RESUMEN
Termogénesis de la actividad (NEAT) es la energía
gastada cuando se está durmiendo, comiendo o haciendo ejercicio. Incluye la energía gastada
caminando al trabajo, escribir, realizar trabajos de jardinería, la realización
de tareas agrícolas y jugueteando. NEAT se puede medir por uno de los dos
enfoques. El primero es medir o estimar el total del NEAT. El segundo es el
enfoque factorial, mediante el cual se cuantifican los componentes de NEAT, y
NEAT total se calcula mediante la suma de estos componentes. La cantidad de
NEAT que los humanos realizan representa el producto de la cantidad y el tipo
de actividades físicas y el costo de cada actividad termogénica. Los factores
que afectan de un ser humano NEAT son fácilmente divisibles en factores
ambientales, como la ocupación y los factores biológicos como el peso, el sexo y la composición
corporal. El efecto combinado de estos factores explica la importante variación
en NEAT humano. La variabilidad en NEAT podría ser visto como al azar, pero los
datos humanos y animales contradice esto. Parece que los cambios en NEAT
sutilmente acompañan a los cambios inducidos experimentalmente en el balance de
energía y son importantes en la fisiología de cambio de peso. Modulación
inadecuada de NEAT más un estilo de vida sedentario puede, pues, ser importante
en la obesidad. Entonces llega a ser fascinante para diseccionar estudios
mecánicos que delinean cómo NEAT se regula en los factores neuronales,
periféricos y humorales.
INTRODUCCIÓN AL BALANCE DE ENERGÍA HUMANA
Entidades biológicas obedecen las leyes físicas y, en este sentido, los seres humanos y mamíferos obedecen a las leyes de la termodinámica. Las reservas de energía humanos sólo pueden aumentar, y la obesidad se produce cuando la ingesta de alimentos supera el gasto de energía (o metabolismo). Del mismo modo, las reservas de energía sólo pueden ser agotadas cuando el gasto energético supera la ingesta de alimentos. Así, el equilibrio entre la ingesta y el gasto de energía determina las reservas de energía del cuerpo. La cantidad de energía almacenada por el cuerpo humano es impresionante, las personas delgadas almacenan por lo menos 2-3 meses de sus necesidades energéticas en el tejido adiposo, mientras que las personas obesas pueden llevar sus necesidades energéticas de un año. Es el efecto acumulativo de desequilibrio energético durante meses y años que se traduce en el desarrollo de la obesidad o desnutrición.
Hay tres componentes principales del balance de energía humana (Fig. 1): la tasa metabólica basal (TMB), el efecto térmico de los alimentos (TEF), y la actividad de la termogénesis. También hay otros pequeños componentes de gasto de energía que pueden contribuir a la totalidad, tales como los costos energéticos de los medicamentos y la emoción.
BMR es la energía que se gasta cuando una persona está en posición supina en reposo absoluto, por la mañana, después de dormir, en el estado post absortivo. En los individuos con ocupaciones sedentarias, el BMR ~ 60% del gasto energético total diario. Las tres cuartas partes de la variabilidad en BMR se pueden predecir por la masa corporal magra dentro ya través de las especies (24, 29). El gasto de energía en reposo es el gasto de energía en reposo completo en el estado post absortivo, en cualquier momento del día, y en general está dentro del 10% de la TMB.
TEF (3, 42, 56, 86) es el incremento en el gasto energético asociado a la digestión, la absorción y el almacenamiento de alimentos y representa ~ 10-15% del gasto energético total diario. Muchos creen que hay que ser facultativa, así como los componentes fijos.
Actividad termogénesis se puede separar en dos componentes, relacionada con el ejercicio termogénesis de la actividad y "termogénesis actividad no ejercicio" (NEAT) (fig. 1). El papel del ejercicio en el balance de energía humana no será revisada aquí (por favor, véanse las referencias. 7 y 48), pero debe tenerse en cuenta que, para la gran mayoría de los habitantes de los países desarrollados, la termogénesis de la actividad relacionada con el ejercicio es insignificante o cero. NEAT, incluso en los deportistas ávidos, es el componente principal de la actividad de la termogénesis y es el gasto energético asociado a todas las actividades que realizamos como seres independientes . NEAT incluye el gasto de energía del trabajo, el ocio, sentarse, pararse, caminar, hablar, zapatear, tocar la guitarra, el baile, y las compras. La enorme variedad de componentes ha hecho NEAT difícil de estudiar y su papel en el equilibrio de la energía humana difícil de definir. Por lo tanto, NEAT es el componente más variable del gasto energético, tanto dentro como entre los sujetos, que van desde ~ 15% del gasto energético total diario en personas muy sedentarias y 50% o más del gasto energético total diario en personas muy activas (21, 72, 85). Por lo tanto, su posible papel en la regulación del peso corporal justifica nuestro escrutinio.
Para entender el papel potencial de la NEAT en el balance de energía humana, hay que valorar primero las fortalezas y limitaciones de las técnicas disponibles. Hay poca información disponible sobre el período de tiempo de medida necesaria para obtener una evaluación de representación de NEAT. Aproximadamente 7 días (74) de medida es probable que proporcione una evaluación representativa de la actividad de termogénesis para un determinado bloque de 3 o 4 meses de tiempo. Tales mediciones de 7 días potencialmente se pueden repetir para entender la importancia de variables como la estación o el cambio de roles ocupacionales. En términos generales, NEAT puede ser medida por uno de los dos enfoques. El primer método consiste en medir o estimar el total de NEAT. Aquí, el gasto total de energía diaria se mide, y de ella se resta BMR+TEF. El segundo enfoque es el enfoque factorial, por el que se cuantifican los componentes de NEAT, y el total de NEAT se calcula mediante la suma de estos componentes. La metodología para la medición de NEAT no se describirá aquí, pero se ha examinado en detalle (61).
Durante mucho tiempo se ha reconocido que la NEAT es probable que contribuya sustancialmente a la variabilidad inter e intrapersonal en el gasto energético. Si tres cuartas partes de la varianza de BMR se puede explicar por la variación de la masa corporal magra y TEF representa un 10-15% del gasto energético total, la mayor parte de la variación en el gasto total de energía que se produce independientemente del peso corporal debe ser explicada por la varianza en NEAT. En este trabajo, los mediadores ambientales y biológicas de NEAT se revisarán de forma sistemática. Se propone entonces un esquema para especular sobre cómo NEAT impacta sobre balance energéticos.
NEAT: MEDIO AMBIENTE Y BIOLOGÍA
Es obvio que hay influencias ambientales que tienen impacto en la cantidad de actividad de NEAT que realizamos. Lo que es fascinante, sin embargo, es especular sobre cuánto se regula la actividad biológica NEAT (la llamada actividad física "espontánea").
Influencias ambientales sobre NEAT
Trabajo
El trabajo afecta dramáticamente al NEAT. El impacto de la ocupación en la actividad no ejercicio puede ser manifiesta, como la diferencia entre la actividad no ejercicio de un obrero frente a la de un funcionario público (17, 90, 93). Aquí, los niveles de actividad varían. Hay efectos ocupacionales más sutiles en la actividad física. Por ejemplo, en muchas poblaciones, donde las mujeres trabajan tanto en casa como fuera de la casa, su carga de trabajo acumulada supera a la de convivientes masculinos por varias horas por día (60).
Un sustituto frecuente de NEAT es el nivel de actividad física (PAL), que es el gasto total de energía dividido por BMR. Negro et al. (6a) revisó los valores PAL de 574 mediciones de gasto total de energía hecha con agua doblemente marcada en los individuos de las sociedades opulentas. Era evidente que los valores PAL variadas de dos a tres veces. Estilos de vida y entorno cultural fueron implicados como principales predictores de NEAT y de su variabilidad
Entorno urbano
Un estilo de vida sedentario y un ambiente de estilo de vida que promueven de forma sedentaria son evidentes en países de habitantes de altos y medianos ingresos. La importancia de una población sedentaria está bien ilustrado por los estudios de los niveles de actividad física para las personas que pasan de las comunidades agrícolas a los ambientes urbanos o en los estudios de los efectos de la industrialización (43). En muchas poblaciones donde ha ocurrido esto, la urbanización se asocia con una disminución de la actividad física. Las señales sedentarios son inequívocas en los países desarrollados, a menudo a través de servicios diseñados para optimizar la comodidad y la producción a expensas de locomoción. Algunos ejemplos son las escaleras mecánicas, pasillos motorizados y lavadoras .
Género.
Aunque está determinado biológicamente el género, hay géneros específicos de que afectan a las señales ambientales NEAT. En general, los hombres y mujeres en los EE.UU. reportan niveles similares de actividad física total de adultos, aunque las mujeres son cada vez más activas (14, 96). En otros países, como Canadá, Inglaterra y Australia, los hombres reportan ser 1,5 a 3 veces más activos que las mujeres (28, 107). En los niños, hay diferencias de género consistentes con los niños son más activos que las niñas (71, 83). El género también puede influir en la actividad física de una manera más sutil. Por ejemplo, la sociedad y la cultura pueden dictar que las mujeres trabajan tanto en el ámbito público y en el hogar. Cuando se evaluó la carga de trabajo de las mujeres en las comunidades agrícolas, se encontró que las necesidades de energía de las mujeres en un 30% más de lo previsto (69). No hay datos de NEAT para las mujeres con roles sociales derivados similares en los países de altos ingresos. Sin embargo, no es probable que sean las influencias ambientales sobre NEAT que afectan géneros de manera diferente en todas las comunidades.
Educación.
Los grupos con mayor educación reportan consistentemente más actividad física en el tiempo libre de los grupos con menos educación. En los EE.UU., los grupos de alto nivel de educación son dos a tres veces más propensos a ser activos de grupos con un bajo nivel de educación (14, 28, 96). Esto contrasta con los países de bajos ingresos, donde el trabajo infantil es habitual. Aquí, la pobreza es un factor predictivo de mayor trabajo infantil y los niños más pobres tienen tanto los mayores niveles de NEAT (36, 68).
Las variaciones estacionales en la actividad física.
Los escasos datos disponibles sobre las diferencias en NEAT durante las diferentes estaciones del año. Quién camina para ir a trabajar bajo la lluvia? Los datos de Canadá sugieren diferencias en el tiempo dedicado a la actividad física debido a la temporada. El tiempo dedicado a una actividad que fue dos veces mayor en los meses de verano que en los meses de invierno (53). Dicta el sentido común y los datos confirman que el trabajo NEAT es muy dependiente de la temporada en las comunidades agrícolas, en los que las cargas de trabajo varían en función del ciclo (27, 80, 92).
Así, aunque existen pocos datos objetivos con respecto a la cantidad y el tipo de actividades no ejercicio las personas realizan, está claro que una variedad de factores de impacto cultural y / o medioambiental en el NEAT. Es difícil a partir de datos existentes para cuantificar el impacto del ejercicio contra el NEAT. Sin embargo, lo que está claro es que el NEAT es muy variable y dramáticamente afectado por factores ambientales, en particular la ocupación y las señales ambientales que promueven un estilo de vida sedentario.
Influencias biológicas sobre NEAT
En el nivel más simple, existe una amplia evidencia de que los componentes de NEAT tienen unidades mecánicas . Por ejemplo , la imagen de la colegiala temblando mientras espera el autobús. Pacientes con caquexia por cáncer e individuos famélicos con ingestas alimentarias de < 500 kcal ( 64 ) tienen niveles muy bajos de actividad física , mientras que los pacientes con hipertiroidismo son trémula y facilidad para sobresaltarse (76, 91 ) . Lo que es más difícil es obtener el papel de NEAT en el balance energético humano y para entender si y cómo se produce la integración central de este proceso .
Los factores biológicos y de la eficiencia térmica de las actividades físicas.
Un determinante del NEAT es la eficiencia energética con la que se llevan a cabo actividades de no ejercicio ( fig. 4 ) ( 67 ) . Se reconoce que, incluso el movimiento trivial se asocia con una desviación sustancial en el gasto de energía por encima de los valores de reposo . Por ejemplo , la masticación se asocia con desviaciones en el gasto de energía de 20 % por encima de reposo ( 62 ) . Muy bajos niveles de actividad física , tales como inquietud , puede aumentar el gasto de energía por encima de los niveles de reposo en un 20-40 % ( 67 ) . No es de extrañar , entonces, que la deambulación , por lo que el peso del cuerpo se apoya y trasladadas , se asocia con excursiones sustanciales en el gasto de energía ( 40 ) . Incluso deambulando o navegando en una tienda (caminar a 1 mph ) se duplica el gasto de energía , y el caminar con propósito (2-3 mph ) se asocia con la duplicación o triplicación del gasto de energía.
PESO CORPORAL Y EFICIENCIA TÉRMICA.
Se requiere más energía para mover un cuerpo más grande que uno pequeño. Varios investigadores han demostrado que la energía gastada durante la actividad física de soporte de peso aumenta con el aumento de peso corporal (12, 79). Es menos claro si la eficacia del trabajo varía con la composición corporal, independientemente del peso corporal. Algunos estudios (12, 38, 82, 105) no han encontrado diferencias en el peso corregido por la eficiencia del trabajo entre los sujetos obesos y no obesos, mientras que otros (23, 73) han encontrado una mayor eficiencia en el trabajo en los obesos.
EFECTOS DE LOS CAMBIOS EN PESO CORPORAL EN LA EFICIENCIA TÉRMICA .
Existe controversia en cuanto a si los cambios de eficiencia de trabajo con pérdida de peso. Varios estudios han informado de que la eficiencia energética se reduce después de la reducción de peso. Foster et al . ( 31 ) midieron el gasto energético de caminar en 11 mujeres obesas antes de la pérdida de peso y a los 9 y 22 semanas después de la pérdida de peso . Se determinó que el costo energético de la caminata ( después del control de la pérdida de peso corporal) se redujo sustancialmente después de 22 semanas de pérdida de peso. Se estima que con un 20% de pérdida de peso corporal , los sujetos podrían gastar aproximadamente 427 kJ / h menos durante la caminata que antes de la pérdida de peso . Geissler et al . ( 34 ) en comparación con el gasto de energía durante las diferentes actividades físicas y se encontró que era ~ 15 % menor en el post obeso que en los sujetos control. DeBoer et al . ( 22 ) hallaron que al dormir el ritmo metabólico se redujo adecuadamente para la disminución de la masa libre de grasa cuando los sujetos obesos perdieron peso , pero que el gasto total de energía se redujo más de lo esperado para el cambio en la masa libre de grasa . Se obtuvieron resultados similares por Leibel et al . ( 60 ) , que se especula que el aumento de la eficiencia del trabajo puede ser parcialmente responsable de la recuperación de peso después de la pérdida de peso
Alternativamente , Froidevaux ( 33 ) midio el costo energético de la caminata en 10 mujeres moderadamente obesas antes y después de la pérdida de peso y durante la realimentación . La energía total gastada durante la caminata bajo con la pérdida de peso, pero se explica en su totalidad por la disminución de la masa corporal. Eficiencia neta de caminar no cambió. Poole y Henson ( 82 ) tampoco encontraron ningún cambio en la eficiencia de la bicicleta después de la restricción calórica en mujeres moderadamente obesas. Weigle y Brunzell ( 101 ) demostraron que ~ 50 % de la disminución en el gasto energético con la pérdida de peso fue eliminado cuando se sustituyen peso perdido por la restricción energética con peso externo usado en un chaleco de construcción especial ( 101 ) .
Por lo tanto , aunque está claro que el total de la disminución del gasto de energía con la pérdida de peso , la medida en que los cambios en la eficiencia del trabajo contribuyen a esta disminución es controvertido . Es una cuestión importante , ya que si la eficiencia del trabajo cambia realmente , implica que puede existir un mecanismo para definir la eficacia del trabajo de las actividades ordenadas y equilibrio de la energía del impacto
PAPEL DEL METABOLISMO DEL ESQUELETO MUSCULAR PARA DETERMINAR LA EFICIENCIA.
Las diferencias en la morfología del músculo esquelético y / o el metabolismo pueden desempeñar un papel en las diferencias en la eficiencia del trabajo . Henriksson ( 41 ) sugiere que los cambios en la morfología del músculo en respuesta a la restricción de energía a los cambios en la proporción relativa de tipo I frente a las fibras de tipo II en sujetos humanos . Algunos estudios sugieren que las fibras de tipo II tienen una mayor economía de combustible que las fibras tipo I ( 19 , 103) . Debido a las fibras tipo II parecen estar mejor conservadas durante la hambruna de fibras tipo I ( 41 ) , la economía general de combustible y eficiencia en el trabajo pueden aumentar después de la restricción de energía y pérdida de la masa corporal. Sin embargo , un estudio reciente del tipo de fibra muscular antes y después de una pérdida de peso de 11 kg en las mujeres obesas no mostró cambios en la distribución del tipo de fibra ( 97 ) .
La contribución potencial de las diferencias del músculo esquelético a las diferencias en la eficiencia del trabajo entre los sujetos delgados y obesos de peso estable es más controvertido . Los datos sugieren que los sujetos obesos oxidan proporcionalmente más carbohidratos y menos grasa que los sujetos delgados en respuesta a las perturbaciones en el balance de energía ( 94 , 109 , 110 ) , y que las diferencias en la morfología / metabolismo del músculo esquelético y la actividad del sistema nervioso simpático ( 6 ) puede ser la base algunas de las diferencias enteros del cuerpo ( 16 , 110 ) . Sin embargo , no está claro hasta qué punto estas diferencias contribuyen a las diferencias en la eficiencia del trabajo . Por otra parte , estas diferencias pueden deberse a causas genéticas y ambientales.
CONTRIBUCIONES GENÉTICAS A LA EFICIENCIA DEL TRABAJO
Hay muy poca información disponible para permitir la estimación de la contribución genética a las diferencias en la eficiencia del trabajo . Cuando los costes energéticos asociados con posturas comunes ( sentado , de pie) y las actividades de baja intensidad (caminar , subir escaleras , etc ) se midieron en 22 pares de pares dicigóticos y 31 de gemelos monocigóticos sedentarios , hubo un efecto genético para el gasto de energía para actividades de baja intensidad ( de 50 a 150 W ) , incluso después de la corrección para las diferencias en el peso corporal ( 10 ) . Sin efecto genético se observó para las actividades que requieren gasto de energía mayor de seis MET . Estas observaciones apuntan a una intrigante posibilidad , a saber , que la eficiencia de las actividades NEAT puede ser programada genéticamente .
EDAD Y EFICIENCIA DE TRABAJO.
Eficacia del trabajo para las actividades de NEAT puede variar con la edad. Por ejemplo , los niños tienen ~ 10 % más de eficiencia energética durante los ejercicios de cuclillas que los adultos ( 98 ) . Sin embargo , hay poca información disponible para evaluar los efectos del envejecimiento sobre la eficiencia en el trabajo . La masa del músculo esquelético se pierde a menudo con las edades , y si la pérdida implica una mayor proporción de tipo I frente a las fibras de tipo II , la eficiencia del trabajo podría aumentar con la edad .
ENTRENAMIENTO Y EFICACIA
Si la eficiencia del trabajo de las actividades NEAT varía como una función de la morfología del músculo , inducido por el ejercicio en el músculo esquelético podría ser importante para el NEAT . Las alteraciones en el ejercicio pueden alterar las proporciones del tipo de fibra del músculo esquelético , así como inducir cambios en las actividades enzimáticas . Resultados del ejercicio Aeróbico , principalmente en la transformación de tipo IIb en fibras de tipo IIa , mientras que la transformación de las fibras tipo II en las fibras tipo I no es común a menos que el entrenamiento ha sido muy intenso durante un largo período de tiempo. Fibras tipo I tienen una mayor densidad mitocondrial y son más oxidativas y más resistente a la fatiga que las fibras tipo IIb . Las fibras de tipo IIb son glucolítica por naturaleza, con un menor contenido mitocondrial , y son más propensos a la fatiga. Las fibras de tipo IIa son intermedios en su contenido mitocondrial y , en los seres humanos , se parecen mucho a las fibras tipo I en la capacidad oxidativa . Sin embargo , una superposición de la capacidad oxidativa existe entre los tipos de fibras . Fibras tipo I y tipo IIa son más eficientes que las fibras tipo IIb energía, y las proporciones de estos tipos de fibras variará según el tipo de entrenamiento realizado . Se ha demostrado que , incluso independiente de alteraciones de tipo de fibra , las actividades de las enzimas importantes en las vías oxidativas y glicolítica pueden ser modificados como resultado de la práctica de ejercicio y pueden conducir a mejoras en la eficiencia metabólica . El entrenamiento puede aumentar la eficiencia del trabajo mediante el cual los corredores de élite y ciclistas promedio de los gastos de energía más bajos ( 15 % y para el funcionamiento de ≤ 50 % para la natación ) a velocidades especificadas en comparación con individuos no entrenados ( 45 , 46 , 89 ) . Aquí , el concepto mediante el cual se introduce el ejercicio afecta directamente NEAT a través del cambio en la eficiencia del trabajo .
GÉNERO Y EFICACIA DE TRABAJO.
Hay varios informes de que las mujeres atletas , a diferencia de los atletas masculinos , son más eficientes que sus contrapartes sedentarias (20, 50 , 77 ) . Hay informes en la literatura de una mayor eficiencia energética en corredoras ( 77 ) , bailarinas ( 20 ) y nadadores ( 50 ) en comparación con las mujeres sedentarias. La mayoría de los informes hacen conclusiones con respecto a la eficiencia energética , sobre la base de indirecta en lugar de mediciones directas de la ingesta de energía y / o el gasto . Por ejemplo , Mulligan y Butterfield ( 77 ) concluyeron que las corredoras han aumentado la eficiencia energética debido a su consumo de energía auto-reporte fue menor que su gasto de energía estimado. Sin embargo , en los pocos estudios en los que se midieron tanto la ingesta y el gasto directamente , sin evidencia de aumento de la eficiencia energética se observó en corredoras ( 88 ) o ciclistas ( 47 ) . Por lo tanto la cuestión de si las mujeres atletas muestran una eficiencia energética diferente que las mujeres sedentarias es controversial . Si hay diferencias de género inherentes a la eficiencia de las actividades no ejercicio está abierto a la especulación , pero fácilmente podría ser estudiado .
Edad .
Los estudios han mostrado consistentemente una disminución de la actividad física con el envejecimiento en los hombres y las mujeres ( 5 , 14 , 108) . Algunos datos sugieren que el circulo del "envejecimiento" se está cerrando. Durante el período de 1986 y 1990, los niveles de actividad se incrementaron más en los ancianos que en los adultos jóvenes ( 108 ) . Uno se pregunta si la sarcopenia del envejecimiento contribuye a NEAT .
Género.
Nos sobrealimentamos 16 sujetos sanos en 1.000 kcal / día durante 8 semanas , cuatro de estos sujetos eran mujeres. Había una varianza de 10 veces en la acumulación de grasa ( 0,4 a 4,2 kg ) . Las cuatro personas que obtuvieron la mayor cantidad de grasa eran mujeres [ 3.4 ± 0.7 ( SD ) kg ] en comparación con el aumento de grasa para los hombres ( 2,1 ± 1,1 kg ) . Las mujeres no aumentan su NEAT con sobrealimentación en promedio ( ΔNEAT = -2,1 ± 102 kcal / día ) , mientras que los hombres lo hicieron por 438 ± 184 kcal / día . Sería interesante si las mujeres modulan NEAT diferente a los hombres . ¿Podría ser este un medio para preservar las reservas de grasa con un aumento de las cargas de trabajo ? ¿Podría haber afectado a la asignación de las tareas de trabajo en entornos de mucha mano de obra ?
La composición corporal .
Hay datos contundentes que sugieren que las personas con sobrepeso presentan niveles NEAT más bajos que sus homólogos delgados ( 78 , 95) . Esto parece ser cierto en todas las edades , de ambos sexos y de todos los grupos étnicos. No es posible determinar si los efectos de la composición corporal en actividades no ejercicio se producen independientemente del peso .
Problemas de conducta .
Lo que es fascinante especular es que una persona con un alto "programados NEAT " puede seleccionar un trabajo más activo (por ejemplo , lavado de coches o la entrega de correo ambulatoria ) que una persona con un impulso biológico inferior para NEAT (por ejemplo , de la función pública ) .
Total de NEAT en la homeostasis de la energía .
Hay evidencia de que NEAT es importante en la homeostasis de la energía humana . NEAT es el indicador clave del gasto de energía no BMR y BMR se predice en gran medida por el tamaño corporal y la masa corporal magra . NEAT se convierte en el elemento fundamental del gasto de energía que es más variable y menos predecible. Considere el gasto energético de una persona que trabaja en una carretera, pero luego se convierte en una secretaria. Para este ejemplo , es evidente por sí mismo que las variaciones en NEAT pueden resultar en variaciones de varias veces en el gasto total de energía independiente del tamaño del cuerpo . Lo que no es evidente por sí mismo es si los cambios en NEAT contribuyen al mecanismo por el que el tejido adiposo se acumula .
Una mayor comprensión total de NEAT proviene de la observación de Westerterp ( 104 ) que , en los individuos que viven en libertad , el efecto acumulativo de las actividades de baja intensidad durante mayor duración es de mayor impacto energético de las explosiones cortas de actividad física de alta intensidad ( 104 ) . Así, por un individuo su NEAT se define por el costo energético total de las actividades profesionales más no ocupacional , que a su vez están influenciados por las condiciones sedentarias del microambiente del individuo (por ejemplo , el lugar de trabajo ) y entorno macro (por ejemplo , en los países) .
Los cambios en NEAT con balance energético positivo .
Varios estudios han empleado un paradigma de sobrealimentación para determinar si los cambios en el gasto de energía durante la sobrealimentación forzada . En general , estos estudios han demostrado que, como ocurre en la sobrealimentación , aumenta el NEAT ( 87 ) . En uno de esos estudios , doce pares de gemelos fueron sobrealimentados de 1000 kcal / día por encima de las necesidades estimadas . Hubo una variación de cuatro veces en el aumento de peso , que tenía para representar varianza sustancial en la modulación gasto de energía , debido a la ingesta de alimentos se sujetó . Esta variación en la respuesta de los gastos de energía no se podría explicar por los cambios en el gasto de energía en reposo solo, y así , indirectamente , NEAT está implicado . Lo que también era fascinante fue que twinness representaba alrededor de la variación interindividual en el aumento de peso , lo que sugiere que la respuesta a la sobrealimentación NEAT es , en parte, genéticamente determinada .
NEAT fue implicado directamente en la fisiología de la ganancia de peso en 16 , las personas delgadas sedentarias fueron sobrealimentados cuidadosamente por 1000 kcal / día ( 63 ) . Todos los componentes del gasto de energía y la composición corporal se determinaron cuidadosamente . Hubo una variación de 10 veces en la acumulación de grasa y una variación de 8 veces en los cambios en NEAT . Aquellos individuos que aumentaron su NEAT más ganaron menos grasa con la sobrealimentación , y aquellas personas que no pudieron aumentar su NEAT con sobrealimentación ganaron la mayor cantidad de grasa (Fig. 5 ) ( 63 ) . Los cambios en BMR y TEF no fueron predictivos de los cambios en la acumulación de grasa . Estos datos implican fuertemente que NEAT puede contrarrestar el aumento de grasa con balance energético positivo , cuando se controla el apetito.
MECANISMO DE REGULACION DEL NEAT
Muy poco se sabe sobre el mecanismo por el cual se regula el NEAT , por varias razones. En primer lugar , son muy pocos los datos disponibles respecto a la modulación fisiológica del NEAT . En segundo lugar, a pesar de la evidencia de que NEAT se altera con el cambio de balance de energía , no hay información disponible con respecto a la cual los componentes de NEAT se alteran específicamente . No se sabe que los componentes de predominan NEAT , o que los componentes predominantemente cambiar durante flujos de balance de energía . En ausencia de esta información , no ha sido posible aclarar aún más el mecanismo por el cual los impactos NEAT gasto de energía y el balance energético . En tercer lugar, existe una amplia evidencia para demostrar el impacto del medio ambiente y la cultura en NEAT . Por lo tanto , en la mente de algunos , el esfuerzo no puede ser garantizada para definir el mecanismo biológico por el cual NEAT se modula . En cuarto lugar, la comprensión de que NEAT representa el gasto de energía asociado con la actividad física espontánea , el concepto de un mecanismo unificador por el cual es impulsado NEAT es difícil de entender . Así, por una serie de razones , muy poco se sabe sobre el mecanismo de accionamiento NEAT .
¿Hay pruebas suficientes de que NEAT se modula en la fisiología para justificar la asignación de recursos para comprender mejor su mecanismo? A fin de cuentas , parece que la NEAT es modulada durante los cambios en el balance energético . La fuerte correlación negativa entre el aumento de la ganancia NEAT y grasa en exceso de alimentación es compatible con esta afirmación , al igual que los estudios consistentes que demuestran que la actividad física y la disminución NEAT en balance energético negativo .
¿Cómo podría uno empezar a investigar el mecanismo por el cual NEAT es modulada ? Un simple punto de partida podría ser la de entender sus componentes. Por ejemplo, si estudios posteriores mostraron que , durante el balance positivo de energía , el aumento del gasto de energía deambulación y representa la gran mayoría de los cambios en el NEAT , esto podría sugerir que el mecanismo que impulsa el gasto energético deambulación es fundamental para la comprensión de NEAT . Uno podría querer definir si se trata de la cantidad o de la eficiencia energética de a pie que es crucial ; ambos pueden ocurrir juntas. Por lo tanto , mediante la evaluación sistemática NEAT y sus componentes , el mecanismo de NEAT puede llegar a ser más clara .
La siguiente pregunta es uno de concepto . ¿Es concebible que hay moderadores putativos de NEAT ? Curiosamente , se conocen varias sustancias para aumentar NEAT . Estos incluyen la tiroxina . El hipertiroidismo en los seres humanos se asocia con aumento de la actividad física espontánea ( 100 ) , y un efecto directo de hipertiroidismo en NEAT se ha demostrado en animales ( 65 ) . El sistema nervioso simpático ( 84 ) y los factores neurohormonales , tales como las orexinas ( 58 , 106 ) también tienen el potencial de impactar NEAT ( fig. 6 ) ( 57 ) . Por lo tanto , aunque crudo, existen ejemplos de lo que se han identificado mediadores específicos de la actividad física espontánea . Ciertamente, hay evidencia de que existen mediadores humorales y central de NEAT , por lo menos en los animales.
Hasta la fecha, poco se sabe sobre el mecanismo por el cual NEAT se modula. Esto es porque hay una escasez de datos con respecto a la forma en NEAT y sus componentes son moduladas en la fisiología. Sin embargo, como la información esté disponible, la investigación hipótesis impulsada permitirá una elucidación adicional del mecanismo de NEAT. Es interesante especular que hay neuromediadores específicos de NEAT, y esto puede ser conceptualizada en una hipótesis unificadora.
LA HIPÓTESIS NEAT DEL BALANCE REGULADOR ENERGÉTICO
Este concepto se detalla en la figura. 7. (Los números en negrita entre paréntesis que siguen en el texto aparecen como números dentro de círculos negros en la fig. 7). Los componentes del gasto de energía se muestran en (1). El equilibrio entre la ingesta de energía (2), las reservas de energía (3), y el gasto de energía está en constante cambio, y los datos de cada componente se detectan. Esto es evidente por sí mismo; ". Cansados" de lo contrario nunca dejar de comer, o saber que después de un día de colgar yeso, estamos Parece probable que las señales de NEAT se derivan de las vías conocidas (4), y es probable que haya son numerosas vías NEAT-detección, ya que NEAT tiene muchas señales ambientales e incluye muchos comportamientos. Las señales se pueden dividir en elementos de respuesta rápida, tales como la respuesta de sobresalto (66), y elementos de respuesta lenta, tales como la hormona tiroidea. Estas señales convergen en un centro de adquisición de datos (5) que es probable que se encuentre dentro de una parte principal del cerebro, tales como el hipotálamo, porque todos los animales regulan el equilibrio de energía. Una vez que se rectifican los datos sobre las diversas señales de NEAT en una señal común, señala el centro de adquisición de datos del acumulador NEAT (6), que es un concepto inventado para permitir la explicación lista de los balances energéticos. El acumulador NEAT está resumiendo constantemente el importe neto de NEAT por unidad de tiempo.
¿Cuál es el conjunto mínimo de datos energéticos ? Se podría argumentar que la única variable que el cuerpo necesita para controlar las reservas de energía . El problema con este sistema de detección de un elemento es que , para el apetito a aumentar cuando las reservas de energía disminuyen , el consumo actual de energía debe ser percibido de modo que un cambio puede ser instituido . Sabemos que cuando el consumo de energía se incrementa experimentalmente , aumenta NEAT . Parece que NEAT es exquisitamente modulada a la susceptibilidad predicho y la resistencia a la acumulación de grasa (Fig. 5 ) . La única manera de NEAT podría ser modulada es si basal NEAT se sintió . Así acumuladores para NEAT , el consumo de energía y las reservas de energía parece probable. Si BMR y / o TEF se señalizan a los acumuladores es difícil de resolver . Ciertamente , el aumento de peso se asocia con un aumento de TMB y TEF , y lo contrario ocurre con la pérdida de peso . También , tres cuartas partes de la varianza de la TMB se predicen a partir de LBM , pero un cuarto no lo es. Esta variación no contabilizada de varios cientos de kilocalorías por día podría ser crucial en la homeostasis energética . Un contrapunto , sin embargo , es que cuando el desacoplamiento de la fosforilación oxidativa se produce en los seres humanos ( 39 ) , se produce la pérdida de peso . Por lo tanto , cuando se incrementa BMR exógenamente , no se percibió completamente en un putativo BMR acumulador , de lo contrario ( en este esquema ) , el peso corporal se mantendría sin cambios . Por lo menos , hay que tener cuidado de no asumir que BMR y TEF no están siendo detectados .
Los datos del acumulador NEAT se alimenta entonces al integrador balance de energía ( 7 ) , que también recibe datos de la ingesta de energía y almacenes acumuladores de energía , y, posiblemente, las de TMB y TEF . El integrador de balance de energía es similar a una cuenta bancaria, donde el gasto financiero ingreso contrapesos . Para obtener una cuenta de banco para estar en equilibrio , el gasto total debe ser igual a la renta. Una hipoteca es análogo al BMR (es decir , un pago obligado con poco margen de maniobra que el que se somete a las operaciones principales en el banco ) . Costo de los alimentos es análoga a la TEF , es decir , un pequeño y obligado, pero variable de gasto mediante el cual se puede optar por cocinar, comer comida rápida o cenar en restaurantes caros . Lo que queda después de las facturas de la hipoteca y la comida se paga es " ingresos excedentes " o NEAT . Curiosamente , para muchos, la mayor parte de los ingresos excedentes se toma con los costos de transporte ( préstamo de coche ) , al igual que las cuentas de locomoción para la mayoría de NEAT ! El importe de los ingresos excedentes ( NEAT ) que no se gasta ( gastado ) entra en una cuenta de ahorros , es decir , las reservas de energía del tejido ( 3 ) , con predominio de tejido adiposo . Ahora argumentan que hay una reducción de salario . La hipoteca ( BMR ) es esencialmente fija , un poco puede ser cortada de los gastos de alimentación ( TEF ), pero la mayor parte de la disminución tiene que provenir de los "ingresos excedentes" ( NEAT ) o el agotamiento de los ahorros (tejido adiposo) . Por el contrario , dicen que los aumentos de ingresos por $ 1.000 este mes. Una vez más , la hipoteca ( BMR ) es esencialmente fija . Poco más se puede gastar en alimentos ( TEF ) . ¿Cómo es el exceso de $ 800 que es objeto de ? O bien va a ser utilizado para comprar una variedad de objetos (aumento NEAT ) , o va en la cuenta de ahorros (tejido adiposo) . Más probable es que algunos se gastarán ( NEAT ) y algunos serán salvos ( adiposo) . Así, el integrador de balance de energía ( 7 ) puede modular directamente NEAT en respuesta a los cambios en la ingesta de energía , presumiblemente mediante la alteración del umbral en el que el exceso de energía se filtra en las reservas de energía ( 8 ) . El esquema anterior se presenta para ilustrar diversos conceptos en el balance de energía humana y ordenada , para provocar el debate , y lo más importante , para servir como plataforma de prueba de hipótesis para entender mejor NEAT y la modulación del balance energético .
Supongamos que , al principio de cada semana , Sally pereza comienza su semana con un tanque de NEAT similar a un tanque de gasolina . El tamaño del tanque NEAT de Sally está determinada genéticamente. Cuando llega a casa el viernes por la tarde , su tanque de NEAT está vacía. De Sally a continuación, pasa el fin de semana reclinada , con sólo usar el mando a distancia de su televisión . Por el contrario , compañero de trabajo de Sally, Francine Fidget , llega a casa del trabajo idéntico en la tarde del viernes . Tanque NEAT de Francine es genéticamente doble del tamaño de Sally y todavía está medio lleno. Francine pasa el fin de semana la eliminación de arbustos crecidos de su patio trasero y pintar su sótano . Sally y Francine y luego ir a Nueva Orleans para 2 semanas de festejos . A Sally gana 5 libras , porque su NEAT no cambia . Francine se come la misma comida estupenda pero pasa sus noches bailando en los clubes de jazz , lo que aumenta su NEAT y no ganar una libra . Por lo tanto , la obesidad podría ser un estado ahorrativo cual NEAT no aumenta en respuesta al exceso de calorías alimentada por un entorno en el que exceso de calorías y la inactividad son permisivas ? Por el contrario , es anorexia nerviosa restrictiva un estado en que la restricción calórica no es contrarrestado por la disminución del NEAT ? Tecnologías Superb y comprometidos , que comparten los científicos pueden resolver rápidamente estas cuestiones.
En conclusión , NEAT es probable que sirva como un interruptor termorregulador fundamental entre el exceso de energía que está siendo almacenado y que se disipe .
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