transformación de energia
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TRANSFORMACIN DE ENERGA
Ricardo Muoz Maldonado
Nutricionista
Docente Universidad Tecnolgica de Chile
INACAP Concepcin-Talcahuano
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La fuente energtica del organismo
NUTRIENTES (energa qumica)
OXIDACION de Protenas, Lpidos e H de C
ENERGIA
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Grasas
CHO OXIDACIN completa
Protenas OXIDACION incompleta
excrecin de productos del metabolismo proteico por fecas y orina (UREA, CIDO RICO)
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OXIDACION
NUTRIENTES
ENERGIA
CONSUMO DE O2 PROD. CO2
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Consumo de O2 (VO2)
El VO2 vara segn el sustrato utilizado.
Depende de la actividad metablica de los tejidos
**Situaciones fisiolgicas y fisiopatolgicas producen cambios.
Nutrientes (1 kcal) Equivalentes de O2 (ml)
H de Carbono 207
Lpidos 213
Protenas 223
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Cirugas mayores, politraumatismos,
infecciones, actividad fsica
Desnutricin, ayuno, hipotiroidismo
Aumentan el VO2
Disminuyen el VO2
Fuente: Fundamentos de Valoracin Nutricional y composicin corporal. Daniel H. De Girolami. Ed El Ateneo. 2009
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Liberacin de CO2 (VCO2)
Depende de la actividad metablica del organismo.
Vara segn el sustrato utilizado
La VCO2 est relacionada con la ventilacin alveolar.
Afectan los mismo factores de la VO2
Nutrientes (1 kcal)
Equivalente de CO2 (ml)
H de C 207
Lpidos 151
Protenas 181
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GASTO ENERGTICO
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ENERGA
BRUTA (alimentos)
Energa no digerible
Perdida por heces y utilizada
por bacterias (1-9%)
Prdidas por
orina, sudor,
clulas muertas
Energa para
metabolismo basal
y A. fsica Calor
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ENERGA BRUTA = gasto energtico+ E. de depsito+ E. excretable
Energa Metabolizable
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BE (+) = Ingreso > Gastos
BE (-) = Ingreso < Gastos
BE (0) = Ingreso = Gastos
BALANCE ENERGTICO
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Nutriente Energa
Bruta (kcal/g)
%
absorbido
Energa
digerible (Kcal/g)
Prdidas
urinarias
Energa
metabolizable (Kcal/gr)
Carbohidratos 3.7 99 3.6 -- 3.6
Grasa 9.3 95 8.8 -- 8.8
Protenas 5.6 95 5.0 1.2 3.8
Energa Metabolizable de Macronutrientes
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VALOR CALRICO DE LOS ALIMENTOS
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OXIDACION Protenas, Lpidos e H de C
ENERGIA QUIMICA contenida en enlaces que
mantienen unidos tomos
VALOR
CALRICO
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Los valores de cualquier sustancia combustible incluyendo a alimentos y nutrientes han sido determinados utilizando la
bomba calorimtrica (calormetro de bomba)
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Atwater determin el VALOR CALRICO DE LOS NUTRIENTES.
ENERGA LIBERADA EN EL ORGANISMO CUANDO SE OXIDA 1 GRAMO DE COMBUSTIBLE (nutrientes) INGERIDO EN LA DIETA.
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El valor calrico que aporta un alimento depende de su contenido de principios activos o nutrientes energticos
H de C Protenas 4 Kcal.
Lpidos 9 Kcal.
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Nutriente Energa Bruta
(kcal/g)
% absorbido Energa
digerible
(Kcal/g)
Prdidas
urinarias
Energa
metabolizable
(Kcal/gr)
FACTOR
ATWATER
(Kcal/gr)
Carbohidratos 3.7 99 3.6 -- 3.6 4
Grasa 9.3 95 8.8 -- 8.8 9
Protenas 5.6 95 5.0 1.2 3.8 4
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Valor promedio de calor de combustin fisiolgico.
Cantidad energtica o Kcal aproximada que se obtiene en el organismo por cada gramo
de nutriente.
Cantidad aproximada de energa metabolizable.
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Cmo se calcula el valor
calrico de los alimentos?
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Al realizar la anamnesis alimentaria (por recordatorio de 24 hrs) a un hombre de 35 aos, esta encuesta arroja la siguiente ingesta diaria:
140 g de Protenas (140g/da) 400 g de H de C (400g/da) 68 g de lpidos (68g/da)
Entonces
140 g x 4 = 400 g x 4= 68 g x 9=
Total :
Densidad
Energtica
Dieta
Contenido de Kcal
por gramo de
alimentos o mezcla de
alimentos
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Variables que determinan el
gasto energtico
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Cantidad mnima de energa consumida que es
compatible con la vida
Es un gasto energtico constante o bsico, caracterstico de cada persona.
1. METABOLISMO BASAL:
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Gasto de energa de mantencin de un individuo.
Implica gasto slo por funciones vitales normales y la homeostasis
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Constituye la fraccin ms importante del gasto energtico (60-70%)
Incluye a la suma de gastos metablicos de cada rgano y sistema
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Reposo fsico (despierto, sin movimiento, sin ejercicio previo)
Reposo mental (sin estrs para evitar la activacin del SNS y liberacin de catecolaminas que aumentan el metabolismo)
T ambiental (20-25 C) con ropa ligera
Ayuno 12 hrs(mnimo)
Medicin del metabolismo basal
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Factores que afectan al
metabolismo basal
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A) SUPERFICIE CORPORAL
El MB puede ser expresado en funcin de la superficie corporal del individuo como Kcal/mt
Superficie corporal (SC):
Es el rea expresada en m2 que un organismo ocupa en el espacio y se obtiene en
funcin del peso y estatura.
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Las personas de mayor volumen tienen mayores tasas metablicas que las personas ms pequeas.
Personas delgadas y altas tienen mayores tasas metablicas que las personas bajas y anchas. (Whitney y
Rolfes,2002)
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B) COMPOSICIN CORPORAL
El MB por Kg de peso disminuye con el aumento del contenido de
grasa corporal
Tejido magro (masa muscular) es metablicamente ms
activo que el tejido adiposo
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** MB 5% > que personas no atlticas
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C) SEXO
Tamao Composicin corporal Factores hormonales (fase
ltea: periodo entre ovulacin e inicio de menstruacin, institute of medicine,2005)
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SEXO Y COMPOSICIN CORPORAL
H M % grasa Peso corporal (Kg)
45 50 55 60 65 70 75 80
KJ/min/m2
Delgado 5 -- 4,1 4,4 4,7 5,0 5,3 5,5 5,8
Medio 10 -- 3,9 4,2 4,5 4,8 5,1 5,3 5,6
SP Delgada 15 3,4 3,7 4,0 4,3 4,6 4,9 5,1 5,4
Obeso Media 20 3,3 3,5 3,8 4,1 4,4 4,7 4,9 5,2
SP 25 -- 3,3 3,6 3,9 4,2 4,5 4,7 5,0
Obesa 30 -- -- 3,6 3,7 4,0 4,3 4,5 4,8
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Masa celular activa Necesidad de producir > cantidad
de calor
Masa celular ms lenta Cambios en la composicin
corporal
D) EDAD
>40 aos: disminucin de 1-2%
/cada dcada (Keys y cols, 1973).
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E) EMBARAZO Y LACTANCIA
El metabolismo basal aumenta hasta en un 15%, para suplir los procesos de crecimiento y desarrollo materno y
fetal.(tejidos uterinos, placenta etc.)
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F) CLIMA
El GE aumenta cuando se requiere una produccin de calor adicional para mantener la T corporal en
climas fros.
En climas muy clidos debido a la gran actividad de glndulas
sudorparas
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FACTORES PATOLGICOS
Factores hormonales
Hipertiroidismo (aumenta 80%)
Enfermedad de Cushing
Hipotiroidismo (MB disminuye hasta un 40%)
OTROS FACTORES
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Procesos infecciosos y febriles
La fiebre aumenta la tasa metablica hasta un 13% por cada grado de T corporal por encima de los
37C
Cafena: 7 15% aumento de TMB (Compher y cols, 2006). Nicotina: 3-6%
Alcohol : 6%
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Factor variable (2 gran componente del GET)
Representa el 20-40% del GE
Energa consumida durante ejercicio fsico
actividades de la vida cotidiana
(Termogenia por actividades no relacionadas con el ejercicio) (Levine y Kotz, 2005)
2. ACTIVIDAD FSICA
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Est determinado por :
el tipo de actividad
el tiempo
intensidad
Actividad fsica (> consumo de O2)
Gasto energtico
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INTENSA
Secretarias Obreros de la
construccin
Deportistas de
competencia
Vendedores Trabajadores agrcolas
(c/equipos mecanizados)
Bailarines
Estudiantes Trabajadores de la
minera (c/equipos
mecanizados)
Conscriptos de las
FFAA,
Profesiones c/
actividades de oficina
Garzones agricultores, leadores.
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Actividad
Liviana
Kcal/hr Actividad
moderada
Kcal/hr
Actividad
pesada
Kcal/hr
Estar de pie
100-120
Andar en
bicicleta
480-625
Danza
aerbica
480-625
Caminar
lento
210-230 Jugar tenis Jugar
basketbol
Caminar
rpido
315-345 Trotar Nadar
Bailar 125-345 Correr
Fuente: Nutricin y Salud. J. Araya, G. Vera A. Depto de Nutricin. Facultad de Medicina.
Universidad de Chile.
Ejemplo: hombre de 75 kg
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Aumento del gasto energtico asociado al consumo de alimentos. Procesamiento de nutrientes
Retencin de nutrientes (depsitos en tejidos)
Supone el 10% del GET
*diferencias segn la degradacin del nutriente
3. EFECTO TRMICO DE LOS ALIMENTOS
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Costo de energa DIGESTIN
METABOLISMO
UTILIZACIN DE
NUTRIENTES
DEPSITO DE
NUTRIENTES
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Termogenia inducida por la dieta (TID) Accin dinmica especfica (ADE) Efecto especfico de los alimentos
PRODUCCION
DE CALOR
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La respuesta metablica a la enfermedad o
trauma
TERMOGNESIS INDUCIDA POR ENFERMEDAD O TRAUMA
Aumento del gasto energtico =
Tipo de
enfermedad
Magnitud o
severidad de
la enfermedad
o lesin
Estado
nutricional
previo