Porth. Fisiopatología

Capítulo 39  Alteraciones del estado nutricional    1155

el contrario, no hay nutrientes disponibles, el cuerpo adapta sus propias reservas mediante conservación y empleo. Metabolismo energético La energía se cuantifica en unidades de calor denominadas calo- rías . Una caloría (con minúscula inicial), también conocida como caloría gramo , es la cantidad de calor o energía requerida para ele- var la temperatura de 1 g de agua en 1 °C. Una kilocaloría (kcal) o caloría grande (Cal), que equivale a 1000 cal, es la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura de 1 kg de agua en 1 °C. 1 Debido a que la caloría es una unidad muy pequeña, en gene- ral se utiliza la caloría grande o kilocaloría para hablar del metabo- lismo energético. La oxidación de proteínas proporciona 4 kcal/g; grasas, 9 kcal/g; hidratos de carbono, 4 kcal/g, y alcohol, 7 kcal/g. El metabolismo es un proceso organizado mediante el cual los nutrientes como hidratos de carbono, grasas y proteínas se des- componen, transforman o convierten por otros medios en energía celular. El proceso del metabolismo es único en el sentido de que permite una liberación continua de energía y acopla esa energía al funcionamiento fisiológico. Por ejemplo, la energía utilizada para la contracción muscular deriva principalmente de fuentes energéticas almacenadas en las células musculares que se liberan a medida que se contraen los músculos. Como la mayoría de las fuentes de ener- gía provienen de los nutrientes de los alimentos, la capacidad para almacenar la energía y controlar su liberación es muy importante.  Anabolismo y catabolismo Existen dos fases del metabolismo: el anabolismo y el catabo- lismo. El anabolismo es la fase del almacenamiento metabólico y síntesis de los constituyentes celulares. Esta fase no provee energía para el cuerpo, sino, por el contrario, requiere de ella. El catabo- lismo comprende la descomposición de moléculas complejas en sustancias que pueden emplearse para la producción de energía. Los productos químicos intermedios de ambos procesos se llaman metabolitos . Tanto el anabolismo como el catabolismo se catalizan por sistemas enzimáticos que se localizan en las células corporales. Un sustrato es una sustancia sobre la cual actúa una enzima. Los sistemas enzimáticos transforman selectivamente los sustratos de combustible en energía celular y facilitan el uso de esta energía. Debido a que la energía corporal no puede ser almacenada como calor, los procesos de oxidación celular que liberan energía son reacciones de baja temperatura que convierten los componen- tes de los alimentos en energía química que puede almacenarse o disiparse. El cuerpo transforma los hidratos de carbono, grasas y proteínas en el componente intermediario trifosfato de adenosina (ATP, adenosine triphosphate ). 1 El ATP es llamado la moneda ener- gética de la célula debido a que casi todas las células corporales almacenan y emplean el ATP como fuente de energía. Los aconteci- mientos metabólicos involucrados en la formación deATP permiten que la energía celular sea almacenada, utilizada y reabastecida. Sin embargo, bajo algunas circunstancias, la reducción en la eficiencia metabólica puede aumentar el gasto energético. Este proceso puede tener relevancia para la obesidad (a mayor energía “gastada” como pérdida de calor, menor ganancia de peso), pero también es impor- tante para mantener caliente el cuerpo de los recién nacidos. Ello se debe a que la mayor proporción de grasa parda , presente en los recién nacidos, es bastante menos eficiente para generar ATP que la grasa blanca, lo que conduce a una mayor producción de calor.

Almacenamiento de energía Tejido adiposo

Más del 90%de la energía corporal se almacena en los tejidos adipo- sos del cuerpo. Los adipocitos , o células grasas, se hallan de forma individual o como pequeños grupos en el tejido conjuntivo laxo. En muchas partes del organismo, proveen amortiguamiento a órganos como los riñones. Además de grupos aislados de adipocitos, hay regiones enteras de tejido adiposo dedicadas al almacenamiento de grasas. Consideradas de forma colectiva, las células grasas cons- tituyen un gran órgano corporal que participa activamente en la captación, síntesis, almacenamiento y movilización de lípidos, los cuales son la fuente principal de reservas combustibles del cuerpo. Algunos tejidos, como los hepatocitos, son capaces de almacenar pequeñas cantidades de lípidos, pero cuando estos se acumulan (deposición ectópica, como con el hígado graso), comienzan a interferir con la función normal de las células. El tejido adiposo no solo sirve como sitio de almacenamiento para el combustible cor- poral, sino que también brinda aislamiento para el cuerpo, rellena los huecos corporales y protege a los diferentes órganos. Los estudios de laboratorio de los adipocitos muestran que las células bien diferenciadas no se dividen. A pesar de ello, estas célu- las tienen un tiempo de vida largo, y cualquiera que nace con un gran número de adipocitos corre el riesgo de volverse obeso. Algunos adipocitos inmaduros (llamados preadipocitos ) con capacidad para dividirse se encuentran presentes en la vida posnatal. 2 La deposición de grasas puede ser resultado de la proliferación de estos adipocitos inmaduros. Algunos fármacos pueden tener efectos importantes en el número de adipocitos. La tiazolidindiona, un fármaco hipoglu- cemiante, puede estimular la formación de nuevas células grasas a partir de los preadipocitos, por lo que permite una mayor captación de glucosa en estas células (y las almacena como grasa); esto lleva a la reducción deseada de las concentraciones de glucosa sérica, pero con una ganancia de peso colateral. En contraste, algunos fármacos pueden hacer que las células pierdan grasa, lo que causa lipodis- trofia. Ello se observa en personas con virus de inmunodeficiencia humana (VIH) y lipodistrofia, cuando son tratadas con una terapia antirretroviral de gran actividad (HAART, highly active antiretrovi- ral therapy ). El mecanismo de la pérdida de grasa se desconoce. Sin embargo, puede deberse a una mayor muerte celular programada de los adipocitos (p. ej., incremento de la apoptosis).

Hay dos tipos de tejido adiposo: la grasa blanca y la parda. La primera, que a pesar de su nombre tiene un color crema o amarillo, es la variante de tejido adiposo que prevalece en la vida posnatal. Constituye el 10-20% del peso corporal de un hombre adulto y el 15-25% en la mujer adulta. A temperatura corporal, el contenido lipídico de los hepatocitos (conformado por triglicéridos) se con- serva como aceite. Los triglicéridos, formados por tres moléculas de ácidos grasos esterificados a una molécula de glicerol, no contienen agua, tienen el mayor contenido calórico de todos los nutrientes y constituyen una forma eficiente de almacenar energía. Los adipoci- tos sintetizan triglicéridos, el principal medio de almacenamiento de las grasas, a partir de las grasas e hidratos de carbono de los alimen- tos. Se requiere insulina para el transporte de la glucosa al interior de las células adiposas. Cuando la ingesta calórica se restringe por alguna razón, los triglicéridos de los hepatocitos se descomponen en ácidos grasos y glicerol, que se liberan como fuentes de energía. La grasa parda difiere de la blanca en términos de su capa- cidad termogénica o habilidad para producir calor. La grasa parda AMPLE