02 Clase 3 - Gasto energético y balance energético
Clase 3 — Gasto Energético y Balance Energético
Parte del Compilado de Estudio: Obesidad, Composición Corporal, Gasto Energético y Nutrición (nota 2 de 12).
1. Panorama general
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El organismo obtiene energía a partir de los macronutrientes — carbohidratos, proteínas y lípidos — y, como productos finales del metabolismo, elimina agua, CO₂ y compuestos nitrogenados.
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El gasto energético total (GET) corresponde a la suma de:
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Gasto energético basal (GEB) o gasto energético en reposo (GER) — pueden utilizarse de forma aproximada en el cálculo, pero no son sinónimos y se obtienen bajo condiciones diferentes.
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En situaciones clínicas, debe considerarse también la influencia de un proceso inflamatorio u otras enfermedades capaces de modificar el metabolismo.
Fórmula general
GET = GEB (o GER) + ETA + Actividad física
El balance energético se mantiene cuando la ingesta energética es igual al gasto energético. Todos los procesos corporales demandan energía, la cual proviene de los alimentos a través de los macronutrientes.
2. Gasto energético basal (GEB) y gasto energético en reposo (GER)
Gasto energético basal (GEB)
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Representa las calorías gastadas por minuto u hora, extrapoladas a 24 horas.
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Es la energía mínima requerida para mantener las funciones vitales.
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Constituye aproximadamente 60–70% del GET.
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Condiciones de medición:
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Sujeto en reposo absoluto.
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Haber dormido 8 horas.
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Ayuno nocturno de 12–14 horas.
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Despierto, acostado, en silencio, relajado.
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Condiciones estables de temperatura y humedad.
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Estas condiciones eliminan sesgos: el ayuno prolongado evita la contribución del ETA; el reposo absoluto elimina la contribución de la actividad física.
Gasto energético en reposo (GER)
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Puede utilizarse en lugar del GEB, pero es ligeramente mayor (aproximadamente 3–10% más alto que el GEB).
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Condiciones de medición:
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3 horas de ayuno.
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30 minutos de descanso.
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Despierto, acostado, en silencio, relajado.
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Se mide mediante calorimetría indirecta.
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Su medición es más sencilla porque las condiciones son menos estrictas (duración de ayuno y reposo previo).
Tabla comparativa: GEB vs. GER
| Característica | Gasto Energético Basal (GEB) | Gasto Energético en Reposo (GER) |
|---|---|---|
| Definición | Energía mínima necesaria para mantener las funciones vitales | Energía utilizada en reposo bajo condiciones menos estrictas |
| Proporción del GET | Aproximadamente 60–70% | Puede sustituir al GEB en la estimación del gasto |
| Sueño previo | 8 horas de sueño | No exige un periodo prolongado de sueño previo |
| Ayuno | 12–14 horas | 3 horas |
| Reposo | Reposo absoluto | 30 minutos de descanso |
| Estado durante la medición | Despierto, acostado, en silencio y relajado | Despierto, acostado, en silencio y relajado |
| Condiciones ambientales | Temperatura y humedad estables | Condiciones de reposo menos estrictas |
| Magnitud | Valor de referencia mínimo | Aproximadamente 3–10% mayor que el GEB |
| Razón de la diferencia | Se minimizan el ETA y la actividad asociada con la vigilia | Todavía puede incluir parte del gasto de estar despierto y del ETA residual |
| Método | Medición bajo condiciones basales estrictas | Calorimetría indirecta |
¿Por qué el GER es más alto? Porque todavía incorpora parte de las calorías correspondientes a: (1) la actividad de permanecer despierto/mantener cierto nivel de conciencia, y (2) el efecto térmico residual de los alimentos (el ayuno es más corto).
Componentes incluidos en el GEB/GER
El gasto basal o en reposo comprende la energía necesaria para:
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El funcionamiento de órganos vitales: riñón, corazón, cerebro y otros órganos esenciales.
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El metabolismo intermedio.
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El mantenimiento de los gradientes iónicos de membrana.
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El crecimiento.
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La reparación tisular.
Este gasto depende especialmente de la masa libre de grasa.
3. Factores que modifican el gasto energético en reposo
El GER no es constante; puede modificarse por alteraciones endocrinas, temperatura corporal, medicamentos, disponibilidad de alimentos y procesos de crecimiento o reparación.
Alteraciones endocrinas y autonómicas
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Hipotiroidismo: disminuye el metabolismo.
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Hipertiroidismo: incrementa el metabolismo.
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Medicamentos simpaticomiméticos: estimulan el sistema nervioso simpático, incrementando el metabolismo.
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Actividad parasimpática: produce el efecto contrario a la estimulación simpática.
Temperatura corporal
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Fiebre: puede incrementar el gasto energético hasta 13% por cada °C de elevación de la temperatura.
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Hipotermia: puede disminuir el gasto energético hasta 13% por cada °C de descenso de la temperatura.
Inanición prolongada y hambre
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Cuando una persona deja de comer durante varios días, el organismo activa un mecanismo de supervivencia: disminuye el metabolismo y reduce el gasto energético para conservar las reservas corporales.
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El hambre intensa puede producir sueño, como parte de esta reducción del gasto.
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Analogía usada en clase: la hibernación de los osos polares, durante la cual disminuye el metabolismo para favorecer la supervivencia.
Crecimiento, reparación y cambios corporales
El gasto energético también cambia durante:
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Crecimiento
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Reparación
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Rehabilitación
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Ganancia de peso
4. Efecto térmico de los alimentos (ETA)
Definición: energía necesaria para realizar los procesos posteriores a la ingesta — digestión, absorción, utilización y almacenamiento de nutrientes. Comer y asimilar nutrientes representa un costo energético para el organismo.
Contribución al gasto energético total
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Representa aproximadamente 5–15% del GET.
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Depende de: la composición de los alimentos y las rutas metabólicas de cada nutriente.
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Su duración es de aproximadamente 5–10 horas después de la alimentación.
Debido a esta duración, una medición de GER realizada con solo 3 horas de ayuno todavía puede conservar parte del efecto térmico de la comida previa. Esto contribuye a que el GER sea mayor que el GEB.
Comparación del efecto térmico de los macronutrientes
| Macronutriente | Efecto térmico aproximado | Consideraciones metabólicas |
|---|---|---|
| Lípidos | 2–3% | Presentan el menor costo térmico de los tres macronutrientes |
| Carbohidratos | 6–8% | Costo térmico intermedio |
| Proteínas | 20–30% | Presentan el mayor efecto térmico, debido al costo de degradación y oxidación, así como al procesamiento y eliminación del nitrógeno |
Las proteínas tienen el mayor costo energético porque: su degradación y oxidación son energéticamente costosas, y es necesario generar y procesar el nitrógeno para eliminarlo. La síntesis proteica requiere aproximadamente 0.35 kcal por cada gramo de proteína sintetizada. Existe un alto costo energético asociado con la ureagénesis y la gluconeogénesis.
Estimación del efecto térmico de los alimentos
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Medir el GER después de una comida (GER posprandial).
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Restar el GEB.
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Relacionar la diferencia con la ingesta energética.
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Multiplicar por 100 para expresarlo como porcentaje.
Fórmula:
ETA (%) = [(GER posprandial − GEB) / Ingesta energética] × 100
5. Actividad física
Características generales
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Es el componente más variable del gasto energético total.
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Su magnitud varía mucho entre una persona sedentaria, una persona físicamente activa y un deportista de alto rendimiento.
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El gasto depende de: el individuo, el tipo de actividad física, el tiempo/duración de la actividad, la condición física de la persona, la intensidad del ejercicio y el peso corporal.
Influencia del peso corporal
Aunque dos personas realicen la misma actividad durante el mismo tiempo, la persona con mayor peso corporal generalmente gasta más energía porque realiza un esfuerzo mayor.
Ejemplo presentado en clase:
| Actividad | Peso corporal | Gasto energético aproximado |
|---|---|---|
| Fútbol soccer | 60 kg | 8.1 kcal/min |
| Fútbol soccer | 80 kg | 10.9 kcal/min |
De forma similar, si dos personas suben "el Picacho" en el mismo tiempo, una con 60 kg y otra con 80 kg, la persona de 80 kg presenta un gasto energético mayor.
Intensidad de la actividad física
| Intensidad | Prueba práctica del habla |
|---|---|
| Baja | La persona puede continuar hablando durante la actividad |
| Moderada | La voz comienza a entrecortarse; la persona ya no puede cantar con normalidad |
| Alta | La persona ya no puede hablar durante el ejercicio |
Según la explicación atribuida a la American Heart (Association): si puede hablar → baja intensidad; si la voz se entrecorta → moderada; si ya no puede hablar → alta intensidad. También puede pedirse que intente cantar: si ya no puede cantar o se le entrecorta la voz, ha alcanzado intensidad moderada.
Indicación clínica: para pacientes con síndrome metabólico, se recomienda actividad física de moderada a alta intensidad.
METs
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La intensidad también se valora mediante los METs.
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Los METs se relacionan con la cantidad de oxígeno consumido por minuto y permiten estimar la intensidad de la actividad física.
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Los relojes inteligentes utilizan software y ecuaciones de predicción que incorporan: peso, talla, tipo de actividad física y tiempo de actividad, para estimar las kilocalorías gastadas.
Tarea indicada: revisar qué es un MET para comprender cómo los relojes estiman el consumo energético según la actividad realizada.
6. Uso de reservas corporales
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El organismo obtiene energía de los alimentos, pero también cuenta con reservas corporales.
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Cuando no hay ingesta, el cuerpo utiliza dichas reservas (se autoconsume).
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Durante el metabolismo de los sustratos: se consume oxígeno, se libera calor y se generan productos finales que deben eliminarse.
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Entre los tres macronutrientes, las proteínas producen el mayor efecto térmico.
7. Métodos para medir o estimar el gasto energético
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Calorimetría indirecta — estándar de oro.
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Ecuaciones de predicción validadas.
Tabla comparativa general
| Método | Principio | Características y uso |
|---|---|---|
| Calorimetría directa | Mide directamente el calor liberado por el cuerpo, equivalente al gasto energético | Requiere cámaras herméticas y sofisticadas; puede permitir movilidad; suele implicar 24 h de aislamiento; se usa principalmente en investigación |
| Calorimetría indirecta | Estima el calor producido por la oxidación de sustratos mediante el consumo de O₂ y la producción de CO₂ | Utiliza boquillas, cámaras o transductores; es el estándar de oro para medir el gasto energético |
| Ecuaciones de predicción | Infieren el gasto energético a partir de variables individuales | Son estimaciones; incluyen Harris-Benedict, FAO/OMS y fórmulas específicas para distintos grupos de población |
Calorimetría directa
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La persona permanece dentro de una habitación completamente hermética, con temperatura estable, posiblemente durante 24 horas.
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Se mide la producción de calor liberado por el cuerpo, equivalente al gasto energético.
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Se utilizan cámaras de aislamiento herméticas y sofisticadas (algunas permiten movilidad durante la medición).
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No es de uso habitual; se emplea principalmente en investigación.
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A partir de variables fisiológicas y ecuaciones se determina cuántas calorías consumió la persona durante las 24 h.
Calorimetría indirecta
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No mide directamente la liberación de calor; estima el gasto a partir del calor producido por la oxidación de cada sustrato.
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Estima el gasto mediante: consumo de O₂ y producción de CO₂.
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Utiliza transductores conectados a boquillas o cámaras especiales, que traducen el intercambio gaseoso en una estimación de energía.
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Ejemplo de aplicación: un deportista corriendo en banda con una boquilla — se mide su gasto energético y se determina qué sustrato utiliza en mayor proporción, orientando qué sustrato proporcionarle por vía oral para aumentar su eficiencia deportiva.
Ecuaciones de predicción
- Permiten inferir aproximadamente cuántas kilocalorías consume el organismo por día (no son mediciones directas).
Ecuación de Harris-Benedict:
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Una de las más antiguas; desarrollada hace aproximadamente 100 años.
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Existen fórmulas diferentes para hombres y mujeres.
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Sigue siendo útil, pero sobreestima el gasto energético (valor ligeramente mayor al real).
Ecuaciones FAO/OMS y otras fórmulas:
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Existen numerosas ecuaciones de predicción; la fórmula FAO/OMS fue señalada como una de las más utilizadas.
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Hay ecuaciones diseñadas para distintos grupos: personas de 15–74 años, jóvenes, personas adultas de mayor edad, población masculina y población femenina.
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Los relojes inteligentes también utilizan ecuaciones validadas para inferir las calorías gastadas durante una actividad física.
8. Aplicación práctica y diagnóstico situacional
Actividad indicada para realizar en casa:
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Buscar la ecuación de la FAO/OMS.
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Calcular el gasto energético individual.
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Integrar este dato con mediciones previas: composición corporal, talla, estatura, circunferencia de cintura, índice cintura-talla.
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Comparar el gasto energético calculado con la ingesta energética.
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Elaborar un diagnóstico situacional del balance energético personal.
9. Integración clínica — Modificación del gasto energético en enfermedades
| Situación | Efecto sobre el gasto energético | Mecanismo o explicación mencionada |
|---|---|---|
| Fiebre | Aumento de hasta 13% por cada °C de elevación | Incremento del metabolismo |
| Hipotermia | Disminución de hasta 13% por cada °C de descenso | Reducción del metabolismo |
| Hipertiroidismo | Aumento | Elevación de la actividad metabólica |
| Hipotiroidismo | Disminución | Reducción de la actividad metabólica |
| Inanición prolongada o hambre intensa | Disminución | Mecanismo de supervivencia para conservar reservas; puede acompañarse de sueño |
| Simpaticomiméticos | Aumento | Estimulación del sistema nervioso simpático |
| Predominio parasimpático | Efecto contrario al simpático | Disminución relativa de la activación metabólica |
| Crecimiento, reparación, rehabilitación y ganancia de peso | Cambio variable del gasto | Mayor o diferente demanda energética según el proceso |
| Proceso inflamatorio | Modificación del GET | Se integra como factor que altera la demanda energética total |
10. 💡 Puntos de integración final (perlas para examen)
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El GET es la suma del gasto basal o en reposo, el efecto térmico de los alimentos y la actividad física; las enfermedades y los procesos inflamatorios pueden modificarlo.
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El GEB y el GER no son sinónimos: el GEB se mide bajo condiciones más estrictas; el GER es aproximadamente 3–10% mayor.
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El GEB representa ~60–70% del GET.
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El ETA representa ~5–15% del GET y persiste 5–10 horas después de comer.
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Las proteínas tienen el mayor efecto térmico (20–30%), en comparación con 6–8% para carbohidratos y 2–3% para lípidos.
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La actividad física es el componente más variable y depende del peso, intensidad, duración, tipo de actividad y condición física.
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La calorimetría indirecta es el estándar de oro y estima el gasto mediante el consumo de O₂ y la producción de CO₂.
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Las ecuaciones como Harris-Benedict y FAO/OMS permiten predecir el gasto; Harris-Benedict tiende a sobreestimarlo.
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El equilibrio corporal requiere que la ingesta energética sea igual al gasto energético.
Nota de clase: la sesión concluyó en este punto para permitir que el grupo asistiera a su siguiente actividad; la continuación quedó programada para el viernes.
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- Sx Metabólico: Síndrome Metabólico - Apunte
- Conexión sugerida: Se conecta con el cálculo energético de la clase de nutrición y con el artículo de Energy Balance (ESPEN).
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