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Physiology, Nutrition, Sport
By Aitor Viribay Morales

¿Cómo medir el Glucógeno? La Clave de la Nutrición Personalizada

08-01-2020
By Aitor Viribay

La Clave de la Nutrición Personalizada

La Nutrición Personalizada es uno de los objetivos principales de la actual ciencia del deporte. Un@s pensarán que ya podemos ofrecer una personalización adecuada de las pautas nutricionales, otr@s que todavía nos queda un mundo para llegar a ello. Sin entrar a valorar esta cuestión, creo sinceramente que uno de los pasos "obligados" hacia este objetivo pasa por conseguir medir o cuantificar los niveles de Glucógeno Muscular de una manera válida, sencilla y aplicada. Si se consigue esto, estaremos acercándonos, ahora sí, de una manera más real que nunca, a lo que llamamos Nutrición Personalizada. 

Si has leido este Blog en alguna otra ocasión, ya conocerás olgadamente el papel del Glucógeno, no solo en la provisión energética del/la deportista, sino en la regulación de distintos procesos fisiológicos y metabólicos de l@s mism@s. Si todavía no lo conoces, te recomiendo que empieces por leer esta entrada sobre sus funciones.

Por ello, podrás entender la importancia de conocer de una manera, como mínimo precisa (valido no es igual a preciso) y a poder ser válida (sería ideal), cuánto Glucógeno almacena un/una deportista en distintas situaciones, músculos y regiones musculares. 

Recordemos que actualmente sobre el Glucógeno existen tres principales líneas de interés: 

  • Optimización de los niveles de cara al máximo rendimiento (competición o entrenamientos clave). 
  • Capacidad de medición de Glucógeno para la investigación y comprensión de sus funciones.
  • Adecuación de los niveles para la investigación de adaptaciones fisiológicas y metabólicas asociadas a la baja disponibilidad del mismo. 

Hipótesis del Umbral de GlucógenoInfografía sobre la Hipótesis del Umbral de Glucógeno - Viribay A - Glut4Science

Por lo tanto, conocer la cantidad de Glucosa ramificada que nuestr@ deportista almacena en el músculo, principalmente, nos permitiría conocer su "preparación energética" para una competición o entrenamiento y asegurarnos, así, que está en su mejor situación posible (llen@ de Glucógeno, con los depósitos optimizados al máximo). Pero además, atendiendo al tercer punto, nos permitiría afinar en las metodología para trabajar estrategias nutricionales como el "Train Low" de una manera más exacta y asegurando un trabajo adecuado, así como investigar los efectos sobre distintos tipos de intervenciones de entrenamiento y nutrición para entender las verdaderas respuestas y adaptaciones a este tipo de trabajo.

Sin embargo, y aunque estos tres puntos pueden ser considerados como "claves", la aplicación de esta posible herramienta podría ayudar a l@s profesionales y deportistas en muchos otros aspectos relacionados con el rendimiento y, por qué no, con la salud y la enfermedad. Limitándome a los primeros, se podrían mejorar las estrategias de recuperación, las estrategias de hidratación (recordemos la cantidad de agua que es almacenada en el Glucógeno y que es fundamental para su adecuada síntesis), la carga interna de entrenamientos, la pauta nutricional durante el ejercicio, la progresión del entrenamiento, la mejora en la capacidad de almacenaje del Glucógeno y un largo etc. que sería, según mi opinión, lo que describiese la verdadera Nutrición Personalizada. 

Además, más allá de las aplicaciones reales en el campo, la investigación daría un paso hacia adelante que supondría una auténtica revolución a la hora de entender no solo la nutrición, sino también el propio entrenamiento y sus variables. 

Sin embargo, y a continuación veremos cuál es la situación actual en el tema, la medición del Glucógeno se enfrenta a limitaciones o complicaciones que suponen un interesante reto metodológico. ¿Por qué? 

  • El Glucógeno no se almacena de manera homogénea, ni en todo el músculo, ni en la propia fibra muscular, por lo que la complicación de su medida y generalizabilidad es, cuanto menos, complicada. 
  • La capacidad de almacenaje de cada individuo es tan heterogénea que complica la comparación de los resultados. Recuerda que esta capacidad depende de distintos factores como la adaptación al entrenamiento, la dieta, genética, etc. 
  • Extrapolación a los distintos músculos del cuerpo humano. En cada músculo hay diferencias de almacenaje de Glucógeno, por lo que tampoco se pueden extrapolar los resultados obtenidos de una medición, por ejemplo en el gastrocnemio, a otro grupo múscular como los cuadriceps. 
  • La cantidad de Glucógeno almacenada y gastada depende de la disciplina deportiva. El patrón de reclutamiento de fibras y las demandas metabólicas de cada deporte hacen que existan diferencias amplias entre disciplinas y su implicación en la rotura del Glucógeno.

Por todo ello, lo ideal es dar con una herramienta fácil, disponible y sencilla de usar que permita medir muchas veces, de una manera fiable y a poder ser válida, y en distintas regiones musculares, para poder extraer conclusiones personalizadas (no creo que puedan ser generalizadas) de cada deportista. 

Esto es, efectivamente, "la carta a los reyes magos", pero... ¿en qué situación estamos ahora mismo?

Ultrasonido VS Biopsia 

Actualmente existen distintos métodos de medición que están siendo estudiados, intentando ser validados y expuestos a comparación entre unos y otros. Pero sin duda los dos métodos más importantes, desde el punto de vista de la aplicabilidad y validez, son actualmente el Ultrasonido Musculoesquelético y la Biopsia Muscular. 

Esta última es considerada, lógicamente, el Gold Standard para la medición de Glucógeno. Y digo lógicamente por que es la única metodología que extrae realmente el Glucógeno almacenado en una célula (se extrae una parte del músculo) y lo cuantifica mediante distintos métidos bioquímicos. Hasta aquí puedo estar de acuerdo en cuanto a su condición de "prueba patrón", pero a partir de aquí y en lo que respecta a la extrapolación y conclusión de los resultados, considero que no es una prueba de referencia, ya que como has visto antes (las razones arriba comentadas) la homogeneización de los niveles de glucógeno en el músculo es casi imposible.

¿Cómo vamos a extraer conclusiones reales, entonces, de un pequeño trozo de músculo? Por desgracia, y aunque no se le vea aplicabilidad, esto es lo que tenemos actualmente y he de decir, también, que aún con estas pequeñas muestras y las dificultades que presentan, l@s científic@s están consiguiendo extraer conclusiones y aplicaciones absolutamente increibles. ¡Gracias, ojalá pudiera yo tener esta capacidad! 

Por ello, precisamente, es importante dar con una herramienta que permita cuantificar tantas veces como se quiera y en cualquier situación (cosa que es inviable con la biopsia) los niveles de Glucógeno en cualquier región muscular. Ahora mismo, la metodología que más se acerca a este propósito, es el Ultrasonido Musculoesquelético. 

Aquí llega el momento de nombrar al gran Iñigo San Millán, y es que él ha sido uno de los creadores (la mente pensante) de una herramienta basada en la medición mediante el ultrasonido que, además, ya está en el mercado disponible y se utiliza con much@s atletas de élite. Sin embargo, ésta está siendo sometida a múltiples críticas, validaciones y opiniones contrarias que hacen que haya cierta sospecha sobre su validez y aplicabilidad (en el siguiente punto analizaré la situación). 

Para conocer ambos métodos de cuantificación, deberíamos de entender las características principales de cada uno de ellos. ¡Vamos a ellos!

  • Ultrasonido Musculoesquelético: Se trata de una medición no invasiva que se realiza en la región muscular elegida, generalmente la más representativa del deporte en cuestión, y que estima, mediante una escala de grises, la cantidad de Glucógeno almacenado en las fibras musculares. La medición está relacionada con la cantidad de agua que se almacena en la célula junto al Glucógeno y con la diferencia de "brillo" que genera tanto una situación como la otra. Así, se ha descrito que bajos niveles de Glucógeno muestran unas imágenes más brillantes (conocidas como hiperecoico - hyperechoic en Inglés) de la zona en cuestión, mientras que con unos niveles altos se observan colores más oscuros (hipoecoico - hypoechoic en Inglés). Basado en esta diferencia de color y en la capacidad de un software para identificarlo, se estima la cantidad de Glucógeno que hay que ese músculo en concreto. Esta metodología es "barata", accesible y fácil de transportar por lo que su rango de aplicabilidad aumenta considerablemente. Así mismo, me atrevo a decir que puede ser muy precisa o fiable, pero hay dudas sobre su validez respecto al Gold Standard. 
  • Biopsia Muscular: Esta medición es invasiva, puramente, ya que se hace una incisión en el músculo elegido y se extrae directamente un pequeño trozo del mismo. Inmediatamente después de la extracción hay que considerar una seria de acciones metodológicas como su refrigeración inmediata para el adecuado mantenimiento de la muestra o, en su caso, la manipulación de la misma lo antes posible. En la muestra extraída, se puede trabajar de manera amplia en distintos objetivos, entre los cuáles se encuentra la cuantificación de Glucógeno que, por cierto, se suele dar en la siguiente unidad: Mmoles por kilogramos de músculo seco. No obstante, esta metodología, debido en parte a su carácter invasivo, puede generar posibles efectos no deseados como infecciones, sangrado, dolor y demás complicaciones documentadas. Para evitar éstas, se trata siempre de hacer las mediciones en un ambiente controlado, estéril y adecuado como es el laboratorio. Por ello, la posibilidad de extraer muestras en cualquier momento y lugar, se ve reducida a la máxima expresión, lo que hace que esta técnica no sea, precisamente, aplicable al campo real. Además, se trata de una metodología cara y poco accesible.

Ahora que ya conocemos los dos principales métodos, ¿qué pasa con la comparación entre ambos? Este es, precisamente, el tema caliente de la ciencia que está generando, incluso, debates y enfrentamientos entre los distintos grupos de investigación que se dedican a ello. Vamos, por lo tanto, a ver en qué punto estamos actualmente. 

¿En qué punto estamos actualmente?

Recientemente se publicó un estudio que "desvalorizaba" por completo el Ultrasonido Musculoesquelético propuesto por San Millán, debido a la "no validación" del mismo frente a la biopsia. Este estudio fue realizado por el grupo de la Universidad John Moores de Liverpool liderada por James Mortón que, por cierto, han sido los que más han publicado sobre el tema en los últimos 5 años. En el estudio se comparaban ambos métodos y sus mediciones y se llegaba a la conclusión de que los resultados no se correspondían entre sí, por lo que el Ultrasonido no era válido, respecto al Gold Standard en la medición de Glucógeno. 

Sin embargo, este estudio parece tener ciertas limitaciones y errores que han sido descritos tanto por el propio San Millán, como por otros profesionales del campo. Todas ellas fueron mencionadas por el autor en Twitter y, entre las más reseñables, se encontraba la antiguedad del estudio y la utilización de una escala que no era la adecuada. Además, según él se cometió un error metodológico serio, ya que se extrapolaron los resultados de una pequeña muestra de biopsia, algo que como ya hemos visto en esta entrada, no parece ser lo más adecuado. 

Según el propio San Millán, la escala actualmente utilizada es totalmente válida y así lo ha demostrado él en un estudio de validación respecto a la biopsia, realizando ambas mediciones en el mismo punto y tiempo. Sin embargo, estos resultados no están publicados ni disponibles para el resto de la ciencia, por lo que actualmente debemos de creer o confiar en el autor. Ahora bien, si éste utiliza su herramienta con ciclistas profesionales del Tour de Francia, imagino que como mínimo tendrá una precisión adecuada, más allá de su validez. 

Por lo tanto, estamos en un punto en el que si bien la ciencia no permite identificar o conocer los distintos métodos y sus "intringulis", cavando más profundo se pueden extraer conclusiones interesantes como las que he tratado de exponer en esta entrada. Actualmente tenemos un prometedor método no invasivo como es el Ultrasonido que pretende (y creo que lo conseguirá) ser una herramienta referente que nos permita avanzar en el conocimiento de la nutrición y el entrenamiento.

No obstante, todavía quedan muchos pasos que dar en este sentido y una validez adecuada respecto a la biopsia es, considero, el primero de ellos. 

¿Te imaginas poder monitorizar los niveles de energía de un/a deportista y las posibilidades que esto ofrecería? Pues, sinceramente, creo que estamos en el camino. 

Sobre este tema y debate, precisamente, hablé hace un mes en mi clase sobre el Glucógeno titulada "Glucógeno, más que un almacén energético" en el Máster en Bases Biológicas y Asesoramiento Nutricional-Deportivo Personalizado (encuentra información aquí) del IINCD. Si quieres saber más sobre ello, te recomiendo que pinches en el link y pidas toda la información posible. Si no estoy equivocado, en Mayo se abre una nueva convocatoria.

Como siempre te digo... ¡Muchas gracias por estar ahí! Espero verte en la siguiente entrada. 

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Referencias: 

  • Greene J, Louis J, Korostynska O, Mason A. State-of-the-Art Methods for Skeletal Muscle Glycogen Analysis in Athletes - The Need for Novel Non-Invasive Techniques. Biosensors (Basel). 2017; 7(1): 11.

Artículos relacionados: 

Versión en Castellano: 

¿Cómo medir el Glucógeno?

English version: 

How to measure Glycogen?

Euskaraz: 

Nola neurtu gihar glukogenoa?

Autor :Aitor Viribay

Comentarios (2 comentarios)

Hola Ibai, Primero agradecerte el trabajo divulgativo que haces, me parece muy interesante así que enhorabuena. En varios de tus artículos haces referencia a que el contenido de glucógeno muscular puede estar relacionado o directamente linkado con las adaptaciones celulares o mitocondriales. En este en concreto hablas del Umbral de Glucógeno de Impey. Actualmente me encuentro investigando sobre ese tema en concreto, y sinceramente creo que en concreto ese umbral y esa relación directa con la adaptaciones celulares musculo esqueléticas no está tan claras, hace falta más investigación para establecer dicho Umbral. Hace poco escribimos un Journal Club precisamente sobre eso, te animo a que le eches un vistazo. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31803939 Un saludo. Javier Diaz Lara

Javier Diaz

Buenas Javier, muchas gracias por tu comentario, lo aprecio mucho. Lo primero decirte que soy Aitor, no Ibai (jeje no pasa nada por el lapsus). Respecto a lo que comentas, efectivamente estos mecanismos moleculares encontrados en múltiples investigaciones parece que no se relacionan con efectos superiores a nivel fisiológico y metabólico (que en realidad es lo que interesa). Para entender esto, escribí este post que a lo mejor te interesa leer, donde lo explico al final del post: https://glut4science.com/publicaciones/fisiologia-del-ejercicio/train-low-bases-moleculares-adaptaciones-celulares/65 . Los contenidos del Blog avanzan, como es lógico, con la ciencia. De todos modos, el umbral de glucógeno siempre me ha parecido una hipótesis muy válida (aunque habrá que ver si es viable), tanto en valores reducidos como en valores elevados, ya que se esta viendo como el Glucógeno cumple distintas funciones (contracción muscular, regulador metabólico, señalizador, etc.), también dependiendo de su localización en torno a la célula muscular (subsarcolemal, inermiofibrilar e intramiofibrilar), como bien sabrás. Muchísimas gracias y felicidades por tu artículo, la leeré con mucho interés. Ojalá pudiera yo también aportar a la ciencia de esta manera, siento envidia sana en ese sentido. Un saludo

Aitor Viribay - Glut4Science.

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