METABOLISMO BASAL

Esta denominación es usada para expresar la cantidad de energía que el organismo utiliza en ciertas condiciones llamadas basales. Hay que hacer notar, sin embargo, que esta cantidad no es la mínima requerida para sobrevivir. En el sueño; por ejemplo, el metabolismo energético es inferior aproximadamente en un 1 5% al metabolismo basal. El consumo de energía es menor todavía si se inhibe el metabolismo intermediarío. En esta condición se produce un descenso de la temperatura corporal a causa de que la producción de calor se hace inferior a la pérdida. Con la disminución de la temperatura corporal decrece paralelamente la velocidad de las reacciones químicas, el consumo de oxígeno y el desgaste de los tejidos, lo que prolonga la vida.
Basándose en estos hechos se emplea la hipotermia artificial como medio de anestesia en operaciones quirúrgicas, especialmente cardíacas cerebrales, en individuos que, por razones patológicas, no toleran una anestesia general profunda y prolongada.
El calorímetro permite, como hemos dicho anteriormente, medir in vitro la cantidad de calor producido por la combustión de una sustancia. Aparatos, basados en un principio similar, son utilizados para determinar este valor en los seres humanos (calorimetría directa). Se usa también para este fin la calorimetría indirecta.
En el método directo se utiliza una verdadera bomba calorimétrica de tamaño adecuado para una persona. Esta cámara está rodeada por un sistema de tubería en que circula agua de una determinada temperatura. El calor liberado por la persona dentro de la cámara, aumenta la temperatura del agua circulante. Si se conoce la diferencia de temperatura del agua que entra y la que sale de la cámara y el volumen de agua que ha circulado en un tiempo dado, se puede calcular la cantidad del calor producido en este tiempo (para elevar la temperatura de un litro de agua en 1°C, se necesita 1 Kcaloria). A éste hay que agregar la cantidad de calor utilizada para la evaporación de la perspiración insensible (0.58 caloría/g de H2O a temperatura ambiental de 20°C). El vapor de agua producido es absorbido por un dispositivo especial, colocado en el interior de la cámara. El manejo complicado y su elevado costo de construcción hace

que este método sea empleado sólo para fines experimentales.
En muchos tipos de experimentos y en la clínica se emplea la calorimetría indirecta, en la cual se mide la cantidad de calor producido a través de la determinación del consumo de oxigeno y la producción de CO2. Para uso experimental en el hombre se han ideado numerosos aparatos, de los cuales el más simple es la bolsa o saco de Douglas, que puede fijarse a las espaldas del individuo. Este saco, como puede verse en la figura 8o tiene una

válvula de tres vías que permite la comunicación con el aire ambiental y con el aire contenido en la bolsa. El individuo espira el aire ambiental inspirado hacia la bolsa. Al cabo de cierto tiempo se mide el volumen de aire espirado y colectado en la bolsa y su contenido de O2 y CO2. Con estos datos, y conociendo la composición del aire ambiental, es fácil calcular el volumen de C2 consumido y de CO2 producido por el sujeto en un tiempo dado.
El aparato más usado en la investigación y en la práctica médica es el de Knipping-Palmer, en el cual se mide el O2 consumido. (Fig. 8t ).
En general se determina el metabolismo en condiciones especiales, llamadas basales, para lo cual el individuo debe estar en reposo tanto mental como físico, en ayuno de 12 horas, en posición horizontal, vestido y a una temperatura ambiental de aproximadamente 2o°C. Cualquier cambio de estas condiciones altera el metabolismo. Por ejemplo, la actividad mental o física, la ingestión de alimentos, el descenso de la temperatura ambiental, aumentan los requerimientos energéticos y el consumo de 02. El ayuno de 12 horas es necesario, debido a que, corno ya hemos explicado, el valor energético del 02 depende de la composición de los alimentos y, además, porque la combustión de éstos produce un incremento del metabolismo que constituye la llamada acción dinámica específica (ADE) que es especialmente intensa en el caso de las proteínas (ver más adelante).
También los hidratos de carbono y las grasas combustionadas ejercen una acción dinámica específica, aunque considerablemente menos intensa que las proteínas. La ADE en caso de una dieta mixta, es alrededor de 12 a 15 Kcalorías/ 100 g de alimentos. Para cubrir los requerimientos energéticos del organismo es indispensable, por lo tanto, suministrar una cantidad de materiales energéticos aproximadamente un 15% mayor que la teóricamente calculada.
El metabolismo basal parece estar en relación directa con el peso corporal, pero esta relación es más bien aparente que real. Mejor dicho, se ajusta a la realidad sólo si se utiliza el valor logarítmico del peso y el del metabolismo basal, como puede apreciarse en la figura 82. Esta figura muestra que en los animales de pequeño tamaño el requerimiento energético por kg de peso es mayor que en los de gran tamaño. Sin embargo, la relación peso metabolismo se hace lineal si se refiere a la masa corporal activa libre de grasa o a los 2/3 del peso corporal. Como el peso corporal está en una relación determinada con la superficie corporal, es recomendable relacionar el metabolismo basal con esta superficie. Pero esta relación no es del todo exacta, ya que en los animales de gran tamaño el metabolismo basal se incrementaría

enormemente con el aumento de la superficie corporas, alcanzando a 70o Kcal/m /24 hrs. en la rata, 1.ooo Kcal. en el hombre y 2.ooo Kcalorías en el elefante. Pero la realidad es que el metabolismo/m2 de superficie es mayor en los animales pequeños que en los grandes.
Un adulto en condiciones basales requiere 40 Kcalorías/hora/m2 lo que, estimando la superficie corporal promedio en 1,74 m 2, equivale a 1600 -I .700 Kcalorías/24 horas.
Mediante tablas especiales es posible determinar la superficie corporal si se conocen la talla y el peso de la persona (Fig. 83). Los aparatos utilizados para la medición indirecta del metabolismo basal permiten determinar el consumo de 02 en un tiempo dado. Conociendo el valor o equivalente calórico de un litro de O2, resulta fácil cal

cular con relativa exactitud la cantidad de energía consumida. Los valores así obtenidos son de utilidad relativa, especialmente porque no es posible comparar el valor encontrado en un enfermo con su metabolismo en condiciones normales, sino sólo con los valores promedio de individuos sanos de la misma edad y sexo. Esto deja fuera de consideración las variaciones individuales. Normalmente se calcula el metabolismo basal por hora y m2 de superficie corporal y se compara con el valor promedio para individuos de la misma edad y sexo, expresando la diferencia en porcentaje. Es así como, si el metabolismo basal de un enfermo es de 5o Kcal/hora/m2 y el de una persona sana de la misma edad y sexo es de 40 Kcalorías, se dice que su metabolismo está aumentado en 25%. Se considera, que el metabolismo está alterado si la desviación de lo normal es superior al 15%.
En general, el metabolismo basal varía de acuerdo con los siguientes factores:

1. Edad y sexo. En el recién nacido fluctúa alrededor de 25 Kcalorías/m2/hora. Este valor se hace progresivamente mayor hasta alcanzar al .final del segundo año 55 Kcalorías. Decrece luego paulatinamente para estabilizarse en el adulto en un promedio de 4o Kcalorías. Estos valores son más bajos en la mujer, diferencia que aparece ya en edad muy temprana y se hace progresivamente mayor para alcanzar a un 20% en la mujer adulta.
2. Condiciones climáticas y modo de vivir. Temperaturas ambientales superiores o inferiores a 20°C, al activar los mecanismos de termorregulación, aumentan el consumo de O2 en la especie humana. Es comprensible que el metabolismo basal aumente en ambientes fríos, especialmente en personas no aclimatadas, y que disminuya en los trópicos. Se hace menor en la altura, en la cual la presión barométrica y con ella la presión parcial de Os se tornan menores. Sin embargo, el aumento de la presión barométrica sobre 7óo mm de Hg. no ejerce el efecto opuesto.
El metabolismo basal de los individuos con gran masa muscular es mayor.
La alimentación a base exclusiva de vegetales disminuye el metabolismo en aproximadamente un 10%.
Durante el embarazo, hasta el sexto mes, el metabolismo basal es normal. Se eleva durante el resto del embarazo debido que el metabolismo fetal, desde el sexto mes, se ha hecho cuantitativamente importante y se agrega al de la madre. El ciclo menstrual también aumenta el metabolismo.
3. En cuanto a la influencia de la alimentación, la hipoalimentación disminuye y la sobrealimentación aumenta cl metabolismo. Un régimen hipocalórico que disminuye el peso corporal en un 10 a 12%, baja el metabolismo en la misma proporción. Por lo tanto, para mantener su peso rebajado, el individuo requiere una cantidad de alimento considerablemente menor que un obeso.

La supresión total de alimentos y de agua produce un marcado descenso del metabolismo basal.
La ingestión de alimentos induce un aumento del metabolismo, que se manifiesta después de algunas horas, efecto especialmente intenso de los alimentos de carácter proteico. Este fenómeno, ya mencionado, se debe a la llamada acción dinámica específica (ADE) de los alimentos. Las proteínas aumentan el metabolismo aproximadamente en un 30%, los hidratos de carbono en un 6% y las grasas en un 4%. Es así como la ingestión de roo g de proteínas (cuyo valor de combustión es 410 Kcal/g) no produce al ser metabolizados 410 Kcal, como era de esperar, sino aproximadamente550 Kcal. El excedente de 140 Kcal proviene de la combustión de sustancias propias del organismo. En una alimentación mixta la ADE es alrededor de 15%. Este aumento del metabolismo se manifiesta exclusivamente por mayor producción de calor, que no es convertible en trabajo. De lo anterior se desprende que para cubrir un requerimiento de 2000 Kcal se deben aportar 2.30o Kcalorías.
La causa de la mayor ADE de las proteínas no está completamente esclarecida. No se debe al trabajo que su degradación involucra, ya que se produce aunque el material proteico se suministre al animal intacto en forma de aminoácidos o proteínas digeridas, pero no así en el animal hepatoprivo, lo que parece indicar que la ADE se debe al metabolismo intermedio de las proteínas, probablemente a su desaminación en el hígado.
La determinación del metabolismo basal en la clínica tiene un valor informativo importante, a pesar de que su magnitud depende de los numerosos factores que hemos mencionado y que estos factores se apartan durante la hospitalización, de las condiciones cotidianas. Los requerimientos energéticos reales dependen del modo de vivir, de las actividades, de la ingestión de alimentos. Esta última, a su vez, no guarda una relación estricta con los requerimientos reales. Está más bien regulada por sensaciones subjetivas (saciedad, hambre) si bien ciertos factores objetivos (requerimiento energéticos) ejercen una importante influencia reguladora. La cantidad de alimentos ingeridos depende del hambre y de la saciedad, no así su calidad que está bajo control del apetito. Ambos factores son comúnmente confundidos.
De acuerdo con las investigaciones de Sherrington, Miller, Goltz y otros, la cantidad de alimentos ingeridos está regulada por centros ubicados en la región hipotalámica, cuya estimulación o destrucción conduce al aumento o disminución del peso corporal. A1 lesionar los núcleos ventromedianos del hipotálamo, por ejemplo, se produce hiperfagia y obesidad en tanto que su estimulación eléctrica despierta la sensación de saciedad
La lesión de la región ventrolateral del hipotálamo suprime la ingestión espontánea de alimentos, aunque el animal esté en ayuno prolongado, ludiendo llegar hasta producir la muerte por inanación.
En resumen: la ingestión de alimentos en cantidad y calidad adecuadas está bajo control del hipotálamo, en cuya parte mediana están localizados bilateralmente los centros de saciedad y en su parte lateral los del hambre. De la acción equilibrada le estos centros resulta la ingestión adecuada de alimentos.
Los centros hipotalámicos reciben información a través de estímulos periféricos que llegan por diversas vías aferentes, indicando las necesidades del momento. Hay que recalcar, sin embargo, que no se conoce ningún receptor especial que pudiera llamarse detector de las necesidades del organismo. Existen, sin embargo, algunos factores que pareceen estar en relación con el hambre y la saciedad. Entre éstos merecen ser mencionadas las contracciones del estómago vacío. Estas producen sensasiones desagradables y hasta dolorosas, las cuales desaparecen tanto con la ingestión de alimentos, como de alcohol y de sustancias carentes de valor energético. La masticación de tabaco o »apretarse el cinturón« tiene el mismo efecto. La importancia de las contracciones gástricas como indicadoras del hambre, es dudosa,* ya que desaparecen en el ayuno prolongado a pesar de que la sensación de hambre se mantiene. Por otra parte, esta sensación aparece, al suprimirse la ingestión de alimento, aun en personas gastrectomizadas. Además, la vagotomía bilateral, que hace desaparecer las contracciones gástricas, no disminuye la sensación de hambre, mientras la simpatectomía, que no afecta estas contracciones, hace desaparecer la sensación.
El gusto y el olfato regulan la selección de los alimentos en cuanto a su calidad pero no a su cantidad.
Un papel importante en la actividad de los centros hipotalámicos corresponde al nivel de glucosa de la sangre que los irriga. La hipoglucemia, que acompaña al hambre, es un factor importante para la activación de los centros del hambre y el de deseo de ingerir alimentos. Es un hecho aparentemente contradictorio que los diabéticos, a pesar de su alto nivel de glucosa en la sangre, tienen una sensación permanente de hambre. Esto encuentra su explicación en la hipótesis de que existen receptores periféricos tanto de hambre como de saciedad ubicados dentro de la célula.
En los diabéticos, debido a la falta de insulina, la glucosa no penetra a la célula y su falta estimula los receptores intracelulares de hambre.
Sin embargo, este mecanismo glucostático tampoco explica satisfactoriamente la actividad de los centros hipotalámicos. En efecto, la ingestión excesiva de hidratos de carbono estimula la secreción de insulina, lo que baja el nivel de glucosa extracelular y eleva su concentración intracelular, sin que aparezca inmediatamente la sensación de saciedad. Por otra parte, la falta prolongada de ingestión de alimentos aumenta ligeramente la glucemia, sin mitigar la sensación de hambre.
La ingestión restringida de agua disminuye la sensación de hambre, sin alterar el volumen de los jugos digestivos secretados, cuya considerable cantidad proviene de los líquidos corporales. A consecuencia de esto se produce inevitablemente deshidratación.
La ingestión de proteínas en cantidades insuficientes para cubrir los requerimientos del momento, hace desaparecer el hambre. Su ingestión en cantidades tan elevadas, que a la larga producen obesidad, no despierta la sensación de saciedad. Estos hechos justifican la suposición que la calidad de los alimentos puede jugar un papel en la regulación de las sensaciones de hambre y de saciedad.
Desde el punto de vista cuantitativo, la ingestión de alimentos está regulada, por consiguiente, por la acción conjunta y finamente coordinada de los diversos factores analizados.
Es sabido que la ingestión en su aspecto cuafitativo, está influida por la preferencia que Canto el hombre como los animales muestran por determinados alimentos. Esta preferencia se acentúa marcadamente a consecuencia de la extirpación de ciertas glándulas endocrinas. Es así como los animales suprarrenoprivos prefieren la ingestión de alimentos con alto contenido de cloruro de sodio, los paratiroprivos, los ricos en calcio, los diabéticos, los que contienen hidratos de carbono, etcétera.
La selección de los alimentos está dirigida por el apetito e intensamente influida por el olfato y por el gusto. La capacidad de selección desaparece al seccionar los nervios olfatorios y gustativos. Se ha comprobado experimentalmente que la ingestión cuantitativa no está sometida a influencias corticales, pero sí lo está el apetito. El animal decorticado no selecciona su alimento. En el hombre (no en los animales) la visión, el olfato y el recuerdo de comidas agradables y abundantes genera, a pesar de la saciedad, el deseo de ingerir alimentos. La costumbre y la educación tienen efectos decisivos sobre la elección (rechazo de alimentos desconocidos).