La energía es la capacidad de producir trabajo, calor y luz. La energía ni se crea ni se destruye, sino se transforma. La vida y la muerte son respectivamente un proceso continuo de producción de energía y el final de dicho de proceso.
En el planeta Tierra la energía proviene del sol y, por lo tanto, se llama energía solar. Las plantas transforman la energía solar en energía química mediante un proceso denominado fotosíntesis. Esta energía química es empleada para producir sustancias como las proteínas, los hidratos de carbono y las grasas, cada una de las cuales produce a su vez energía. Las plantas utilizan los rayos solares para sintetizar los azúcares a partir de CO2 y agua; el metabolismo de los hidratos de carbono de las plantas o de los animales que se alimentan de ellas libera la energía contenida en estas moléculas y vuelve a producir CO2 y agua.
Los animales y el hombre no pueden utilizar directamente la energía solar, pero pueden utilizar la energía que se encuentra en las plantas y en otros animales. Éstos producen energía, óxido de carbono y agua quemando hidratos de carbono, proteínas, grasas y alcohol. La energía es necesaria para las funciones del cuerpo, (para la respiración, para la actividad cardiaca, para la temperatura del cuerpo, para el movimiento, para el crecimiento y para la regeneración de los tejidos); cuando se utiliza la energía, una parte se dispersa siempre en forma de calor. Cuanto más vital y fuerte es un organismo más energía posee y más energía es capaz de producir.
En las células, la energía se produce en las mitocondrias que utilizan oxígeno, grasas e hidratos de carbono para producir ATP, el carburante de las células; una vez efectuada la síntesis de ATP se transfieren mediante el ATP TRANSFERASA al citoplasma donde se utiliza. La cantidad de ATP presente en una célula es suficiente para suministrar energía a la célula durante uno o dos minutos, luego el ATP se hidroliza y se regenera constantemente, las reservas de ATP varían según el tipo de célula, por ejemplo, las células nerviosas poseen una reserva de pocos segundos. De una molécula de glucosa por vía aeróbica se obtienen 38 moléculas de ATP, mientras que de una molécula de grasa (ácido palmítico) se obtienen 129 moléculas de ATP. Por vía anaeróbica se obtienen de la glucosa sólo 2 moléculas de ATP, por lo tanto, la producción de ATP, es decir de energía, en presencia de oxígeno es 19 veces mayor. La producción de ATP está controlada y coordinada y se desarrolla a la velocidad necesaria para satisfacer las necesidades energéticas de la célula.
Las mitocondrias son corpúsculos que se encuentran en el citoplasma de las células con un tamaño que oscila entre las 0,2 y las 2 micras, son muy dinámicas, cambian continuamente de forma y son extremadamente sensibles a la presión osmótica y al PH; el exceso de sodio, de calcio y de radicales libres las dañan, y el potasio y el magnesio las protegen. La energía se mide en calorías. Una caloría es la cantidad de energía necesaria para que la temperatura de un gramo de agua aumente de 14,5 a 15,5 grados. El aporte medio de calorías necesario al día es de 2.450 calorías para el hombre y de 1.680 calorías para las mujeres. La energía en la dieta la producen las proteínas, las grasas y los hidratos de carbono. Un gramo de grasa produce 9 calorías, un gramo de proteínas produce 4 calorías, un gramo de hidratos de carbono 3,75 calorías.
La energía de los alimentos depende del contenido de grasas, proteínas e hidratos de carbono. La energía necesaria depende del metabolismo basal y de la actividad de cada persona. El metabolismo basal es la cantidad de energía que necesita una persona para realizar en estado de reposo las funciones básicas del organismo, un adulto usa 1,1 calorías por minuto.
El metabolismo basal se mide con la persona en completo reposo y varía de persona a persona, los niños tienen un metabolismo basal más alto que las mujeres. Actualmente se cree que 2/3 del metabolismo basal son empleados por las bombas del sodio y del calcio para expulsar sodio y calcio fuera de las células contra gradiente. La cantidad de energía que necesita una persona depende del peso y del nivel de actividad que realice.Consumo de energía de un hombre de 25 años con un peso de 65 Kg. al realizar diferentes actividades:
- Estar sentado = 1,4 calorías por minuto
- Estar de pie =1,7 calorías por minuto
- Lavarse, vestirse =3,5 calorías por minuto
- Andar despacio =3 calorías por minuto
- Andar deprisa =5 calorías por minuto
- Subir escaleras =9 calorías por minuto
- Correr deprisa =21 calorías por minuto
- Nadar a crawl rápido =12 calorías por minuto
- Cabalgar al trote =7 calorías por minuto
EQUILIBRIO ENERGÉTICO
Todos los seres vivos introducen energía mediante la alimentación y la consumen. Cuando la cantidad de energía introducida es excesiva se acumula en el organismo en forma de grasa.
