Consumo de energía por parte del cuerpo
Pasaste el domingo en el sofá, hojeando tus redes sociales y viendo HGTV. El lunes en el trabajo fue una historia diferente; tu trabajo implica la resolución creativa de problemas y otras actividades mentales difíciles. ¿El poder mental extra que utilizas en el trabajo quema más energía que la que pasaste el domingo viendo reposiciones de Fixer Upper? “La respuesta básica es sí”, dice Ewan McNay, profesor asociado de psicología y neurociencia del comportamiento en la Universidad de Albany.
El cerebro -a diferencia de cualquier otra parte del cuerpo- funciona exclusivamente con el azúcar glucosa, y las actividades cognitivas extenuantes requieren más glucosa que las simples, dice McNay, que ha estudiado cómo el cerebro utiliza la energía para realizar su trabajo. Durante una tarea difícil de memorización, por ejemplo, las partes del cerebro que intervienen en la formación de la memoria empezarán a consumir más energía, pero otras zonas del cerebro no mostrarán ese aumento. “De hecho, se quema más energía durante una tarea cognitiva intensa que cuando se ve Oprah o lo que sea”, afirma. Pero en el contexto del gasto energético global de una persona media, la diferencia en la quema de calorías de una tarea mental a otra es ínfima, añade.
Qué órgano utiliza más sangre
Está demostrado que el cerebro utiliza más energía que cualquier otro órgano humano, ya que representa hasta el 20 por ciento del recorrido total del cuerpo. Hasta ahora, la mayoría de los científicos creían que utilizaba la mayor parte de esa energía para alimentar los impulsos eléctricos que emplean las neuronas para comunicarse entre sí. Pero resulta que eso es sólo una parte de la historia.
Un nuevo estudio publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences USA indica que dos tercios del presupuesto energético del cerebro se utilizan para ayudar a las neuronas o células nerviosas a “disparar” o enviar señales. El tercio restante, sin embargo, se utiliza para lo que el coautor del estudio, Wei Chen, radiólogo de la Facultad de Medicina de la Universidad de Minnesota, denomina “limpieza” o mantenimiento de la salud celular.
Los investigadores llegaron a sus conclusiones tras obtener imágenes del cerebro con espectroscopia de resonancia magnética (MRS) para medir su producción de energía durante los cambios de actividad. Chen afirma que esta tecnología, que existe desde hace tres décadas y se utiliza para rastrear los productos del metabolismo en diferentes tejidos, podría resultar útil algún día para detectar defectos cerebrales o para diagnosticar tempranamente tumores o precursores de enfermedades neurodegenerativas (como el Alzheimer y el Parkinson).
Cuál es el órgano metabólicamente más activo del cuerpo humano
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Cómo se mide la energía en el cuerpo
El oxígeno es la molécula utilizada por los animales como aceptor final de electrones para el metabolismo. Dos electrones (uno a la vez) de los productos metabólicos pueden unirse químicamente a cada molécula de oxígeno. Mientras que numerosas moléculas se combinan con el oxígeno en el cuerpo humano, una de las principales reacciones químicas en las que interviene el oxígeno es la síntesis de los enlaces de fosfato de alta energía en el ATP. El ATP es la moneda de cambio de la célula para generar contracciones musculares e impulsar ciertos iones a través de los canales iónicos unidos a la membrana. El oxígeno facilita la producción aeróbica de ATP en las mitocondrias de las células de todo el cuerpo. La producción aeróbica de 36 moléculas de ATP a partir de una molécula de glucosa se produce en el ciclo metabólico del ácido cítrico. Aproximadamente 1 L de oxígeno puede liberar la energía química almacenada en 1 g de alimento.
El oxígeno es transportado por el cuerpo en diversas formas químicas, como el O simple, el agua (H2O), el dióxido de carbono (CO2) y la oxihemoglobina. Los radicales de oxígeno no unidos pueden ser muy tóxicos para las células. Al permitir que se produzcan reacciones de oxidación aleatorias en toda la célula, estos radicales pueden ser muy destructivos, y las defensas celulares han evolucionado para combatirlos. De hecho, el radical de oxígeno H2O2 es muy tóxico para las células y puede utilizarse como agente bactericida. El H2O y el CO2 son productos finales de varias reacciones aeróbicas. Y la oxihemoglobina es el complejo transportador de oxígeno que lleva el oxígeno a las células necesitadas. Una rbc contiene alrededor de 350 millones de moléculas de hemoglobina. Por tanto, una rbc puede transportar unos 1.500 millones de moléculas de oxígeno.
