En biología, la homeostasis energética , o el control homeostático del balance energético , es un proceso biológico que implica la regulación homeostática coordinada de la ingesta de alimentos (entrada de energía) y el gasto de energía (salida de energía). [1] [2] [3] El cerebro humano, en particular el hipotálamo , juega un papel central en la regulación de la homeostasis energética y la generación de la sensación de hambre al integrar una serie de señales bioquímicas que transmiten información sobre el equilibrio energético. [2] [3] [4] El cincuenta por ciento de la energía del metabolismo de la glucosa se convierte inmediatamente en calor. [5]
En los EE. UU., La energía biológica se expresa utilizando la unidad de energía Caloría con una C mayúscula (es decir, una kilocaloría), que equivale a la energía necesaria para aumentar la temperatura de 1 kilogramo de agua en 1 ° C (aproximadamente 4,18 k J ). [6]
La primera ley de la termodinámica establece que la energía no se puede crear ni destruir. Pero la energía se puede convertir de una forma de energía a otra. Entonces, cuando se consume una caloría de energía alimentaria, se produce uno de tres efectos particulares dentro del cuerpo: una porción de esa caloría puede almacenarse como grasa corporal , triglicéridos o glucógeno , transferirse a las células y convertirse en energía química en forma de trifosfato de adenosina (ATP, una coenzima ) o compuestos relacionados, o se disipa como calor . [1] [5] [7]
La ingesta de energía se mide por la cantidad de calorías consumidas de alimentos y líquidos. [1] La ingesta de energía está modulada por el hambre, que está regulada principalmente por el hipotálamo , [1] y la elección, que está determinada por el conjunto de estructuras cerebrales que son responsables del control de estímulos (es decir, condicionamiento operante y condicionamiento clásico ) y cognitivo control de la conducta alimentaria. [8] [9] El hambre está regulada en parte por la acción de ciertas hormonas peptídicas y neuropéptidos (p. Ej., Insulina , leptina , grelina, y neuropéptido Y , entre otros) en el hipotálamo . [1] [10]
El gasto energético es principalmente una suma de calor interno producido y trabajo externo. El calor interno producido es, a su vez, principalmente una suma de la tasa metabólica basal (TMB) y el efecto térmico de los alimentos . El trabajo externo puede estimarse midiendo el nivel de actividad física (PAL). [ cita requerida ]
La teoría del punto de ajuste , introducida por primera vez en 1953, postulaba que cada cuerpo tiene un peso fijo preprogramado, con mecanismos reguladores para compensar. Esta teoría fue rápidamente adoptada y utilizada para explicar fallas en el desarrollo de procedimientos de pérdida de peso efectivos y sostenidos. Una revisión sistemática de 2019 de múltiples intervenciones de cambio de peso en humanos, que incluyen dieta , ejercicio y comer en exceso, encontró "errores energéticos" sistemáticos, la pérdida o ganancia de calorías no compensada, para todos estos procedimientos. Esto muestra que el cuerpo no puede compensar con precisión los errores en la ingesta de energía / calorías, contrariamente a lo que plantea la teoría del punto de ajuste, y potencialmente explica tanto la pérdida de peso como el aumento de peso, como la obesidad.. Esta revisión se realizó en estudios a corto plazo, por lo tanto, dicho mecanismo no puede excluirse a largo plazo, ya que actualmente faltan pruebas sobre este período de tiempo. [11] [12]