CALORIMETRÍA Mtra. LupithaFlores Rojas
Capacidad de realizar un trabajo La fuente última de toda la energía en los organismos vivos es el sol. Fotosíntesis (Capturan en los enlaces químicos de la glucosa)
Energía
Necesidades de las plantas Las proteínas, las grasas y los hidratos de carbono se sintetizan a partir de GLUCOSA
Los animales y los seres humanos obtienen estos nutrimentos y la energía Plantas y carne de otros animales
Requiere para crecer, desarrollarse y repararse. Mantener funciones fisiológicas Realizar trabajo físico
ENERGÍA
La obtenemos a partir de la glucosa y monosacáridos, ácidos grasos y aminoácidos.
Los nutrimentos que aportan energía, tienen en común su conformación por COH, y la capacidad de oxidarse y producir moléculas de alta energía como el ATP.
El cuerpo puede almacenar energía en forma de reserva o depósito, el más eficiente es en triglicéridos, que se acumulan en tejido adiposo.
Mantener un equilibrio entre la energía ingerida y la empleada por el organismo = Mantener peso adecuado a lo largo de la vida.
• Crecer • Desarrollarse • Repararse
Energía
Alimentos
• Respiración • Circulación sanguínea • Regulación de temperatura corporal • Etc.
Glucosa- HC AminoácidosProteínas Ac. Grasos-Lípidos
Carbono Oxigeno Hidrógeno
Trabajo físico: caminar, correr, etc
Oxidarse-ATP
La energía nos ayuda a los diferentes procesos celulares
Síntesis y mantenimiento de tejidos corporales Conducción eléctrica de la actividad nerviosa Trabajo mecánico de músculos Producción de calor para mantener la temperatura corporal .
El BALANCE DE LA ENERGÍA del cuerpo, Relación que hay entre los ingresos y los gastos energéticos. Un balance energético equilibrado es aquel en que el gasto es igual al ingreso.
Ingreso energético y gasto energético Ingreso energético Aumento de la energía por la ingestión de alimentos, pero la energía aprovechable de esta ingestión, es menor que la que contienen los alimentos, denominada energía bruta ya que hasta que se utiliza existen pérdidas fecales y urinarias.
NECESIDA DES ENERGÉTI CAS
Ingesta energética con la dieta que es necesaria para mantener el equilibrio energético en una persona sana de una edad, sexo, peso, altura y nivel de actividad física definidos.
Las necesidades energéticas de una persona dependen principalmente de:
ENERGÍA
– Género – Edad – Peso – Estatura – Condición fisiológica (embarazo y lactancia) – Condición clínica – Actividad física = Al gasto energético total (requerimiento diario)
Estimación de requerimientos energéticos
GET: Gasto energético total – Energía gastada en condiciones basales
– Actividad física – Termogénesis de alimentos – Estrés fisiológico Factores que intervienen • Sexo, edad, tamaño y composición corporal
• Factores genéticos, alimentación, estado fisiológico, temperatura ambiente.
GET = GEB + ETA + AF + EF
Gasto Energético Total (GET)
GEB= Gasto Energético Basal ETA= Efecto Termogénico de los Alimentos AF= Actividad Física EF= Estrés fisiológicas
Gasto energético basal (GEB) o Tasa metabólica basal (TMB)
El gasto energético basal (GEB) o tasa metabólica basa (TMB). Se refiere a gasto mínimo de energía que es compatible con la vida. Refleja la cantidad de energía que utiliza durante un día mientras el individuo permanece en reposo físico y mental en un ambiente término neutro.
Corresponde a la tasa de uso de las reservas de energía en el organismo.
Antes de AF
Mediciones del GEB
MaĂąanas
10 y 12 horas de ayuno
60-70% del GET
Nicotina
Bebidas
¿Cómo se La medición es complicada ya que requiere controlar muchas realizan variables que pueden modificar la energía utilizada las (temperatura ambiental, estado de salud y calidad de sueño) medicion es ?
Gasto energético en reposo (GER) o tasa metabólica en reposo (TMR)
Energía consumida en actividades necesarias para el mantenimiento de las funciones corporales normales y la homeostasis. Respiración y la circulación Síntesis de compuestos orgánicos y el bombeo de iones a través de membranas. Sistema nervioso central y el mantenimiento de la temperatura
Cantidad de energía que se consume en cualquier circunstancia diferente a las condiciones basales con el sujeto en neutralidad térmica.
Gasto energético en reposo
Suele ser 10 a 20% más alto que el GEB. Se mide de preferencia por la mañana, después de una noche en ayuno, con el paciente tranquilo, en descanso y en posición cómoda.
Factores que afectan la tasa metabólica en reposo
Tamaño corporal. Composición corporal. Edad. Sexo.
Glándulas endocrinas. Consumo de cafeína, nicotina y alcohol.
Sueño. Fiebre. Temperaturas ambientales extremas.
Climas tropicales GER 5 a 20% GER mayor
TEMPERATURA
Ejercicio a temperaturas mayores de 30 °C Carga metabólica 5% (actividad de las glándulas sudoríparas.)
Entornos fríos Grasa corporal y la ropa
Tamaño y la composición del cuerpo.
SEXO
Las mujeres Mayor de grasa 5 a 10% menor que hombres embargo
Hipertiroidismo y el hipotiroidismo Aumentan o reducen el gasto energético
Estimulación del sistema nervioso simpático Excitación emocional o estrés Liberación de adrenalina, la cual favorece la glucogenólisis y potencia la actividad celular
HORMONAS
La grelina y el péptido YY son dos hormonas intestinales que intervienen en la regulación del apetito y la homeostasis energética La tasa metabólica de la mujer varía a lo largo del ciclo menstrual
Fase lútea (ovulación y el inicio de la menstruación) Embarazo
FIEBRE
ď‚– Incrementa 7% por cada aumento de un grado de la temperatura corporal
Cafeína Hombres 200 a 350 mg 7 a un 11 % Mujeres 240mg 8 a un 15%
CAFEÍNA, ALCOHOL Y NICOTINA
Nicotina 3 al 4% en el hombre y del 6 % en la mujer
Alcohol 9%
Es el gasto asociado al consumo de alimentos por cualquier vía de administración. Aumento GE asociado al consumo, la digestión y la absorción de los alimentos.
Efecto térmico de los alimentos (ETA)
10% del GET Termogenia inducida por la dieta, acción dinámica específica y efecto específico de los alimentos.
Efecto térmico de los alimentos (ETA)
Termogénesis obligatoria – Energía necesaria para digerir, absorber y metabolizar nutrimentos Síntesis y el almacenamiento de proteínas, grasas e hidratos de carbono.
Termogénesis facultativa –Exceso de energía consumido y está modulada por el sistema nervioso simpático
Efecto térmico de los alimentos (ETA)
Los alimentos picantes potencian y prolongan el ETA. Chile y mostaza pueden incrementar la tasa 33 % TM más que las comidas no picantes efecto puede prolongarse más de 3h
La cafeína, la capsaicina y tés GE y la oxidación de los lípidos
Se consume energía en las actividades diarias, ejercicio, trabajo y los movimientos que se realizan a diario. Termogenia por actividad (TA) E consumida durante la práctica de deporte o ejercicio
Gasto de energía por actividad física (AF)
Termogenia por actividad no relacionada con el ejercicio (TANE) Actividades de la vida diaria Energía consumida durante la jornada laboral y las actividades de ocio (ir de compras, movimientos habituales, mascar chicle)
Componente más variable del GET 100kcal/día sedentarios 3.000kcal/día atletas
La TA al aumentar la edad, MLG y grasa corporal
Hombres > TA > músculo esquelético
Estrés fisiológico (EF)
• Cualquier condición o estímulo que rompe la homeostasis del cuerpo.
– Cirugía, trauma, fiebre, infecciones, cáncer, VIH/sida y quemaduras. *Hipermetabolismo e hipercatabolismo.
FACTORES DE AJUSTE POR EL ESTRÉS PATOLÓGICO
El paciente en estas condiciones , el factor de estrés sustituye total o de forma parcial el CoAF, en todo caso se aplicará el factor 1.1
ENFERMEDAD/HOSPITALIZADOS GASTO METABÓLICO SE AUMENTA • • • •
10- 20% POSOPERATORIO Y CIRUGIA 10-30 % TRAUMAS 20- 50 % SEPTICOS 50-100% QUEMADURAS
MediciĂłn del consumo de energĂa
Unidad estándar para medición de energía CALORÍA
UNIDADES DE MEDIDA
Cantidad de energía calórica necesaria para elevar 1ºC la temperatura de 1 ml de agua a 15º C
La cantidad E que participa en el metabolismo de los alimentos es bastante grande Para cuantificarla se utiliza la kilocaloría (kcal) 1.000 calorías.
Joule: es la cantidad de energía que se requiere para acelerar un Newton (n) en un metro. La medición de la energía expresada como trabajo mecánico.
Kcal o Cal = 1000cal
Kilocaloría 1 kcal = 4.184 kj
METODOS NO CALORIMETRICOS
ECUACIONES PREDICTIVAS DEL GASTO ENERGETICO
Basadas en estudios de correlación de medición del GE por técnicas directas como calorimetría y distintas variables como edad, sexo, peso, talla y superficie corporal.
Cada formula es el resultado de una investigación concreta, en un grupo de individuos concreto, con características concretas…es decir no es extrapolable a todo tipo de situaciones fisiológicas
ECUACION DE HARRIS BENEDICT y SUS ACTUALIZACIONES
LAS MÁS COMUNES. Las ecuaciones originales de Harris-Benedict publicados en 1918 y 1919
Las ecuaciones de Harris-Benedict revisadas por Roza y Shigal en 1984 Las ecuaciones de Harris-Benedict revisadas por Mifflin y St Jeor en 1990 y utilizadas en la actualidad Hombres GEB = (10 x peso en kg) + (6.25 × altura en cm) - (5 × edad en años) + 5 Mujeres GEB = (10 x peso en kg) + (6.25 × altura en cm) - (5 × edad en años) - 161
En el caso del paciente pediátrico con obesidad se empleará la fórmula de Harris Benedict adaptada para población de 1-18 años:
Hombres: GEB = 66.437 + 13.7 (peso actual kg) + 5.003 (estatura, cm) – 4.675 (edad, años) Mujeres: GEB = 655 + 9.56 (peso actual kg) + 1.84 (estatura, cm) - 4.675 (edad, años)
Sedentario (factor=1) Ligero (factor=1.2) Moderado (factor=1.4) Activo (factor=1.6).
Mifflin y St Jeor PARA EL CALCULO DE GET EN ADULTOS
GASTO ENERGÉTICO BASAL (GEB): Hombres GEB = (10 x peso en kg) + (6.25 × altura en cm) - (5 × edad en años) + 5 Mujeres GEB = (10 x peso en kg) + (6.25 × altura en cm) - (5 × edad en años) - 161
+ GASTO POR EFECTO TERMICO DE LOS ALIMENTOS (ETA): 10% X GASTO POR ACTIVIDAD FISICA Factor de Actividad: Sedentario: 1.2 (trabajo de escritorio – sin ejercicio) Actividad Ligera: 1.375 (ejercicio 1-3 días por semana) Actividad Moderada: 1.55 (ejercicio 3-5 días por semana) Actividad Intensa: 1.725 (ejercicio 6-7 días por semana) Actividad Muy Intensa: 1.9 (ejercicio 2 veces al día, ejercicios de mucha fuerza y agotamiento, deportistas profesionales) = GET (GASTO ENERGETICO TOTAL)
Exactitud de la Predicción 2013
En 2013 (*) se publicó otro estudio en el cuál se evaluó la exactitud de la predicción de las formulas de Mifflin, HB y Livingston, comparado con Calorimetria Indirecta en 337 sujetos. Los resultados muestran que las ecuaciones de Mifflin y la ecuación de Livingston son las más exactas para estimar el Gasto Energético en Reposo en personas sanas, teniendo una menor exactitud en la predicción en personas con obesidad.
(*) Frankenfield D. Bias and accuracy of resting metabolic rate equations in non-obese and obese adults. Clinical Nutrition. 2013; 1-7.
ECUACIONES Institute of Medicine (Food and Nutrition Board & (IOM) 2005 Para IMC=18.5 A 24.9 MUJERES MAYORES DE 19 AÑOS REE=354- (6.91x EDAD años)+ AF X (9.36 X PESO kg)+ (726 X TALLA m)
HOMBRES MAYORES DE 19 AÑOS
662-(9.53 X EDAD) + AF X (15.9 X PESO)+ (539.6 X TALLA)
A estas fórmulas es recomendado incorporar factores para actividad física, sin embargo no hay un consenso respecto a que factores utilizar. Hay distintas propuestas, entre ellas las publicadas por el Instituto de Medicina (IOM) en el 2005, sin embargo, se sugiere su utilización en las fórmulas propuestas por el propio Instituto.
Factor
Actividad
1.0-1.39 Sedentario. Actividades diarias rutinarias 1.4-1.59
Poco activo. Actividades diarias rutinarias más 30-60 minutos al día de actividad diaria moderada
1.6-1.89
Activo. Actividades diarias rutinarias más 60 minutos de actividad diaria moderada.
Muy Activo. Actividades diarias rutinarias más al menos 60 1.9-2.5 minutos diarios de actividad moderada y 60 minutos diarios de actividad vigorosa, o 120 minutos de actividad moderada.
ECUACIONES DE LA FAO / OMS DE 1985. RESULTADOS SIMILARES A HARRISBENEDICT HOMBRES 0-3 AÑOS GER= 60.9xP-54 3-10 GER=22.7xP+495 10-18 GER=17.5xP+651 18-30 GER=15.3xP+679 30-60 GER=116xP+879 >60 GER=13.5xP+487
MUJERES 0-3 AÑOS GER= 61xP-51 3-10 GER= 22.5xP+499 10-18 GER=12.2xP+746 18-30 GER= 14.7xP+496 30-60 GER= 8.7xP+829 >60 GER= 10.5xP+596
ECUACION DE OWEN 1980.
NO HAY AJUSTE POR OBESIDAD HOMBRES GER=879+(10.2 X P)
MUJERES GER=795+(7.18 X P)
METODO RAPIDO 24 Kcal./ hora/Kg. de peso/ dÃa HOMBRES 1 cal./ hora/Kg. Peso MUJERES 0,9 cal./ hora/kg. Peso HOMBRES----PESO x 24= GER MUJERES-----PESO x 21,6= GER
ESTIMACION DE GE EN EL PACIENTE OBESO (mórbidos) CARRASCO MUJERES GER= PESO REAL X 16.2 HOMBRES GER= PESO REAL X 17 ASPEN (paciente critico con apoyo nutricional) La meta energética no debe exceder 60-70% del GET 11-14 cal/kg Peso Actual/ día 22-25 cal/kg Peso Ideal/día
FORMULA DE IRETON- JONES