La Fructosa y el rendimiento deportivo: mucho más que 0,5 x Glucosa (ratio 2:1)

 ¡Hola de nuevo!

 ¡Hola de nuevo Glut4Science!

Que el tiempo es oro se debe aprender con los años. Yo muchos años no tengo (todavía), pero no solo me he empezado a dar cuenta de que el tiempo vale oro, sino también de que vale exactamente lo mismo en las distintas situaciones que vivimos, por muy diferentes que sean. El tiempo es algo cuyo valor no cambia, siempre vale lo mismo. Cuando escribía en este post de forma continuada e invertía más de 3h al día en ello, mi tiempo era, simplemente, oro. Era mi tesoro. Y ahora lo entiendo más que nunca. Estos meses atrás, en los que no he escrito en el blog, pero he estado invirtiendo mi tiempo en crecer a nivel profesional, en abrir nuevos horizontes, en vivir nuevas experiencias y, sobre todo, en aprender de todo lo que tengo alrededor, he llegado a pensar que mi tiempo valía más ahora que antes. Pero estaba equivocado, el tiempo vale, otra vez, lo mismo. En ambas situaciones, igual de valioso. Por eso, ahora que vuelvo a estar sentado escribiendo un post en esta web, solo quiero darte las gracias por compartir tu tesoro, tu tiempo, conmigo. Espero que el trozo de oro que inviertas en leer este post te resulte tan valioso como el que he invertido yo en escribirlo.

Sin liarme mucho, y más allá de mi conflicto con el tiempo, el caso es que ya era hora de volver a escribir en Glut4Science. Han pasado muchas cosas desde hace unos meses atrás, algunas más interesantes que otras, algunas más excitantes que otras, pero todas me han hecho aprender como nunca. Y es que cuando miras atrás y ves que el mejor resultado posible de todo el tiempo que has invertido en un proyecto es lo que has aprendido, la satisfacción es inmensa. Al menos la mía.

Yendo al grano, y aprovechando que me vuelve a hacer ilusión escribir, quería tratar un tema que me resulta más que interesante. He escrito bastante sobre el Entrenamiento del Sistema Digestivo, sobre azúcares durante el ejercicio o sobre las cantidades óptimas de los mismos para conseguir el mejor rendimiento posible de su ingesta. Pues bien, sobre este tema voy a tratar, también, en este post. Estoy seguro de que si te escribo las palabras Glucosa y Fructosa (o Fructosa y Glucosa) en una pizarra, y te pido que las reescribas ordenándolas por relevancia y poniéndoles el tamaño de letra en base a su importancia, escribirías la Glucosa primero y la Fructosa, justo con la mitad del valor o tamaño, en segunda posición. ¿Es tu instinto científico? ¿Es el magnetismo del ya famoso ratio 2:1? ¿Es nuestro dogma o esquema mental sobre el universalmente correcto ratio 2:1? En este post voy a intentar que, si alguien te pide lo mismo en una próxima vez, por lo menos dudes un poquito más en responder. Como seguramente no lo consiga (tampoco sé si debería de ser así), siempre podrás decir que invertiste un trocito de tu oro en descubrir algo más sobre la Fructosa. Y esto en nuestro mundillo siempre queda muy guay.

Metabolismo de la Fructosa

También he escrito alguna vez sobre el Glut4, ese transportador específico de glucosa que se expresa de forma abundante en el tejido muscular y adiposo, principalmente, y que es la puerta de entrada de la glucosa a los mismos. Brevemente, y centrándome en el músculo, el Glut4 permite el acceso de la glucosa a su interior, mediante dos mecanismos independientes, la insulina y la contracción muscular, que en realidad es el origen del incremento de Calcio intracelular (lo que pone en marcha la CaMKII), la activación de Akt y Rac-1, y el aumento del ratio ATP/AMP (lo que activa la AMPK - aunque recientes estudios lo relacionen únicamente con la absorción de glucosa post-ejercicio). Tanto a través de la vía de la insulina, como de los metabolitos intracelulares, los transportadores almacenados en vesículas interiores salen a la membrana externa para permitir el paso de la glucosa. Este proceso está regulado, también, por la concentración de glucosa en sangre, la perfusión, determinada por el flujo sanguíneo al músculo, y otra serie de factores externos e internos como, por supuesto, el contenido en Glut4, que difiere significativamente entre personas entrenadas o sedentarias, por ejemplo. Pues bien, durante el ejercicio, la importancia de este transportador es crucial ya que permite la entrada del sustrato rey (glucosa) al músculo para que sea catabolizado en la glucólisis. La disponibilidad de glucosa es un factor determinante en el rendimiento deportivo y por ello nos empeñamos en ingerir la máxima cantidad posible mediante bebidas, geles, barritas, etc. Pero, ¿por qué ingerimos también fructosa? Será por que también es una fuente energética importante para el músculo, que es lo que interesa en el ejercicio físico, ¿no? Pues no, exactamente. 

La fructosa también tiene un transportador específico en el músculo, denominado Glut5, y que ya en 1996 se documentó que tenía una dinámica distinta a la de su “hermano” el Glut4, ya que no cambiaba su concentración debido a la contracción muscular (ejercicio físico). Bien, aunque la fructosa tenga su propio transportador, la cantidad de fructosa que entra en el músculo es muy poco relevante y esto se puede entender mediante distintos puntos: 1) la expresión del transportador de fructosa en el músculo es 8 veces menor que el de glucosa y el ejercicio, como acabo de comentar, no lo aumenta (será por que no lo necesita); 2) solo en torno a un 15% de la fructosa ingerida es transportada a los tejidos periféricos (un porcentaje menor al músculo, en concreto); 3) la baja afinidad de la enzima Hexoquinasa (fosforila la glucosa a glucosa-6-fosfato) con la fructosa respecto a la glucosa y 4) la concentración de fructosa en sangre tras su ingesta, tanto en reposo como durante el ejercicio, no aumenta como la de la glucosa, de hecho no suele aumentar más allá de los 0,5 mmol/L. 

Entonces, si la gran mayoría de la fructosa no entra en el músculo y ni siquiera aumenta (prácticamente) su concentración en la sangre, ¿qué pasa con ella? ¿por que nos empeñamos en ingerirla en cantidades medias-altas durante el ejercicio?

Las indirectas de la fructosa

Espero que el título de aquí arriba ayude a entender estos siguientes párrafos. La fructosa “alimenta” el músculo de una manera indirecta y mucho más eficiente. ¿Cómo? Vamos a ello: 

El metabolismo de la fructosa es distinto al de la glucosa, ya desde el propio intestino delgado. Si la glucosa se absorbe mediante un transportador dependiente de sodio (SGLT-1), la fructosa lo hace mediante otro independiente de sodio denominado Glut5 y, por lo tanto, mediante difusión facilitada. Esto en la membrana apical, porque en la basal, como ya sabrás de algún otro post, los dos utilizan el Glut2. Tras ser absorbida, la fructosa es metabolizada en al área esplácnica, en intestino, riñones e hígado. Aunque el metabolismo de la fructosa es el mismo en los tejidos mencionados, en términos cuantitativos, el hígado es el órgano más importante, donde la fructosa se metaboliza con diferentes destinos u objetivos. La entrada de la fructosa en el hígado parece gozar de una ventaja significativa ya que, por decirlo de una forma sencilla, es casi ilimitada. Y es que si bien la entrada de la glucosa está regulada por una combinación de factores como la hiperglucemia (alta concentración de glucosa), hiperinsulinemia (alta concentración de insulina), la cantidad de flujo en la vena porta y, a nivel interno, por una retroalimentación negativa, la entrada de la fructosa no esta regulada, sino que simplemente se guía por la elevada afinidad de la fructoquinasa hepática. Este transporte, por cierto, se lleva a cabo mediante los transportadores Glut2, Glut5 y Glut8. 

Bien, pues una vez la fructosa está en el hígado, cuyo pase VIP le permite “ganar” a la glucosa en este sentido, ésta va a ser metabolizada en las células hepáticas mediante un proceso denominado fructólisis y sus metabolitos se usarán, entonces, para distintos objetivos, siempre dependiendo de la situación local. Uno de los destinos sería la resíntesis de glucógeno hepático, algo que está, precisamente, regulado por el contenido del mismo. Esto sucederá a nivel interno, almacenando glucosa de forma ramificada en las células hepáticas que, posteriormente, regularán la glucemia (función principal del glucógeno hepático). El segundo (por seguir un orden) destino sería la conversión a glucosa que será, posteriormente, “exportada” al torrente sanguíneo para su transporte a los tejidos periféricos (músculo, por ejemplo). La tercera vía de metabolización sería, para mi, una de las más interesantes, y es la conversión a lactato que, igual que la glucosa, será transportado a los tejidos periféricos (durante el ejercicio especialmente al músculo) mediante la sangre. Por último, y dependiendo también de la situación local (principalmente del contenido de glucógeno), la fructosa podría derivar en triglicéridos que, a su vez, podrían ser exportados a la sangre mediante las lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL). Todos estos destinos serán regulados en función de 1) la situación local del hígado, 2) la demanda externa de los mismos, principalmente la glucemia, 3) el ambiente hormonal y 4) la disponibilidad de fructosa. 

Como es de imaginar, durante el ejercicio físico, ante un estado catabólico (de estrés) donde la prioridad número 1 es mantener una alta disponibilidad de glucosa y lactato en el músculo y, para ello, también en la sangre, la fructosa será convertida rápidamente a glucosa y lactato y estos serán exportados, de forma inmediata, al torrente sanguíneo. 

Durante la recuperación, sin embargo, en otra situación fisiológica distinta, la contribución de la fructosa estará enfocada, en gran medida, a resintetizar el glucógeno hepático y “mandar” lactato y glucosa (en mucha menor cantidad comparado con el ejercicio) al músculo para el mismo objetivo (resintetizar glucógeno muscular). Es por ello por lo que se recomienda, y así se ha demostrado, ingerir fructosa durante el periodo post-ejercicio, en combinación con glucosa, para optimizar la resíntesis de glucógeno. 

Como ves, en dos situaciones distintas, la fructosa termina en diferentes destinos. En modo resumen, podemos entender las “indirectas” de la fructosa de la siguiente manera: aunque no se utilice expresamente en el músculo, la fructosa termina generando más glucosa y lactato (que por cierto es un sustrato prioritario en el músculo – transporte mediante MCT) que es enviado directamente al músculo. Por lo tanto, aunque de forma indirecta, la fructosa aporta sustratos energéticos de alta afinidad y eficiencia al músculo, y es así como se explica que la oxidación de hidratos de carbono aumente con una ingesta superior de fructosa mediante un gel o bebida deportiva.

¿Fructosa = Glucosa / 2?

El factor limitante cuando hablamos de ingesta y oxidación de hidratos de carbono parece estar en la absorción intestinal. Previamente, claro está, el vaciamiento gástrico es una importante “barrera” fisiológica, pero, sin embargo, tanto el entrenamiento del estómago como la composición de azúcares y volumen que ingerimos pueden ayudar a mejorarlo y, en este sentido está bien documentado que en este proceso la disponibilidad de los azúcares no baja. En el intestino delgado, como decía, sí que parece haber una barrera difícil de superar. La absorción de glucosa y fructosa es limitada, o al menos eso es lo que está documentado en la amplia bibliografía científica, asumiendo que el limite de transporte de glucosa se sitúa en torno a los 60-78g/h o 1-1,3 g/min, y el de la fructosa en 0,5-0,8 g/min. En este sentido, y si eres lector/a de este blog ya lo sabrás, yo no estoy de acuerdo con este límite. En primer lugar, por que diariamente vemos que en deportistas de élite no existe este “techo” de absorción. En segundo lugar, porque hemos investigado el entrenamiento del sistema digestivo y sabemos que dichos ritmos de absorción son entrenables, aumentándolos considerablemente. Y, en tercer lugar, porque también tenemos evidencias científicas sobre el tema (nuestros artículos son una muestra de un trabajo práctico o de campo, pero otros artículos también lo analizan a nivel celular). 

Sea como fuere, atendiendo a dichos límites, actualmente se asume que la ingesta máxima de hidratos de carbono durante el ejercicio se sitúa en torno a los 90-100 g/h, siempre con una relación de azúcares de 2:1, para la glucosa y la fructosa, respectivamente. Este es el ratio elegido, el que nos guía el camino a los fanáticos de la nutrición deportiva y del que nunca hay que desviarse ni variar. O al menos así se entiende. Sin embargo, yo creo que más allá de esta relación todavía hay mucho por explorar. 

En primer lugar, por la entrenabilidad de la absorción de la fructosa. Como ya he comentado, el entrenamiento del sistema digestivo permite mejorar el confort estomacal y aumentar el vaciamiento gástrico, así como mejorar el transporte intestinal de los azúcares. Si bien la glucosa parece ser entrenable y podrían existir distintos recursos para su absorción como la translocación del Glut2 de la membrana basal a la membrana apical (como explicaba en este post), la capacidad de entrenar el transporte de fructosa parece ser desconocida. Sin embargo, este conocimiento lo podemos tener más cerca de lo que creemos. Interesantes estudios, tanto en personas, como en animales, han mostrado una adaptación en la absorción de fructosa tras dietas ricas en ésta, soportando la idea de que su transportador puede ser estimulado. De igual manera, estudios en relación a la intolerancia a la fructosa han mostrado como ésta puede mejorar (es entrenable) también. Además de eso, y ya basándome en mis pruebas con los deportistas y en los resultados que obtenemos, diría que la fructosa puede ser incluso más entrenable que la propia glucosa y, especialmente, durante el ejercicio. ¿Cómo es posible que personas “intolerantes” a la fructosa ingieran cantidades altas de ésta durante el ejercicio? ¡Interesante!

En segundo lugar, por la oxidación de los sustratos. Si bien se asumió (todavía no se muy bien por que), que la mayor oxidación de hidratos de carbono se podía conseguir con un ratio de 2:1, múltiples estudios han demostrado que la ingesta de un ratio de hasta 1:0,75 o 1:0,8 pueden ofrecer rangos de oxidaciones superiores (hasta 2,2 g/min). ¿Por qué podría ser esto? Posiblemente por que, tras pasar esa primera barrera intestinal, la conversión de fructosa en glucosa y lactato ofrece una disponibilidad superior de glucosa y lactato también en el músculo, como ya te he explicado antes. ¿Vale entonces la fructosa la mitad que la glucosa? Voy a hablarte un poco de números.

Este último punto se refiere al rendimiento energético de la fructosa, que se puede medir por la cantidad de glucosa y lactato que puede convertir y, en conjunto, cuanta energía pueden producir. Pues bien, un interesante estudio de 2010, analizó el turnover de glucosa y lactato tras una ingesta de glucosa solamente (2 g/min o 120 g/h) o de glucosa + fructosa (también 2 g/min o 120 g/h). Tras la ingesta única de glucosa, se obtuvo un turnover de glucosa de 1 g/min con 0,6 g/min de lactato. Con la ingesta de glucosa + fructosa, el primero subió un 10% y el segundo un 30%. De forma total, la oxidación final de hidratos de carbono aumentó en un 10-30% y la de lactato en un 30-50%. Se concluyó que un 60-100% de la ingesta de fructosa se exportaba al torrente sanguíneo, 30-50% en forma de glucosa y otro 30-50% en forma de lactato. A priori, pueden parecen datos prudentes que apoyan ligeramente la idea de la ingesta de fructosa, pero… ¿si te digo que estos datos se obtuvieron a una intensidad del 60% del VO₂ máx.? ¿Te imaginas la respuesta a una intensidad superior? ¿A una intensidad competitiva? Pues por si no te lo imaginas, simplemente espero “fortalecer” tu imaginación comentándote que yo, en ciclistas profesionales, así como, por ejemplo, en mi experiencia con Kilian Jornet, he podido medir algunas variables como la glucosa sanguínea o el lactato, entre otras, y… ¡yo sí que me lo imagino!

Más allá de esto, siempre es interesante conocer la eficiencia energética de los sustratos, que se mide por su capacidad para producir energía. En este sentido, sabemos que el resultado final de la oxidación de la glucosa es 27,5 ATP o 4,6 ATP por O₂ consumido, como puedes ver en la infografía. Este mismo rendimiento se consigue con la conversión de glucosa por parte de la fructosa, 27,5 ATP. Y por el lactato, se obtiene un rendimiento final de 25,5 ATP. ¿Vale la fructosa la mitad que la glucosa?

Conclusiones

Siempre me ha gustado terminar con preguntas, y es que es la única manera de poder terminar en realidad. ¿Por qué? Porque una pregunta es siempre la mejor respuesta. En definitiva, la fructosa es una hexosa con una fórmula idéntica a la glucosa (pero con un grupo cetona en el segundo carbono) que, a diferencia de la glucosa “alimenta” el músculo de una forma indirecta. Gracias a sus características y a las peculiaridades de su metabolismo, es capaz de reconvertirse en otros sustratos más eficientes (glucosa y lactato) y de cumplir con una serie de funciones fundamentales para el mantenimiento de la disponibilidad energética durante el ejercicio físico. Sin saber cuál es el mejor ratio de ingesta de azúcares durante el ejercicio (probablemente 2:1 sea ahora el más evidenciado y prudente) e, independientemente de ello, es bastante asumible decir que la ingesta de fructosa puede aportarnos un % muy interesante para el rendimiento deportivo. ¿En que cantidad? No lo sabemos, pero espero haberte dado más de una razón para entender que la fructosa no vale, ni mucho menos, la mitad que la glucosa.

Muchísimas gracias, como siempre, por leerme y estar ahí y, en esta ocasión especialmente, por compartir tu tiempo conmigo. Espero que te haya gustado el post y, sobre todo, te haya servido para comprender un poco mejor la fisiología y el metabolismo del ejercicio. Si así ha sido, te animo a comentar en la parte inferior de este post y a compartirlo.

¡Nos vemos en la siguiente!

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