Qué es anaeróbico
Anaeróbico es la capacidad única de los organismos, las células, los procesos y la vida para continuar incluso en ausencia de oxígeno molecular. La tolerancia al oxígeno molecular varía de anaerobios obligados a anaerobios facultativos.
Un anaerobio facultativo es un organismo que es capaz de producir energía a través de la respiración aeróbica y luego volver a la respiración anaeróbica dependiendo de la cantidad de oxígeno y material fermentable en el medio ambiente.
Este término tiene raíces griegas que quiere decir “relativo al organismo que puede vivir sin oxígeno”.
Respiración anaerobia
Es el tipo de respiración celular que no utiliza oxígeno para producir energía. Generalmente, ocurre en plantas inferiores y microorganismos.
En ausencia de oxígeno, la glucosa derivada de los alimentos se descompone en alcohol y dióxido de carbono junto con la producción de energía. En consecuencia, los subproductos de este proceso son ácido láctico y ATP.
La diferencia fundamental entre la respiración aeróbica y anaeróbica es que la primera utiliza el oxígeno en el proceso de respiración celular mientras que la segunda no.
Tipos de respiración anaerobia
Existen dos tipos principales de respiración anaeróbica:
- Fermentación del ácido láctico: en este caso se produce ATP debido a la degradación de la glucosa en dos moléculas de ácido láctico. Ocurre en ciertos tipos de bacterias y algunos tejidos animales, como las células musculares.
- Fermentación alcohólica: en este proceso, la glucosa se degrada en alcohol etílico y etanol dando como resultado dos ATP por cada molécula de azúcar.
- Esto ocurre en la levadura e incluso en algunos tipos de pescado, como los peces dorados.
Otros tipos de fermentación: estos incluyen la fermentación con ácido propiónico, la fermentación con ácido butírico, la fermentación con disolventes, la fermentación con ácidos mixtos, la fermentación con butanodiol, la fermentación Stickland, la acetogénesis y la metanogénesis.
Organismos anaerobios
- Las levaduras como Saccharomyces cerevisiae, Schizosaccharomyces, Zygosaccharomyces, etc., se usan comúnmente para la producción de etanol. La producción de vino, cerveza y otros productos de etanol destilado es el resultado de la fermentación del alcohol.
- La producción de gas metano es un proceso de fermentación anaeróbica utilizado para la digestión de desechos orgánicos. El gas metano es ampliamente utilizado como fuente alternativa de energía.
- El queso suizo tiene un sabor distintivo y una textura porosa debido a la fermentación del ácido propiónico. El ácido da el sabor y la liberación de gas CO₂ desarrolla los característicos agujeros en la superficie del queso.
- El vinagre utilizado como agente aromatizante y conservante de alimentos es una mezcla de aproximadamente 5 a 8 % de ácido acético. Su elaboración es el proceso de doble fermentación. Al principio, la fermentación del alcohol produce etanol. Luego, el etanol es oxidado por las bacterias del ácido acético (Acetobacter) a ácido acético.
- La reducción de nitrato (NO3 –) a nitrito (NO2 –) en el ciclo del nitrógeno es un proceso de respiración anaeróbica llamado desnitrificación. Bacterias anaerobias como Pseudomonas, Clostridium, Geobacter, etc., realizan la desnitrificación.
Ejercicios anaeróbicos
Es cualquier ejercicio realizado en ausencia de oxígeno. A diferencia del ejercicio aeróbico, que usa oxígeno para obtener energía, el ejercicio anaeróbico involucra contracciones musculares intensas y poderosas que requieren energía más rápido de lo que se puede suministrar oxígeno. Dado que se necesita una fuente de energía alternativa, el cuerpo usa glucógeno (una forma de glucosa) que se almacena en los músculos como combustible.
Este ejercicio tiene múltiples beneficios para el sistema cardiovascular, los músculos y las articulaciones, por ejemplo:
- Aumenta la fuerza y potencia muscular.
- Aumenta la pérdida de grasa y la masa muscular.
- Mejora la densidad mineral ósea.
- Disminuye la rigidez de las articulaciones.
- Corrige los desequilibrios musculares y mejorar la postura.
- Mejora la circulación y la función cardíaca y pulmonar.
- Disminuye la presión arterial alta.
- Disminuye la inflamación en todo el cuerpo.
- Mejora el estado de ánimo y la energía.
- Disminuye el riesgo de desarrollar afecciones como diabetes, enfermedades cardíacas y accidentes cerebrovasculares.
- Baja el nivel de azúcar en la sangre.
- Reduce el colesterol alto y los triglicéridos.
Características
- Dado que el ejercicio aeróbico usa oxígeno para producir energía, puede usar tanto grasa como glucosa como combustible, mientras que el anaeróbico solo hace uso de las moléculas de glucosa como combustible.
- La glucosa se encuentra presente en los músculos para ráfagas cortas y rápidas de movimiento y puede ser utilizada durante periodos cortos de tiempo cuando el sistema aeróbico se encuentra al máximo.
- Al hacer ejercicio de forma enérgica, se produce una escasez temporal de oxígeno que llega a los músculos que están trabajando, por lo que, mediante la glucólisis (proceso de formación de glucosa) las células se alimentan para obtener mayor energía.
- La glucólisis anaerobia ocurre en las células musculares durante el entrenamiento de alta intensidad sin oxígeno, produciendo energía rápidamente.
- Al realizar ejercicio anaeróbico de forma regular, se crean las condiciones para que el organismo tolere y elimine de manera más efectiva el ácido láctico. Eso significa un aumento en la resistencia (menos cansancio).
Ejemplos
Los ejercicios más comunes de este tipo incluyen:
- Levantamiento de pesas.
- Correr.
- Entrenamiento de intervalos de alta intensidad (HIIT): Intervalos cortos de ejercicio a máxima intensidad seguidos de períodos cortos de descanso.
- Ejercicios pliométricos: movimientos rápidos, potentes y explosivos, como saltar, brincar, saltar, sentadillas con salto y estocadas con salto.
- Calistenia: ejercicios de peso corporal como flexiones, dominadas y fondos.
Los ejercicios aeróbicos y anaeróbicos son importantes para una salud óptima. El ejercicio aeróbico aumenta la resistencia cardiovascular, mientras que el ejercicio anaeróbico aumenta la fuerza muscular. La Organización Mundial de la Salud recomienda hacer ejercicios aeróbicos y anaeróbicos de forma periódica.
Digestión anaeróbica
La digestión anaeróbica es un proceso a través del cual las bacterias descomponen la materia orgánica, como el estiércol animal, los biosólidos de aguas residuales y los desechos de alimentos, en ausencia de oxígeno.
Proceso de digestión anaeróbica
El biogás se genera durante la digestión anaeróbica cuando los microorganismos descomponen (comen) materiales orgánicos en ausencia de oxígeno. El biogás es principalmente metano (CH4) y dióxido de carbono (CO₂), con cantidades muy pequeñas de vapor de agua y otros gases. El dióxido de carbono y otros gases se pueden eliminar, dejando solo el metano, el cual es el principal componente del gas natural.
El material que queda después de que ocurre este proceso anaerobio se llama «digestato«. Este material es una mezcla húmeda que en la mayoría de los casos se descompone en un líquido y un sólido. El digestato es rico en nutrientes y se puede utilizar como fertilizante para cultivos.
Oxidación anaeróbica
Es un proceso de degradación o cambio de una sustancia determinada que no requiere de la presencia de oxígeno como catalizador para llegar a su composición final.
Aplicaciones
- Creación del metano: en el caso del gas metano, la oxidación anaerobia se obtiene gracias a la partición de microorganismos como catalizadores.
- Creación del nitrógeno: durante el ciclo de composición de nitrógeno se hace uso de la oxidación anaerobia del ion de amonio, todo dado por la implementación de una bacteria gram negativa (los plactomicetos). Lo que resulta como uno de los ingredientes principales en la preparación de combustible para cohetes.
