- El cuerpo genera ATP a través de tres grandes sistemas energéticos (fosfágenos, glucolítico y oxidativo) que actúan de forma simultánea, pero con diferente predominio según la intensidad y duración del esfuerzo.
- Los carbohidratos, las grasas y en menor medida las proteínas son los principales sustratos que alimentan estas vías metabólicas, condicionados por el tipo de actividad, el nivel de entrenamiento y la nutrición.
- Conocer qué sistema energético domina en cada deporte permite planificar mejor el entrenamiento, ajustar descansos y elegir estrategias nutricionales y de suplementación más eficaces.
- El desarrollo equilibrado de los tres sistemas energéticos mejora el rendimiento, la salud metabólica y la capacidad de soportar diferentes tipos de esfuerzo sin caer en la fatiga o el sobreentrenamiento.
Cuando entrenas, corres para coger el bus o simplemente te mantienes en pie durante horas, tu cuerpo está tirando de distintos sistemas energéticos para producir ATP y mantener todas sus funciones. Aunque no lo veas, dentro de cada célula hay un trabajo brutal para que no te falte combustible ni en esfuerzos explosivos ni en actividades largas.
Conocer cómo funciona el metabolismo energético, los tipos de vías que generan ATP y qué sistema predomina en cada tipo de ejercicio te ayuda a planificar mejor el entrenamiento, ajustar tu nutrición y optimizar el rendimiento, tanto si haces deporte de alto nivel como si solo quieres cuidarte y rendir más en tu día a día.
Qué es la energía y cómo la usa el organismo
En fisiología del ejercicio, la energía suele definirse como la capacidad que tiene el organismo para realizar trabajo mecánico, químico o eléctrico, ya sea contraer un músculo, sintetizar proteínas o conducir un impulso nervioso. Nuestro cuerpo funciona como una máquina muy fina que ajusta en cada momento qué combustible usar según la demanda.
Desde el punto de vista físico podemos hablar de dos grandes formas de energía: energía potencial, que está almacenada en enlaces químicos o gradientes y aún no se ha usado, y energía cinética, que es la energía en acción cuando ya se está realizando trabajo, como ocurre en una contracción muscular o en los procesos de síntesis dentro de la célula.
En el organismo humano, gran parte de la energía potencial se guarda en enlaces químicos de moléculas como el ATP, el glucógeno, los triglicéridos o la fosfocreatina. Cuando esos enlaces se rompen mediante reacciones químicas, la energía se libera y puede transformarse en energía cinética para que el músculo genere fuerza o la célula active sus funciones.
Durante la actividad física, el cuerpo decide qué depósitos utilizar según la intensidad, la duración del esfuerzo y la cantidad de sustrato disponible. Por eso no es lo mismo un sprint de 10 segundos que una maratón, ni a nivel de sensaciones ni a nivel metabólico.
ATP: la moneda energética de las células
El adenosín trifosfato o ATP es la molécula energética básica sin la cual el músculo no puede contraerse. Cada vez que una fibra muscular genera fuerza, está gastando ATP para que el puente actina-miosina se forme y se deslice.
El ATP está compuesto por un nucleótido (adenosina) y tres grupos fosfato unidos por enlaces de alta energía que se rompen mediante hidrólisis. Cuando se libera uno de esos fosfatos, la molécula pasa a ser ADP (adenosín difosfato) y se libera energía utilizable por la célula.
El problema es que las reservas de ATP libre en el músculo son muy pequeñas y solo permiten sostener una contracción intensa durante unos pocos segundos. Por eso el cuerpo necesita sistemas que regeneren ATP a toda velocidad si queremos seguir moviéndonos más allá de ese instante inicial.
A través del llamado ciclo ATP/ADP, el ADP puede volver a convertirse en ATP mediante reacciones de fosforilación que requieren energía previa y distintos sustratos. Este reciclaje es continuo: mientras haces ejercicio, tu organismo está rehaciendo ATP sin parar para no frenar en seco la contracción muscular.
Dependiendo de si el proceso metabólico utiliza oxígeno o no, hablamos de vías aeróbicas, que necesitan O₂, o vías anaeróbicas, que producen ATP sin intervención directa del oxígeno. Esa diferencia marcará tanto la velocidad de producción de energía como los subproductos generados, como el lactato.
Qué es un sistema energético
Llamamos sistema energético a la conjunto de reacciones metabólicas mediante las cuales el músculo resintetiza ATP a partir de distintos sustratos. En el ejercicio, estos sistemas se activan de forma combinada, pero uno de ellos suele ser predominante según el tipo de esfuerzo.
De forma clásica se diferencian tres sistemas principales: la vía de los fosfágenos (ATP-PC), la glucólisis anaeróbica o anaeróbica láctica y la fosforilación oxidativa o sistema aeróbico. Cada uno tiene sus tiempos, su potencia y su capacidad de producción de ATP.
Para alimentar a estos sistemas, el cuerpo utiliza sustratos que pueden proceder tanto de la ingesta de nutrientes (hidratos de carbono, grasas y proteínas) como de las reservas internas, en forma de glucógeno muscular y hepático, triglicéridos intramusculares, tejido adiposo y aminoácidos de la masa muscular.
Tras la digestión, los macronutrientes se transforman en glucosa, ácidos grasos y aminoácidos que pasan a la sangre. A partir de ahí, las células los captan para usar o para almacenarlos a la espera de futuras demandas, lo que explica la importancia de mantener una dieta ajustada al tipo de entrenamiento.
En reposo predomina el uso de grasas, mientras que en ejercicios intensos y de corta duración destacan los hidratos de carbono como combustible clave. Las proteínas, salvo en situaciones de ayuno prolongado o vaciado de glucógeno, aportan una fracción muy pequeña de la energía total, aunque sí son cruciales para la reparación de tejidos.
Los tres grandes sistemas energéticos durante el ejercicio
Cuando comienzas a moverte, no se enciende un único “interruptor” energético, sino que los tres sistemas (fosfágenos, glucólítico y oxidativo) se solapan y contribuyen simultáneamente. Sin embargo, según el esfuerzo, uno llevará la voz cantante.
El determinante común en la mayoría de deportes es la combinación de fuerza, potencia y la capacidad de mantener esa producción de energía en el tiempo. Por eso cada modalidad deportiva presenta un patrón de predominio de sistemas energéticos diferente.
A grandes rasgos, el sistema de los fosfágenos domina en esfuerzos explosivos de pocos segundos, la glucólisis anaeróbica en esfuerzos intensos de corta-media duración y el sistema aeróbico en esfuerzos largos y mantenidos. A partir de ahí, las mezclas son casi infinitas.
Sistema de los fosfágenos (ATP-PC o anaeróbico aláctico)
El sistema de los fosfágenos es la vía energética más rápida, la que se activa de manera prácticamente instantánea cuando comienzas un esfuerzo máximo, como un sprint muy corto o un levantamiento pesado a una repetición.
Este sistema utiliza como sustratos principales el ATP almacenado en el músculo y la fosfocreatina (PCr), una molécula con un enlace de muy alta energía. La PCr puede ceder rápidamente su grupo fosfato al ADP para regenerar ATP sin necesidad de oxígeno, lo que convierte este mecanismo en una vía anaeróbica aláctica (no se acumula lactato).
La fosfocreatina se encuentra en cantidades superiores al propio ATP intramuscular, lo que permite mantener la potencia máxima unos 8-10 segundos en esfuerzos realmente explosivos. Pasado ese tiempo, los depósitos se vacían y la capacidad de seguir produciendo ATP a esa velocidad cae en picado.
Entre las ventajas de esta vía destaca que no genera lactato ni acidosis muscular y proporciona un aporte de energía brutal en muy poco tiempo. La contrapartida es su escasa duración y la necesidad de descansar varios minutos para reponer las reservas de PCr.
Deportes como los 100 metros lisos, el levantamiento de peso, los saltos, los sprints en deportes de equipo o buceos cortos tiran muchísimo del sistema ATP-PC. En entrenamientos de HIIT bien diseñados también se explota bastante este sistema en las fases más intensas, siempre que se respeten descansos relativamente amplios.
A nivel nutricional, parte de la fosfocreatina se puede obtener mediante la ingesta de carne y pescado o a partir de aminoácidos como glicina, arginina y metionina, aunque con la dieta suele ser difícil saturar por completo las reservas musculares.
Por ello, en modalidades de potencia se ha visto que la suplementación con monohidrato de creatina aumenta las reservas de PCr hasta en un 10% y de creatina total alrededor de un 40%, lo que se traduce en mejores prestaciones en esfuerzos máximos repetidos.
Sistema glucolítico o anaeróbico láctico
Cuando los depósitos de ATP y fosfocreatina empiezan a agotarse y sigues exigiendo al cuerpo una intensidad alta, entra con fuerza el sistema glucolítico, también llamado anaeróbico láctico, porque genera como subproducto lactato y protones (H+) que contribuyen a la acidosis muscular.
Esta vía comienza a aportar energía de forma significativa a partir de los 5-10 segundos de iniciado el esfuerzo y puede sostener intensidades elevadas hasta alrededor de 60-90 segundos, con cierta contribución incluso algo más allá de los dos minutos, dependiendo del deportista.
El sustrato clave de este sistema es la glucosa, que puede proceder de la sangre o de los depósitos de glucógeno muscular y hepático. A través de la glucólisis, cada molécula de glucosa se degrada para producir varias moléculas de ATP y ácido pirúvico, que en condiciones anaeróbicas termina transformándose en lactato.
Esta vía es más lenta que la de los fosfágenos pero produce más ATP total y es unas 2,5 veces más rápida que la vía aeróbica. Por eso es ideal para esfuerzos de alta intensidad algo más duraderos, como carreras de 400-800 metros, intercambios intensos en deportes de raqueta o acciones rápidas continuadas en fútbol y baloncesto.
El gran inconveniente es que la acumulación de lactato y protones provoca una disminución del pH muscular, interferencias en la contracción y una fuerte sensación de quemazón que obliga a frenar o reducir mucho la intensidad. Con el entrenamiento adecuado, los deportistas pueden mejorar su tolerancia al lactato y su capacidad para eliminarlo.
Como ejemplo, se estima que un corredor de 800 metros puede llegar a obtener hasta un 60% de su energía total de este metabolismo anaeróbico y convertir más de 100 g de carbohidratos en lactato en apenas un par de minutos de esfuerzo máximo.
Si hay suficiente oxígeno disponible y la intensidad del ejercicio desciende, el piruvato procedente de la glucólisis puede desviarse hacia la fosforilación oxidativa en lugar de convertirse en lactato, utilizando entonces la vía aeróbica dentro de las mitocondrias.
A nivel práctico, la vía glucolítica es fundamental en deportes como tenis, fútbol, carreras de 400 m, pruebas de natación de 100-200 m o combates de deportes de contacto, donde se combinan repeticiones de esfuerzos intensos con recuperaciones parciales.
Para sostener este sistema en buenas condiciones es clave llegar al ejercicio con los depósitos de glucógeno bien cargados y reponer hidratos de carbono en sesiones largas o competiciones, especialmente cuando duran más de una hora o hay varias pruebas el mismo día.
En el ámbito de la suplementación, se utilizan estrategias como el bicarbonato sódico o la beta-alanina para amortiguar la acidosis. Dosis de alrededor de 0,3 g de bicarbonato por kilo de peso una o dos horas antes de esfuerzos de 2 a 6 minutos han mostrado mejoras de rendimiento, aunque pueden provocar molestias gastrointestinales.
Por su parte, la beta-alanina aumenta los niveles de carnosina intramuscular, un buffer interno que ayuda a neutralizar protones y retrasar la fatiga en esfuerzos de alta intensidad, lo que la convierte en una herramienta interesante para pruebas dominadas por este sistema.
Sistema oxidativo o aeróbico
El tercer gran protagonista es el sistema oxidativo, que utiliza oxígeno para producir ATP de forma mucho más sostenible. Funciona principalmente en las mitocondrias y puede quemar tanto hidratos de carbono como grasas, proteínas e incluso alcohol como fuentes de energía.
Este sistema gana protagonismo a partir de los 2-3 minutos de ejercicio continuado y es el que permite mantener esfuerzos de larga duración a intensidades bajas o moderadas, como correr a ritmo constante, pedalear durante horas o hacer esquí de fondo.
La gran ventaja del metabolismo aeróbico es que genera la mayor cantidad de ATP por molécula de sustrato, aunque a costa de una velocidad de producción más baja. Por eso es perfecto para maratones, ciclismo de larga distancia y cualquier deporte de resistencia prolongada.
En intensidades cercanas al 50% del VO₂max, el cuerpo tiende a priorizar el uso de grasas como combustible, especialmente si el deportista está bien entrenado a nivel aeróbico. A medida que la intensidad sube por encima del 60-70% del VO₂max, aumenta progresivamente la dependencia de los carbohidratos y se reduce la oxidación de lípidos.
Las grasas se almacenan en forma de triglicéridos en los adipocitos y en el músculo, y su movilización durante el ejercicio está mediada por hormonas como la adrenalina y la noradrenalina, que estimulan la liberación de ácidos grasos a la sangre. Estos ácidos grasos son captados por las células musculares y oxidados en las mitocondrias.
La evaluación de cuánto se está oxidando de cada sustrato se realiza con analizadores de gases que miden el intercambio de oxígeno y CO₂, permitiendo dibujar curvas de oxidación de grasas y carbohidratos y localizar el punto de máxima oxidación de grasas (MFO o Fatmax).
Con el entrenamiento de resistencia, el organismo se vuelve más eficiente: aumenta el número y el tamaño de las mitocondrias, mejora el flujo sanguíneo y se incrementa la capacidad de usar grasas a intensidades más altas, ahorrando glucógeno y retrasando la fatiga.
Deportes como el maratón, el esquí de fondo, el patinaje de larga distancia, el ciclismo de ruta o los rodajes suaves de running se apoyan principalmente en la vía aeróbica. Incluso en sesiones suaves de más de 45 minutos conviene planificar la ingesta de hidratos de carbono y, en esfuerzos muy prolongados, valorar también aporte de grasas y algo de proteína.
En cuanto a ayudas ergogénicas, se ha visto que los nitratos dietéticos presentes en vegetales como la remolacha pueden mejorar la eficiencia de la fosforilación oxidativa, reduciendo el coste de oxígeno para una misma carga de trabajo y favoreciendo el rendimiento a intensidades submáximas.
Interacción entre sistemas energéticos según el tipo de ejercicio
En la práctica real, los sistemas energéticos no se encienden y apagan de forma aislada, sino que se superponen en función de la duración e intensidad del ejercicio. Lo que cambia es el porcentaje de aporte de cada uno en cada momento.
Durante los primeros segundos, el protagonista es el sistema ATP-PC, que ofrece energía inmediata hasta alrededor de los 6-10 segundos. A partir de ahí, el sistema glucolítico asume parte importante de la carga hasta cerca del minuto, con una transición progresiva hacia el metabolismo aeróbico.
Superado el minuto 3 de esfuerzo continuado, el sistema oxidativo pasa a ser la fuente principal de ATP, especialmente si la intensidad no es máxima. Aun así, la vía glucolítica seguirá aportando energía en cambios de ritmo, esprints o subidas de intensidad puntuales.
En deportes cíclicos como las carreras de pista, se suele observar que sprints de hasta 50 m dependen sobre todo del sistema ATP-PC, distancias de 50-200 m activan una combinación de fosfágenos y glucólisis, pruebas de 250-350 m son casi puramente glucolíticas y distancias de 400-1000 m mezclan glucólisis y vía aeróbica.
A partir de pruebas de más de 1000 m, como los 1500 m, los 2 km o el maratón, el sistema aeróbico es claramente dominante, aunque la glucólisis sigue apoyando en momentos de cambios de ritmo o sprints finales. Algo similar ocurre en remo, natación de media distancia y muchos deportes de equipo.
En deportes acíclicos como la musculación, los deportes de combate o los juegos de equipo, la referencia muchas veces es el 1RM y el número de repeticiones para estimar qué sistema se estresa más. Cargas muy altas y pocas repeticiones se asocian con fosfágenos, mientras que series medias y altas intensidades sostenidas implican una mayor contribución glucolítica.
Relación entre sistemas energéticos, planificación y nutrición
Comprender qué sistema energético domina en cada tipo de trabajo te permite ajustar mejor los tiempos de esfuerzo, las pausas y el tipo de estímulo que conviene aplicar para alcanzar un objetivo concreto (fuerza, hipertrofia, potencia o resistencia).
Si buscas mejorar tu potencia y explosividad, tiene sentido centrarte en esfuerzos muy cortos y máximos con descansos amplios, potenciando el sistema de fosfágenos. En cambio, si persigues aumentar tu tolerancia al lactato y tu capacidad en esfuerzos intensos prolongados, deberás introducir intervalos algo más largos con pausas más breves.
Para objetivos de resistencia, lo más lógico es priorizar trabajos a ritmos submáximos mantenidos, tiradas largas y sesiones que desarrollen la capacidad aeróbica, junto con algunos cambios de ritmo que sigan estimulando los otros sistemas sin descuidarlos.
La alimentación es una pieza clave del puzle: los carbohidratos son el combustible estrella para esfuerzos intensos y cortos-medios, las grasas son fundamentales en actividades de larga duración a baja-moderada intensidad y las proteínas sostienen la reparación y el mantenimiento de la masa muscular.
En personas con cargas de entrenamiento muy exigentes puede ser difícil cubrir todas las necesidades solo con la dieta, lo que abre la puerta a suplementos como creatina, beta-alanina, nitratos, multivitamínicos o formulaciones con magnesio y coenzima Q10 que apoyan el metabolismo energético y la recuperación, siempre dentro de una estrategia supervisada por profesionales.
Saber cómo funcionan los sistemas energéticos y cómo responderán a cada tipo de estímulo te da una base sólida para entrenar con cabeza, reducir el riesgo de sobrecarga y sacar más partido a cada sesión, tanto si lo que quieres es ser más explosivo, aguantar más kilómetros o simplemente sentirte con más energía en tu día a día.
