Sustratos energéticos: cómo obtiene energía tu cuerpo
ATP, carbohidratos, grasas, proteínas y lactato: qué papel tiene cada uno durante el ejercicio.
Los sustratos energéticos son las moléculas que el organismo utiliza para obtener energía y regenerar ATP. Durante el ejercicio destacan los carbohidratos y las grasas; los aminoácidos también contribuyen. La fosfocreatina permite reponer ATP con gran rapidez y el lactato puede reutilizarse como combustible.
La proporción cambia con la intensidad, la duración, la alimentación y el entrenamiento. No existe un momento universal en el que el cuerpo «apague» los carbohidratos y empiece a quemar grasa.
Qué son los sustratos energéticos y dónde se encuentran
Para contraerse, una fibra muscular necesita ATP. Los nutrientes de los alimentos y las reservas corporales aportan energía para regenerarlo. Conviene distinguir el combustible —por ejemplo, glucosa o ácidos grasos— de la vía metabólica que permite aprovecharlo.
Esta tabla resume sus funciones. «Reserva» no significa que toda esa energía pueda utilizarse inmediatamente o a cualquier velocidad.
| Recurso | Dónde está | Papel principal |
|---|---|---|
| ATP | Dentro de las células, en cantidades pequeñas. | Suministro inmediato para el trabajo celular; debe regenerarse continuamente. |
| Fosfocreatina | Principalmente en el músculo. | Transferencia rápida de un fosfato al ADP para formar ATP. |
| Carbohidratos | Glucógeno muscular y hepático; glucosa circulante. | Combustible especialmente relevante cuando aumenta la demanda de energía. |
| Grasas | Triglicéridos del tejido adiposo y del músculo; lípidos circulantes. | Gran reserva para el metabolismo oxidativo. |
| Aminoácidos | Proceden de la dieta y del recambio de proteínas. | Contribución energética generalmente menor; no hay un depósito proteico exclusivo para combustible. |
| Lactato | Se produce y utiliza en distintos tejidos. | Combustible oxidable y precursor para formar glucosa. |
ATP: la moneda energética y sus vías de regeneración
El adenosín trifosfato contiene adenina, ribosa y tres grupos fosfato. Su hidrólisis a ADP y fosfato inorgánico puede acoplarse a procesos como la contracción muscular. La liberación de energía libre corresponde al balance de toda la reacción; romper un enlace aislado requiere energía. La célula utiliza otras reacciones para volver a formar ATP. OpenStax: ATP y acoplamiento energético.
Tres sistemas que colaboran desde el inicio
- Sistema de fosfágenos: la fosfocreatina ayuda a regenerar ATP con rapidez, especialmente en acciones explosivas.
- Glucólisis: utiliza glucosa o unidades de glucosa del glucógeno. No consume oxígeno directamente, pero funciona también cuando hay oxígeno disponible.
- Metabolismo oxidativo: las mitocondrias aprovechan productos del metabolismo de distintos combustibles. El oxígeno actúa como aceptor final de electrones en la cadena respiratoria.
No se activan por turnos. Su contribución relativa se ajusta a la demanda: potencia, duración y recuperación entre esfuerzos. Tampoco todo el ATP se produce en la mitocondria. Hargreaves y Spriet, 2020.
Carbohidratos: glucosa y glucógeno para sostener el esfuerzo
Los hidratos de carbono digeribles aportan monosacáridos como glucosa, fructosa y galactosa. La glucosa puede utilizarse como combustible o almacenarse como glucógeno. En nutrición, se emplea un valor aproximado de 4 kcal por gramo de carbohidrato.
- Glucógeno muscular: abastece principalmente al propio músculo que lo almacena.
- Glucógeno hepático: ayuda a mantener la glucosa sanguínea entre comidas y durante el ejercicio.
- Glucosa circulante: conecta el suministro intestinal y hepático con las necesidades de los tejidos.
Las reservas son limitadas y variables. Masa muscular, alimentación previa y ejercicio reciente impiden asignar una cifra fija a todas las personas. Además, disponer de glucógeno en un músculo no significa que otro pueda utilizarlo directamente como si compartieran un único depósito.
Los carbohidratos permiten obtener ATP tanto por glucólisis como por oxidación. Por eso «aeróbico» no equivale a «usar solo grasa». Su disponibilidad cobra especial importancia en esfuerzos intensos y prolongados. Revisión del metabolismo energético muscular.
Grasas: una gran reserva, con una velocidad de utilización limitada
Los triglicéridos almacenan ácidos grasos unidos a glicerol. La lipólisis permite movilizarlos; después, los ácidos grasos pueden oxidarse y contribuir a regenerar ATP. Las grasas alimentarias aportan aproximadamente 9 kcal por gramo, pero ese valor no debe aplicarse sin matices al peso de un tejido que también contiene agua y otros componentes.
La reserva corporal de grasa suele superar ampliamente la de carbohidratos, aunque no es infinita. Tampoco garantiza que el músculo pueda producir energía a la velocidad que exige una carrera intensa.
Los ácidos grasos «libres» de la sangre son, más precisamente, no esterificados: circulan mayoritariamente unidos a albúmina. El músculo también puede utilizar sus propios triglicéridos. Movilizar grasa, transportarla y oxidarla son pasos distintos. Alghannam y colaboradores, 2021.
Quemar grasa durante una sesión no equivale a perder grasa corporal
Hay que diferenciar el porcentaje de energía procedente de grasa, los gramos oxidados por minuto y el cambio de grasa corporal a lo largo de semanas. Son resultados distintos.
Por ejemplo, un ensayo de cuatro semanas en 20 mujeres jóvenes que seguían una dieta hipocalórica encontró cambios similares de composición corporal con ejercicio aeróbico en ayunas o después de comer. Es un estudio pequeño y breve, pero ilustra por qué no debemos convertir una respuesta metabólica aguda en una promesa de adelgazamiento. Schoenfeld y colaboradores, 2014.
Proteínas y aminoácidos: ¿cuánta energía aportan?
Las proteínas tienen funciones estructurales, enzimáticas y reguladoras, además de poder aportar energía a través de sus aminoácidos. No hace falta agotar primero toda la grasa o todo el glucógeno para que exista oxidación de aminoácidos.
Tras retirar y procesar su nitrógeno, los esqueletos carbonados pueden incorporarse al metabolismo energético; algunos sirven para formar glucosa. El organismo no dispone de un almacén de proteína dedicado exclusivamente a combustible. Puedes ampliar sus otras funciones en funciones de las proteínas.
Evidencia reciente: un metaanálisis de 2025, con 30 artículos y 286 participantes, estimó una contribución proteica media cercana al 3,3 % del gasto energético durante ejercicio de resistencia de al menos 60 minutos. Estudió adultos sanos y combinó diferentes métodos de medición. Clauss y Jensen, 2025.
Ese promedio no es un porcentaje fijo para cada atleta, sesión o ultramaratón. Tampoco equivale a un porcentaje de músculo perdido ni permite calcular directamente cuánta proteína debe comer una persona.
Lactato: un combustible que se produce y reutiliza
El lactato se forma también en condiciones aeróbicas. Puede viajar entre tejidos, oxidarse para obtener energía o servir como precursor de glucosa. Por eso no es simplemente un residuo que deba eliminarse.
Su concentración sanguínea refleja el equilibrio entre aparición y utilización. Un valor alto no demuestra por sí solo que el músculo se haya quedado sin oxígeno. La teoría de la lanzadera de lactato integra estas funciones energéticas y de señalización. Brooks, 2018.
Cómo cambian los sustratos con la intensidad y el entrenamiento
Al aumentar la intensidad suele crecer la dependencia de carbohidratos. Durante esfuerzos prolongados, la mezcla también cambia con la disponibilidad de glucógeno, la ingesta y las respuestas hormonales. Estos ajustes son continuos: no hay una frontera que separe ejercicio exclusivamente «de grasa» y exclusivamente «de azúcar». Revisión sobre regulación de sustratos en resistencia.
El entrenamiento modifica la capacidad del músculo para utilizar combustibles. Una revisión de 2026 destaca tanto la adaptación de las mitocondrias como su control de calidad y la flexibilidad para ajustar la oxidación de grasas y carbohidratos. Estar entrenado no significa utilizar siempre más grasa: importa responder a la demanda del esfuerzo. Yang y colaboradores, 2026.
Ejemplos para aplicar estas ideas al entrenamiento
Estos ejemplos son orientativos; no representan porcentajes medidos en una persona concreta.
- Un salto o un sprint corto: exige regenerar ATP muy deprisa; la fosfocreatina tiene un papel destacado.
- Una sesión de intervalos: combina demandas rápidas con una importante contribución oxidativa, también durante las recuperaciones.
- Una salida larga de carrera o bicicleta: utiliza grasas y carbohidratos; la alimentación y el ritmo influyen en cuánto puede sostenerse el esfuerzo.
- Una competición HYROX: alterna carrera y estaciones, por lo que no se describe bien con un único combustible o sistema.
Como aplicación práctica, conviene planificar la alimentación según la carga y el objetivo de la sesión. El consenso de la Sociedad Española de Nutrición de 2025 destaca la disponibilidad de carbohidratos para esfuerzos exigentes y advierte que aumentar la oxidación de grasa con dietas bajas en carbohidratos no garantiza mejorar el rendimiento. La estrategia debe individualizarse.
¿Se puede saber cuánto combustible utiliza cada atleta?
La calorimetría indirecta estima la oxidación de carbohidratos y grasas a partir del consumo de oxígeno y la producción de dióxido de carbono. El cociente de intercambio respiratorio, RER = VCO₂/VO₂, ayuda a interpretar esa mezcla bajo condiciones adecuadas.
Las estimaciones requieren supuestos y son más interpretables en ejercicio estable. A intensidades elevadas, los cambios en el CO₂ relacionados con el equilibrio ácido-base pueden distorsionar el cálculo. No debemos convertir automáticamente cualquier RER en porcentajes de grasa y carbohidratos. Jeukendrup y Wallis, 2005.
La frecuencia cardiaca, el ritmo o una etiqueta del reloj no miden directamente esa mezcla. Para interpretar una prueba hay que conocer el protocolo, la alimentación previa y las condiciones de medida.
Preguntas frecuentes sobre sustratos energéticos
¿Cuáles son los principales sustratos energéticos?
En el ejercicio destacan carbohidratos y grasas; los aminoácidos tienen una contribución generalmente menor. El lactato también es un combustible y la fosfocreatina ayuda a regenerar ATP rápidamente.
¿Cuándo empieza el cuerpo a quemar grasa?
La grasa ya se utiliza en reposo y desde el comienzo de muchos esfuerzos. No hay que esperar 20 o 30 minutos para que se active su utilización.
¿El ejercicio aeróbico solo utiliza grasas?
No. También oxida carbohidratos y lactato. Aeróbico describe la participación del metabolismo dependiente de oxígeno, no un combustible exclusivo.
¿Las proteínas aportan siempre entre el 5 y el 10 % de la energía?
No. Su contribución depende del contexto y del método de estimación. El promedio de un estudio o metaanálisis no debe asignarse automáticamente a todos los deportistas.
¿Un mayor uso de grasas significa mejor rendimiento?
No necesariamente. El rendimiento depende de poder sostener la demanda de energía de la prueba. Utilizar eficazmente distintos combustibles es más relevante que maximizar uno en todas las situaciones.
Referencias científicas y lecturas recomendadas
- Hargreaves M, Spriet LL. Skeletal muscle energy metabolism during exercise. Nature Metabolism. 2020;2:817–828.
- OpenStax. Biology: ATP, Adenosine Triphosphate. Fundamentos del acoplamiento energético.
- Alghannam AF, Ghaith MM, Alhussain MH. Regulation of Energy Substrate Metabolism in Endurance Exercise. IJERPH. 2021;18:4963.
- Clauss M, Jensen J. Effect of Exercise Intensity, Duration, and Volume on Protein Oxidation During Endurance Exercise in Humans: A Systematic Review With Meta-Analysis. Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports. 2025;35:e70038.
- Brooks GA. The Science and Translation of Lactate Shuttle Theory. Cell Metabolism. 2018;27:757–785.
- Yang L y colaboradores. Regulation of skeletal muscle mitochondrial fuel utilization during exercise. Trends in Endocrinology & Metabolism. 2026;37:893–905.
- Consensus Document of the Spanish Nutrition Society (SEÑ) on Nutritional Strategies in Sports. Nutrients. 2025;17:3862.
- Jeukendrup AE, Wallis GA. Measurement of substrate oxidation during exercise by means of gas exchange measurements. International Journal of Sports Medicine. 2005;26 Suppl 1:S28–37.
- Schoenfeld BJ y colaboradores. Body composition changes associated with fasted versus non-fasted aerobic exercise. JISSN. 2014;11:54.
