El papel de las proteínas como fuente de energía durante el ejercicio ha sido debatido durante siglos. Aunque Justus von Liebig, en 1842, consideraba que la proteína era el único nutriente responsable tanto de la estructura corporal como del suministro de energía, esta teoría fue rápidamente refutada. A lo largo del tiempo, investigaciones utilizando calorimetría indirecta, excreción de nitrógeno e isótopos estables han permitido cuantificar el uso de carbohidratos y grasas como sustratos energéticos durante el ejercicio, mientras que el metabolismo proteico ha recibido menos atención.
En reposo, la oxidación de proteínas es baja (≈0,81 mg·kg⁻¹·min⁻¹), y las proteínas representan entre el 10-20% de la ingesta energética diaria. Sin embargo, durante el ejercicio de resistencia, aumentan los requerimientos proteicos y se ha observado que la suplementación con proteínas post-ejercicio mejora la recuperación del rendimiento, lo que sugiere que hubo una mayor oxidación proteica durante el esfuerzo.
A diferencia de carbohidratos y grasas, el cuerpo humano no almacena aminoácidos en grandes cantidades. Dado que las proteínas tienen funciones estructurales y metabólicas críticas, el uso de proteínas como sustrato energético podría tener consecuencias fisiológicas importantes, especialmente en el contexto del ejercicio de resistencia prolongado, donde los depósitos de glucógeno se agotan y se incrementa el uso de proteínas para compensar el déficit energético.
Diversos estudios indican que la intensidad del ejercicio modula la contribución de los diferentes sustratos energéticos. A mayor intensidad, mayor es la dependencia de los carbohidratos y menor la utilización de grasas. Se ha propuesto que, en contextos de baja disponibilidad de glucógeno, como en ejercicios prolongados o de alta intensidad, se incrementa la degradación de proteínas. A pesar de ello, no existe un consenso claro sobre cuánto contribuyen las proteínas a la energía durante el ejercicio, ni sobre cómo factores como la intensidad, duración o volumen del ejercicio afectan dicha contribución.
Estudiar el metabolismo proteico presenta múltiples desafíos técnicos y metodológicos. Las técnicas más utilizadas son la excreción de nitrógeno (en orina, sudor, heces), la oxidación de leucina mediante isótopos estables, y el método de aminoácidos indicadores. Cada una tiene limitaciones, como la baja resolución temporal de la excreción de nitrógeno o la dificultad para extrapolar el comportamiento de un solo aminoácido a todo el metabolismo proteico.
Dado que ningún metaanálisis había estimado previamente la oxidación proteica durante el ejercicio de resistencia, el objetivo de esta revisión sistemática fue cuantificar esa oxidación y analizar cómo influyen la intensidad, duración y volumen del ejercicio en dicho proceso.
El hallazgo principal de esta revisión es que el ejercicio de resistencia incrementa significativamente la oxidación de proteínas. En promedio, se oxidaron 1,02 ± 0,06 mg·kg⁻¹·min⁻¹ adicionales durante el ejercicio, más del doble que en reposo (0,81 ± 0,38 mg·kg⁻¹·min⁻¹). Sin embargo, a pesar de este aumento, la contribución energética total de las proteínas fue relativamente baja, solo un 3,28% del gasto energético total durante el ejercicio.
Este hallazgo confirma estudios anteriores que señalaban que las proteínas tienen un papel limitado pero significativo en la producción de energía durante el ejercicio. A pesar de su baja proporción relativa, el impacto de su oxidación es relevante desde una perspectiva fisiológica, nutricional y de recuperación.
Efecto de la intensidad del ejercicio
Uno de los hallazgos más consistentes del metaanálisis fue que la oxidación proteica aumenta con la intensidad del ejercicio. Esto sugiere que a medida que el ejercicio se vuelve más demandante, no solo aumentan la oxidación de carbohidratos y grasas, sino también la de proteínas. Sin embargo, la proporción relativa de energía derivada de proteínas no cambió con la intensidad, lo que indica que el aumento absoluto en su uso se acompaña de un incremento proporcional en el gasto energético total.
Este resultado es coherente con estudios en animales y humanos, en los que se ha observado que la actividad de enzimas clave en la oxidación de aminoácidos, como la deshidrogenasa de α-cetoácidos de cadena ramificada, se incrementa con la intensidad del ejercicio. Además, las vías metabólicas involucradas (como el ciclo de Krebs) requieren intermediarios que pueden derivarse del metabolismo de aminoácidos como la alanina.
Efecto de la duración del ejercicio
Sorprendentemente, la duración del ejercicio no tuvo efecto sobre la cantidad de proteínas oxidadas por unidad de tiempo ni sobre su contribución energética. Esto contrasta con la hipótesis de que el agotamiento progresivo del glucógeno inducido por ejercicios prolongados aumentaría el uso de proteínas como fuente alternativa de energía.
Una posible explicación es que en la mayoría de los estudios incluidos, los participantes iniciaron el ejercicio con niveles normales de glucógeno, y este se fue agotando progresivamente. En cambio, en estudios donde se manipulan previamente los niveles de glucógeno, la oxidación proteica sí aumenta significativamente cuando las reservas son bajas desde el inicio. También se observa este patrón en pacientes con enfermedad de McArdle, incapaces de usar glucógeno muscular, quienes presentan un mayor uso de aminoácidos durante el ejercicio.
Por tanto, el tiempo de depleción del glucógeno y el contexto energético de partida parecen ser más relevantes que la duración per se.
Efecto del volumen del ejercicio
Tampoco se observó un efecto del volumen del ejercicio (medido como consumo total de oxígeno) sobre la oxidación de proteínas. Este resultado era esperable, ya que el volumen se correlaciona fuertemente con la duración, que ya se había demostrado irrelevante. Estudios previos sí han encontrado que un balance energético negativo (ej. ejercicio sin reponer energía) incrementa la oxidación proteica, pero esto no fue analizado directamente en este metaanálisis.
Consecuencias nutricionales y recomendaciones
Los datos recopilados sugieren que la oxidación proteica diaria en personas activas es mayor que la estimada en individuos sedentarios, alcanzando ≈1,32 g·kg⁻¹·día⁻¹ durante días con ejercicio, frente a los ≈1,16 g·kg⁻¹·día⁻¹ en días sin ejercicio. Esto pone en duda la suficiencia de las recomendaciones generales de la OMS (0,83 g·kg⁻¹·día⁻¹), al menos para personas activas.
Coincidiendo con estudios previos, los autores sugieren que los atletas de resistencia podrían beneficiarse de ingestas entre 1,6 y 1,8 g·kg⁻¹·día⁻¹, especialmente si entrenan a intensidades moderadas-altas o realizan sesiones múltiples.
Efecto de la ingesta de carbohidratos
Una estrategia eficaz para reducir la oxidación de proteínas durante el ejercicio es la ingesta de carbohidratos antes y durante el esfuerzo. Esto ha demostrado reducir tanto la excreción de nitrógeno como la oxidación de leucina. Este efecto podría explicarse por una mayor disponibilidad energética y por la inhibición de enzimas clave en la degradación de aminoácidos.
No obstante, algunos estudios no observaron una disminución significativa en la oxidación proteica pese a mantener la glucosa plasmática, lo que sugiere que hay otros mecanismos en juego, como el balance energético general o la modulación enzimática.
Acceso libre al artículo original en: http://www.fisiologiadelejercicio.com/wp-content/uploads/2025/03/Effect-of-Exercise-Intensity-Duration-and-Volume-on.pdf
Referencia completa:
Clauss M, Jensen J. Effect of Exercise Intensity, Duration, and Volume on Protein Oxidation During Endurance Exercise in Humans: A Systematic Review With Meta-Analysis. Scand J Med Sci Sports. 2025 Apr;35(4):e70038. doi: 10.1111/sms.70038.
