Calorimetría

Como su nombre lo dice, la Calorimetría se dedica a medir el calor, es la medida del calor.

¿Cómo podemos saber cuánta energía estamos gastando en este momento?

Toda maquinaria que se encuentra trabajando, despide calor; de igual forma el cuerpo humano despide calor, ya que se encuentra constantemente trabajando. Nosotros podemos darnos cuenta de esto, cuando por ejemplo entramos a un lugar cerrado que está lleno de gente: sentimos un impacto de calor producido por las personas ahí presentes.

El calor producido es una medida indirecta de la energía utilizada.

Basado en este principio Atwater realizó una serie de experimentos en la Cámara diseñada por él: Cámara de Atwater.

Esta cámara se encontraba aislada térmicamente y a través de ella pasaba un serpentín metálico por el que circulaba agua. Dentro de la cámara se introducía una persona que realizaba alguna actividad. También se determinaba el gasto de oxígeno y se separaban las excreciones de la persona. La temperatura del agua se determinaba a la entrada de la cámara y a la salida de la misma.

Según el principio mencionado anteriormente, se determinaba el aumento de temperatura del agua al pasar por la cámara, debido al calor despedido por la persona que realizaba alguna actividad dentro de ella.

Evidentemente, el aumento de temperatura que se registraba era muy pequeño y se determinaba en unidades de “caloría”. La “caloría” se define como: “La cantidad de energía necesaria para aumentar 1°C, la temperatura de 1 g de agua, entre 15.5 y 16.5°C”. Como esta unidad es muy pequeña, en la práctica lo que manejamos son Kilocalorías o Calorías (con C mayúscula). Se determina entre 15.5 y 16.5°C, por que la molécula de agua presenta características muy específicas a esa temperatura.

En la Cámara de Atwater, también se determinaba la cantidad de oxígeno consumido. El oxígeno es una medida indirecta de la energía utilizada, ya que es un combustible, que permite que se utilicen los nutrimentos, oxidándolos, para obtener energía, oxígeno y agua.

A partir de este principio, también se diseñaron algunos otros aparatos como el “respirómetro”, que determinaban el consumo de oxígeno en movimiento.

De esta manera se fueron construyendo listas que mencionaban la cantidad de energía gastada por hora al realizar diferentes actividades.

En este punto, se conocía la energía requerida por las personas, pero: ¿cuánta energía proporcionaban los alimentos? Siguiendo el mismo principio de la producción de calor como medida indirecta de la energía, Atwater construyó una cámara aislada térmicamente, en donde quemaba los alimentos y determinaba la cantidad de calor que despedían, midiendo el aumento de temperatura del agua contenida en dicha cámara.

De esta forma se determinó la energía que proporcionaban los nutrimentos puros:

Hidratos de Carbono 4 Kcal por gramo

Lípidos                      9 Kcal por gramo

Proteínas                   4 Kcal por gramo

A estos valores se les conoce como: “Números de Atwater”.

En lo que se refiere a los conceptos por los cuales el cuerpo humano requiere energía, encontramos los siguientes conceptos:

1. METABOLISMO BASAL.

Corresponde a la energía que se requiere para que el organismo lleve a cabo funciones básicas como: latidos del corazón, respiración, función de hígado, riñones, cerebro, en una palabra lo necesario para mantenerse con vida. El momento ideal en el que podría determinarse, es cuando pasamos del sueño a la vigilia, es decir cuando despertamos en la mañana.


2. ACCION DINAMICA ESPECIFICA O EFECTO TERMOGENICO DE LOS ALIMENTOS.

Los alimentos nos proporcionan energía, sin embargo también “invertimos” energía para poderlos digerir absorber y metabolizar. Este gasto debemos de tomarlo en cuenta a la hora de calcular la energía total que necesitamos al día, aumentándolo como un porcentaje del metabolismo basal.


3. ACTIVIDAD.

Las actividades que realizamos diariamente, requieren de energía, energía que se aumenta como un porcentaje del metabolismo basal. Para determinar cuanta necesitamos, podemos clasificarlas como sigue:

- REPOSO.

Se refiere a una persona que no tiene movimiento, que está postrada. Puede deberse a una enfermedad o accidente, y se irá aumentando el gasto mientras vaya teniendo más movimiento.

- SEDENTARIA.

Describe a una persona que tiene muy poco movimiento durante el día. Nos referimos a alguien que camina poco y utiliza en vez de caminar un coche, utiliza elevadores en vez de escaleras, pasa la mayor parte del tiempo sentado, y no realiza ninguna actividad física sistemática. El porcentaje de energía irá aumentando, según aumente la actividad.

- ACTIVA.

Cuando se realiza una actividad física sistemática diaria, o por lo menos cinco veces a la semana. Existe bastante movimiento corporal, la persona camina, sube y baja escaleras, pasa poco tiempo sentado o inactivo.

- MUY ACTIVA.

Se refiere a deportistas y atletas en entrenamiento. Personas que dedican al menos 6 horas diarias a ejercitarse, principalmente por que el deporte es su profesión.

- PESADA.

Un atleta en competencia, o algunos oficios como: albañil ó personas que “pican piedra”, con picos o equipos vibratorios.



4. EDAD.

Terminamos de “crecer” a los 25 años, lo cual quiere decir que alcanzamos la máxima madurez. A partir de ese momento, comienza una meseta con una pendiente ligeramente negativa que dura toda la etapa adulta. Durante esta etapa, el metabolismo paulatinamente se ralentiza, se pierde masa muscular, entre otras cosas. Por lo mismo, la necesidad de energía disminuye y debe de ajustarse a través del tiempo. A partir de los 25 años se sugiere disminuir un 5% la necesidad total de energía, cada 10 años.


5. OTROS.

Los climas extremos, como el frío, incrementan la necesidad de energía. La altura, estados fisiológicos como embarazo, lactancia, algunas enfermedades, incrementan o modifican las necesidades de energía.


Se han desarrollado una serie de fórmulas para el cálculo de los conceptos anteriores, entre ellas se encuentra la Fórmula de Harris-Benedict, una de las más utilizadas. Sin embargo existen algunas otras desarrolladas por la Organización Mundial de la Salud, más simplificadas, pero que nos dan una idea aproximada y sobre todo práctica de las necesidades energéticas diarias.

Estas se expresan a continuación:

FORMULAS PARA EL CALCULO DE REQUERIMIENTOS NUTRICIONALES DIARIOS.

I. ENERGIA.

ENERGIA TOTAL DIARIA (Kcal) = a + b + c

a. Metabolismo Basal = 1Kcal x Peso ideal x 24 hrs.

b. Acción Dinámica Específica = 10% del MB

c. Actividad= % del MB

CUADRO DE ACTIVIDAD:

TIPO DE ACTIVIDAD % DEL MB

- Reposo 0 - 30

- Sedentaria 31- 50

- Activa 51- 75

- Muy activa 76- 100

- Pesada > 100


II. HIDRATOS DE CARBONO

60% de la Energía Total Diaria/4= g de Hidratos de Carbono


III. PROTEINAS

10% de la Energía Total Diaria/4= g de Proteínas


IV. LIPIDOS

30% de la Energía Total Diaria/9= g de Lípidos