Energía metabólica: qué es y cómo influye en la salud

Veamos en qué consiste la energía metabólica y cómo se calcula la tasa metabólica basal.

Samuel Antonio Sánchez Amador

Samuel Antonio Sánchez Amador

Energía metabólica

Un ser vivo es un conjunto material de organización compleja que intercambia materia y energía con el medio de forma ordenada. Para ser considerado como tal, un ente viviente tiene que ser capaz de traducir la energía consumida del ambiente en crecimiento, relación y reproducción, con el fin último de dejar su impronta genética en las generaciones venideras a toda costa.

Los seres vivos (en concreto los humanos) somos intercambio continuo: producimos calor, consumimos oxígeno, liberamos dióxido de carbono y procesamos materia orgánica en todo momento de nuestras vidas. Por ello, tenemos una serie de mecanismos que nos permiten mantener la homeostasis corporal, o lo que es lo mismo, un equilibrio interno a pesar de los cambios ambientales. En resumen: estamos vivos porque nos autorregulamos más allá de los parámetros que nos rodean.

Todos estos conceptos se pueden reducir a su mínima expresión, que es una célula dividiéndose por mitosis y dando lugar a una nueva estirpe o, en su defecto, reponiendo a un tejido que ha sido dañado. Para comprender todos estos mecanismos basales, es necesario tener claro una serie de conceptos, siendo los más importantes los relacionados con la definición y funcionalidad de la energía metabólica. Quédate con nosotros, pues te lo contamos todo sobre ella en las siguientes líneas.

¿Qué es la energía metabólica?

El metabolismo se define como la cualidad que tienen los seres vivos de poder cambiar la naturaleza química de ciertas sustancias. A nivel práctico, este conjunto de procesos son esenciales para que las células puedan crecer, dividirse, mantener sus estructuras a lo largo del tiempo y responder a estímulos, entre otras cosas.

El “problema” es que, para la producción de movimiento o la síntesis de macromoléculas, los cuerpos celulares requieren energía. Así pues, el comportamiento de los seres vivos se encuentra codificado (en gran medida) en base a la obtención de energía del medio ambiente, con el fin de que sus células puedan utilizarla para dar lugar a las reacciones bioquímicas y procesos fisicoquímicos pertinentes.

En base a todos estos procesos, se pueden establecer una serie de generalidades inamovibles. Entre ellas, encontramos las siguientes:

  • Las células asocian las reacciones: los procesos que liberan energía (exergónicos) permiten que se den reacciones que la requieren (endergónicas).
  • Las células sintetizan moléculas portadoras que capturan la energía de las reacciones exergónicas y las llevan a las reacciones endergónicas. El ATP es un claro ejemplo de ello.
  • Las células regulan la velocidad de las reacciones químicas gracias a la actividad enzimática.

Nos llama especialmente la atención la molécula de ATP (adenosín trifosfato), pues las células la usan para capturar, transferir y almacenar la energía libre necesaria para la realización de trabajo químico. Comprender la energía metabólica sin el ATP es una imposibilidad, pues esta molécula funciona como una clara moneda de intercambio a nivel energético.

¿En qué se traduce la energía metabólica?

Por su parte, la energía metabólica se puede entender como aquella que es generada por los organismos vivos gracias a procesos químicos de oxidación (a nivel celular), producto de los alimentos que ingieren. Este parámetro se puede comprender de diferentes formas, pero vemos de mayor utilidad aplicarlo a la realidad diaria del ser humano. Vamos a ello.

La tasa metabólica basal (TMB)

La tasa metabólica basal (TMB) es la cantidad mínima de energía metabólica que requiere el organismo para mantenerse vivo. En un estado de reposo, aunque no lo parezca, tu cuerpo está consumiendo del 60 al 75% de las calorías ingeridas, pues requiere esa energía para mantener al corazón bombeando, para que puedas respirar e, incluso, para que la mente pueda funcionar correctamente.

En estado basal, el cerebro humano puede llegar a consumir unas 350 calorías al día, es decir, el 20% de la TMB. No es de extrañar que nos sintamos cansados tras un largo día de estudio, pues, literalmente, este órgano es un auténtico foco de quema de grasas y otros recursos energéticos. Además del pensamiento, la respiración y el bombeo sanguíneo, también se utiliza energía metabólica en el crecimiento celular, el control de la temperatura corporal, la función nerviosa y la contracción muscular (tanto voluntaria como involuntaria).

Este valor solo puede ser calculado de forma fehaciente por un nutricionista, pues depende de factores intrínsecos al individuo y de ciertos parámetros ambientales. De todas formas, se puede obtener una estimación rudimentaria mediante las siguientes ecuaciones:

  • TMB en hombres = (10 x peso en kg) + (6,25 × altura en cm) - (5 × edad en años) + 5
  • TMB en mujeres = (10 x peso en kg) + (6,25 × altura en cm) - (5 × edad en años) - 161

Gasto energético total (GET)

El gasto energético total es similar a la tasa metabólica basal, pero en este caso se tiene en cuenta la actividad física realizada por el individuo. No entendemos “actividad física” como correr en una maratón necesariamente, pues trabajar de pie en una barra de bar, hacer de camarero o simplemente caminar hasta llegar a un lugar concreto es un esfuerzo adicional más allá del mantenimiento de las funciones vitales.

Además de la actividad física, el gasto energético total también tiene en cuenta la termogénesis endógena (TE), que a su vez engloba al efecto térmico de la alimentación (ETA). Este último parámetro refleja la energía necesaria para digerir, absorber y metabolizar los nutrientes. En este caso, la energía metabólica dirigida al proceso y obtenida fruto de él dependen de la naturaleza de los alimentos y de sus mezclas en la dieta, pero supone aproximadamente un 10% de la energía total consumida.

Así pues, podemos recoger todos los términos englobados hasta ahora en una sencilla ecuación, que refleja a dónde va la energía metabólica que se obtiene tras la ingesta de materia orgánica proveniente del medio:

Gasto energético total (100%): Tasa metabólica basal (70%) + actividad física (20%) + termogénesis endógena (10%)

De nuevo, es necesario recalcar que estos valores varían ampliamente entre individuos. Por ejemplo, una persona muy sedentaria gastará un 10% de energía en actividad física no voluntaria (levantarse, ir a la compra o caminar al trabajo), mientras que un atleta utilizará el 50% de las calorías consumidas en ejercitar su musculatura y cuerpo.

Además de esto, cabe destacar que la tasa metabólica basal disminuye un 1-2% por cada década después de los 20 años de edad. Así pues, de forma estadística, una persona en reposo de 80 años quemará menos calorías que una de 20, simplemente por su fisiología y metabolismo ralentizado.

La energía metabólica en otros animales

Los seres humanos tendemos a fijar la atención en nuestra especie, pero no debemos olvidar que lo descrito hasta ahora es aplicable a todo ser vivo homeotermo, es decir, aquel que puede mantener una temperatura corporal a pesar de los cambios ambientales (mamíferos y aves).

Más allá de números y porcentajes, es verdaderamente interesante conocer que los animales realizan un claro intercambio a la hora de obtener energía metabólica. Por ejemplo, cuando un guepardo caza a un mamífero herbívoro, está gastando una cantidad de energía astronómica durante la carrera persecutoria con el fin de dar con una presa. ¿Merece la pena?

La teoría del forrajeo óptimo (TFO) es un modelo predictor del comportamiento que trata de explicar las conductas de los seres vivos en base a esta premisa. Esta postulación anuncia lo siguiente: para maximizar la condición física, un animal adopta una estrategia de forrajeo que proporciona el mayor beneficio (energía) al menor costo, maximizando la energía neta obtenida.

Así pues, un animal no comerá nada que le haga gastar más energía en la búsqueda que la obtenida en el consumo. Quizá ahora entiendas por qué, por ejemplo, algunos depredadores enormes (como los osos) ignoran completamente a los pequeños pájaros voladores y a otros vertebrados pertenecientes a la microfauna: simplemente, no les merece la pena intentar cazarlos a nivel energético.

Resumen

Como has podido comprobar, la temática de la energía metabólica va desde el ATP y la célula hasta el comportamiento de los seres vivos. Los organismos somos sistemas abiertos y, como tal, intercambiamos materia y energía continuamente con el medio. Por ello, nos adaptamos en pos de maximizar la eficacia de nuestros hábitos, con el fin de permanecer más tiempo y aumentar las probabilidades de supervivencia.

Al final, todo se puede reducir a una balanza: si lo obtenido pesa más que lo gastado, suele ser viable a nivel evolutivo. Si algo reporta más beneficios que perjuicios, suele ayudar a los animales a sobrevivir un día más para poder reproducirse.

Referencias bibliográficas:

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  • Vázquez Cisneros, L. C., López-Espinoza, A., Martínez Moreno, A. G., Navarro Meza, M., Espinoza-Gallardo, A. C., & Zepeda Salvador, A. P. (2018). Efecto de la frecuencia y horario de alimentación sobre la termogénesis inducida por la dieta en humanos, una revisión sistemática. Nutrición Hospitalaria, 35(4), 962-970.

Graduado en Biología por la Universidad de Alcalá de Henares (2018). Máster en Zoología en la Universidad Complutense de Madrid (2019). Durante su carrera estudiantil, se especializó en comportamiento animal, evolución, parasitología y adaptaciones morfológicas animales al medio. En su estancia en el Máster profundizó en mecanismos evolutivos y comportamientos. También formó parte de un equipo del Museo Nacional de Ciencias Naturales durante dos años, donde realizó investigaciones de índole evolutiva. Aquí adquirió extensos conocimientos sobre genética, heredabilidad y otras cuestiones relacionadas con el ADN. A día de hoy, se dedica a tiempo completo a la divulgación científica, realizando artículos de evolución animal y psicología y medicina humana.

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