Dr. Sergio Santana Porbén 1 , Lic. Alicia Espinosa Borrás 2
Si bien la composición corporal de un individuo está determinada
genéticamente, no es menos cierto que está sujeta a la constante
de factores ambientales diversos (hábitos dietéticos, culturales,
e incluso estéticos). También es imperativo establecer los cambios
que ocurren en los diferentes compartimientos corporales en las distintas facetas
de la relación salud-enfermedad.
Actualmente es posible reconstruir un sujeto a partir de componentes organizados
jerárquicamente por niveles de complejidad creciente: atómico,
molecular, celular e hístico. La comprensión de la organización
hística de la composición corporal puede ayudar a los equipos
básicos de trabajo dedicados a la provisión de cuidados nutricionales
al paciente hospitalizado en la interpretación de los profundos cambios
que la desnutrición energético-nutrimental ocasiona en el estado
nutricional.
DeCS: Composición corporal / Desnutrición energético-nutrimental
/ Niveles de integración / Grasa / Tejidos magros.
El término de composición corporal denota un sistema de teorías
y modelos físicos, matemáticos y estadísticos, expresiones
de cálculo, y métodos analíticos orientados a comprender
cómo está constituido el ser humano, y cómo interactúan
entre sí los distintos elementos o compartimientos componentes a lo largo
del ciclo biológico del ser humano, y en cada una de las facetas del
proceso salud-enfermedad.
No puede entenderse al ser humano como la suma estática de elementos
constituyentes o compartimientos corporales. La composición corporal
de un ser humano tampoco puede asumirse como una propiedad prefijada de antemano,
e invariable en sus propiedades a lo largo del tiempo. Si bien la composición
corporal de un individuo está determinada genéticamente, no es
menos cierto que también está sujeta a las influencias de factores
ambientales como los hábitos dietéticos y alimentarios,
culturales e incluso estéticos.
En razón de su complejidad, los componentes principales del organismo
se organizan jerárquicamente en 5 niveles: 1) Atómico, 2) Molecular,
3) Celular, 4) Hístico (Orgánico), y 5) Global 1 (Fig. 1). Esta
organización jerárquica es importante por sus
connotaciones filosóficas y biológicas: cambios en los componentes
jerárquicamente superiores siempre están precedidos de modificaciones
en los elementos ubicados por debajo de ellos. A modo de ejemplo: la pérdida
de tejido muscular esquelético (nivel hístico) observada en los
cuadros de emaciación asociados a las enfermedades consuntivas ha sido
precedida de cambios en los niveles celular (disminución del número
y tamaño de los miocitos), molecular (aumento del agua extracelular)
e incluso atómico (disminución del número de átomos
de K).
Figura 1. Niveles de organización de la composición corporal.
El 99 % del peso corporal del ser humano puede atribuirse a 11 átomos
constituyentes.1,2 Si se asume un hombre
de referencia con un peso de 70 Kg, entonces:
Átomo
|
Participación
[%] |
Comentario
|
Oxígeno
|
60,0
|
El principal componente elemental del agua corporal
|
Carbono
|
23,0
|
El principal componente elemental de la grasa corporal
|
Hidrógeno
|
10,0
|
|
Nitrógeno
|
2,6
|
El principal componente elemental de la proteína
corporal
|
Calcio
|
1,4
|
El principal componente elemental de los huesos
|
Total
|
97,0
|
El 3 % restante es aportado por minerales en cantidades traza (< 1,0 %):
sodio, potasio, cloro, fósforo, magnesio, azufre.
Entonces, el peso corporal del individuo puede reconstruirse como la suma de
los pesos de los 11 elementos:
Peso corporal (Kg) = O + C + H + N + Ca + P +
+
K + S + Na + Cl + Mg
(Ecuación
1)
El nivel molecular está integrado por 6 componentes principales:1,2
Componente
|
Participación
[%] |
Comentario
|
Lípidos
|
Dependiente del sexo |
Triglicéridos en su mayoría |
Proteínas
|
15,0 – 16,0
|
Agua 60,0
• Agua intracelular: 34,0 % • Agua extracelular: 26,0 % |
Glucógeno
|
0,5 – 1,0
|
|
Minerales [óseos + no
óseos] |
5,3
|
Entonces, el peso corporal del sujeto puede reconstruirse de la suma de los
pesos de los componentes estimados:
Peso corporal (kg) = grasa + agua + proteínas
+
glucógeno
+ minerales óseos
+ minerales no óseos
(Ecuación
2)
El modelo bicompartimental es un modelo molecular clásico de composición
corporal. Según este modelo, el peso corporal del individuo puede reconstruirse
de acuerdo con la expresión:
Peso corporal (kg) = compartimiento graso +
compartimiento
no-graso
(Ecuación
3)
El compartimiento no-graso reúne los tejidos-libres-de-grasa (del inglés
Fat-Free- Mass).
Está fuera del alcance de esta revisión una descripción
detallada de este modelo bicompartimental. Los interesados pueden acudir a las
referencias bibliográficas acotadas 1, 2
para detalles adicionales.
A nivel celular se distinguen 3 componentes 1,2 :
La masa compuesta por las células corporales reúne el agua intracelular
y los sólidos intracelulares. Debe destacarse que el K es el principal
sólido intracelular, en contraposición con el Na, quien, a su
vez, es el principal sólido extracelular.
Entonces, el peso corporal del sujeto se puede reconstruir como la suma de los
pesos de los compartimientos estimados: ¥
Peso corporal (kg) = células
+
líquidos extracelulares
+
sólidos extracelulares
(Ecuación
4)
Nivel hístico (orgánico)
El nivel hístico se organiza de la manera siguiente: 1,2
Tejido adiposo, Músculo esquelético, Huesos, Órganos y
vísceras:
se incluyen las vísceras (hígado, riñones, páncreas,
cerebro, tracto gastrointestinal, corazón y pulmones) y los sistemas
celulares (médula ósea, elementos celulares de la sangre), y Residual.
Entonces, el peso corporal del sujeto puede reconstruirse de la suma de los
pesos de los compartimientos estimados:
Peso corporal (kg) = tejido adiposo
+
músculo esquelético
+
huesos
+
órganos y vísceras
+
residual
(Ecuación
5)
El nivel hístico de organización de la composición corporal
permite integrar y comprender los desórdenes en la economía introducidos
por las enfermedades. A modo de ejemplo: 1) la obesidad se expresará
por un incremento del tamaño del compartimiento graso;1 2) el envejecimiento
repercute negativa-mente sobre el tamaño del compartimiento muscular
esquelético, como un fenómeno biológico denominado sarcopenia;4,5
y 3) en dependencia de la forma de instalación,
la
desnutrición puede afectar negativamente los compartimientos graso y
muscular, e incluso, el visceral.6,8
En este nivel se incluyen propiedades del cuerpo como un todo: talla, peso,
índice de masa corporal, superficie corporal,
densidad corporal.1
Algunos de los métodos analíticos usados en la determinación
del tamaño de los compartimientos corporales se muestran
en la tabla 1.
TABLA 1. Métodos analíticos usados en la determinación del tamaño de los compartimientos corporales Nivel de organización: Atómico.
Método analítico
|
Activación neutrónica in vivo
Conteo corporal total |
Comentario
|
El sujeto se bombardea con neutrones emitidos por una
fuente conocida.
Los neutrones bombardeados se insertan en los núcleos de los elementos constituyentes del organismo, lo que resulta en su activación energética y ocupación subsiguiente de un nivel energético superior (pero menos estable) Los núcleos excitados e inestables emiten el exceso de energía en forma de fotones gamma, a fin de regresar a un nivel energético inferior, pero más estable energéticamente, y que se corresponde con la configuración atómica nativa Los fotones gamma pueden ser detectados, segregados y asignados a los elementos que los originaron Se cuantifica así el número de átomos que se excitaron después del bombardeo neutrónico.18,19 |
Conteo
corporal total de 40 K |
El potasio orgánico se presenta como dos isótopos:
el 39 K, uno no radiactivo, es la especie predominante (99,9882 %).
Sin embargo, la parte restante (0,0118%) corresponde a una especie radiactiva: 40 K Entonces, el contenido corporal de potasio (TBK) se obtendría como: TBK (mmol) = 40 K / 0.000118 TBK (mmol) = 40 K * 8474,58 20, 21 |
TABLA 1. Métodos analíticos usados en la determinación
del tamaño de los compartimientos corporales.
Nivel de organización: Molecular.
Método analítico |
Comentario
|
Agua corporal:
|
Sustancias especificadas (urea, agua marcada) se distribuyen
de forma conocida entre los compartimientos líquidos de la economía
(interior de la célula, líquidos extracelulares). |
Proteínas: conteo total del nitrógeno corporal |
(Casi) Todo el nitrógeno corporal se concentra en las
proteínas. Si se conoce el contenido total del nitrógeno corporal, se puede estimar la proporción de las proteínas corporales de la expresión: 1 g N = 6,25 g proteínas.23-24 |
Minerales óseos: DEXA |
Los tejidos difieren en su capacidad de atenuar rayos X
de diferentes energías después de irradiación del
sujeto. |
Grasa: conteo total del |
El 77% del carbono corporal se concentra en la grasa corporal.
Conocido del contenido corporal de carbono, el contenido de grasa corporal se estima, a su vez, de la relación: Grasa corporal = carbono / 0,77 Grasa corporal = carbono * 1,2987. 26 |
Glucógeno |
El carbono representa el 44 % del glucógeno. Si se conoce el contenido corporal de carbono, el contenido de glucógeno se estima, a su vez, de la relación: Glucógeno = carbono * 0,444. 26 |
TABLA 1. Métodos analíticos usados en la determinación
del tamaño de los compartimientos corporales.
Nivel de organización: Celular.
Método analítico |
Comentario
|
Conteo total del potasio corporal |
El 99 % del potasio corporal se concentra en el interior
de la célula. |
TABLA 1. Métodos analíticos usados en la determinación
del tamaño de los compartimientos corporales.
Nivel de organización: Hístico.
Método analítico |
Comentario
|
Antropometría | El 50 – 60 % de la grasa corporal se concentra en los
planos subcutáneos Entonces, los pliegues grasos cutáneos pueden servir para estimar el tamaño del compartimiento graso.14 Fórmulas de cálculo apropiadas permiten estimar, además, el tamaño del compartimiento muscular.15 |
Imagenología: TAC/RMN |
Se pueden obtener cortes axiales del sujeto en planos seleccionados. Se pueden aislar y estimar las áreas de los diferentes tejidos en cada corte axial Las áreas calculadas pueden servir entonces para estimar el tamaño de los diferentes órganos y tejidos componentes de la economía.28 |
Bioimpedancia eléctrica |
Los tejidos difieren entre sí en su permisividad al
paso de la corriente eléctrica: el tejido graso posee una alta resistividad
al paso de la corriente, mientras que los tejidos magros son mejores conductores
(por el contenido de agua y electrólitos). Estas relaciones pueden servir entonces para estimar el tamaño de los compartimientos graso y muscular.29 |
DEXA | Los tejidos difieren en su capacidad de atenuar rayos X de
diferentes energías después de irradiación del sujeto. Las diferencias en la atenuación hísticar pueden servir para estimar el tamaño de los compartimientos graso y magro.30 |
La grasa corporal tiene un comportamiento diferenciado según el sexo
del paciente. En los hombres, la grasa corporal puede representar entre el 20
al 25 % del peso corporal. Las mujeres se caracterizan por un porcentaje superior
de la grasa corporal en relación con el peso, y puede estar entre el
25 y el 35%.1
La grasa corporal se descompone en: subcutánea, retroperitoneal, intra-abdominal
e intramuscular.2 Del 50 al 60% de la grasa
corporal se concentra en los planos subcutáneos, lo que permite entonces
su estimación a partir de la medición de los pliegues cutáneos
2 (tabla 1). Sin embargo, los otros componentes de la grasa corporal no dejan
de ser importantes. A modo de ejemplo: 1) la disminución de la grasa
retroperitoneal por debajo de un valor crítico se asocia con ptosis renal
y sepsis urinaria
recurrente; y 2) el envejecimiento se asocia con un aumento de la grasa intramuscular.9
TABLA 1. Métodos analíticos usados en la determinación
del tamaño de los compartimientos corporales. Nivel de
organización: Hístico (Continuación).
Método analítico |
Comentario
|
Excreción urinaria de creatinina |
El 98 % de la creatina está concentrada en el músculo
esquelético. En el proceso de recambio del tejido muscular, la creatina liberada se hidroliza irreversiblemente a creatinina, y ésta, a su vez, se filtra libremente por el riñón. La excreción urinaria de creatinina puede servir, entonces, para estimar el tamaño del compartimiento muscular esquelético: 1 g creatinina = 17 - 22 kg de músculo.16 |
Excreción urinaria de nitrógeno ureico |
El recambio de los aminoácidos constituyentes de las
proteínas corporales origina urea, que se filtra libremente por el
riñón. La urea contiene el 80 – 90 % del nitrógeno urinario. La excreción urinaria de nitrógeno ureico sirve entonces para estimar el tamaño de la suma de los compartimientos visceral y muscular.31 |
El tejido muscular esquelético representa del 30 al 35 % del peso corporal
del sujeto, diferencias respecto del sexo aparte.10
El 75 % del músculo esquelético se concentra en las extremidades
del sujeto.11
Aunque constituye una reserva energética de tercer orden en los estados
de ayuno prolongado no complicado, el tejido muscular esquelético se
convierte en una fuente de energía de primer orden en los estados clínicos
de respuesta a la
agresión: los aminoácidos constituyentes de la proteína
muscular se convierten en a -cetoácidos, que, por medio de las rutas
gluconeogenéticas, se convierten en glucosa para suplir necesidades energéticas
incrementadas.12 Esta respuesta a la agresión,
por demás fisiológica, puede, si no reconoce y modula oportunamente,
conducir a una depleción importante de los tejidos
magros, y con ello, iniciar el complejo entramado de la disfunción múltiple
de órganos.6,13 Por otro lado, las profundas
alteraciones que introduce el envejecimiento corporal en la composición
corporal del sujeto han sido objeto de intensa investigación. Se ha podido
establecer que el envejecimiento trae consigo una disminución del tamaño
del compartimiento muscular,4-5 que es particularmente
notable en los miembros inferiores,11 unida
a un incremento de la grasa intramuscular.9
Los modelos teóricos y métodos analíticos propios de la
composición corporal pueden ser utilizados para caracterizar el estado
nutricional del sujeto, y elaborar inferencias sobre su respuesta a la intervención
médico-quirúrgica.
Caso clínico 1: paciente masculino, de 60 años de edad, que debutó
con una neoplasia de la unión gastroesofágica. Se
realizó una esofagectomía intratorácica, con una esofagogastrostomía
según Ivor-Lewis. El paciente egresó con un estado
aparente de buena salud. Un año después, reingresó con
un cuadro grave de marasmo, y una disfagia casi total, agravada en los últimos
3 meses.
El estado de su composición corporal se describe a continuación:
Indicador
|
Valor
|
Valores observados
|
|
esperado
|
Momento inicial
|
1 Año después
|
|
Talla (cm)
|
167
|
||
Peso (kg)
|
64,3
|
73,0
|
44,0
|
Índice de masa
corporal (kg/m 2 ) |
23,0
|
26,2
|
15,8
|
Grasa corporal
(kg) |
12,9 a
|
18,2 b
|
5,3 b
|
Grasa corporal
(%) |
100,0
|
141,0
|
41,0
|
Músculo
esquelético (Kg) |
19,3 c
|
29,5 d
|
12,9
|
Músculo
esquelético (%) |
100,0
|
152,8
|
66,8
|
a Estimada para una relación: grasa
corporal/peso corporal = 20,0 1
b Estimada a partir del pliegue cutáneo
tricipital, según los algoritmos de cálculo descritos por Durnin
y Womersley.14
c Estimado para una relación: músculo
esquelético/peso corporal = 30,0 10
d Estimado a partir de la circunferencia del
brazo, según la relación establecida por Heymsfield y
cols.15
Es de notar la reducción considerable del tamaño de la grasa corporal
y del músculo esquelético que se ha acumulado durante
el último año de evolución de la enfermedad del paciente.
Caso clínico 2: paciente femenino, de 50 años de edad, conocida
por padecer de una úlcera duodenal péptica crónica, que
ingresó por epigastralgia, y vómitos de retención causados
por una estenosis pilórica. En el interrogatorio se estableció
que la paciente estaba en semiinanición en los 2 meses previos al ingreso.
En el momento de su captación por el Grupo de
Apoyo Nutricional de la institución acumulaba 15 días de suspensión
de la vía oral.
El estado de su composición corporal se describe a continuación:
Indicador
|
Valor esperado
|
Valor observado
|
Talla (cm)
|
167
|
|
Peso (kg)
|
65
|
34,5
|
Índice de Masa Corporal (kg/m 2 )
|
23,3
|
12,4
|
Grasa corporal (kg)
|
19,5 a
[100,0 %] |
2,95 b
[15,0 %] |
Músculo
esquelético (kg) |
20,0 c
[100,0 %] |
8,2 d
[41,0 %] |
a Estimada para una relación: grasa
corporal/peso corporal = 30,0 1
b Estimada a partir del pliegue cutáneo
tricipital, según los algoritmos de cálculo descritos por Durnin
y Womersley.14
c Estimado a partir de la excreción
urinaria de creatinina esperada para la talla del sujeto, según los algoritmos
establecidos por Barreto Penié, Santana
d Estimado a partir de la excreción
observada de creatinina, según la relación establecida por Heymsfield
y cols.16
Se puede apreciar: 1) una reducción concomitante de los compartimientos
muscular y graso, como corresponde al patrón del ayuno prolongado, no
complicado, y 2) un valor del índice de masa corporal incompatible con
la vida (IMC < 14,0 kg/m 2 ).
Dr. Angelo Pietrobelli (Escuela de Medicina de la Universidad de Verona, Verona, Italia), por la colaboración brindada en la redacción de este artículo.
TABLA 2. Ecuaciones empleadas en la reconstrucción del peso corporal del sujeto.
Nivel de organización
|
Ecuación
|
Atómico
|
PC = O + C + H + N + Ca + + P + K + S + Na + Cl + Mg |
Molecular
|
PC = grasa + agua + proteínas + + glucógeno + + minerales [óseos + no óseos] |
Celular
|
PC = células + líquidos extracelulares + sólidos extracelulares |
Hístico
|
PC = tejido adiposo + + músculo esquelético + + huesos + órganos y vísceras + + residual |
PC : peso corporal
Figura 2. Caso clínico 1. El caso de la neoplasia de esófago.
Figura 3. Caso clínico 2. El caso de la estenosis pilórica benigna.
Although the body composition of an individual is genetically
determined, it is becoming apparent that it is under the constant influence
of several environmental forces (dietetic, cultural, as well as aesthetical
habits and costumes). It is also imperative to
establish the changes occurring in the different body compartments in the several
facets of the health-sickness relationship. It is possible nowadays to reconstruct
a particular human being from its components organized by levels of increasing
complexity: atomic, molecular, cellular and tissular. The comprehension of the
tissue level of organization of body composition might help the health care
groups dedicated to the provision of nutritional care to the hospitalized patient
in the understanding of the profound changes that Energy Nutrient Malnutrition
(ENM) brings about in the nutritional wellbeing.
Subject headings: Body composition /Energy Nutrient Malnutrition / Levels
of organization / Fat / Lean Tissues.
1 Especialista
de II Grado en Bioquímica Clínica. Diplomado en Nutrición
Humana. Grupo de Apoyo Nutricional. Hospital “Hermanos Ameijeiras”.
2 Licenciada en Enfermería. Máster
en Nutrición en Salud Pública. Grupo de Apoyo Nutricional. Hospital
“Hermanos Ameijeiras”.
¥ Otro modelo propugna otra organización del nivel celular 3 : Grasa, Masa celular corporal (del inglés Body Cell Mass): reúne el contenido graso intracelular y el componente celular no-graso, y Líquidos extracelulares, Sólidos extracelulares.