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Energía
Unidades de energía
Perfil calórico
Componentes del gasto energético
Cálculo de las necesidades de energía
Balance necesidades / ingesta de energía
Calorías vacías
ENERGÍA
La energía es la capacidad para realizar trabajo. El hombre, para vivir, para llevar a cabo todas sus funciones, necesita un aporte
continuo de energía: para el funcionamiento del corazón, del sistema nervioso, para realizar el trabajo muscular, para desarrollar una
actividad física, para los procesos biosintéticos relacionados con el crecimiento, reproducción y reparación de tejidos y también para
mantener la temperatura corporal.
¿De dónde procede la energía?
Esta energía es suministrada al organismo por los alimentos que comemos y se obtiene de la oxidación de hidratos de carbono, grasas y
proteínas. Se denomina valor energético o calórico de un alimento a la cantidad de energía que se produce cuando es totalmente oxidado
o metabolizado para producir dióxido de carbono y agua (y también urea en el caso de las proteínas). En términos de kilocalorías, la
oxidación de los alimentos en el organismo tiene como valor medio el siguiente rendimiento:
| 1 g de grasa 9 kcal/g |
| 1 g de proteína 4 kcal/g |
| 1 g de hidratos de carbono 3.75 kcal o 4 kcal/g |
Todos los alimentos son potenciales fuentes de energía pero en cantidades variables según su diferente contenido en macronutrientes (hidratos de carbono, grasas y proteínas). Por ejemplo, los alimentos ricos en grasas son más calóricos que aquellos constituidos principalmente por hidratos de carbono o proteínas.
El alcohol, que no es un nutriente, también produce energía metabólicamente utilizable -con un rendimiento de 7 kcal/g- cuando se consume en cantidades moderadas (menos de 30 g de etanol/día). Vitaminas, minerales y agua no suministran energía.
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UNIDADES DE ENERGÍA
La unidad internacional de energía es el Julio, pero habitualmente se mide en kilocalorías (kcal) (1 kcal = 1000 calorías o 1 Caloría grande) o en kilojulios (kJ) (1 kcal = 4.184 kJ).
| Unidades de energía |
| 1 kilocaloría (kcal) = 1 Caloría grande = 1000 calorías pequeñas |
| 1 kilojulio (kJ) = 1000 julios (J) |
| 1 kilocaloría (kcal) = 4.184 kJ |
| 1 kJ = 0.239 kcal |
| 1 megajulio (MJ) = 1000 kJ = 239 kcal |
| 1 kcal = 0.004184 MJ |
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PERFIL CALÓRICO
En términos energéticos, uno de los índices de calidad de la dieta más utilizados en la actualidad es el denominado perfil calórico que se define como el aporte energético de macronutrientes (proteínas, hidratos de carbono y lípidos) y alcohol (cuando se consume) a la ingesta calórica total.
La dieta equilibrada, prudente o saludable será aquella en la que la proteína total ingerida aporte entre un 10 y un 15% de la energía total consumida; la grasa no más del 30-35%, y el resto (>50%) proceda de los hidratos de carbono, principalmente complejos. Si existe consumo de alcohol, su aporte calórico no debe superar el 10% de las Calorías totales.
Perfil calórico recomendado
En la actualidad, en las sociedades más desarrolladas la calidad de la dieta juzgada por este índice no es muy satisfactoria pues,
como consecuencia del excesivo consumo de alimentos de origen animal, existe un alto aporte de proteína y grasa siendo, en consecuencia,
muy bajo el de hidratos de carbono, reduciendo, desde este punto de vista, la calidad de la dieta. Sin embargo, en las zonas en vías de
desarrollo y en los países pobres, la mayor parte de la energía -hasta un 80%- puede proceder de los hidratos de carbono aportados
principalmente por los cereales.
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COMPONENTES DEL GASTO ENERGÉTICO
Al gasto energético diario -que lógicamente condiciona las necesidades calóricas- contribuyen tres componentes importantes:
El gasto metabólico basal o tasa metabólica basal incluye la energía necesaria para mantener las funciones vitales del organismo en
condiciones de reposo (circulación sanguínea, respiración, digestión, etc.). En los niños también incluye el coste energético del
crecimiento. A menos que la actividad física sea muy alta, este es el mayor componente del gasto energético. Tasa metabólica basal
y gasto metabólico en reposo son términos que se usan indistintamente aunque existe una pequeña diferencia entre ellos.
La tasa metabólica en reposo representa la energía gastada por una persona en condiciones de reposo y a una temperatura ambiente
moderada. La tasa metabólica basal sería el gasto metabólico en unas condiciones de reposo y ambientales muy concretas (condiciones
basales: medida por la mañana y al menos 12 horas después de haber comido). En la práctica, la tasa metabólica basal y el gasto
metabólico en reposo difieren menos de un 10%, por lo que ambos términos pueden ser intercambiables.
No todas las personas tienen el mismo gasto metabólico basal, pues depende de la cantidad de tejidos corporales metabólicamente
activos. Recordemos que la masa muscular es metabólicamente más activa que el tejido adiposo. Está condicionado, por tanto, por la
composición corporal, por la edad y el sexo. La mujer, con menor proporción de masa muscular y mayor de grasa, tiene un gasto basal
menor que el hombre (aproximadamente un 10% menos) expresado por unidad de peso. En un hombre adulto de unos 70 kg de peso
equivale a 1.1 kcal/minuto y 0.9 en una mujer de 55 kg. Esto representa, en personas sedentarias, un 70% de las necesidades totales
de energía. Existen diversas fórmulas para calcular el gasto metabólico basal o en reposo (ver más abajo).
La termogénesis inducida por la dieta o postprandial es la energía necesaria para llevar a cabo los procesos de digestión,
absorción y metabolismo de los componentes de la dieta tras el consumo de alimentos en una comida (secreción de enzimas digestivos,
transporte activo de nutrientes, formación de tejidos corporales, de reserva de grasa, glucógeno, proteína, etc.). Puede suponer
entre un 10 y un 15% de las necesidades de energía, dependiendo de las características de la dieta. También se denomina efecto
termogénico de la dieta o de los alimentos o acción dinámica específica.
Por último, un tercer factor, a veces el más importante en la modificación del gasto energético, es el tipo, duración e
intensidad de la actividad física desarrollada. La energía gastada a lo largo del día para realizar el trabajo y la actividad
física es, en algunos individuos, la que marca las mayores diferencias. Evidentemente, no necesita la misma cantidad de energía un
atleta que entrene varias horas al día o un leñador trabajando en el monte, que aquella persona que tenga una vida sedentaria. Por
ejemplo, durante una hora de sueño sólo gastamos 76 kilocalorías; Si estamos sentados viendo la televisión o charlando el gasto es
también muy pequeño: tan sólo 118 kcal/hora; pasear sólo quema 160 kcal/h y conducir durante una hora supone un gasto de 181 kcal.
Sin embargo, hay otras actividades que conllevan un mayor gasto energético. Por ejemplo, 1 hora jugando al tenis, quema 458 kcal;
montando en bicicleta, 504 kcal/h; subiendo a la montaña, 617; nadando, 727 o cuidando el jardín, 361 kcal/h. Una de las actividades
que nos hace gastar más energía es subir escaleras: si estuviéramos durante 1 hora subiendo escaleras podríamos llegar a gastar
hasta 1000 kcal.
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CALCULO DE LAS NECESIDADES DE ENERGÍA *Calculadora
Las necesidades diarias de energía de una persona son aquellas que mantienen el peso corporal adecuado constante. En niños en
crecimiento y en las mujeres en periodo de gestación o de lactación, las necesidades de energía incluyen también la cantidad
asociada a la formación de tejidos o a la secreción de leche a un ritmo adecuado.
Pueden estimarse de tres formas:
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1- A partir de la tasa metabólica basal o en reposo (TMR) y de factores medios de actividad física. 2- A partir de la TMR y de un factor individual de actividad física. 3- Las necesidades energéticas puede estimarse con mayor precisión empleando las tablas que recogen el gasto por actividad física expresado en kcal/kg de peso y tiempo empleado en realizar la actividad. 1- A partir de la tasa metabólica basal o en reposo (TMR) y de factores medios de actividad física. |
Fórmulas para calcular el gasto metabólico en reposo.
| TASA METABÓLICA EN REPOSO (TMR) A PARTIR DEL PESO (P) (en kg) | |
| SEXO Y EDAD (AÑOS) | ECUACIÓN PARA CALCULAR LA TMR (kcal/día) |
| Hombres | |
| 0-2 | (60.9xP) - 54 |
| 3-9 | (22.7xP) + 495 |
| 10-17 | (17.5xP) + 651 |
| 18-29 | (15.3xP) + 679 |
| 30-59 | (11.6xP) + 879 |
| 60 + | (13.5xP) + 487 |
| Mujeres | |
| 0-2 | (61.0xP) - 51 |
| 3-9 | (22.5xP) + 499 |
| 10-17 | (12.2xP) + 746 |
| 18-29 | (14.7xP) + 496 |
| 30-59 | (8.7xP) + 829 |
| 60 + | (10.5xP) + 596 |
| Fuente: FAO/WHO-OMS/UNU Expert Consultation Report. Energy and Protein Requirements. Technical Report Series 724. Ginebra:WHO/OMS. 1985 | |
Otra fórmula muy utilizada para calcular la TMR es la de Harris-Benedict a partir del peso (P) (kg) y de la talla (T) (cm):
| Hombres | TMR = 66 + [13.7 x P (kg)] + [5 x T (cm)] - [6.8 x edad (años)] |
| Mujeres | TMR = 655 + [9.6 x P (kg)] + [1.8 x T (cm)] - [4.7 x edad (años)] |
Factores de actividad física
El gasto energético total se calcula multiplicando la tasa metabólica basal (TMB) por los coeficientes de actividad física de esta tabla, de acuerdo con el tipo de actividad desarrollada (véase abajo).
| Ligera | Moderada | Alta | |
| Hombres | 1.60 | 1.78 | 2.10 |
| Mujeres | 1.50 | 1.64 | 1.90 |
| Fuente: FAO/WHO-OMS/UNU Expert Consultation Report.
Energy and Protein Requirements. Technical Report Series 724. Ginebra:WHO/OMS. 1985 |
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Clasificación de actividades
La actividad física desarrollada puede clasificarse de la siguiente manera:
| Clasificación de actividades | ||
| Ligera | Aquellas en las que se permanece sentado o en reposo la mayor parte del tiempo: dormir, reposar, estar sentado o de pie, pasear en terreno llano, trabajos ligeros del hogar, jugar a las cartas, coser, cocinar, estudiar, conducir, escribir a máquina, empleados de oficina, etc. | |
| Moderada | Pasear a 5 km/h, trabajos pesados de la casa (limpiar cristales, etc.), carpinteros, obreros de la construcción (excepto trabajos duros), industria química, eléctrica, tareas agrícolas mecanizadas, golf, cuidado de niños, etc., es decir aquellas en las que se desplazan o se manejan objetos. | |
| Alta | Tareas agrícolas no mecanizadas, mineros, forestales, cavar, cortar leña, segar a mano, escalar, montañismo, jugar al fútbol, tenis, jogging, bailar, esquiar, etc. | |
Ejemplo:
| Hombre Edad = 29 años Peso (P) = 80 kg |
| TMR (OMS) = (15.3 x P) + 679 = 1903 kcal/día |
| Factor de actividad (FA) moderada = 1.78 |
| Necesidades energéticas = TMR x FA = 1903 kcal x 1.78 = 3387 kcal/día |
2. A partir de la TMR, usando las fórmulas anteriores, y de un factor individual de actividad física.
Para calcular el factor individual de actividad física, hay que conocer el tiempo destinado a cada una de las actividades que figuran en la tabla siguiente: El tiempo tiene que sumar 24 horas.
| Hombre Edad = 29 años Peso (P) = 80 kg |
| TMR (OMS) = (15.3 x P) + 679 = 1903 kcal/día |
| Factor de actividad (FA) moderada = 1.78 |
| Necesidades energéticas = TMR x FA = 1903 kcal x 1.78 = 3387 kcal/día |
Veamos un ejemplo con esta segunda opción:
| Tipo de actividad | x TMR | Tiempo | (horas) Total |
| Descanso: dormir, estar tumbado, ver la TV, ... | 1.0 | 8 | 8.0 |
| Muy ligera: estar sentado, conducir, estudiar, trabajo de ordenador, comer, cocinar, ... | 1.5 | 8 | 12.0 |
| Ligera: tareas ligeras del hogar, andar despacio, jugar al golf, bolos, tiro al arco, trabajos como zapatero, sastre, ... | 2.5 | 4 | 10.0 |
| Moderada: andar a 5-6 km/h, tareas pesadas del hogar, montar en bicicleta, tenis, baile, natación moderada, trabajos de jardinero, peones de albañil, ... | 5.0 | 2 | 10.0 |
| Alta: andar muy deprisa, subir escaleras, montañismo, fútbol, baloncesto, natación fuerte, leñadores, ... | 7.0 | 2 | 14.0 |
| 24 horas | 54.0 | ||
| Mujer de 20 años y de 60 kg de peso |
| Tasa metabólica en reposo (TMR) = (14.7 x P) + 496 = (14.7 x 60) + 496 = 1378 kcal/día |
| Factor medio de actividad física (FA) = 54.0 / 24 horas = 2.25 |
| Necesidades totales de energía = TMR x FA = 1378 x 2.25 = 3100 kcal/día |
| (National Research Council. Recommended Dietary Allowances. National Academy Press, Washington, DC. 1989) |
3. Las necesidades energéticas puede estimarse con mayor precisión empleando las tablas que recogen el gasto por actividad física expresado en kcal/kg de peso y tiempo empleado en realizar la actividad.
Tablas de gasto por actividad
A lo largo del día realizamos numerosas actividades que utilizan y, por tanto, gastan energía. En la tabla de gasto energético por actividad física figura un factor de gasto energético para cada tipo de actividad. Estos factores, aunque aproximados, nos permiten (sabiendo el tiempo empleado y el peso corporal) calcular el gasto calórico total.
| GASTO ENERGÉTICO POR ACTIVIDAD FÍSICA (1) | |||
| Tipo de actividad | Gasto energético: kcal/kg de peso y minuto (2) | Tiempo empleado (minutos) | Gasto total (kcal/día) |
| Dormir | 0.018 | ||
| Aseo (lavarse, vestirse, ducharse, peinarse, etc.) | 0.050 | ||
| Barrer | 0.050 | ||
| Pasar el aspirador | 0.068 | ||
| Fregar el suelo | 0.065 | ||
| Limpiar cristales | 0.061 | ||
| Hacer la cama | 0.057 | ||
| Lavar la ropa | 0.070 | ||
| Lavar los platos | 0.037 | ||
| Limpiar zapatos | 0.036 | ||
| Cocinar | 0.045 | ||
| Planchar | 0.064 | ||
| Coser a máquina | 0.025 | ||
| Estar sentado (leyendo, escribiendo, conversando, jugando cartas, etc.) | 0.028 | ||
| Estar de pie (esperando, charlando, etc.) | 0.029 | ||
| Comer | 0.030 | ||
| Estar tumbado despierto | 0.023 | ||
| Bajar escaleras | 0.097 | ||
| Subir escaleras | 0.254 | ||
| Conducir un coche | 0.043 | ||
| Conducir una moto | 0.052 | ||
| Tocar el piano | 0.038 | ||
| Montar a caballo | 0.107 | ||
| Montar en bicicleta | 0.120 | ||
| Cuidar el jardín | 0.086 | ||
| Bailar | 0.070 | ||
| Bailar vigorosamente | 0.101 | ||
| Jugar al tenis | 0.109 | ||
| Jugar al fútbol | 0.137 | ||
| Jugar al ping-pong | 0.056 | ||
| Jugar al golf | 0.080 | ||
| Jugar al baloncesto | 0.140 | ||
| Jugar al Frontón y squash | 0.152 | ||
| Jugar al balonvolea | 0.120 | ||
| Jugar a la petanca | 0.052 | ||
| Hacer montañismo | 0.147 | ||
| Remar | 0.090 | ||
| Nadar de espalda | 0.078 | ||
| Nadar a braza | 0.106 | ||
| Nadar a crawl | 0.173 | ||
| Esquiar | 0.152 | ||
| Correr (8-10 km/h) | 0.151 | ||
| Caminar (5 km/h) | 0.063 | ||
| Pasear | 0.038 | ||
| TRABAJO: | |||
| Ligero: (Empleados de oficina, profesionales, comercio, etc.) | 0.031 | ||
| Activo: (Industria ligera, construcción (excepto muy duros), trabajos agrícolas, pescadores, etc.) | 0.049 | ||
| Muy activo: (Segar, cavar, peones, leñadores, soldados en maniobras, mineros, metalúrgicos, atletas, bailarines, etc.) | 0.096 | ||
|
(1) Elaborados a partir de datos de F Grande Covián; (2) Calculados para el hombre. En el caso de la mujer hay que reducir un 10% |
|||
¿Cómo calcular el gasto energético total conociendo con detalle la actividad física realizada?
Para conocer el gasto energético total o las necesidades calóricas diarias, basta multiplicar el peso (en kg) por el factor correspondiente (que aparece en la primera columna) y por el número de minutos empleados en realizar la actividad de que se trate (ver tabla). Ejemplo:
| Hombre de 70 kg de peso realiza las siguientes actividades a lo largo de 1 día: |
| 8 horas de sueño x 60 minutos x 70 kg x 0.018 = 604.8 kcal |
| 2 horas paseando x 60 minutos x 70 kg x 0.038 = 319.2 kcal |
| 2 horas comiendo x 60 minutos x 70 kg x 0.030 = 252 kcal |
| 8 horas trabajando sentado en la oficina x 60 minutos x 70 kg x 0.028 = 940.8 kcal |
| 1 hora destinada al aseo personal x 60 minutos x 70 kg x 0.050 = 210 kcal |
| 3 horas sentado leyendo x 60 minutos x 70 kg x 0.028 = 352.8 kcal |
| Total 24 horas Total 2680 kcal/día |
| Si se tratara de una mujer del mismo peso e igual actividad, las necesidades energéticas se verían reducidas en un 10%, es decir, resultarían ser 2412 kcal. |
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BALANCE ENTRE NECESIDADES E INGESTA ENERGÉTICA
El balance entre las necesidades de energía y la ingesta calórica es el principal determinante del peso corporal. Cuando hay un balance positivo y la dieta aporta más energía de la necesaria, el exceso se almacena en forma de grasa dando lugar a sobrepeso y obesidad. Por el contrario, cuando la ingesta de energía es inferior al gasto, se hace uso de las reservas corporales de grasa y proteína, produciéndose una disminución del peso y malnutrición.
En ambas situaciones puede existir un mayor riesgo para la salud por lo que se recomienda mantener un peso adecuado, que es aquel que epidemiológicamente se correlaciona con una mayor esperanza de vida. El peso adecuado puede estimarse a partir del índice de masa corporal (IMC) o índice de Quetelet definido por la relación: [peso (kg) / talla x talla (m)]. Es un índice de adiposidad y obesidad. Para una persona adulta se considera un IMC adecuado aquel comprendido entre 20 y 25; cuando está entre 25 y 30 puede existir sobrepeso; si es mayor de 30, obesidad y si, por el contrario, es menor de 20, se habla de bajo peso.
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CALORÍAS VACÍAS
Este término, actualmente poco usado, hace referencia a aquellos alimentos que por su composición sólo suministran energía o calorías,
no aportando ningún otro nutriente (proteínas, minerales o vitaminas). En sentido estricto, este sería el caso de las bebidas
alcohólicas que sólo contienen alcohol. Recordemos que el alcohol sólo aporta calorías (7 kcal/gramo).
Alimentos muy refinados también podrían incluirse dentro de esta denominación, puesto que pueden aportar gran cantidad de energía
pero muy pocos nutrientes. Otro componente de la dieta que se consideraba como suministrador de calorías vacías era la grasa, ya que
siempre se ha pensado que sólo aportaba energía. Sin embargo, además de calorías, las grasas son vehículo importante de todas las
vitaminas liposolubles (A, D, E y K) y aportan además una serie de ácidos grasos esenciales para la salud. Tampoco hay que olvidar
que las grasas son el agente palatable por excelencia de nuestra dieta (uno de los componentes que hace apetecible los alimentos)
y por tanto sin ellas, la comida no sería aceptada.
A veces también el azúcar se califica como alimento que sólo aporta energía identificándose con mucha frecuencia como calorías vacías.
Sin embargo, también en este caso es necesario hacer algunas consideraciones.Por ejemplo, muy pocas veces se come el azúcar a
cucharadas. Normalmente, el azúcar se combina y emplea para edulcorar otros alimentos que sí llevan y aportan nutrientes como
los lácteos, la repostería, los flanes o los zumos de frutas, entre otros.De manera que, indirectamente, junto con el azúcar,
van otros nutrientes esenciales como se ve en este ejemplo:
| Aporte de nutrientes de un vaso de leche con azúcar | |||
| Azúcar (10 g) | Leche entera (200 ml) | Vaso de leche con azúcar | |
| Energía (kcal) | 37.3 | 130 | 167.3 |
| Hidratos de carbono (g) | 9.9 | 10 | 19.9 |
| Proteína (g) | -- | 6.6 | 6.6 |
| Lípidos (g) | -- | 7.4 | 7.4 |
| Calcio (mg) | -- | 242 | 242 |
| Magnesio (mg) | -- | 24 | 24 |
| Riboflavina (mg) | -- | 0.36 | 0.36 |
| Retinol (µg) | -- | 70 | 70 |
| Vitamina D (µg) | -- | 0.06 | 0.06 |
Pero hay otro aspecto también muy importante. En el caso del azúcar, su sabor dulce y fácil digestión puede hacer que algunas personas -ancianos con menor capacidad gustativa, enfermos o inapetentes- incluyan en la dieta determinados alimentos que de no llevar azúcar quizá no se hubieran consumido. Por tanto, el azúcar, gracias a su palatabilidad, es decir a su capacidad de conferir sabor dulce y agradable a la dieta, favorece que la dieta sea más fácilmente aceptada y se consuma. Hoy sabemos que no se come sólo para mantener la salud, aunque éste sea obviamente el objetivo prioritario, sino también por placer y según una tradición alimentaria, en algunos casos, bien arraigada. Si estos dos últimos requisitos no se cumplen, la dieta, por muy bien programada que esté desde el punto de vista nutricional, no se consumirá y, en definitiva, habrá sido un fracaso.
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