Efectos de las hormonas sexuales en la utilización de sustratos en el metabolismo (Parte I: metabolismo de los carbohidratos)

Sims ST, Kerksick CM, Smith-Ryan AE, Janse de Jonge XAK, Hirsch KR, Arent SM, Hewlings SJ, Kleiner SM, Bustillo E, Tartar JL, Starratt VG, Kreider RB, Greenwalt C, Rentería LI, Ormsbee MJ, VanDusseldorp TA, Campbell BI, Kalman DS, Antonio J. International society of sports nutrition position stand: nutritional concerns of the female athlete. J Int Soc Sports Nutr. 2023 Dec;20(1):2204066. doi: 10.1080/15502783.2023.2204066. PMID: 37221858; PMCID: PMC10210857.

Existe evidencia sólida que demuestra las funciones importantes que tienen los estrógenos y la progesterona en la regulación del metabolismo de los sustratos. Específicamente, el 17β-estradiol, un tipo de estrógeno, promueve la lipólisis y aumenta la disponibilidad de ácidos grasos, al tiempo que disminuye la tasa de gluconeogénesis, preservando el glucógeno muscular y hepático. Aunque el 17β-estradiol reduce la viscosidad de la membrana mitocondrial (lo que crea una bicapa lipídica más fluida y facilita el movimiento y la función de las proteínas de membrana), se demostró que el músculo esquelético femenino tiene una mayor abundancia del transportador de ácidos grasos CD36, una diferencia sexual que resulta en una mayor translocación de la proteína CD36 en la membrana durante la contracción muscular, lo que ayuda a explicar las tasas más altas de metabolismo de lípidos que ocurren en las mujeres en comparación con los hombres durante el ejercicio. Además, estas acciones son independientes de las influencias hormonales y promueven aún más el ahorro de carbohidratos y una mayor oxidación de lípidos durante el ejercicio.

La progesterona disminuye la sensibilidad de la captación mediada por IGF-1 de la glucosa en el músculo esquelético, pero aumenta la translocación de GLUT-4 y GLUT-1 para mejorar el almacenamiento de glucógeno en el tejido endometrial para el soporte embrionario. La progesterona también parece acentuar las acciones de ahorro de carbohidratos del estrógeno al disminuir la glucogenólisis hepática. Además, la progesterona ejerce influencia sobre el metabolismo de las proteínas, específicamente durante la fase lútea, que corresponde con los aumentos previamente observados en la oxidación de proteínas en reposo y durante el ejercicio en este momento del ciclo menstrual. Este aumento se atribuye a una mayor concentración de progesterona. La acción principal de la progesterona es aumentar la tasa neta de catabolismo de proteínas mediante el aumento de la utilización de aminoácidos libres en el plasma por parte del hígado, reduciendo así las concentraciones de aminoácidos libres en el plasma y aumentando la excreción total de nitrógeno urinario (sin aminoaciduria) debido al aumento de la biosíntesis de proteínas del revestimiento endometrial.

Debido a los efectos hormonales mencionados anteriormente, la investigación ha demostrado que las diferencias sexuales y los perfiles hormonales (por ejemplo, fase del ciclo menstrual, uso de anticonceptivos hormonales) influyen en la cinética de la glucosa y el equilibrio neto de proteínas, lo cual puede afectar la capacidad y/o el rendimiento en el ejercicio en atletas femeninas eumenorreicas. Para las mujeres eumenorreicas, la investigación ha demostrado una menor tasa de aparición y desaparición de glucosa, así como una menor utilización total de glucógeno en la fase lútea en comparación con la fase folicular, cuando las demandas energéticas del ejercicio son lo suficientemente altas como para ejercer presión sobre la producción endógena de glucosa (>50% VO2max).

Diferencias relacionadas con el sexo en el metabolismo de los carbohidratos

En cuanto al metabolismo de carbohidratos, se ha observado que las mujeres eumenorreicas oxidan proporcionalmente menos carbohidratos, más lípidos y menos leucina en comparación con los hombres tanto en reposo como durante el ejercicio de intensidades y duraciones bajas a moderadamente altas. La mayor oxidación de lípidos en las mujeres durante el ejercicio submáximo parece provenir del tejido adiposo, mientras que la principal fuente de utilización aumentada de ácidos grasos en reposo proviene del músculo esquelético. Este dimorfismo sexual es evidente después de cambios adaptativos generales en el entrenamiento de resistencia aeróbica (disminución en la utilización de carbohidratos musculares y aumento en la oxidación de lípidos). En este sentido, las mujeres utilizan más lípidos en comparación con los hombres, y esto se debe en gran medida a influencias hormonales específicas del sexo y adaptaciones epigenéticas al ejercicio de resistencia aeróbica. Además, en respuesta al ejercicio, las mujeres mantienen el mismo nivel de glucemia que los hombres, a pesar de tener un flujo de glucosa menor, lo que indica que las mujeres aumentan la eliminación de glucosa en menor medida que los hombres.

Las hormonas ováricas exógenas parecen ejercer mayores efectos en el flujo de glucosa durante el ejercicio que las hormonas endógenas, ya que se pueden observar disminuciones en las tasas de aparición y desaparición de glucosa en mujeres que utilizan anticonceptivos orales combinados (AOC) en comparación con antes de usar AOC. Los hallazgos de estudios que investigan el uso de AOC y la utilización de sustratos probablemente variarán debido al uso de diferentes tipos de agentes AOC, monofásicos vs. trifásicos, y diferentes formulaciones de AOC. La evidencia muestra que los AOC con concentraciones más altas de hormonas pueden disminuir la tolerancia a la glucosa, lo que a su vez aumenta la resistencia a la insulina en mujeres adultas premenopáusicas. Además, se ha observado un aumento en los niveles de proteína C-reactiva, a través de pruebas de tolerancia a la glucosa en atletas femeninas olímpicas que usan AOC, lo que indica una respuesta inflamatoria aumentada, con un estrés oxidativo significativamente mayor en las atletas femeninas que usan AOC en comparación con sus contrapartes no usuarias de AOC, independientemente de los hábitos de estilo de vida.

El glucógeno muscular en reposo en atletas femeninas eumenorreicas puede verse reducido durante la fase folicular, y se ha demostrado que la carga de carbohidratos (8,4-9,0 g/kg de peso corporal/día) aumenta la concentración de glucógeno muscular en reposo en la fase media del ciclo menstrual. En contraste, la carga de carbohidratos utilizando un patrón similar y una cantidad similar de ingesta de carbohidratos durante la fase media lútea no logró cambiar las concentraciones de glucógeno muscular en reposo o solo documentó un aumento modesto en comparación con lo que generalmente se informa para atletas masculinos o atletas femeninas durante la fase folicular. Se considera que la mayor presencia de progesterona en la fase media lútea promueve el transporte de glucosa al hígado, así como la translocación de GLUT-4 y GLUT-1 para mejorar el almacenamiento de glucógeno en el tejido endometrial en apoyo al embrión. Como resultado, la supercompensación de glucógeno en el músculo esquelético y el tejido hepático puede ser más difícil de lograr en la fase media lútea sin niveles diarios de carbohidratos rutinarios más altos debido a cambios en la sensibilidad a la insulina y disminución de la sensibilidad de la captación de glucosa mediada por IGF-1. Aunque el nivel más bajo de almacenamiento de glucógeno muscular en la fase folicular del ciclo menstrual parece superarse con la carga de carbohidratos, las mayores concentraciones de glucógeno intramuscular no se tradujeron en una mejora en el rendimiento de la prueba de tiempo.

El impacto de la carga de carbohidratos en el contenido de glucógeno muscular de las usuarias de AOC es aún menos claro. En este momento, se desconoce qué efecto puede tener la carga de carbohidratos en la concentración de glucógeno muscular en atletas femeninas que toman AOC con diferentes concentraciones de etinilestradiol y generaciones de progestágenos. Se necesita más investigación para abordar estas consideraciones.

Lograr las altas ingestas de carbohidratos (≥8 g/kg de peso corporal/día) comúnmente recomendadas para la carga de carbohidratos puede ser difícil para las mujeres cuya ingesta energética habitual es inferior a 2000 kcal/día, ya que esta dosis equivale a ingerir más del 70-90% del total de energía como carbohidratos para una mujer de 60 kg. Por lo tanto, en vista de los efectos de las hormonas ováricas en la cinética de la glucosa y para asegurar que se cumpla con la disponibilidad adecuada de carbohidratos, se recomienda que todas las mujeres sigan la recomendación de consumir una comida o refrigerio antes del ejercicio que contenga carbohidratos tres a cuatro horas antes de comenzar el ejercicio de resistencia aeróbica. Esta recomendación es especialmente prudente durante las semanas de píldoras activas en usuarias de AOC y durante la fase lútea del ciclo menstrual de mujeres eumenorreicas, donde hay un mayor efecto de la supresión hormonal del sexo en la producción de gluconeogénesis durante el ejercicio.

Recomendaciones clave:

  • Durante todo el ciclo menstrual, pero especialmente durante la fase folicular (almacenamiento reducido de glucógeno) y en momentos de escenarios competitivos o de entrenamiento donde la disponibilidad absoluta de glucógeno puede limitar el rendimiento, las mujeres eumenorreicas deben prestar especial atención a consumir suficiente energía, centrándose principalmente en consumir suficientes carbohidratos para apoyar la salud general, así como la duración, intensidad y factores ambientales (calor, frío, altitud) del rendimiento.
  • Las mujeres que usan anticonceptivos orales combinados (AOC) también deben asegurarse de tener disponibilidad adecuada de carbohidratos en todas las fases del ciclo de píldoras activas para atenuar el estrés oxidativo relacionado con las hormonas exógenas.

Diferencias asociadas al sexo en el metabolismo de los carbohidratos durante el ejercicio

Existen diferencias mediadas por el sexo en el metabolismo de los carbohidratos durante el ejercicio. Está ampliamente documentado que la disponibilidad de carbohidratos durante el ejercicio es ergogénica, ya que la alimentación con CHO puede ayudar a mantener la glucosa plasmática y prevenir la hipoglucemia, preservar el glucógeno hepático y retrasar el agotamiento del glucógeno muscular. Sin embargo, en las mujeres, los efectos metabólicos del estrógeno y del músculo reducen directamente la utilización de carbohidratos debido a un marcado efecto de preservación del glucógeno hepático y al almacenamiento mediado por la insulina, desviando indirectamente la utilización de sustratos hacia los lípidos durante el ejercicio de baja a moderada intensidad. Además, las mujeres muestran una mayor sensibilidad a los efectos lipolíticos de las catecolaminas, lo que se cree que se debe a una regulación al alza mediada por el ejercicio de los receptores β1 (estimulantes de la lipólisis) en comparación con los hombres. Las recomendaciones para la ingesta de carbohidratos durante el ejercicio dependen de la duración del ejercicio, la intensidad absoluta, las condiciones ambientales (calor, humedad, altitud) y la tolerancia gastrointestinal. Sin embargo, estas pautas se han establecido principalmente a partir de datos en hombres y se han generalizado a las mujeres, reconociendo que se necesita más investigación centrada en las mujeres. Según la limitada investigación realizada en mujeres, existen varias consideraciones para mejorar la disponibilidad global de carbohidratos en las atletas femeninas para el entrenamiento, el rendimiento y la recuperación. En primer lugar, una dieta rica en carbohidratos (≥60% de la ingesta diaria de energía) junto con la ingesta de carbohidratos exógenos durante el ejercicio ha demostrado aumentar el porcentaje de energía total proveniente de la oxidación de CHO en las mujeres, con un efecto aún mayor que en los hombres. Este aumento no se atribuyó a un mayor porcentaje de oxidación de carbohidratos exógenos, sino que se atribuyó a una disminución menor en la oxidación endógena de CHO en mujeres eumenorreicas durante el ejercicio. Las mujeres que usan AOC demuestran una dependencia ligeramente menor de la oxidación de carbohidratos exógenos en comparación con las mujeres que no usan AOC. En segundo lugar, las mujeres presentan un vaciamiento gástrico más lento y una motilidad intestinal más lenta, así como una mayor incidencia de gastroparesia inducida por el ejercicio en comparación con los hombres. Se informa que las mujeres eumenorreicas experimentan una mayor molestia gastrointestinal en las etapas tempranas del ciclo menstrual y en las etapas tardías del ciclo lúteo en comparación con otras fases del ciclo. En tercer lugar, la ingesta de carbohidratos durante el ejercicio debe ajustarse según las características del evento. Durante deportes de alta intensidad sostenida que duran aproximadamente una hora, pequeñas cantidades de carbohidratos antes del ejercicio (~30 g) mejoran el rendimiento. Aunque se ha demostrado que el enjuague bucal con carbohidratos tiene efectos ergogénicos en los hombres, lo mismo no parece ser cierto para las atletas femeninas entrenadas, ya sea en ejercicios de alta intensidad y corta duración o en ejercicios de resistencia. Al igual que se ha observado en estudios con hombres, también existen evidencias en mujeres que respaldan tasas de ingestión de CHO de 30-60 g/h como objetivo adecuado para deportes de mayor duración (≥60 min). Sin embargo, no se ha establecido si mezclas de carbohidratos transportables múltiples en dosis altas (hasta 90 g/h) mejoran las tasas máximas de oxidación exógena en mujeres. Durante la fase folicular en mujeres entrenadas en resistencia aeróbica, se observó la mayor oxidación exógena de CHO y el menor gasto endógeno de CHO cuando se ingirieron 60 g/h de CHO, sin mayores aumentos cuando la tasa se incrementó a 90 g/h. Por último, la provisión de una bebida de CHO-electrolitos durante el ejercicio de resistencia aeróbica en condiciones de calor atenúa los trastornos inmunológicos en comparación con una bebida placebo, especialmente en la fase lútea del ciclo menstrual. Además, las tasas de catabolismo de aminoácidos parecen reducirse cuando se proporciona suplementación de CHO durante el ejercicio.

Recomendaciones clave:

  • Dado la limitada información disponible, las atletas femeninas deben realizar un seguimiento de su ciclo menstrual/estado hormonal para identificar cualquier momento de aumento de problemas gastrointestinales a lo largo del ciclo y determinar si los umbrales de dosis de carbohidratos hacia los límites superiores de la ingesta de CHO (>60 g/h) afectan la tolerancia gastrointestinal.
  • Una recomendación realista para comenzar es ingerir CHO a una tasa de 30-60 g/h durante el ejercicio para contrarrestar los efectos del ciclo menstrual en la cinética de la glucosa/metabolismo del ejercicio. Esto también limitará posibles molestias gastrointestinales, trastornos inmunológicos y catabolismo de proteínas.
  • El principal factor que limita la oxidación máxima de CHO exógenos es la absorción intestinal. Además, se deben considerar las limitaciones hepáticas que pueden influir en la liberación de CHO a la circulación sistémica, las demandas energéticas del ejercicio, la salud intestinal y la tolerancia a la ingesta de carbohidratos al desarrollar un régimen de ingestión de carbohidratos.

Diferencias asociadas al sexo en el metabolismo de los carbohidratos después del ejercicio

En la fase aguda de recuperación después del ejercicio, las mujeres eumenorreicas tienen una mayor capacidad para mantener la glucemia después de un ejercicio prolongado en comparación con los hombres, independientemente de la fase del ciclo menstrual. Esto se debe principalmente a una disminución más inmediata del flujo de glucosa al final del ejercicio en las mujeres, mientras que los hombres requieren más tiempo para restablecer la homeostasis basal de la glucosa. Las mujeres también muestran una mayor capacidad de oxidación de lípidos y recuperan el control sobre la glucemia y el flujo de glucosa más rápidamente durante la recuperación en comparación con los hombres, en tareas de ejercicio de intensidad relativa similar y la misma duración. Además, las perturbaciones metabólicas del ejercicio aún son evidentes 21 horas después de 60-90 minutos de ejercicio de baja a moderada intensidad en los hombres, pero ya no son aparentes después de 3 horas en las mujeres.

Hasta donde se sabe, se han realizado investigaciones limitadas sobre el efecto de la fase del ciclo menstrual o los anticonceptivos hormonales en la resíntesis de glucógeno muscular, y ninguna en poblaciones peri- y postmenopáusicas. A partir de esta evidencia limitada, la reposición de glucógeno muscular se reduce en la fase folicular en comparación con la fase lútea en mujeres eumenorreicas moderadamente entrenadas, lo que sugiere una influencia de las hormonas ováricas en la resíntesis de glucógeno muscular. En comparación con los hombres, la resíntesis de glucógeno muscular durante la fase folicular del ciclo menstrual ocurre a tasas similares después de consumir 1.2 g/kg de carbohidratos en el período de recuperación aguda después del ejercicio que agota el glucógeno. Además, la suplementación posterior al ejercicio (1.2 g/kg de carbohidratos, 0.1 g/kg de proteína y 0.02 g/kg de grasa), después de cuatro sesiones de entrenamiento durante una semana en la fase folicular, mejoró el tiempo hasta el agotamiento durante el ciclismo de resistencia al 75% de VO2pico. Los atletas peri- y postmenopáusicas deben adherirse a la misma recomendación, ya que los efectos de las hormonas ováricas son leves en comparación con las diferencias en la glucemia después del ejercicio. Además, debido al aumento de la resistencia a la insulina asociada con la perimenopausia y la postmenopausia, los atletas en esta etapa de la vida deben aprovechar la primera fase de síntesis de glucógeno no dependiente de la insulina, que dura de 30 a 40 minutos si la depleción de glucógeno es sustancial. En este sentido, se deben tener en cuenta las recomendaciones sobre el momento de los nutrientes, así como otras estrategias para maximizar la recuperación de glucógeno.

Recomendaciones clave:

  • La reposición de las reservas endógenas de glucógeno después de sesiones de alto volumen y/o múltiples sesiones en un período de 24 horas es de suma importancia para optimizar el rendimiento.
  • Con los datos limitados disponibles, recomendamos que las atletas femeninas se centren en el consumo rápido de al menos 1.2 g/kg de carbohidratos después de un ejercicio prolongado para restablecer el glucógeno muscular gastado.
  • Las mujeres en etapa peri y postmenopáusica deben centrarse en el consumo rápido de carbohidratos según lo mencionado anteriormente, prestando especial atención al momento de los nutrientes para maximizar la recuperación de glucógeno.

Acceso libre al artículo completo en: https://www.fisiologiadelejercicio.com/wp-content/uploads/2023/06/nutritional-concerns-of-the-female-athlete-1.pdf

 

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