Equilibrio energético

El equilibrio (balance) energético y el peso corporal se conservan en individuos sanos por el consumo de energía en alimentos (calorías) en una cantidad que sea igual al consumo diario de dicha forma calórica. En términos sencillos, surge desnutrición cuando la ingesta o la absorción de calorías no cubren las energías consumidas, y la nutrición excesiva representa el menor consumo de energía en comparación con las calorías que recibe la persona. En sujetos sanos, el “consumo” diario total de energía (total energy expenditure, TEE) tiene como componentes el consumo basal o en reposo ([resting energy expenditure, REE], en promedio 60% del total), el coste térmico de la digestión (cerca de 10% del total) y la actividad física escasa (alrededor de 30% del total). El REE representa el coste de todas las reacciones metabólicas intrínsecas y guarda relación directa con la masa no grasa (fat-free mass, FFM) (magra) del cuerpo.

El cuerpo humano almacena 15 y 25% de la energía en la forma de grasa (en mayor cantidad en mujeres que en varones), que se puede utilizar para la liberación de ácidos grasos “almacenados” durante etapas de inanición. El resto de la FFM consiste en agua intra y extracelular, esqueleto, glucógeno y proteínas de esqueleto y vísceras. Además de la grasa corporal, el glucógeno y las proteínas intracelulares aportan energía (de reserva) junto con agua intracelular, y constituyen la masa celular corporal (body cell mass, BCM). Por tanto, además de las enzimas que “alimentan” el aparato metabólico normal del cuerpo, la BCM aporta proteínas de reserva para la producción de energía por gluconeogénesis reactiva a condiciones de sobrecarga fisiológica (estrés).

Esquema de la composición corporal de una persona sana. La masa de células del organismo (BCM) corresponde a la zona sombreada formada por el agua intracelular, el glucógeno y las proteínas. FFM, masa sin grasa. (Adaptado con autorización de Heymsfield et al.)

Las reservas de energía en un varón sano de 70 kg comprenden aproximadamente 15 kg de grasa, 6 kg de proteína y 0.4 kg de glucógeno. Si el ayuno dura 24 h, las necesidades de energía son satisfechas por el aprovechamiento de las reservas de glucógeno en hígado, y la conversión por gluconeogénesis, incluso de 75 g de proteína corporal hasta la formación de glucosa. En ayunos más largos, el REE disminuye incluso 25% y las menores necesidades energéticas son cubiertas por la gluconeogénesis, en la cual hay aprovechamiento de las reservas de grasa corporal (en promedio 150 g/día), que aportan cetonas, y por el músculo, que suministra energía (en promedio 20 g/ día). Los sujetos de peso normal pueden soportar incluso dos meses de ayuno total, pero los obesos pueden ayunar incluso más de 12 meses, según la magnitud de sus reservas de grasa.

Las respuestas metabólicas a estados de sobrecarga, como las enfermedades críticas agudas (p. ej., después de traumatismo accidental o quirúrgico o septicemia) modifican notablemente el equilibrio energético. A diferencia del hipometabolismo propio de la inanición, la respuesta al estrés agudo se caracteriza por hipermetabolismo, en el que la proteólisis de músculos de fibra estriada y de vísceras cubre las necesidades aceleradas de energía, y para ello aporta aminoácidos que sirven de sustrato para la gluconeogénesis.

La proteólisis y la gluconeogénesis de músculos son estimuladas por los niveles altos de catecolaminas circulantes, glucagon, cortisol y citocinas que incluyen el factor de necrosis tumoral alfa (tumor necrosis factor, TNF) y las interleucinas-1 y 6 en un entorno de resistencia a insulina. Sin tratamiento, la catabolia de músculos de fibra estriada y de proteínas viscerales se acelera hasta llegar incluso a 150 g/ día, cantidad suficiente para agotar 50% de las reservas de proteínas corporales en tres semanas. En el sujeto malnutrido con enfermedades crónicas en que los traumatismos o la septicemia aguda se sobreañaden a la proteólisis mediada por citocinas, la PCM progresiva conlleva disminución de las funciones cardíaca y renal, retención de líquidos, atrofia de músculos y de mucosa intestinal, pérdida de minerales intracelulares (cinc, magnesio y fósforo), disminución de las funciones inmunitarias mediadas por células, mayor peligro de infección y al final, la muerte.