La metabolómica se ha consolidado en las últimas dos décadas como una herramienta central para el estudio de los cambios fenotípicos inducidos por factores internos y externos, gracias a avances en espectrometría de masas, resonancia magnética nuclear y bioinformática. En el ámbito del ejercicio físico, la metabolómica permite caracterizar de forma global las modificaciones moleculares que subyacen a las adaptaciones fisiológicas agudas y crónicas.
El ejercicio es un potente modulador del metabolismo humano. Sin embargo, las respuestas metabolómicas dependen críticamente del tipo, intensidad, duración y formato del ejercicio. Mientras que el ejercicio continuo ha sido ampliamente estudiado, las modalidades intermitentes de alta intensidad —como el high-intensity interval exercise/training (HIIE/HIIT) y el sprint interval exercise/training (SIE/SIT)— han recibido menor atención sistemática desde el punto de vista metabolómico.
Estas modalidades presentan características distintivas:
- HIIE/HIIT: esfuerzos intermitentes submáximos (≥80% FCmáx).
- SIE/SIT: esfuerzos “all-out” o supramáximos (≥100% VO₂max o potencia equivalente).
Se sabe que estos protocolos inducen respuestas fisiológicas y bioquímicas diferentes al ejercicio continuo de duración e intensidad media similares. Sin embargo, no existía una revisión sistemática centrada exclusivamente en los cambios metabolómicos inducidos por estos formatos intermitentes de alta y supramáxima intensidad.
El objetivo del trabajo fue doble:
- Realizar una revisión sistemática de estudios en humanos que aplicaran metabolómica a HIIE/HIIT o SIE/SIT.
- Integrar los hallazgos mediante análisis de rutas metabólicas para identificar los patrones más característicos.
Este planteamiento es particularmente relevante porque el ejercicio intermitente impone demandas energéticas extremadamente dinámicas, con alternancia rápida entre activación glucolítica intensa, estrés mitocondrial y recuperación parcial, lo que sugiere un perfil metabolómico distintivo.
Métodos
Se identificaron 20 estudios que cumplían criterios estrictos: humanos sanos, análisis metabolómico mediante MS o NMR, y comparación pre-post intervención HIIE/HIIT o SIE/SIT.
Resultados principales
El análisis integrado reveló que las rutas más afectadas fueron:
- Metabolismo de carbohidratos (glucólisis/gluconeogénesis).
- Metabolismo lipídico.
- Metabolismo de aminoácidos.
- Ciclo del ácido tricarboxílico (TCA).
- Degradación de purinas.
Un hallazgo global consistente fue que la mayoría de los metabolitos aumentaron tras el ejercicio, especialmente en protocolos agudos.
Discusión
Metabolismo de carbohidratos
Como era previsible en ejercicio de alta intensidad, se observan aumentos consistentes de:
- Glucosa
- Piruvato
- Lactato
- Alanina
Estos cambios reflejan:
- Activación intensa de la glucólisis.
- Mayor glucogenólisis hepática.
- Elevada producción de piruvato y su reducción a lactato.
Interesantemente, algunos estudios detectaron disminución de intermediarios glucolíticos tardíos (como fosfoenolpiruvato), lo que podría explicarse por activación enzimática acelerada y flujo metabólico elevado.
En protocolos de entrenamiento (SIT), la disminución de lactato y piruvato en reposo sugiere mejora en el aclaramiento o utilización periférica.
La conclusión central es que el ejercicio intermitente de alta intensidad genera una firma glucolítica extremadamente marcada, coherente con el predominio del metabolismo anaeróbico en los intervalos.
Metabolismo lipídico
Los ácidos grasos no esterificados (NEFA) mostraron respuestas mixtas:
- En HIIE agudo: tendencia a aumentar.
- En SIE muy corto: tendencia a disminuir.
Esto podría explicarse por la interacción entre:
- Duración del esfuerzo.
- Balance entre liberación adiposa y captación muscular.
- Cinética temporal (descenso inicial seguido de aumento).
Un hallazgo interesante es la elevación consistente de acilcarnitinas tras ejercicio agudo, indicando mayor transporte mitocondrial de ácidos grasos y activación de β-oxidación.
En estudios de entrenamiento SIT se observaron:
- Descenso de múltiples NEFA en reposo.
- Cambios en triacilglicéridos y diacilglicéridos.
Esto podría reflejar adaptaciones hacia mayor eficiencia metabólica o redistribución de sustratos.
Un punto que los autores reconocen como incierto es el aumento de ciertas ceramidas, dado que estas suelen asociarse a procesos inflamatorios. No queda claro si estos incrementos tienen relevancia patológica o representan señalización adaptativa transitoria.
Metabolismo de aminoácidos
Se detectó una disminución consistente de BCAA (leucina, isoleucina, valina) tras ejercicio agudo, junto con aumento de sus metabolitos derivados.
Esto sugiere:
- Mayor degradación de BCAA.
- Contribución al anaplerosis del TCA.
- Participación como sustrato energético complementario.
En contraste, tras entrenamiento, algunos estudios mostraron incremento basal de BCAA musculares, probablemente reflejando adaptación estructural o remodelado proteico.
Este hallazgo es relevante desde una perspectiva fisiológica: el ejercicio intermitente no solo activa vías glucolíticas sino que moviliza también el metabolismo nitrogenado.
Ciclo TCA
Prácticamente todos los intermediarios del TCA aumentaron tras HIIE/SIE:
- Citrato
- Succinato
- Fumarato
- Malato
- 2-oxoglutarato
Este patrón es altamente coherente con:
- Aumento masivo del flujo oxidativo.
- Elevada demanda energética.
- Acoplamiento glucólisis-mitocondria.
El TCA emerge como uno de los ejes centrales de la respuesta metabolómica.
Degradación de purinas
Se observaron aumentos repetidos de:
- Hipoxantina
- Inosina
- Xantina
Estos metabolitos son marcadores clásicos de degradación de ATP.
Dado que el ejercicio supramáximo implica gran estrés energético, la activación de la vía de purinas refleja la magnitud del recambio adenilado.
Este componente distingue particularmente a SIE/SIT, donde la demanda energética es extrema.
Conclusión integradora
El ejercicio intermitente de alta y supramáxima intensidad induce:
- Cambios metabolómicos amplios.
- Predominio de rutas energéticas (glucólisis, TCA).
- Activación de degradación de purinas.
- Participación relevante del metabolismo de aminoácidos y lípidos.
La utilización de sustratos energéticos emerge como tema central recurrente.
Los autores concluyen que:
- No existe una única tecnología capaz de capturar toda la respuesta metabólica.
- Se requieren estudios más estandarizados.
- Es crucial mejorar el control de factores moduladores (dieta, tiempo de muestreo).
En síntesis, la firma metabolómica del HIIE/HIIT y SIE/SIT refleja una activación sistémica intensa del metabolismo energético, con participación coordinada de carbohidratos, lípidos, aminoácidos y nucleótidos, lo que diferencia claramente estos protocolos del ejercicio continuo tradicional.
Acceso libre al artículo original en: https://www.fisiologiadelejercicio.com/wp-content/uploads/2026/02/Metabolomic-signatures-of-high-intensity-and-sprint-interval-exercise.pdf
Referencia completa del artículo:
Marques de Sá E Silva D, Avgerinou G, Petridou A, Theodoridis G, Mougios V, Gika H. Metabolomic signatures of high-intensity and sprint interval exercise/training in humans: a systematic review. Metabolomics. 2026 Feb 9;22(2):25. doi: 10.1007/s11306-025-02385-2.
