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CALORÍAS Y NECESIDADES ENERGÉTICAS
Gildardo Uribe Gil
ND-MSC
Profesor de cátedra
Universidad de Antioquia
1.
Generalidades
Según Grande Covián(1), la nutrición puede definirse como el conjunto de
procesos mediante los cuales el hombre ingiere, absorbe, transforma y utiliza las
sustancias que se encuentran en los alimentos y que tienen que cumplir cuatro
importantes objetivos:




Suministrar energía para el mantenimiento de sus funciones y actividades,
Aportar materiales para la formación, crecimiento y reparación de las
estructuras corporales y para la reproducción,
Suministrar las sustancias necesarias para regular los procesos
metabólicos, y
Reducir el riesgo de algunas enfermedades.
Continuando con el autor, la Alimentación es "el proceso mediante el cual
tomamos del mundo exterior una serie de sustancias que, contenidas en los
alimentos que forman parte de nuestra dieta, son necesarias para la nutrición".
Otro término que se emplea habitualmente es el de dieta, que se define como el
conjunto y cantidades de los alimentos o mezclas de alimentos que se consumen
habitualmente, aunque también puede hacer referencia al régimen que, en
determinadas circunstancias, realizan personas sanas, enfermas o convalecientes
en el comer y beber.
Como dietas adecuadas, equilibradas o saludables -aquellas que contienen la
energía y todos los nutrientes en cantidad y calidad suficientes para mantener la
salud, hay muchas, la elección de la más correcta según todos los condicionantes
del individuo se convierte en un arte. Por eso hablamos de la Ciencia de la
Nutrición y del Arte de la Dietética.
Los componentes de los alimentos que llevan a cabo las importantes funciones
antes descritas se conocen con el nombre de nutrientes. Así, un nutriente es toda
sustancia, de estructura química conocida, esencial para el mantenimiento de la
salud que, sin embargo, a diferencia de otras, no puede formarse o sintetizarse
dentro de nuestro organismo, por lo que debe ser aportada desde el exterior, a
través de los alimentos y de la dieta; lo que implica que si no se consume en
cantidad y calidad suficientes, puede dar lugar a enfermedades que sólo curarán
cuando se consuma de nuevo el nutriente implicado.
El hombre para mantener la salud desde el punto de vista nutricional, necesita
consumir junto con la energía o las calorías, obtenidas a partir de grasas,
carbohidratos y proteínas, 3 ácidos grasos y 8 aminoácidos esenciales, unos 20
minerales y 13 vitaminas. Por tanto, para que la dieta sea correcta y equilibrada
tienen que estar presentes en ella la energía y todos los nutrientes en las
cantidades adecuadas y suficientes para cubrir las necesidades del hombre y
mantener la salud.
El agua y la fibra, aunque no se consideran nutrientes, es también vital para
mantener la salud.
Los nutrientes se clasifican en base a las cantidades en que están presentes en
los alimentos: los llamados macronutrientes (macro = grande), que son los que
ocupan la mayor proporción de los alimentos, y los llamados micronutrientes
(micro = pequeño), que sólo están presentes en pequeñísimas proporciones.
Los macro nutrientes son las famosas proteínas, carbohidratos (glúcidos) y lípidos
(o grasas). Entre los micronutrientes se encuentran las vitaminas y los minerales.
Son imprescindibles para el mantenimiento de la vida, a pesar de que las
cantidades que necesitamos se miden en milésimas, o incluso millonésimas de
gramo (elementos traza u oligoelementos).
En síntesis:
Alimentación: Consiste en obtener del entorno productos naturales o
transformados que conocemos con el nombre de alimentos (que contienen unas
sustancias llamadas nutrientes). Es un proceso voluntario.
Nutrición: Empieza después de la ingesta del alimento, y es involuntario. Es el
conjunto de procesos por los cuales el ser vivo utiliza, transforma e incorpora a
sus propias estructuras una serie de sustancias que recibe del mundo exterior a
través de los alimentos. El conocimiento científico de la nutrición permite
actualmente definir de forma aceptable el número y la cantidad de sustancias que
son indispensables para el hombre para mantener un estado nutritivo adecuado.
Dietética: Es la técnica y el arte de usar los alimentos de forma adecuada. Ésta
debe proponer formas de alimentación equilibradas, variadas y suficientes que
permitan cubrir las necesidades biológicas en la salud y en la enfermedad
contemplando a su vez gustos, costumbres y posibilidades.
2.
Conceptos básicos
El funcionamiento del organismo es posible gracias a diversos procesos
metabólicos celulares. Éstos implican la utilización de los nutrientes ingeridos y la
eliminación de los productos de desecho. En el fondo, la vida es posible gracias a
la nutrición.
El organismo humano, al igual que una maquina, requiere de una fuente de
energía para poder funcionar; en el caso de los carros por ejemplo, se requiere de
la gasolina; en nuestro caso, nuestra fuente de energía son los macronutrientes
(proteínas, grasas y carbohidratos).
La energía de los alimentos se expresa en kilocalorías; 1 kilocaloría es igual a la
cantidad necesaria de energía para aumentar en 1ºC 1gr de agua de 15,5ºC a
16,5ºC, en este sentido,
1g de hidratos de carbono produce
1g de proteínas produce
1g de grasa produce
4kcal
4 kcal
9 kcal
2.1. Gasto energético:
La energía consumida por el organismo se ha denominado Gasto Energético (GE)
(2). El cual es una suma de varios factores:
Tasa metabólica basal (TMB)
Termogénesis dietaría (TD)
Termogénesis por frio (TF)
Termogénesis de actividad física (TAF)
Termogénesis por injuria (TI)
2.1.1. La Tasa metabólica basal (TMB) se define como la producción de calor
que se precisa para el mantenimiento de la vida y las funciones fisiológicas en
condiciones de reposo (no sueño) (3); Se mide en reposo completo, en una
atmósfera con temperatura agradable y después del ayuno nocturno y se expresa
en kcal/kg/hora.
La TMB es mayor en el hombre que en la mujer, disminuye a medida que aumenta
la edad, alcanza los valores más elevados durante los periodos de crecimiento
rápido y cada individuo tiene un metabolismo basal prácticamente constante.
La termogénesis se define como la producción de energía por encima de la TMB .
2.1.2. La termogénesis dietaría (TD)(3) hace referencia a la energía que se pone
en juego para que tengan lugar los procesos de digestión, absorción, distribución y
almacenamiento de los nutrientes ingeridos con la dieta, es decir, la energía que
se utiliza de modo suplemento para convertir en componentes orgánicos los
nutrientes contenidos en los alimentos que se ingieren y es el 10% de la TMB+FA.
2.1.3. La termogénesis por frio (TF) se define como la producción de calor
necesaria para mantener la temperatura corporal dentro de los límites normales
(4).
2.1.4. Termogénesis de la actividad física: Toda actividad física incrementa
unos requerimientos energéticos. Para calcular lo que vamos a llamar
termogénesis por actividad física (TAF), se deben tener en cuenta los siguientes
factores propuestos por la FAO/OMS en 19851.
Hombres:
TMB x 1,55 = Actividad ligera
TMB x 1,78 = Actividad moderada
TMB x 2,10 = Actividad intensa
Mujeres:
MB x 1,56 = Actividad ligera
MB x 1,64 = Actividad moderada
MB x 1,82 = Actividad intensa
2.1.5. Termogénesis por Injuria: Todo daño al organismo, ya sea por fiebre o
enfermedad grave o accidentes, genera un incremento en las necesidades de
1
Actividad ligera: Oficinistas, profesionales, empleados, amas de casa.
Actividad moderada: Industria ligera, amas de casa sin útiles de aseo mecánicos, estudiantes,
dependientes de almacén, soldados sin servicio activo, obreros de construcción, trabajadores
agrícolas, pescadores.
Actividad intensa: Trabajadores forestales, leñadores, soldados en servicio activo, atletas,
bailarinas, mineros, herreros, obreros construcción pesada.
energía; para calcular lo que llamaremos factor de injuria (FI), tendremos en
cuenta la siguiente tabla, recomendada por la FAO/OMS en 1985 (5).
Tabla 1
Factor de injuria según FAO/OMS
Reposo en cama
Deambulación
1,2
1,3
Infección
Leve
Moderada
Grave
1,2
1,4
1,6
Cirugía
Menor
Grave
1,1
1,2
Traumatismos
Del esqueleto
Craneal
1,35
1,6
Quemados
SCQ = Superficie corporal quemada
40% SCQ
1,5
100% SCQ
1,9
2.2.
Cálculo del gasto energético
El Gasto energético (GE) se puede determinar por varias métodos como la
calorimetría indirecta o por el consumo de oxigeno; sin embargo, por el acceso a
este tipo de métodos en cuanto a costos y equipos, se han desarrollado otra serie
de métodos para estimar el GE con base en fórmulas que se basan en el peso, la
estatura, la edad, la superficie corporal, entre otros, cuyo uso es más generalizado
a pesar de la variabilidad con los otros métodos descritos, por su facilidad y
costos.
La FAO/OMS recomienda la utilización de la siguiente tabla para estimar la TMB
(6).
Tabla 2
TMB (Kcal/día)
Edad (años)
0–3
10 – 18
18 - 30
30 - 60
Hombres
60.9 x kg peso real - 54
17.5 x kg peso real + 651
15.3 x kg peso real + 679
11.6 x kg peso real + 879
Mujeres
61 x kg peso real - 51
12.2 x kg peso real + 746
14.7 x kg peso real + 496
8.7 x kg peso real + 829
A esta se le debe adicionar la TFA y la TD.
Otra fórmula es la ecuación de Harris y Benedict
Hombres TMB (kcal) = 66 + 13,7P + 5Est – 6,8E
Mujeres TMB (kcal) = 655 + 9,6P + 1,8Est – 4,7E
Donde P = peso (kg); Est = Estatura (cm) y E = edad (años)
A la TMB se le adicionan los otros componentes del GE.
2.2. Medición del consumo de energía (CE)
Como hemos comentado, nos alimentamos para adquirir energía y proporcionarle
al organismo los nutrientes necesarios para el mantenimiento de las funciones
corporales.
Esta energía la proporcionan los carbohidratos (CHO´s), las proteínas y las
grasas, a una razón de 4 Kcal/gr los dos primeros nutrientes y 9 Kcal/gr las
grasas.
En este sentido, la energía consumida se mide teniendo en cuenta la cantidad de
gramos de los macronutrientes consumidos en la dieta, por ejemplo, si una
persona consume 75 gr de proteínas, 250 gr de carbohidratos y 60 gr de grasa,
estará consumiendo 300 kcal con las proteínas, 1000 kcal en los carbohidratos y
540 kcal en la grasa, para un total de 1840 kcal/día.
Esto implica que cada nutriente aporta una porción del total de kilocalorías del día
y para mantener la salud, esta distribución debe ser tanto para hombres, como
para mujeres así: entre un 50% a un 60% de CHO´s, 10% a 15% de proteínas y
un 25% a un 30% de grasas. Para los deportistas esta distribución puede variar de
acuerdo a la etapa en la que se encuentre. En el ejemplo anterior se puede definir
que la persona en cuestión tiene la siguiente distribución:
Tabla 3
Distribución de nutrientes consumidos en el ejemplo
Nutriente
Proteínas
Carbohidratos
Grasas
Total
2.3.
gr
75
250
60
385
Kcal
300
1000
540
1840
%
16
54
30
100
Balance energético (BE)
El balance energético se refiere al equilibrio entre la energía que consumimos a
través de los alimentos y la energía gastada durante el día. Tradicionalmente ha
sido expresado mediante la siguiente ecuación:
BE= CE – GE donde CE es consumo de energía/día
La ecuación anterior conocida como ecuación estática, responde a la Primera Ley
de la Termodinámica o Ley de la Conservación de la Energía: "La energía no se
crea ni se destruye solo se transforma". En otras palabras “Aunque la energía
tome muchas formas, la cantidad total de energía es constante y cuando la
energía desaparece en una forma, aparece simultáneamente otras formas.”



Equilibrio energético: Si la ingesta y el gasto de energía son iguales, se
mantiene el equilibrio en cuanto al depósito calórico representado por el
peso corporal.
Balance energético positivo: Cuando la ingesta de energía es mayor que
su gasto, se traduce en un aumento de peso debido al aumento del tejido
adiposo.
Balance energético negativo: Cuando la ingesta de energía es menor
que su gasto, se produce una disminución del peso corporal.
La ecuación estática del balance de energía nos permite entender en términos
generales la influencia de la ingesta de alimento y el gasto de energía en la
variación del peso. Sin embargo, en ciertas situaciones las predicciones de cuánto
peso puede perder o ganar una persona dependiendo de una disminución o
incremento de las calorías ingeridas respectivamente, parecen entrar en
contradicción con las leyes termodinámicas. Sin embargo, debe entenderse que
los seres vivos son organismos muy complejos y que existen otros factores que
afectan los componentes del balance energético tales como la influencia genética,
el tipo de dieta, hábitos alimenticios, condiciones ambientales y estilo de vida.
El balance de energía se explica mejor considerando una ecuación dinámica en
vez de una estática, una ecuación en la cual los cambios en un lado producen
modificaciones compensatorias a nivel metabólico y conductual en el otro lado de
la ecuación. Adicionalmente, la ecuación dinámica introduce el efecto de las
variaciones de los depósitos de energía sobre el gasto energético en el tiempo y
considera que el gasto energético crece si hay aumento de peso.
Bibliografía
1. Francisco Grande Covian. Salud y Nutrición, 1988.
2. Horton, E. Introduction: an overview of the assessment and regulation of
energy balance in humans. AM, J. Clin Nutr. 38:972,1983.
3. Jequier, E. Measurement of energy expenditure en clinical nutritional
assessment, JPEN, 11 (5):865, 1987.
4. Jaquier E. Thermogenesis induced for by nutrient administration in man.
Infusion therapies. 11:184, 1984.
5. Mora. Soporte Nutricional especial: Requerimientos nutricionales en un
individuo normal. Pág 54, 1992. Bogotá, Colombia.
6. Maiz A. Metabolismo energético. Apuntes docentes. Universidad Católica
de Chile, 1990.