Metabolismo Fisiológico Humano

Metabolismo Fisiológico Humano
Se puede definir el metabolismo como el conjunto de cambios físicos y químicos que se producen dentro del cuerpo humano y que proporcionan energía adecuada para los procesos vitales y para la síntesis de nuevos materiales, a la vez permite al organismo crecer y funcionar de manera adecuada. El metabolismo comienza después de la absorción de nutrientes tras losdiferentes procesos digestivos a los que son sometidos los alimentos. A partir de este momento, se produce una serie de cambios químicos y físicos en estos nutrientes que los transforman en energía para la construcción del propio organismo.
Producción de energía |
A partir de la primera ley de la termodinámica uno puede escribir:
∆U∆t=∆Q∆t-∆W∆t
La ecuación anterior aplicada al cuerpo humanoimplica la producción interna de energía por unidad de tiempo, basada en el metabolismo, que es el término  U/t, la pérdida o ganancia de calor por unidad de tiempo, dado por Q/t, y la consideración del trabajo realizado por unidad de tiempo,  W/t. En todos los casos se trata entonces de valores de energía dividido por tiempo, o sea, potencia (en Watt).
Es sabido que una forma de conocer elaporte energético de los alimentos es midiendo directamente cuánto calor liberan en un proceso de combustión. Ello permite asignar tasas de producción, en kJ/g, por ejemplo, a los diferentes tipos de alimentos. Así se ha determinado que el aporte energético de las grasas es de 38,9 kJ/g. Midiendo el aporte de cada tipo de alimento es posible entonces conocer cuánta energía interna ha ganado el cuerpopor metabolismo, si se conoce la cantidad y el tipo de alimentos consumidos.

Si bien el proceso anterior es, en principio, sencillo de realizar, en muchos casos se torna impráctico, sobre todo si se desea analizar el balance energético de animales. ¿Cómo saber qué tipo de alimento y en qué cantidad consumió una larva, por ejemplo? Afortunadamente la naturaleza ha provisto un modo alternativomuy sencillo de determinar el contenido energético de los alimentos consumidos. El asunto es que, si bien los distintos tipos de alimentos tienen un aporte distinto de energía, este aporte de energía es casi independiente del tipo de alimento si se expresa en consumo de oxígeno respirado. En otras palabras, si bien el aporte energético de las grasas es prácticamente el doble del de las proteínas,por ejemplo, la cantidad de energía obtenida por litro de oxígeno respirado es muy similar en ambos casos. Y lo mismo sucede con otros tipos de alimento, como muestra la siguiente tabla (tomada del Kane y Sternheim):
Alimento | Hidratos de carbono | Proteínas | Grasas | Etanol | Promedio |
Contenido energético por unidad de masa (kJ/g) | 17.2 | 17.6 | 38.9 | 29.7 | --- |
Equivalenteenergético del oxígeno (kJ/litro) | 21.1 | 18.7 | 19.8 | 20.3 | 20.2 |

Esto implica que se puede deducir la ganancia energética de un organismo midiendo sólo la cantidad de oxígeno respirado, sin necesidad de medir qué tipos de alimentos consumió ni en qué cantidad. Simplemente se mide la cantidad de litros de oxígeno respirado, y se multiplica esa cantidad de litros por 20.2, para obtener el número dekJ que ha ganado el organismo en estudio. Las técnicas para medir la cantidad de oxígeno respirado dependen del tipo de animal que esté siendo estudiado.

Tasas metabólicas |
Se llama tasa metabólica basal al consumo de energía mínimo de un organismo en reposo, despierto. En la práctica, es el consumo de energía mínimo para que el organismo funcione. En los varones es aproximadamente de 1,2W/kg, y en las damas de unos 1,1 W/kg. Cualquiera actividad "extra" que realice una persona (¡además de meramente existir!) requiere energía extra, por unidad de tiempo, la que debe ser proporcionada por los alimentos, a una tasa de producción adecuada. Esa "tasa de producción adecuada" es llamada tasa metabólica.
Algunos valores de tasas metabólicas son los siguientes: Dormir, 1,1 W/kg; estar...