociados al ejercicio son posibles gracias a la
participación de un eficiente sistema que integra los impulsos nerviosos con la
respuesta hormonal.
Al
individuo no diabético, la práctica de
ejercicio físico origina una estimulación nerviosa, de tipo adrenérgica, que
actúa sobre las células β del páncreas inhibiendo la producción de insulina.
Esta
reducción de los niveles de insulina no afecta a la captación celular de
glucosa, dado que el ejercicio favorece esta captación de igual forma que la
insulina. De esta manera, la disminución de los niveles de insulina circulantes
permite el incremento de la producción hepática de glucosa mediante la
activación de los procesos de glucogenólisis y gluconeogénesis hepática.
Otro fenómeno esencial es el de la estimulación de otra hormona pancreática, el glucagón. Esta hormona es producida por las células alfa pancreáticas y se conoce que aumenta sus niveles de forma espectacular cuando los niveles de insulina en sangre decrecen.
Otro fenómeno esencial es el de la estimulación de otra hormona pancreática, el glucagón. Esta hormona es producida por las células alfa pancreáticas y se conoce que aumenta sus niveles de forma espectacular cuando los niveles de insulina en sangre decrecen.
El
glucagón actúa directamente sobre las vías metabólicas encargadas de la
producción hepática de glucosa, es decir, de la glucogenólisis y de la
gluconeogénesis.
A estos
efectos hay que añadir el de otro grupo de hormonas llamadas de
contrarregulació, como son catecolaminas, cortisol y hormona de crecimiento las
cuales también actúan sobre el hígado dando lugar al incremento de la
producción de glucosa.
LA
RESPUESTA METABÓLICA AL EJERCICIO
En la
regulación glucémica a lo largo del ejercicio físico, uno de los factores más
determinantes es la cantidad de insulina circulante en el momento en que se
realiza el ejercicio físico.
Si el
ejercicio se realiza bajo una correcta dosificación de insulina, el resultado
sería similar al de la persona no diabética. En estas condiciones, y cuando el
ejercicio es moderado, la cantidad de glucosa producida por el organismo sería
igual a la cantidad de glucosa consumida por la actividad muscular. Por otro lado, se debe evitar la práctica de ejercicio físico en situaciones de
déficit importante de insulina, ya que en esta situación, la respuesta al
ejercicio puede producir una grave descompensación hiperglucémica con cetosis.
La
falta de insulina induce el incremento de la producción hepática de glucosa, la
disminución de la utilización periférica de glucosa y una lipólisis acelerada,
que daría lugar a un incremento marcado de la glucemia y de la producción de
ácidos grasos libres.
A la
persona sin diabetes, la actividad muscular es un importante estímulo para
producir una disminución fisiológica de la producción de insulina. En cambio,
la persona con diabetes debe imitar este fenómeno corrigiendo conscientemente
su dosis de insulina previa a la práctica de ejercicio físico. Un exceso de insulina, además de disminuir los niveles de glucemia, bloquearía
la producción hepática de glucosa incrementando así el riesgo de padecer
episodios de hipoglucèmia, especialmente los de carácter grave.
Por este motivo es importante disminuir las dosis de insulina previas a la
práctica de ejercicio físico y, en los casos de ejercicio de larga duración y
moderada-alta intensidad, incrementar también la ingesta de hidratos de
carbono.
Además, es conocido que el ejercicio incrementa el consumo de glucosa, de forma independiente a efectos de la insulina. Este efecto se puede mantener incluso 12-16 horas después de finalizar la actividad y por lo tanto, se debe tener especial cuidado en prevenir las hipoglucemias, no sólo a lo largo de la práctica de ejercicio sino también a las horas posteriors. No se debe olvidar que son especialmente frecuentes las hipoglucemias nocturnas, especialmente cuando se realizan ejercicios de larga duración y moderada o alta intensidad y cuando el ejercicio se practica a lo largo de la tarde o noche.
Además, es conocido que el ejercicio incrementa el consumo de glucosa, de forma independiente a efectos de la insulina. Este efecto se puede mantener incluso 12-16 horas después de finalizar la actividad y por lo tanto, se debe tener especial cuidado en prevenir las hipoglucemias, no sólo a lo largo de la práctica de ejercicio sino también a las horas posteriors. No se debe olvidar que son especialmente frecuentes las hipoglucemias nocturnas, especialmente cuando se realizan ejercicios de larga duración y moderada o alta intensidad y cuando el ejercicio se practica a lo largo de la tarde o noche.
Por otro lado, algunos tipos de ejercicio, practicados a muy alta intensidad, u
otros que implican una importante producción de estrés (como por ejemplo, las
competiciones deportivas) pueden dar lugar a una mayor producción de hormonas
contrarreguladores y, en consecuencia, un cierto incremento de la producción
hepática de glucosa.
EFECTO DEL EJERCICIO SOBRE LA CAPTACIÓN MUSCULAR DE GLUCOSA
De la
misma manera que la insulina, el ejercicio físico facilita la entrada de
glucosa al interior de las células musculares gracias a la captación de glucosa
de la circulación mediante la proteína transportadora GLUT416. El trabajo
muscular induce la translocación de los GLUT4 desde el interior celular hasta
la membrana plasmática. En este sentido, las señales inducidas por la actividad
física son diferentes a las producidas por la insulina ya que, entre otros, a
la contracción muscular no participa la IRS-1 ni la fosfatidilinositol 3-kinasa
sino que se implica especialmente la AMP -kinasa (AMPK).
La caracterización molecular de los transportadores de glucosa GLUT-4, el cual se expresa específicamente en células del tejido muscular y adiposo, ha aportado más información sobre los mecanismos de captación de glucosa por ejercicio. La translocación del GLUT4 hasta la membrana celular es uno de los principales mecanismos de transporte de glucosa en el músculo y puede ser estimulado tanto por la insulina como por el ejercicio.
La caracterización molecular de los transportadores de glucosa GLUT-4, el cual se expresa específicamente en células del tejido muscular y adiposo, ha aportado más información sobre los mecanismos de captación de glucosa por ejercicio. La translocación del GLUT4 hasta la membrana celular es uno de los principales mecanismos de transporte de glucosa en el músculo y puede ser estimulado tanto por la insulina como por el ejercicio.
Aún no
se bien conocida la función de otro tipo de transportador muscular, el GLUT-1,
así como el papel de ciertas enzimas como la hexoquinasa y la
glucógeno-sintasa, lo que hace considerar la complejidad del sistema de
transporte de glucosa en las células musculares. El AMPK18 se convierte así en
una importante reguladora de gran número de procesos metabólicos que suceden en
respuesta al ejercicio físico.