08/27/08 Balance Energético 2
Objetivo Objetivo
Se revisará los factores que determinan Se revisará los factores que determinan
las necesidades energéticas del las necesidades energéticas del
organismo, las fuentes de energía, el organismo, las fuentes de energía, el
concepto de equilibrio calórico, y los concepto de equilibrio calórico, y los
métodos utilizados para medir el gasto métodos utilizados para medir el gasto
energético energético
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EnergíaEnergía
Energía se define como la capacidad para Energía se define como la capacidad para
llevar a cabo trabajo. llevar a cabo trabajo.
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ORIGEN DE LA ENERGÍA - EL CICLO ORIGEN DE LA ENERGÍA - EL CICLO
ENERGÉTICO BIOLÓGICOENERGÉTICO BIOLÓGICO
Toda nuestra energía proviene del sol Toda nuestra energía proviene del sol
(energía solar) (energía solar)
Esta energía proveniente del sol la capturan Esta energía proveniente del sol la capturan
las plantas verde en forma de energía las plantas verde en forma de energía
radiante, radiante,
y éstas a su vez convierten dicha energía en energía y éstas a su vez convierten dicha energía en energía
química a través de la fotosíntesisquímica a través de la fotosíntesis
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Esto es, junto con la energía Esto es, junto con la energía
radianteradiante
La clorofila de las plantas, y el agua y el La clorofila de las plantas, y el agua y el
bióxido de carbono: bióxido de carbono:
Las plantas producen moléculas de alimentos Las plantas producen moléculas de alimentos
(carbohidratos, proteínas y grasas) que (carbohidratos, proteínas y grasas) que
poseen energía potencial química. poseen energía potencial química.
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Los HumanosLos Humanos
Dependen de las plantas y otros animales Dependen de las plantas y otros animales
para poder producir su propia energía,para poder producir su propia energía,
La cual se produce mediante la La cual se produce mediante la
degradación de los nutrientes en la célula degradación de los nutrientes en la célula
(carbohidratos, proteínas y grasas) con la (carbohidratos, proteínas y grasas) con la
presencia de oxígeno:presencia de oxígeno:
Dicho proceso se conoce como respiración Dicho proceso se conoce como respiración
celular (o metabolismo)celular (o metabolismo)
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Metabolismo Metabolismo
Tiene el objetivo de proveer energía para el: Tiene el objetivo de proveer energía para el:
crecimiento, contracción muscular, transporte de crecimiento, contracción muscular, transporte de
compuestos y líquidos compuestos y líquidos
y para funciones vitales del organismo. y para funciones vitales del organismo.
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La energía que necesita nuestro La energía que necesita nuestro
organismoorganismo
Para poder mantener funcionando Para poder mantener funcionando
efectivamente todos los órganos y efectivamente todos los órganos y
sistemas corporales proviene:sistemas corporales proviene:
Esencialmente de los alimentos que se Esencialmente de los alimentos que se
consumen diariamente, particularmente de consumen diariamente, particularmente de
aquellos nutrimentos que proveen calorías aquellos nutrimentos que proveen calorías
(conocidos también como sustratos, (conocidos también como sustratos,
macromoléculas o combustibles metabólicos)macromoléculas o combustibles metabólicos)
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Los cuales son: Los cuales son:
Los hidratos de carbono,Los hidratos de carbono,
Grasas Grasas
ProteínasProteínas
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La energía que poseen estos La energía que poseen estos
nutrimentos se encuentranutrimentos se encuentra
Almacenada en forma químicaAlmacenada en forma química
Durante la digestión, los alimentos se degradan Durante la digestión, los alimentos se degradan
en hidratos de carbono, grasas y proteínas y en hidratos de carbono, grasas y proteínas y
eventualmenteeventualmente
Son absorbidos por la sangre a nivel intestinal. Son absorbidos por la sangre a nivel intestinal.
Una vez en el torrente sanguíneo serán Una vez en el torrente sanguíneo serán
empleados como sustratos en el metabolismo empleados como sustratos en el metabolismo
celular o almacenados en el cuerpo celular o almacenados en el cuerpo
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A nivel celularA nivel celular
Estos sustratos son utilizados para la Estos sustratos son utilizados para la
producción de energía. producción de energía.
La energía derivada durante el metabolismo La energía derivada durante el metabolismo
de los combustibles metabólicos se de los combustibles metabólicos se
transforma en un estado molecular conocido transforma en un estado molecular conocido
como adenosina de trifosfato (ATP). como adenosina de trifosfato (ATP).
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El ATPEl ATP
Es un compuesto de alta energía que Es un compuesto de alta energía que
producen las células al utilizar los producen las células al utilizar los
nutrientes calóricos que provienen de las nutrientes calóricos que provienen de las
plantas y animales. plantas y animales.
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UNIDAD DE MEDICIÓN PARA LA UNIDAD DE MEDICIÓN PARA LA
ENERGÍAENERGÍA
La energía que potencialmente poseen los alimentos y la La energía que potencialmente poseen los alimentos y la
que se libera de los procesos bioquímicos se mide en que se libera de los procesos bioquímicos se mide en
términos de: términos de:
Caloría (caloría pequeña) oCaloría (caloría pequeña) o
kilocaloría (caloría grande). kilocaloría (caloría grande).
Estas son las unidades de calor utilizada para expresar el Estas son las unidades de calor utilizada para expresar el
valor energético de los alimentos y del movimiento valor energético de los alimentos y del movimiento
humano (ejercicios y actividad física). humano (ejercicios y actividad física).
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Una kilocaloríaUna kilocaloría
Representa la cantidad de calor requerido Representa la cantidad de calor requerido
para elevar la temperatura de un para elevar la temperatura de un
kilogramo (2.2 lbs ó 1 litro) de agua kilogramo (2.2 lbs ó 1 litro) de agua
destilada a un grado Centígrado (de 14° a destilada a un grado Centígrado (de 14° a
15.5 °C ), a nievel del mar (i.e., a una 15.5 °C ), a nievel del mar (i.e., a una
presión barométrica de 1 atmósfera ó 760 presión barométrica de 1 atmósfera ó 760
mm. Hg.). mm. Hg.).
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VALOR ENERGÉTICO (O CALÓRICO) DE VALOR ENERGÉTICO (O CALÓRICO) DE
LOS ALIMENTOSLOS ALIMENTOS
Los alimentos pueden medirse por sus Los alimentos pueden medirse por sus
calorías, o sea, por el calor almacenado en calorías, o sea, por el calor almacenado en
ellos. ellos.
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El método más común utilizado para medir El método más común utilizado para medir
el valor calórico de los alimentosel valor calórico de los alimentos
Calorimetria Directa Calorimetria Directa
La Bomba Calorimétrica: La Bomba Calorimétrica:
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Valores de los NutrientesValores de los Nutrientes
Los hidratos de carbono, las proteínas y las Los hidratos de carbono, las proteínas y las
grasas liberan calor, que en promedio se grasas liberan calor, que en promedio se
expresa de la siguiente manera: expresa de la siguiente manera:
Nutrimentos Calorías (por Gramo) Nutrimentos Calorías (por Gramo)
Hidratos de Carbono....................4.0Hidratos de Carbono....................4.0
Proteínas....................................4.0Proteínas....................................4.0
Grasas........................................9.0Grasas........................................9.0
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MEDICIÓN DE LA ENERGÍA PRODUCIDA MEDICIÓN DE LA ENERGÍA PRODUCIDA
POR EL CUERPO (GASTO CALÓRICO)POR EL CUERPO (GASTO CALÓRICO)
Metabolismo Metabolismo
Representa el conjunto de reacciones físicas y Representa el conjunto de reacciones físicas y
químicas que tienen lugar en las células de los químicas que tienen lugar en las células de los
tejidos vivos, mediante el cual se produce y tejidos vivos, mediante el cual se produce y
mantiene material viviente organizado, mantiene material viviente organizado,
e incluye la utilización de las sustancias e incluye la utilización de las sustancias
nutricias (hidratos de carbono, grasas y nutricias (hidratos de carbono, grasas y
proteínas) con el fin de producir energía útil proteínas) con el fin de producir energía útil
para las funciones vitales del organismo. para las funciones vitales del organismo.
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Metabolismo BasalMetabolismo Basal
Definición: Definición:
La mínima cantidad de energía requerida para La mínima cantidad de energía requerida para
mantener los procesos vitales del cuerpo mantener los procesos vitales del cuerpo
durante el reposo y mientras se está durante el reposo y mientras se está
despierto, pero recostado y completamente despierto, pero recostado y completamente
relajado relajado
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Factores que Modifican la Factores que Modifican la
Intensidad del Metabolismo BasalIntensidad del Metabolismo Basal
Movimiento humano (ejercicio o actividad Movimiento humano (ejercicio o actividad
física): física):
Luego de una sesión de ejercicio, el Luego de una sesión de ejercicio, el
metabolismo basal se mantiene elevado por metabolismo basal se mantiene elevado por
un período de tiempo un período de tiempo
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Tamaño y constitución del cuerpoTamaño y constitución del cuerpo
El metabolismo basal es mayor en El metabolismo basal es mayor en
individuos con una constitución física individuos con una constitución física
musculosa, ymusculosa, y
Es menor en personas obesas; Es menor en personas obesas;
Esto se debe a que los músculos son tejidos Esto se debe a que los músculos son tejidos
relativamente activos relativamente activos
En comparación con el tejido adiposo, el cual En comparación con el tejido adiposo, el cual
es de escasa actividad metabólica es de escasa actividad metabólica
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Efecto termogénico de los alimentos óEfecto termogénico de los alimentos ó
(acción dinámica específica) (acción dinámica específica)
Después de ingerir una comida aumenta el Después de ingerir una comida aumenta el
metabolismo; metabolismo;
Esto es causado principalmente por las Esto es causado principalmente por las
distintas reacciones químicas asociadas condistintas reacciones químicas asociadas con
La digestión, La digestión,
La absorción y La absorción y
El almacenamiento de los alimentos en el El almacenamiento de los alimentos en el
organismo organismo
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Edad y CrecimientoEdad y Crecimiento
Los niños tienen un elevado metabolismo basal Los niños tienen un elevado metabolismo basal
Esto se debe a la gran intensidad de las reacciones Esto se debe a la gran intensidad de las reacciones
celulares, y a la rápida síntesis de material celular y al celulares, y a la rápida síntesis de material celular y al
crecimiento del organismo. crecimiento del organismo.
Por el otro lado, en la edad adulta el metabolismo Por el otro lado, en la edad adulta el metabolismo
basal desciende porque decrece la masa celular activa basal desciende porque decrece la masa celular activa
y y
Porque en muchos casos aumenta la grasa corporal Porque en muchos casos aumenta la grasa corporal
total. total.
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Sexo (Género)Sexo (Género)
Por lo regular:Por lo regular:
El hombre tiene un mayor metabolismo basal El hombre tiene un mayor metabolismo basal
que la mujerque la mujer
Porque éste cuenta con menos cantidad de tejido Porque éste cuenta con menos cantidad de tejido
adiposo y más masa muscular, comparado con la adiposo y más masa muscular, comparado con la
mujer. mujer.
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Secreción de hormonasSecreción de hormonas
Por ciertas glándulas endocrinas:Por ciertas glándulas endocrinas:
La tiroxina (hormona producida por la tiroide) La tiroxina (hormona producida por la tiroide)
aumenta el metabolismo.aumenta el metabolismo.
Si la secreción de esta hormona disminuye Si la secreción de esta hormona disminuye
(hipotiroidismo), el metabolismo basal se (hipotiroidismo), el metabolismo basal se
reduce también. reduce también.
Además, la adrenalina (secretada por la Además, la adrenalina (secretada por la
médula adrenal) causa una elevación en el médula adrenal) causa una elevación en el
metabolismo. metabolismo.
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Otras causaOtras causa
Clima: El metabolismo basal es mucho Clima: El metabolismo basal es mucho
menor en regiones tropicales que en las menor en regiones tropicales que en las
frías. frías.
Sueño: Durante el sueno el metabolismo Sueño: Durante el sueno el metabolismo
disminuye, debido a un mayor grado de disminuye, debido a un mayor grado de
relajamiento muscular y emocional. relajamiento muscular y emocional.
08/27/08 Balance Energético 27
Enfermedades Enfermedades
Desnutrición: Una desnutrición prolongada Desnutrición: Una desnutrición prolongada
puede disminuir el metabolismo puede disminuir el metabolismo
drásticamente, debido a la falta de drásticamente, debido a la falta de
alimento en la célula. alimento en la célula.
Fiebre: Cualquiera que fuera su causa, la Fiebre: Cualquiera que fuera su causa, la
fiebre aumenta el metabolismo basalfiebre aumenta el metabolismo basal
13 % por cada grado centígrado > 37°13 % por cada grado centígrado > 37°
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EmbarazoEmbarazo
Durante el último trimestre de la Durante el último trimestre de la
embarazada hay un aumento en el embarazada hay un aumento en el
metabolismo basal, metabolismo basal,
El feto y El feto y
La placentaLa placenta
Incrementan su actividad metabólica Incrementan su actividad metabólica
(debido a que van creciendo) y(debido a que van creciendo) y
porque los tejidos maternales lo hacen de porque los tejidos maternales lo hacen de
igual modoigual modo. .
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Medición de la Energía GastadaMedición de la Energía Gastada
Calorimetría DirectaCalorimetría Directa: :
Involucra la medición de la cantidad de calor Involucra la medición de la cantidad de calor
producido por el organismo durante cierto producido por el organismo durante cierto
tiempo.tiempo.
En este método, la cantidad total de calor En este método, la cantidad total de calor
que liberan las células durante su que liberan las células durante su
metabolismo se mide en un calorímetro metabolismo se mide en un calorímetro
(cámara de aire insulado) grande construído (cámara de aire insulado) grande construído
especialmente. especialmente.
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Calorimetría Indirecta: Calorimetría Indirecta:
Método mas sencillo de medir el metabolismo Método mas sencillo de medir el metabolismo
basal en forma indirecta, esto es, mediante la basal en forma indirecta, esto es, mediante la
medición del consumo de oxígeno. medición del consumo de oxígeno.
08/27/08 Balance Energético 31
Calorimetría IndirectaCalorimetría Indirecta
Se basa en el hecho de que las reacciones Se basa en el hecho de que las reacciones
metabólicas del cuerpo en que se libera metabólicas del cuerpo en que se libera
energía depende de un continuo suministro de energía depende de un continuo suministro de
oxígeno. oxígeno.
Se ha estimado que por cada litro de oxígeno Se ha estimado que por cada litro de oxígeno
que se consuma,que se consuma,
5 kilocalorías se generan cuando los hidratos de 5 kilocalorías se generan cuando los hidratos de
carbono, grasas y proteínas se metabolizan en las carbono, grasas y proteínas se metabolizan en las
células células
Esta ecuación establece que el peso Esta ecuación establece que el peso
corporal se mantendrá constante cuando corporal se mantendrá constante cuando
la ingesta calórica (la energía química la ingesta calórica (la energía química
potencial de los alimentos ingeridos potencial de los alimentos ingeridos
diariamente) es igual al gasto calórico diariamente) es igual al gasto calórico
(energía gastada durante el transcurso del (energía gastada durante el transcurso del
día). día).
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Balance EnergéticoBalance Energético
Ocurre cuando las calorías ingeridas se Ocurre cuando las calorías ingeridas se
aproximan a las calorías gastadas durante aproximan a las calorías gastadas durante
el curso del día, manteniéndose de esta el curso del día, manteniéndose de esta
manera el peso estable manera el peso estable
08/27/08 Balance Energético 34
Balance Energético PositivoBalance Energético Positivo
En este caso, se ingieren más calorías que En este caso, se ingieren más calorías que
las gastadas, y como consecuencia:las gastadas, y como consecuencia:
Se aumenta de peso, ya que el exceso de Se aumenta de peso, ya que el exceso de
calorías se almacena calorías se almacena
En forma de grasa en los depósitos del tejido En forma de grasa en los depósitos del tejido
adiposo corporal. adiposo corporal.
08/27/08 Balance Energético 35
Se ha estimado que por cada 3,500 Se ha estimado que por cada 3,500
Calorías que se consuman en excesoCalorías que se consuman en exceso
Una libra de grasa (0.45 kg) se almacena en Una libra de grasa (0.45 kg) se almacena en
el cuerpo el cuerpo
Si por el contrario, el consumo total de Si por el contrario, el consumo total de
calorías es menor en relación al gastocalorías es menor en relación al gasto
La persona pierde peso.La persona pierde peso.
Si el déficit energético es de 3,500 Calorías, Si el déficit energético es de 3,500 Calorías,
Se pierde una libra de grasa (500g) Se pierde una libra de grasa (500g)