UNIDAD II

 METABOLISMO ENERGETICO

Cuando hablamos de metabolismo nos referimos al conjunto de reacciones químicas que tienen lugar en las células para convertir los alimentos en energía. Nuestro cuerpo necesita el consumo de diversos alimentos para transformarlos por medio enzimas e hidrolisis para finalmente absorber sus nutrientes y obtener la energía necesaria para un buen funcionamiento de nuestro organismo.

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¿ CÓMO ACTÚA EL METABOLISMO?

Despues de ingerir los alimentos el sistema digestivo es el encargado principal de realizar reacciones químicas para:

• Descomponer proteinas y convertirlas en aminoacidos.
• Tranformas grasas en acídos grasos.
• Transformar carbohidratos en azúcares simples.

Después de que entren en las células, otras enzimas actúan para acelerar o regular las reacciones químicas encargadas de "metabolizar” estos compuestos. Durante estos procesos, la energía de estos compuestos se puede liberar para que el cuerpo la utilice o bien almacenarse en los tejidos corporales, sobre todo en el hígado, en los músculos y en la grasa corporal.(Hirsch, n.d.)

El metabolismo es una especie de malabarismo en el que suceden simultáneamente dos clases de actividades: Construcción de tejidos corporales y reservas de energía (llamado anabolismo)

Descomposición de tejidos corporales y de reservas de energía con el fin de obtener más combustible para las funciones corporales (llamado catabolismo)

MEDIDAS PARA LA ENERGÍA

El hombre y los animales, seres heterótrofos utilizan como fuente de energía y materia las biomoléculas sintetizadas por los vegetales, ingeridas en los alimentos directamente. Las biomoléculas ingeridas por el hombre se degradan metabólicamente hasta convertirse en CO2 y H2O, y derivados nitrogenados, que liberan energía química (ATP). Esta energía se utiliza para la realización de trabajo y la síntesis proteica.

El adenosín trifosfato (ATP), es la moneda energética de los seres vivos. Para poder ser sintetizado, los organismos requieren oxidar los sustratos energéticos de la dieta, proteínas, grasas y carbohidratos.

Los alimentos ingeridos en la dieta son macromoléculas de almidón, proteínas y triglicéridos que en la digestión se hidrolizan a monómeros, como monosacáridos, aminoácidos, ácidos grasos y glicerol. Estos monómeros en las células se absorben y se incorporan o entran para ser oxidados con producción de energía o se derivan a la biosíntesis de nuevo material celular con consumo de energía.(Ordoñez, s/f)

http://www.revista.unam.mx/vol.16/num1/art05/

Cuando hablamos de energía, podemos hacer referencia al aporte calorico de los alimentos que consumimos, con ellos conoceremos las Kilocalorías,

Kilocalorías: 

Es una medida habitual que utilizamos para medir la energía de un alimento. (Kcal)

dado que 1 kilocaloría es lo mismo que 1000 calorías. La kilocaloría (kcal) suele ser usada como sinónimo de calorías (cal).

Tambien tenemos a los los kilojulios, que se expresan en kilojulios por kilogramo y cuya abreviatura es kJ/kg.

1 Cal = 4.185 J o 4,185 KJ

También se mide con kilocalorías (kcal) la cantidad de energía que aportan los alimentos y la cantidad de energía quemada mediante esfuerzo físico.

Obtenido de presentación de clase ( power point)

Recordando la función del metabolismo energetico en la producción de energía para todas las necesidades funcionales del organismo, este debe tener un balance energetico. 

BALANCE ENERGETICO

Se refiere “simplemente” a que debemos ingerir la misma cantidad de energía que gastamos. Energía ingerida en la dieta = energía gastada en funciones vitales y en actividades.

Conocer el concepto y aplicarlo a nuestro estilo de vida es un factor importante para mantener una buena salud y prevenir enfermedades e incluso la obesidad.

https://alianzapronutricion.org/balance-energetico-bases-cientificas-y-oportunidades-para-su-equilibrio-en-la-salud-y-la-enfermedad/

Como factor importante del balance energetico tenemos al GASTO ENERGETICO La Organización Mundial de la Salud (OMS), define el GET como “el nivel de energía necesario para mantener el equilibrio entre el consumo y el gasto energético, cuando el individuo presenta peso, composición corporal y actividad física compatibles con un buen estado de salud, debiéndose hacer ajustes para individuos con diferentes estados fisiológicos como crecimiento, gestación, lactancia y envejecimiento”(Vargas et al., s/f)

La entrada de energía al organismo sólo se da a través de la ingesta de alimentos, mientras que el gasto se produce de distintas formas, la principal es el metabolismo basal, es decir, nuestro cuerpo consume entre un 60 y un 70% de la energía diaria (en una dieta equilibrada) por el funcionamiento de los órganos vitales, aunque estemos en reposo. Un 10% de la energía se consume por lo que se conoce como efecto térmico de los alimentos, es decir, la digestión, el organismo requiere de energía para transformar los alimentos en sustancias nutritivas.

La actividad física es un factor muy importante en el gasto de energía ronda el 20-30%, y aquí es donde hay más diferencias entre individuos, pues aunque se reconozca como actividad física.(Balance energético y composición corporal, s/f)

https://ar.pinterest.com/pin/303711568594985477/

¿ QUE ES EL METABOLISMO BASAL?   Es la energía necesaria para mantener las actividades metabólicas de las células y téjidos para realizas procesos circulatorios, digestivos y renales. 

La tasa metabólica basa se puede medir depsues de 12hrs en ayunas y en reposo físico y mental, en un entorno  tranquilo y a temperatura neutra. ( 20 °C )

EFECTO TÉRMICO DE LAS COMIDAS 

Es pricipalmente la energía que se gasta en digerir, metabolizar y almacenar los macronutrientes ingeridos, incrementando el gasto energetico en respuesta a la ingesta de alimentos. 

El requerimiento de energía de una persona está relacionado con su gasto energético (GE) y se define como la energía que consume un organismo, está representado por la tasa metabólica basal (TMB), la actividad física (AF) y la termogénesis inducida por la dieta (TID). La TMB es la mínima cantidad de energía que un organismo requiere para estar vivo y representa del 60-70% del total del gasto energético (TGE), en la mayoría de los adultos sedentarios. La AF representa entre el 25-75% del TGE y la TID representa cerca del 10% del TGE.(Vargas et al., s/f)

Basandonos en las necesidades de las energéticas 

GET = MTB+ AF + ETA

*GET: Gasto energetico total

*MTB: Metabolismo basal

*AF: Actividad Física

*ETA: Efecto térmico de los alimentos

https://humanidadalfa.com/2020/03/04/balance-energetico-y-obesidad/

FACTORES 

Al realizar el estudio del Gasto energetico composición corporal de una persona debemos tener en cuentas que existen una serie de factores que condicionan las característica: 

• Composición corporal
• Edad
• Sexo
• Estado hormonal 

¿CUANTA ENERGIA NECESITAMOS PARA MANTENER UN OPTIMO FUNCIONAMIENTO DEL ORGANISMO?

CALCULO DE METABOLISMO BASAL

Ecuaciones predictivas: La determinación de la necesidad de energía es un componente básico en la planeación de la alimentación debido a que el balance entre consumo y GE tiene implicaciones importantes para la salud. En la práctica, es común utilizar ecuaciones de referencia para estimar el GEB y aplicar el método factorial para determinar el requerimiento energético diario.(Vargas et al., s/f)

Ecuación de Harris y Benedict:

Hombres GMB = 66.4730 + 13.7516 x P + 5.0033 x T – 6.7759 x E 

Mujeres GMB = 665.0955 + 9.5634 x P + 1.8496 x T – 4.6756 x E 

P = peso en Kg, T = talla en cm, E = edad en años

Ecuaciones de Shofield (FAO/WHO/UNU)1985: El Comité de Expertos de la FAO/WHO/UNU en 1985, desarrolló una serie de EP para estimar el requerimiento energético con base en algunas premisas: el requerimiento energético se debe fundamentar en la medición del GE y no en la ingesta; el organismo tiene la capacidad para adaptarse a ingestas bajas y, el requerimiento se refiere a grupos y no a individuos. Este Comité adoptó el método factorial y propuso la aplicación de múltiplos de la TMB; en las ecuaciones consideraron edad, sexo y peso corporal.(Vargas et al., s/f)

https://revistas.unal.edu.co/index.php/revfacmed/article/view/24108/38990

CALCULO DE GASTO ENERGETICO SEGÚN ACTIVIDAD 

La actividad física aumenta la utilización de los nutrientes y consumo de oxigeno, son componentes que se pueden modificar según el individuo: 

1. Calculo a partir de TMB y de factores medios de actividad física; 

(Ingestas diarias recomendadas de energía y nutrientes para la población española, 2016)

Donde:

Ligera / Sedentaria: Personas que pasan varias horas al día en actividades sedentarias, que no practican regularmente deportes, que usan el coche para los desplazamientos, que pasan la mayor parte del tiempo de ocio viendo la TV, leyendo, usando el ordenador o videojuegos. Ej.: Estar sentado o de pie la mayor parte del tiempo, pasear en terreno llano, realizar trabajos ligeros del hogar, jugar a las cartas, coser, cocinar, estudiar, conducir, escribir a máquina, empleados de oficina, etc.

Moderada / Activa: Ej.: Pasear a 5 km/h, realizar trabajos pesados de la casa (limpiar cristales, barrer, etc.), carpinteros, obreros de la construcción (excepto trabajos duros), industria química, eléctrica, tareas agrícolas mecanizadas, golf, cuidado de niños, etc. Aquellas actividades en las que se desplacen o se manejen objetos de forma moderada.

Alta / Intensa: Personas que diariamente andan largas distancias, usan la bicicleta para desplazarse, desarrollan actividades vigorosas o practican deportes que requieren un alto nivel de esfuerzo durante varias horas. Ej: Tareas agrícolas no mecanizadas, mineros, forestales, cavar, cortar leña, segar a mano, escalar, montañismo, jugar al fútbol, tenis, jogging, bailar, esquiar, etc.

2.Calculo por factor individual de actividad física: Si la actividad física se conoce con detalle puede calcularse un factor individual utilizando los valores de la Tabla 4. El GET se estima a partir de la TMB y del factor de actividad física calculado.

(Ingestas diarias recomendadas de energía y nutrientes para la población española, 2016)

GET (kcal/día) = TMB (kcal/día) x FA

EJEMPLO: 

1.    Sexo: F

Edad: 16 años

Peso: 110 lbs

Talla: 1.65 m

AF: estudiante + bailarina (practica todos los días 2 horas)

* MTB: 

Formula Harris y Benedict: (9.6(50)+1.7(165)-4.7(16))+655 = 1,340 kcal/ día

*FA: MTB * FA --> 1,340 kcal/ día * 1.64 = 2,223 kcal/ día

*GET = 2,223 Kcal / día.

2. Sexo: Maculino

Peso: 60 lbs
Edad: 5 años

Talla: 110 cms 

Duerme: 14 hrs

Gatea: 3 hrs x día

Juega: 5 hrs

Come:  2 hrs

Formula Harris y Benedict

TMB: 13.7 (27) + 1.7 (110) -4.7 (5) + 655 =  1,188  Kcal / día

FAC. INDIVIDUAL DE ACTIVIDAD FÍSICA

DESCANSO: 14 * 1 = 14

MUY LIGERO: 2 * 1.5 = 3

LIGERO: 3 * 2.5 = 7.50

MODERADO= 5 * 5 = 25

Total de 49.50 / 24 = 2.06

GET:  = 1,188 * 2.06 = 2,447  Kcal/ día.

OTROS MÉTODOS: 

EQUIVALENTES METABÓLICOS ( MET) : son una medida fisiológica que representa el coste metabólico de una actividad de la vida cotidiana. Un MET equivale al consumo metabólico en reposo. Los MET se pueden estimar mediante cuestionarios o calcular a partir de la medida del máximo consumo de oxígeno (VO2máx). (Nieves-Alonso et al., 2022)

1 MET = 0,0175 Kcal X peso ( Kg)-1 x min-1 

POR EJEMPLO: 

1. Una persona de 60 kg , corre a 8 km 

Kcal/min = 8 x  0,0175 x 60 kg = 8, 4 Kcal / min  de la actividad física.

https://pesportsandlearning.files.wordpress.com/2015/10/mets.pdf

TERMOGENESIS: se produce bajo los procesos de digestión, absorción, distribución y almacenamiento de nutrientes, y representa el 10% del gasto energético diario.(Del escritor, 2018) Es poco relevante, pero alimentos naturales suponen un mayor gasto que los procesados.

IMPORTANCIA DE UNIDAD EN NUTRICIÓN: 

El conocimiento del metabolismo humanos y como funciona en el organismo, nos ayuda a determinar las necesidades energeticas que necesita una persona como lo es para realizar funsiones fisiologícas básica (MTB), la actividad física que realiza (AF) y como tambíen el efecto termogenico de los alimentos (ETA). Con ellos podemos estimar como se encuenta el gasto energetico total con la ingesta de alimentos que lleva la persona. Podemos inducir si lleva una alimentación con superavit calorico, deficit o equilibrado. Ya conociendo su estado actual de salud, es factible y confiable brindarle un seguimiento nutricional dependiendo sus necesidades nutricionales y su estilo de vida. 

LITERATURA DE UNIDAD

TASA METABÓLICA BASAL ¿ una medición sin fundamento adecuado?

avi

La obesidad es la nueva pandemia del siglo XXI, se ha convertido en un problema social ya que es un factor de riesgo para condiciones como hipertensión, dislipidemias, diabetes y enfermedades cardiovasculares. Actualmente la salud pública ha propuesto programas basados en estilo de vida saludable, incentivar el consumo balanceado de nutrientes y práctica de ejercicio con el fin de mantener un balance energético. La energía del cuerpo humano es regulada por las funciones fisiológicas y metabólicas del organismo dependiendo de un equilibrio entre el aporte de nutrientes y el gasto energético de la persona. Un desequilibrio de este genera condiciones de hiperplasia del tejido adiposo llevando a la obesidad crónica.

La energía química proveniente de los alimentos puede transformarse en calor, energía eléctrica, mecánica o en energía en reposo. La energía que utiliza el cuerpo en condiciones basales se denomina gasto energético dependiendo de cuatro factores: efecto termogénico, actividad física, cambio de temperatura y la tasa metabólica basal, está es  indispensable para el mantenimiento de las funciones básicas del ser humano.

La TMB representa un 50-75% del gasto energético  (GET), el resto es la cantidad de energía gastada para la actividad física en un 20-40% y el efecto térmico de las comidas un 5-30%. Por lo tanto en las prácticas clínicas se ha dado mayor importancia en el cálculo de sus parámetros y con ello comprender las fórmulas predictivas del TMB, con ello obtener un resultado confiable de un paciente. En la práctica clínica se ha utilizado tradicionalmente métodos no invasivos como lo son: Calorimetría indirecta, técnicas de medición basados en circuitos abiertos y cerrados, donde se mide el consumo de O2 y producción de CO2 bajo condiciones de termoneutralidad, reposo físico y mental, estándares de presión atmosférica, ayuno y ausencia de otros factores, como tabaquismo, medicamentos, fármacos psicoactivos y trastornos tiroideos no controlados. La mayoría de estos modelos toma en cuenta los parámetros determinados a nivel molecular (masa, grasa), celular ( líquidos y sólidos) órgano/tisular y corporal total (masa corporal).

Múltiples estudios realizados en poblaciones específicas, sin encontrar una correlación adecuada dado que existen parámetros  que afectan los resultados y el más destacado es la composición corporal de la persona. La TMB medida y la estimada  por distintas fórmulas, como la de Harris y colaboradores, Roza y colaboradores, Achofield, Owen, FAO/WHO/UNU, Mifflin y colaboradores, Harrington y colaboradores, así como otras descritas a lo largo del tiempo que incluyen la de Quenouille y colaboradores, donde, a pesar de haber una aproximación razonable, se encontró que debe tomarse en cuenta el índice de masa corporal en las ecuaciones de predicción para obtener mejores resultados.(Pedro Enrique Sánchez, Ricardo J. Rosero Revelo, 2020, 3 )

 

Así la TMB se expresa por unidad de medida del índice  metabólico, este equivale aproximadamente a 1kcal/kg/h, lo que corresponde a 4,184 kj/kg/h. En las prácticas clínica y de laboratorio se han utilizado métodos no invasivos, como la calorimetría indirecta (CI), con técnicas de medición basados en circuitos abiertos y cerrados, donde se mide el consumo de O2 y producción de CO2 bajo condiciones de termoneutralidad, reposo físico y mental, estándares de presión atmosférica, ayudo y ausencia de otros factores, como el tabaquismo, fármacos psicoactivos y trastornos tiroides no controlados.

Se han realizado estudios en las poblaciones específicas, tomando como su estructura los mismos parámetros, sin encontrar una correlación adecuada, dado que estas ecuaciones fueron creadas usando en su mayoría hombres y jóvenes blancos, saludables de peso normal u obesos y puede tratarse por condiciones como el ejercicio durante o previo a su medida, ingesta reciente de comida, cambios de temperatura corporal, talla, peso, área de superficie corporal, genero, edad, reproducción, lactación, estado emocional, niveles circulantes de hormona tiroidea, epinefrina y norepinefrina.

La tasa metabólica en enfermedades crónicas no transmisibles, el cuerpo humano, en su búsqueda por mantener un estado de equilibrio energético, en presencia de alteraciones que afecten esta homeostasis, como la restricción, calórica aguda y las enfermedades crónicas, puede llevar una disminución de la TMB, esta está sujeta a variaciones al ser influenciada por diferentes factores como la composición corporal y los cambios hormonales, presentes en la mayoría de las ECNT.

Podemos concluir la importancia de considerar realizar estudios que permiten esclarecer la correlación de los diferentes comportamientos grasos en composición corporal, como lo son la grasa visceral, la masa grasa total o segmentaria, el porcentaje graso y los índices de riesgo antropométrico (índice cintura/altura, índice cintura/cadera, entre otros) para generar una determinación la necesidad de crear fórmulas que pueden llegar a tener un mayor impacto basada en el componente graso corporal para sujetos con obesidad.

La forma más adecuada para considerar su uso en la paciente según la edad y peso sería la ecuación de Oxford. Es necesario realizar estudios en esta población, en particular, que confirmen qué variables deben tenerse en cuenta en la predicción de la TMB.

 

ARTICULO DE REVISIÓN: 

Pedro Enrique Sánchez, Ricardo J. Rosero Revelo. (2020, Marzo). Tasa metabólica basal ¿una medición sin fundamento adecuado? Revista colombiana de endocrinología, diabetes y metabolismo, 7(1), 9. https://revistaendocrino.org/index.php/rcedm/article/view/565/740

REFERENCIAS:

Ordoñez, C. A. (s/f). View of Cómo producen energía las células. Edu.Co. Recuperado el 4 de agosto de 2022, de https://colombiamedica.univalle.edu.co/index.php/comedica/article/view/1787/2825

Hirsch, L. (s/f). Metabolismo. Kidshealth.org. Recuperado el 4 de agosto de 2022, de https://kidshealth.org/es/parents/metabolism.html

Balance energético y composición corporal. (s/f). Alanrevista.org. Recuperado el 4 de agosto de 2022, de https://www.alanrevista.org/ediciones/2015/suplemento-1/art-144/

Pérez, M. (s/f). Balance energético. Slideshare.net. Recuperado el 4 de agosto de 2022, de https://es.slideshare.net/MARIATENORIO1971/balance-energtico-57131895

P´rez&Müller. (2020, marzo 4). Balance Energético: Una Falacia de Moda. Humanidad Alfa. https://humanidadalfa.com/2020/03/04/balance-energetico-y-obesidad/

Moreiras O, A Carbajal, L Cabrera, C Cuadrado. Ingestas diarias recomendadas de energía y nutrientes para la población española. En: Tablas de composición de alimentos. Ediciones Pirámide (Grupo Anaya, SA). 18ª edición. 2016.

Nieves-Alonso, J. M., Méndez Hernández, R. M., Ramasco Rueda, F., & Planas Roca, A. (2022). Los equivalentes metabólicos estimados no se relacionan con el consumo máximo de oxígeno calculado en pacientes candidatos a cirugía de resección pulmonar. Revista espanola de anestesiologia y reanimacion, 69(7), 437–441. https://doi.org/10.1016/j.redar.2021.01.007

Del escritor, P. (2018, diciembre 19). Termogenesis y su importancia en la reducción del sobrepeso graso. Mundo Entrenamiento. https://mundoentrenamiento.com/termogenesis-y-perdida-de-tejido-graso/