viernes, 15 de mayo de 2009

METABOLISMO ENERGÉTICO


METABOLISMO ENERGÉTICO


INTRODUCCIÓN

El aparato locomotor, que está compuesto por huesos, articulaciones y músculos, tiene a estos últimos como elemento activo. Por tanto son los músculos los encargados de generar el movimiento; para ello, la célula muscular está especializada en la conversión de energía química en energía mecánica, en lo que supone el metabolismo energético. Para ello debe utilizar con efectividad la energía almacenada en la molécula de ATP = Adenosín Trifosfato, y sobre todo tener muy desarrollados los mecanismos destinados a la resíntesis del ATP para volver a utilizarlo, ya que es sólo la descomposición del ATP lo que va a dar lugar a la energía necesaria para la contracción muscular:

ATP -----------> ADP + P + ENERGIA.

El ATP pertenece al grupo de los nucleótidos, por lo tanto esta compuesto por una base nitrogenada (adenina), una pentosa (ribosa) y un grupo fosfato (tres radicales fosfato con enlaces de alta energía).

ATP significa Adenosina Tri Fosfato, o Trifosfato de Adenosina. Tómese en cuenta que fósforo se abrevia con la letra P.

Recuerde que la palabra fosfato significa que el fósforo está participando con carga de -5 (si fuera carga -3 sería fosfito).

El problema es que los depósitos musculares de ATP son muy limitados, y además podríamos decir que el ATP es una moneda de cambio temporal. Es por ello que en el interior del músculo tienen lugar una serie de procesos tendentes a resintetizar (volver a formar) el ATP descompuesto mediante vías aeróbicas o anaeróbicas, el conjunto de los cuales denominamos metabolismo energético; es decir, se trata de volver atrás la reacción anterior, pero si en la reacción anterior obteníamos una cantidad de energía importante, en este caso tendremos que aportar esa misma cantidad de energía para que pueda resintetizarse el ATP, tal y como vemos en la siguiente ecuación:

ADP + P + ENERGIA -----------> ATP

Esta formación de energía tendente a la resíntesis del ATP puede seguir diferentes vías, y a las diferentes necesidades y modos de utilización y de resíntesis de energía que dispone la célula muscular es a lo que denominamos en conjunto Metabolismo Energético.

METABOLISMO – DEFINICIÓN

Se refiere a todos los procesos físicos y químicos del cuerpo que generan y usan energía, tal como:

1.-Digestión de alimentos y nutrientes.
2.- Eliminación de los desechos a través de la orina y de las heces.
3.- Respiración .
4.- Circulación sanguínea .
5.- Regulación de temperatura

Es el conjunto de reacciones bioquímicas que efectúan las células de los seres vivos para descomponer y asimilar los alimentos y sustancias que reciben del exterior. El metabolismo comprende dos tipos de reacciones, las catabólicas y las anabólicas.
El catabolismo es el encargado de liberar energía, y el anabolismo utiliza esta energía para decomponer enlaces químicos y construir otros componentes de las células como son las proteínas y los ácidos nucleicos.

ENERGÍA

El concepto de energía se aplica en la nutrición en lo que se refiere al consumo de alimentos y la cantidad que el ser humano requiere para vivir. A pesar de parecer dos cosas elementales, esto implica que el ser humano es un transformador de tipos de energía que funciona en forma permanente o constante.

El cuerpo humano, como todo los organismos vivientes, se alimenta (ingiere combustible) para efectuar un trabajo durante un período de tiempo (trabajar durante un día) y la energía que transforma diariamente se mide en kilocalorías (las que mucha gente para evitar el uso permanente del sufijo kilo llama directamente calorías). La energía en los alimentos históricamente es expresada en kilocalorías (kcal).

La eficiencia con que una persona convierte la energía de reserva de su organismo en otra depende siempre de cada organismo. Estas corresponden a la masa corporal, edad, sexo, estados biológicos (embarazo), efecto térmico del ejercicio, y el cambio inducido por la propia ingestión de los alimentos.

Existen 4 elementos que pueden nutrir al cuerpo humano de energía, pero de estos solo tres le aportan nutrientes. Estos son: los carbohidratos, las proteínas y las grasas. El cuarto elemento es el alcohol, que no aporta nutriente alguno excepto energía en forma de calorías propiamente dichas.

Cantidad de energía que aporta cada uno de los elementos:

- Hidratos de Carbono: 4kcal/gramo
- Proteínas: 4 kcal /gramo
- Lípidos: 9 kcal/gramo

- Alcohol: 7 kcal / gramo

CALORÍAS

Es la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura de 1 kilogramo de agua en un grado Centígrado (Celsius) de 15º a 16º a una atmósfera de presión. Una kilocaloría es igual a 1000 calorías.

La Kilocaloría :
La caloría (kilocaloría, cal o. Kcal.) es una unidad de medida del calor energía producido por los alimentos. Por definición, una caloría equivale a la cantidad de calor necesaria para que, a presión atmosférica normal, un litro de agua destilada alcance de 14,5 a 15,5 °C.

CALORÍAS Y NECESIDADES ENERGÉTICAS

Como hemos comentado anteriormente nos alimentamos para adquirir energía y proporcionarle al organismo los nutrientes necesarios para su construcción, mantenimiento y reparación.
Esta energía la proporcionan los hidratos de carbono, las proteínas (unas 4 calorías por gramo) y las grasas (9 calorías por gramo). Para mantenernos en nuestro peso es imprescindible ajustar nuestro consumo a nuestras necesidades. Todo lo que consumamos en exceso se almacena en forma de grasa.

Distribución de las calorías:

Para no sufrir desequilibrios ni en peso ni en nutrientes, hay que ingerir estas calorías de una forma determinada. Los hidratos de carbono deberían representar el 50% de la energía total. Las grasas no deben suponer más allá de 35%. Las proteínas tanto de origen animal como vegetal deben aportar el 15%. Número de calorías al día.

La cantidad de energía que gastamos es variable y resulta de la suma de diferentes necesidades calóricas obligatorias (metabolismo basal) y otras que dependen de nuestro estilo de vida y de la actividad física que desarrollemos. Teniendo en cuenta estas variables, algunos autores establecen valores energéticos de 2700 kilocalorías para un hombre adulto y 2000 para la mujer con una actividad física moderada.
Las recomendaciones de la OMS (Organización Mundial de la Salud) establecen un aporte calórico de 2000 a 2500 Kcal/día para un varón adulto y de 1500 a 2000 kcal/día para las mujeres.

Estas necesidades disminuyen a medida que nos hacemos mayores. Un hombre de 65 años de constitución media necesitará unas 1900-2100 kcal/día mientras que una mujer 65 años de constitución media oscilará entre 1500 - 1700 kcal/ día.

Necesidades de energía del organismo obligatorias:

Aunque estemos en reposo, nuestro organismo necesita energía para mantenerse vivo. Esta actividad que se llama "gasto energético basal" , según diversos estudios, en un adulto sano, puede requerir entre 1000 y 1200 calorías/día. Por ejemplo, ciertos órganos como el hígado, cerebro, corazón y riñones, en condiciones normales suponen el 60-70 % de gasto total del organismo, a lo que hay que sumar la energía que se utiliza en la síntesis y formación de nuevos tejidos y que es más elevada en las etapas del crecimiento, lactancia y embarazo. También hay que considerar el gasto de energía que se produce al ingerir alimentos y poner en marcha los procesos de digestión. Viene a suponer un 10% del gasto total. El nutriente cuya ingesta induce mayor gasto son las proteínas, seguidos de lejos por los carbohidratos y la grasa que estimula un gasto mínimo.

METABOLISMO ENERGÉTICO

Son todos procesos de oxidación y se le denomina metabolismo energético porque, produce la energía que necesita la célula para todas sus necesidades, tanto para hacer posibles las reacciones del metabolismo sintético como para llevar a cabo todos los trabajos físicos que hace la célula. Todas las células heterótrofas tienen metabolismos energéticos muy similares.

Metabolismo basal :
El metabolismo basal es la suma de la actividad de todas las células del organismo; supone la cantidad de energía que una persona necesita para mantener las funciones indispensables para la vida, es decir, para que el corazón pueda trabajar, que nuestros pulmones sean capaces de captar el oxígeno del aire y enviarlo a todas las células de nuestro cuerpo, mantener la temperatura corporal, etc.

En mantener el metabolismo basal empleamos las tres cuartas partes del total de la energía que ingerimos. Está influido por factores ambientales como la temperatura. El ser humano es homeotermo, lo cual quiere decir que es capaz de mantener constante la temperatura corporal, y para conseguirlo emplea la mayor parte de la energía que consume. El metabolismo basal del hombre va en sentido inverso a la temperatura ambiente: es más alto en los climas fríos y menor en los trópicos. Las personas mal nutridas pasan más frío y con más intensidad que las personas bien nutridas. También hay factores individuales que influyen como el sexo, la edad o la composición corporal. La parte del cuerpo que más energía consume es la masa muscular que es la masa activa, y es aproximadamente un 20% mayor en el hombre que en la mujer.

En consecuencia, el metabolismo basal es la energía mínima consumida para el mantenimiento de la circulación, respiración, peristaltismo, temperatura muscular, tono muscular, actividad glandular y otras funciones vegetativas del cuerpo. El ritmo del metabolismo basal se mide por medio de un calorímetro cuando el individuo está en reposo absoluto, aproximadamente 10 a 14 horas después de comer. Se expresa en calorías por hora por metro cuadrado de superficie corporal. El metabolismo basal aumenta aproximadamente 10% por cada grado centígrado de temperatura. Normalmente los lactantes necesitan alrededor de 55 kcal por kg por 24 horas, mientras que los adultos necesitan 25 a 30 kcal por kg por 24 horas.

Factores que influyen sobre el metabolismo basal.

FACTORES QUE DISMINUYEN EL METABOLISMO BASAL (MB)

- A partir de los 20 años disminuye lentamente.
- Las mujeres tienen el MB ligeramente inferior (5-7%) al del hombre.
- Temperatura ambiente alta (verano) disminuye el MB
- El hipotiroidismo disminuye el MB.

FACTORES QUE AUMENTAN EL METABOLISMO BASAL (MB)

- Los varones tienen el MB superior en un 5-7%
- Temperatura ambiente baja (invierno) aumenta el MB
- En época de crecimiento el MB aumenta
- A medida que se sube con respecto a nivel del mar aumenta el MB
- Determinadas drogas aumentan el MB
- El hipertiroidismo aumenta el MB
- Los estados febriles aumentan el MB un 13% por cada grado de temperatura
- Durante el embarazo aumenta el MB unas 300 Kcal/día
- En la lactancia el aumento del MB es de 500 Kcal/día
- Al disminuir la temperatura ambiente (invierno) el MB aumenta, ya que nuestro organismo necesita producir más calor para mantener la temperatura corporal.
- A 3.000 metros el MB aumenta aproximadamente un 25%.
- Principalmente nicotina, cafeína, simpaticomiméticos y adrenérgicos.

El Gasto Energético

En reposo absoluto (metabolismo basal) el consumo calórico es mínimo, mientras que éste aumenta proporcionalmente a la actividad física (gasto energético). Las necesidades calóricas son la suma del metabolismo energético basal y del consumo de cualquier otra forma de energía, y quedan satisfechas por la cantidad y calidad de los alimentos ingeridos en 24 horas. Las necesidades calóricas varían de un individuo a otro en función de numerosos factores, como edad, peso, altura, sexo, raza, constitución, temperamento, etc., pero se ven condicionadas sobre todo por la actividad física del sujeto.
La diferencia de consumo entre un trabajo y otro es enorme: se pasa así del consumo calórico de una hora de trabajo intelectual (estudiantes, empleados, etc.), que asciende a apenas 1,75 calorías por minuto, a las 1045 calorías en caso de trabajos pesados.
Metabolismo energético total. Comprende el consumo de energía producido por el metabolismo basal, el gasto energético derivado del ejercicio físico y la termogénesis que incluye el consumo que producen los alimentos al ser digeridos, absorbidos y utilizados.

REQUERIMIENTO CALÓRICO

Las necesidades energéticas varían dependiendo del tamaño y composición corporal, ritmo de crecimiento y nivel de actividad física. Los niños de diferentes edades difieren en sus niveles de actividad; en efecto, el nivel de actividad de cualquier niño varía día a día, tanto en intensidad como en duración. Las necesidades calóricas de los niños pueden anticiparse con mayor precisión a partir del área de superficie corporal que a partir de la edad o peso. Incluso son factores más importantes en la determinación del número de calorías requeridas si los niños están creciendo apropiadamente y si se sienten bien.

Durante la lactancia, el requerimiento diario es de alrededor de 100 a 120 kcal por kg. Este requerimiento está disminuido en aproximadamente 10 kcal por kg por cada período de 3 años posteriores debido al enlentecimiento del ritmo de crecimiento. El consumo calórico aumentado es necesario durante períodos de crecimiento rápido, como la pubertad.

REQUERIMIENTO CALORICO DIARIO

Edad en años
Hombre de 65 kg Kcal/día
Mujer de 55 kg Kcal/día
20 a 30 3.200(hombre) y 2.300 (mujer)
30 a 40 3.014 2.230
40 a 50 3.010 2.160
50 a 60 2.770 1.980
60 a 70 2.530 1.820
70 2.210 1.590

Edad en años
Kcal/día
1 a 3 1.300
4 a 6 1.700
7 a 9 2.100 2.100
10 a 12 2.500
13 a 15 2.600
16 a 19 3.600 (mujeres: 2.400)


BIBLIOGRAFÍA