METABOLISMO

ENERGÉTICO

METABOLISMO

ENERGÉTICO

por una parte, laliberación de la energíade los compuestos quela contienen y,

por otra parte, laexistencia desustancias que capteny utilicen la energía demanera adecuada.

Gran parte de las actividades metabólicas están

orientadas hacia el aprovechamiento de la energía

proveniente de los alimentos. La energía contenida en

una sustancia se desprende en forma de calor o se

convierte en energía mecánica, eléctrica, osmótica, entre

otras, formas que, a su vez, al ser aprovechas, terminan

por convertirse en calor. En última instancia, por lo

tanto, el conjunto de reacciones químicas que se suceden

en un organismo se manifiesta como calor. De aquí la

importancia, en los estudios biológicos, de la

calorimetría, que valora los requerimientos de energía del

organismo en distintas condiciones, así como la

capacidad calorífica de los alimentos que la almacenan.

CALORIMETRÍA

El objeto de los estudios

calorimétricos consiste en la

estimación de la producción

de energía en un organismo

viviente midiendo la

cantidad de calor disipada

por los organismos vivos en

un lapso determinado. Para

medir el calor disipado en

los seres vivos se emplean

varios métodos, entre los

cuales se destacan:

• El aparato de calorimetría directa y la técnica de su empleoson tan complicados que solo en unos cuantos laboratoriosde investigación se utilizan.

• La calorimetría se ha usado para medir el consumoenergético y la producción de calor en diversas condiciones,en reposo, en ejercicio, en trabajo mental, entre otros. Porejemplo, con este método se ha obtenido el dato de que unhombre adulto sano, en estado postabsortivo, y reposorelativo consume (o produce) de 1500 a 1800 Kcal por día.

CALORIMETRÍA DIRECTA:

• Los métodos indirectos para el estudio de la producciónenergética de un organismo se basan en la determinacióndel consumo O2 y en la producción del CO2, gases quetienen relación directa con la producción de calor.

• Es necesario hacer cálculos correspondientes en vista deque varia el valor calórico de un litro de oxigeno de acuerdocon el alimento que se consume.

CALORIMETRÍA INDIRECTA:

METABOLISMO BASAL

El termino metabolismo basal representa la cantidad de calor que

produce un organismo en una unidad de tiempo, en condiciones

específicas denominadas basales, que comprenden el reposo físico y

mental absoluto, y un estado de ayuno por lómenos 14 a 18h de

duración.

El metabolismo basal, por lo tanto, representa la

liberación de una cantidad de energía idéntica al

requerimiento de energía para sostener los procesos

fisiológicos basales; aquí no existen las complicaciones

inherentes al trabajo muscular, a la digestión y al propio

metabolismo de los alimento; solo se incluyen las

funciones orgánicas básicas, como la respiración, la

circulación de la sangre y el metabolismo fundamental

de las distintas células de los tejidos. En general, se

calcula que el metabolismo basal, o la cantidad de

calorías o de energía representadas por él, es cerca de la

mitad del gasto calórico normal para un individuo

adulta sano, en condiciones de vida normales.

Kcal. por hora Kcal. por día

Hombres Mujeres Hombres Mujeres

Adultos

Sedentarios 100 84 2400 2000

Moderadamente activos 125 100 3000 2400

Muy activos 187 125 4500 3000

Embarazo (segunda mitad) 100 2400

Lactancia 125 3000

Niños

13 a15 años 133 108 3200 2600

7 a 9 años 84 84 2000 2000

1 a 3 años 50 50 1200 1200

Menos de un años 46/Kg. 46/Kg. 110/Kg. 110/Kg.

En estado normal, para los hombres jóvenes adultos

de 20 a 30 años de edad, las cifras normales de

metabolismo basal son de 40 Kcal. Por metro

cuadrado por hora, lo que representa un consumo de

8.3 l. de oxigeno por metro cuadrado por hora. En las

mujeres se registran cifras 6 a9 por ciento inferiores a

los hombres.

La producción de 40 Kcal. Por hora por metro

cuadrado para el hombre representa valores 1300 a

1600 Kcal. Diarias suponiendo una superficie de

1.70m2 y un peso de 70Kg.

Excluidos los factores que se considera indispensable vigilar para la

medida del metabolismo basal; o sea: los movimientos musculares

durante la prueba; el ejercicio muscular intenso inmediatamente antes de

la prueba; la ingestión de alimentos de un periodo previo de 12 a 13

horas: las emociones fuertes, los ruidos, las incomodidades, las

temperaturas extremosas del medio ambiente y la presencia de

enfermedad, solo quedan unos cuantos factores que modifican el

metabolismo basal. Entre los más importantes se encuentran la edad, el

peso, el sexo y la estatura, la superficie corporal, el estado de nutrición, el

entrenamiento atlético previo, el sueño, la temperatura corporal, el clima

y la altura. Como factores secundarios, que en ocasiones han aparecido

tener importancia en la interpretación de las determinaciones del

metabolismo, se encuentra: la ocupación, la raza, la dieta previa a la

prueba, la menstruación, las emociones violentas con cierta anterioridad

a la prueba.

En estado normal, para los hombres jóvenes adultos

de 20 a 30 años de edad, las cifras normales de

metabolismo basal son de 40 Kcal. Por metro

cuadrado por hora, lo que representa un consumo de

8.3 l. de oxigeno por metro cuadrado por hora. En las

mujeres se registran cifras 6 a9 por ciento inferiores a

los hombres.

La producción de 40 Kcal. Por hora por metro

cuadrado para el hombre representa valores 1300 a

1600 Kcal. Diarias suponiendo una superficie de

1.70m2 y un peso de 70Kg.

Los factores patológicos que modifican de manera más importante el

metabolismo basal son las alteraciones de las glándulas de secreción

interna y, especialmente, de la glándula tiroides.

Ciertas drogas, como la cafeína, la atropina, la epinefrina y los

extractos hipofisarios aumentan el metabolismo basal. Es obvio que

lo mismo se logra con extracto tiroideo, cuta acción es prolongada, de

modo que su efecto dure semanas y aun meses.

La fiebre es quizás una de las causas más frecuentes del metabolismo

basal elevado; se calcula que sube un 13 % por cada ºC de aumento

de la temperatura corporal.

En el embarazo, el metabolismo basal sube en un 20 a25%, debido al

aumento en la cantidad de tejido fetal activo que gravita sobre el

consumo energético del organismo materno.

METABOLISMO TOTAL

La ingestión de alimentos va seguida de un aumento en la

eliminación de calor, el metabolismo de los alimentos parece, en

efecto, estimular las actividades energéticas del organismo. Por

ejemplo, un individuo que en condiciones basales requiere 1600

Kcal. Por día, si recibe alimento solo por 1600 Kcal., por día,

queda en déficit, pues aparte de gastar las 1600 Kcal. del alimento

en las necesidades basales, se producen 1200 Kcal. más que se

desperdician y disipan en forma de calor y que provienen de las

reservas del organismo. El aumento se denomina acción dinámica

específica y depende del alimento ingerido; es muy discreto para

los carbohidratos, intermedio para las grasas y muy elevado (20 a

40%) para las proteínas.

El trabajo muscular representa la

Ocupaciones Kcal./hora

Sedentarias

Escribir a mano

Escribir a máquina

Coser a máquina

20

30

45

Moderadamente activas

Manufacturas de zapatos

Carpintería

90

140

Activas

Herrería

Cantería

300

300

Muy activas

Minería

Aserradero

320

380

actividad aislante más importante que determina la producción de

calor en

los seres

humanos.

Empleado de oficina Kcal

24hs. De “proceso fisiológico”.

8hs. De actividades habituales

8hs. De escribir a máquina y

hacer apuntes

1900

400

240

Requerimiento diario total 2540

Las actividades ligeras, como escribir a máquina,

consumen unas 30 Kcal. por hora, en comparación con

aserrar madera cuyo consumo se calcula en 380 Kcal.

por hora; una carrera de alta velocidad consume 650

Kcal. por hora, entre otros.

Los siguientes ejemplos son típicos:

Herrero Kcal

24hs. De “proceso

fisiológico”.

8hs. De actividades habituales

8hs. De trabajo de herrería

1900

400

2400

Requerimiento diario total 4700

Por lo tanto, el requerimiento calórico del hombre de sus tres

grandes fuentes de gasto, o sea: el metabolismo basal, la

acción dinámica específica de los alimentos y el ejercicio. Los

cálculos de necesidades se basan a estas consideraciones.

Por ejemplo, en los dos casos anteriores, el de un empleado de oficina

y el del herrero, se resumen las actividades del metabolismo basal y

acción dinámica, comprendidas en el termino “proceso fisiológico,

mas las actividades habituales como las de levantarse, caminar,

vestirse, desvestirse, bañarse, entre otros que en términos generales se

considera de unas 50 Kcal. por hora.