La flexibilidad metabólica hace referencia a la capacidad del organismo para ajustar finamente la utilización metabólica de sustratos (oxidación de carbohidratos y grasa) en respuesta a su disponibilidad, tanto en la transición de una situación de ayunas a otra postprandial (tras la ingesta) o postabsortiva (4-6 horas después de una comida) como en la transición del reposo al ejercicio (1).
El término flexibilidad metabólica fue acuñado por Keller&Mandarino como “la capacidad para pasar de una situación metabólica caracterizada por la captación y oxidación de Ácidos Grasos -AG- a la supresión de la oxidación de AG y en su defecto la captación, oxidación y almacenamiento de glucosa, mediado por la insulina, en condiciones de ayuno” (2).
Este concepto se comprende en el contexto del ciclo de Randle, mecanismo bioquímico en virtud del cual existe una competencia entre la glucosa y los ácidos grasos por su captación y oxidación en el músculo-esquelético y el tejido adiposo.
El concepto de flexibilidad metabólica de Keller&Mandarino fue expandido por Rynders et al que establecieron un paradigma experimental donde un estresor (v.g. ayuno, dieta baja en grasa, actividad física…) modula un regulador (v.g. insulina) que tiene un impacto final en un efector (v.g. el Cociente Respiratorio -RQ-) (3).
La flexibilidad metabólica permite evaluar de forma integrada la interacción entre factores medioambientales (dieta, actividad física…) y biológicos (metabolismo) (3).
Las personas sanas con buena salud metabólica:
-En situaciones de ayuno/sueño/período postabsortivo presentan una mayor oxidación de grasa y menor de carbohidrato (menor RQ).
-En situación postprandial (tras la ingesta) presentan una mayor oxidación de carbohidrato y menor de grasa. La cantidad de carbohidrato oxidada será tanto mayor cuanto mayor sea la cantidad ingerida.
-Presentan una mayor varianza del RQ y una menor varianza de la insulina, es decir que experimentan un mayor cambio en la transición del uso de un sustrato metabólico a otro en respuesta a pequeños cambios en la insulina (Rynders).
Las personas con enfermedades cardiometabólicas, expresión de una salud metabólica deficiente (4):
-En situaciones de ayuno/ sueño/período postabsortivo presentan una menor oxidación de grasa y mayor de carbohidrato (mayor RQ).
-En situación postprandial (tras la ingesta) presentan una menor oxidación de carbohidrato y mayor de grasa). La cantidad de carbohidrato oxidada no es proporcional a la cantidad ingerida.
-Presentan una menor varianza del RQ y una mayor varianza de la insulina, es decir que en ellos se asiste a un menor cambio en la transición de la utilización metabólica de un sustrato a otro en respuesta a un gran cambio de la insulina.
El nivel de actividad física es un buen predictor de la flexibilidad metabólica (3).
La flexibilidad metabólica puede evaluarse a nivel de cuerpo entero o de tejidos específicos (v.g. músculo-esquelético). A nivel de cuerpo entero el método más utilizado es el RQ en ayunas o tras un desafío alimentario.
A modo de ilustración y con fines de comprensión se comenta el estudio de San Millán&Brooks (5):
San Millán&Brooks evaluaron la flexibilidad metabólica de tres grupos de sujetos (5):
-Deportistas de resistencia de nivel profesional.
-Personas sanas moderadamente activas.
-Sujetos con MetS, una enfermedad metabólica caracterizada por la “inflexibilidad metabólica”.
La flexibilidad metabólica se analizó midiendo el RQ mediante CI y el lactato en reposo y durante un ejercicio de carga incremental en un cicloergómetro.
Los autores hallaron que:
-La FATox (oxidación de grasa) era significativamente más elevada en los deportistas de resistencia de nivel profesional a la misma intensidad relativa de ejercicio, en comparación con los moderadamente activos y aquellos con MetS.
-Los niveles de lactato eran significativamente más bajos a la misma intensidad relativa en los deportistas de resistencia de nivel profesional, en relación a los moderadamente activos y aquellos con MetS.
-Se halló una relación inversa entre la FATox y el lactato en los tres grupos de sujetos.
Los autores concluyeron que:
-La medición de la FATox y el lactato durante un test de ejercicio incremental permite evaluar la flexibilidad metabólica de los individuos.
Conclusiones:
1-La flexibilidad metabólica es un indicador de la salud metabólica que mide la capacidad del organismo para ajustar finamente la oxidación de glucosa y grasa en respuesta a la privación y/o ingesta de alimento y el sedentarismo o la actividad física.
2-La incapacidad del organismo para promover la transición de la oxidación de grasa a la oxidación de carbohidrato en respuesta a cambios en la distribución de macronutrientes de la dieta (proporción de grasa y carbohidrato) es una característica de las enfermedades cardiometabólicas.
3-Las personas con una peor flexibilidad metabólica presentan un mayor RQ (indicativo de una mayor utilización de glucosa) en respuesta a estímulos que deberían promover una reducción del RQ (v.g. ayuno, dietas altas en grasa, ejercicio físico…).
4-Una peor flexibilidad metabólica se asocia con una mayor deposición de Ácidos Grasos dentro de la fibra muscular y Resistencia a la Insulina (IR), impronta de algunos fenotipos de obesidad, T2DM y Síndrome Metabólico (MetS).
5-La flexibilidad metabólica es alta en deportistas de resistencia de nivel profesional y baja en personas con enfermedades metabólicas como la obesidad, T2DM y MetS.
6-Los deportistas de resistencia muy entrenados presentan bajos valores de QR en reposo y la FATox aumenta durante un ejercicio de carga incremental en comparación con los individuos moderadamente activos y con MetS. Estos últimos parten de valores de QR más altos y la FATox disminuye rápidamente. Esto indica una transición temprana del uso de grasa a carbohidratos como fuente de energía en los segundos. A una misma intensidad relativa el valor de FATox de los deportistas es superior al de los segundos.
7-Los deportistas de resistencia muy entrenados presentan valores de lactato más bajos y ésta aumentan más lentamente durante un ejercicio de carga incremental en comparación con los individuos moderadamente activos y con MetS. A una misma intensidad relativa el valor de lactato de los primeros es inferior al de los segundos.
8-La disminución del tiempo de sedentarismo y el aumento de la actividad física son estrategias para aumentar la flexibilidad metabólica.
Bibliografía
(1) Galgani JE, Moro C, Ravussin E. Metabolic flexibility and insulin resistance. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2008;295(5):E1009-17.
(2) Goodpaster BH, Sparks LM. Metabolic Flexibility in Health and Disease. Cell Metab. 2017;25(5):1027-1036.
(3) Rynders CA, Blanc S, DeJong N, Bessesen DH, Bergouignan A. Sedentary behaviour is a key determinant of metabolic inflexibility. J Physiol. 2018;596(8):1319-30.
(4) Kelley DE, Mandarino LJ. Fuel selection in human skeletal muscle in insulin resistance: a reexamination. Diabetes; 2000; 49: 677–83.
(5) San-Millán I, Brooks GA. Assessment of Metabolic Flexibility by Means of Measuring Blood Lactate, Fat, and Carbohydrate Oxidation Responses to Exercise in Professional Endurance Athletes and Less-Fit Individuals. Sports Med. 2018;48(2):467-79.