Evaluación de los cambios en el gasto energético al ... · energizante y bebida hidratante sin...

Evaluación de los cambios en el gasto energético al administrar

cafeína versus bebida energizante, en hombres con sobrepeso en altitud intermedia durante un protocolo de

ejercicio controlado supervisado (2650 msnm).

Guillermo Andrés Castellanos Castiblanco

Universidad Nacional de Colombia

Facultad Medicina, Departamento de Ciencias Fisiológicas.

Bogotá D.C, Colombia

2013

Evaluación de los cambios en el gasto energético al administrar

cafeína versus bebida energizante, en hombres con sobrepeso en altitud intermedia durante un protocolo de


Guillermo Andrés Castellanos Castiblanco

Protocolo de investigación presentado(a) como requisito parcial para optar al título de:

Magister en Fisiología.

Director:

PhD, MS, MD, OSCAR ARMANDO GARCÍA VEGA. Profesor Asociado División de Farmacología.

Línea de Investigación: Ensayos Clínicos e Investigación Aplicada

Grupo de Investigación: Grupo de trabajo en farmacología básica, clínica y aplicada

Universidad Nacional de Colombia Facultad Medicina, Departamento de Ciencias Fisiológicas.

Bogotá D.C, Colombia 2013

A Dios que me inspira y guía mi camino, mis

logros son suyos porque en todo momento

siento su presencia.

A mi familia.

Mi abuela, mi mamá y mi hermanita, son mi

principal motivación, nuestro progreso es ha

sido y será mi meta.

En lugar de ser un hombre de éxito, busca

ser un hombre valioso; lo demás llegará

naturalmente.

Albert Einstein

Agradecimientos

A mí Maestro y director de Tesis de Grado a quien admiro, DOCTOR OSCAR ARMANDO GARCÍA VEGA, por creer en mis capacidades, en este trabajo, por enseñarme a través del ejemplo y por ayudar a hacer de mí, un mejor profesional y mejor ser humano le quedaré por siempre agradecido. Al DOCTOR MIGUEL EDUARDO MARTÍNEZ SÁNCHEZ, director de la Maestría en Fisiología, por su mente abierta y permitir que profesionales de distintas áreas realicen la Maestría, por creer en mis capacidades y por facilitarme los recursos para la consecución de la anterior investigación. Al DOCTOR LUIS EDUARDO CRUZ, docente asociado de la Maestría en Fisiología por ayudar a formarme como Fisiólogo, con su ejemplo es uno de mis más altos puntos de referencia. A la DOCTORA SANDRA GUEVARA, coordinadora del laboratorio de calorimetría del Departamento de Nutrición por creer en el proyecto y permitirme utilizar los equipos y espacios a su cargo para la realización del mismo. A todos los DOCENTES Y COMPAÑEROS DE LA MAESTRÍA EN FISIOLOGÍA, ustedes con sus opiniones enriquecieron mi trabajo y mi formación.

A mis evaluadores

DOCTORA MERCEDES MORA

DOCTOR EDGAR CORTES REYES

Por dedicar tiempo a la corrección de mi trabajo y realizar valiosos aportes a mi

formación.

A la profesora ERICA MABEL MANCERA SOTO, por sus aportes al inicio de la

investigación.

A mi amigo JAIME TOMÁS ROJAS VALENCIA por ayudarme en las evaluaciones

médicas de los voluntarios que participaron en la investigación.

A todos LOS VOLUNTARIOS de la investigación, que creyeron en el proyecto y

participaron en el mismo sin ningún tipo de retribución económica.

VIII

Evaluación de los cambios en el gasto energético al administrar cafeína versus bebida energizante, en hombres con sobrepeso en altitud intermedia durante un protocolo de


A la FACULTAD DE MEDICINA, UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA, por todos sus recursos por el apoyo de su personal Docente y administrativo para la consecución de esta investigación y de mi formación académica.

A la FACULTAD DE ENFERMERÍA, UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA, por creer en mí y contratarme como Docente de Morfo-fisiología lo que me permitió tener recursos para mi manutención personal mientras realizaba la investigación y la Maestría.

A la UNIVERSIDAD DE CUNDINAMARCA, por la formación integral que me dieron que

permitió que fuese competente para la realización de esta investigación y de la Maestría,

en especial al señor Decano EDWIN ALZATE BARÓN por sus consejos y ánimo

permanente.

Al Maestro LEONEL MORALES REINA, ex director del Programa de Ciencias del

Deporte que desde el cielo, inspira y alienta mi deseo de hacer de las Ciencias del

Deporte y de la Fisiología del Ejercicio, un foco de desarrollo para el país.

A todos MIS MAESTROS durante mi formación académica en los distintos escenarios

donde me he desarrollado.

Por último a TODAS LAS PERSONAS que me hayan colaborado de cualquier forma en

la consecución de la anterior investigación.

Resumen y Abstract IX

Resumen

La presente investigación tuvo como objetivo ―evaluar el comportamiento del gasto

energético en hombres sedentarios con sobrepeso durante la realización de un protocolo

de ejercicio submáximo, en tres intervenciones diferentes, bebida con cafeína, bebida

energizante y bebida hidratante sin cafeína (agua), buscando establecer cuál de los

tratamientos induce mayores aumentos del gasto energético usando como principal

fuente energética los lípidos.

Se evaluaron 13 sujetos sedentarios con sobrepeso y obesidad grado I (IMC entre 25–

35), que fueron medidos por calorimetría indirecta durante la realización de 40 minutos

de ejercicio aeróbico submáximo en cicloergómetro, se realizaron tres intervenciones, en

tres sesiones diferentes con cada voluntario: 1) consumo previo de una dosis de cafeína

de 5mg/kg de peso corporal (Nescafé Tradición®); 2) consumo previo de una bebida

energizante (Red Bull® 160 ml) y 3) consumo previo de una bebida hidratante sin

cafeína (agua); evaluados en Bogotá (2650 msnm).

Las mediciones del gasto energético se realizaron en el laboratorio de Calorimetría del

Departamento de Nutrición de la Universidad Nacional de Colombia, con un equipo de

calorimetría indirecta. La financiación del proyecto estuvo a cargo de la Maestría en

Fisiología de la Facultad de Medicina de la Universidad Nacional de Colombia.

La bebida energizante (Red Bull) indujo aumentos en el gasto energético dentro del 46%

de los voluntarios pero la proporción suficiente para considerarlos cambios significativos

y el cociente respiratorio (RQ) influenciado por la bebida energizante no tuvo cambios

significativos con respecto al tratamiento base (bebida sin cafeína).

La cafeína no aumentó de manera estadísticamente significativa el gasto energético,

pero si indujo en el 54% de los sujetos RQ bajos, sin embargo a pesar de que exista

esta tendencia no alcanza a ser estadísticamente significativa.

X



La conclusión principal de este estudio es que no hay diferencias significativas entre

consumir antes del ejercicio aeróbico, agua, café (5mg/kg) o bebidas energizantes, si se

busca aumentar el gasto energético a partir del uso de lípidos como sustrato energético.

Pero es necesario recalcar que la tendencia de los datos del RQ permite inferir que el

consumo de cafeína antes del ejercicio induce la utilización de lípidos como sustrato

energético a pesar de que no aumente el gasto energético, sin embargo las diferencias

halladas en este estudio no son suficientes para afirmarlo categóricamente.

Palabras clave (Términos Mesh)

Metabolismo energético, bebidas energéticas, cafeína, sobrepeso, ejercicio, consumo de

oxígeno.

Contenido XI

Contenido

Resumen ......................................................................................................................... IX

Lista de Figuras ........................................................................................................... XIV

Lista de tablas .............................................................................................................. XV

Lista de Símbolos y abreviaturas. .............................................................................. XVI

1. Introducción ............................................................................................................. 1

2. Marco teórico ............................................................................................................ 3 2.1 Epidemiología del sobrepeso y la obesidad ....................................................... 3

2.1.1 El sobrepeso y la obesidad en Estados Unidos. .............................................. 3 2.1.2 Implicaciones económicas del sobrepeso y la obesidad en Estados Unidos. .. 4 2.1.3 Epidemiología de la obesidad en Colombia ..................................................... 5 2.1.4 Epidemiología de la obesidad en Bogotá ......................................................... 5

2.2 Definición de sobrepeso y obesidad. .................................................................. 6 2.2.1 Sobrepeso ....................................................................................................... 6 2.2.2 Obesidad ......................................................................................................... 6

2.3 Diagnóstico del sobrepeso y la obesidad ........................................................... 7 2.3.1 Índice de masa corporal (IMC) ......................................................................... 7 2.3.2 Determinación del porcentaje graso................................................................. 9

2.4 Balance energético ............................................................................................. 9 2.5 Gasto energético .............................................................................................. 10

2.5.1 Influencia del metabolismo basal sobre el gasto energético .......................... 10 2.5.2 Influencia del efecto termogénico de la dieta sobre el gasto energético ......... 12 2.5.3 Influencia de la actividad física sobre el gasto energético .............................. 13

2.6 Técnicas de medición del gasto energético en humanos.................................. 13 2.6.1 Calorimetría directa ....................................................................................... 13 2.6.2 Calorimetría Indirecta..................................................................................... 13

2.7 Cociente respiratorio (RQ) ................................................................................ 16 2.7.1 RQ para los hidratos de carbono ................................................................... 17 2.7.2 RQ para los lípidos ........................................................................................ 17 2.7.3 RQ para las proteínas .................................................................................... 17 2.7.4 RQ de una alimentación mixta ....................................................................... 18

2.8 Unidad de Medida: Caloría (cal) ....................................................................... 18 2.9 Cálculo del gasto energético (kcal) utilizando el método de Weir ..................... 19 2.10 La cafeína ........................................................................................................ 20

2.10.1 Formas de presentación ................................................................................ 20 2.10.2 Consumo actual de cafeína ........................................................................... 21 2.10.3 Fuentes naturales de la cafeína ..................................................................... 21

XII

Evaluación de los cambios en el gasto energético al administrar cafeína versus bebida energizante, en hombres con sobrepeso en altitud intermedia durante un

protocolo de ejercicio controlado supervisado (2650 msnm).

2.10.4 Metabolismo de la cafeína ..............................................................................21 2.10.5 Modo de acción de la cafeína .........................................................................22 2.10.6 Dosis de cafeína que estimulan cambios en el gasto energético ....................23 2.10.7 Seguridad y efectos adversos de la cafeína ...................................................23 2.10.8 Tolerancia y dependencia a la cafeína ...........................................................24

2.11 Bebidas Energizantes ....................................................................................... 25 2.11.1 Qué son las bebidas energizantes..................................................................25 2.11.2 Ingredientes de la bebida energizante utilizada en la presente investigación .25

2.11.3 Consumo actual de bebidas energizantes ..................................................... 26 2.11.4 Efectos a corto plazo del consumo de bebidas energizantes (BE).................27 2.11.5 Efectos a largo plazo ......................................................................................28

2.12 Antecedentes del efecto de la cafeína sobre el gasto metabólico y sobre la pérdida de peso ........................................................................................................... 29

2.12.1 Cafeína y metabolismo o cafeína y pérdida de peso .....................................29 2.13 Influencia de las bebidas energizantes sobre el gasto energético ..................... 31 2.14 Características específicas del ejercicio que induce la oxidación de las grasas 33 2.15 Cálculo de la frecuencia cardiaca máxima ........................................................ 33 2.16 Cálculo de la Frecuencia Cardíaca de Reserva ............................................... 34

3. Planteamiento del problema y justificación ..........................................................35

4. Pregunta de Investigación......................................................................................38

5. Objetivos .................................................................................................................39 5.1 Objetivo general ................................................................................................ 39 5.2 Objetivos específicos ........................................................................................ 39

6. Metodología .............................................................................................................41 6.1 Diseño del estudio ............................................................................................ 41 6.2 Población de estudio ......................................................................................... 41

6.2.1 Criterios de inclusión ......................................................................................41 6.2.2 Criterios de exclusión. ....................................................................................42 6.2.3 Tamaño Muestral: ..........................................................................................42

6.3 Variables analizadas ......................................................................................... 43 6.4 Hipótesis de trabajo .......................................................................................... 43

6.4.1 Hipótesis Nula ................................................................................................43 6.4.2 Hipótesis Alternativa .......................................................................................43

6.5 Procedimientos del estudio ............................................................................... 44 6.5.1 Convocatoria de los sujetos del estudio .........................................................44 6.5.2 Proceso de información a los voluntarios .......................................................44 6.5.3 Valoración médica ..........................................................................................44 6.5.4 Instrumentos ..................................................................................................45 6.5.5 Desarrollo del protocolo de medición ..............................................................46 6.5.6 Protocolo de ejercicio. ....................................................................................47 6.5.7 Preparación de la dosis y administración........................................................48 6.5.8 Protocolo de aplicación de la prueba. .............................................................49

Contenido XIII

6.6 Consideraciones éticas .................................................................................... 51 6.7 Análisis estadístico ........................................................................................... 52

7. Resultados .............................................................................................................. 53 7.1 Datos demográficos ......................................................................................... 53 7.2 Resultados individuales de las variables de gasto energético y del RQ. ........... 55

7.2.1 Consumo de oxígeno durante la prueba ........................................................ 55 7.2.2 Comportamiento del gasto energético GE. .................................................... 57 7.2.3 Gramos de carbohidrato utilizado como fuente energética por litro de O2 consumido (GCh/LO2) ............................................................................................. 59 7.2.4 Gramos de lípidos utilizados como fuente energética por litro de O2 consumido (GLip/O2) ............................................................................................... 61

7.3 Resultados del análisis individual de las variables a través del área bajo la curva 63

7.3.1 Comportamiento del área bajo la curva del RQ durante la prueba ................. 64 7.3.2 Comportamiento de las áreas bajo la curva del gasto Energético GE Unidades. ................................................................................................................. 66 Tabla 12 de Comportamiento de las áreas bajo la curva del gasto Energético GE Unidades. ................................................................................................................. 66

8. Discusión ................................................................................................................ 68 8.1 Falencias y dificultades del estudio: ................................................................. 70

9. Conclusiones y recomendaciones ........................................................................ 72 9.1 Conclusiones .................................................................................................... 72 9.2 Recomendaciones ............................................................................................ 73

ANEXOS ......................................................................................................................... 74

Bibliografía .................................................................................................................. 105

Contenido XIV

Lista de Figuras

Pág. Ilustración 1 Epidemiología de la obesidad en el mundo. .................................................. 3

Ilustración 2 Tendencia en sobrepeso, obesidad y obesidad extrema en hombres de 20 a

74 años en Estados Unidos entre 1960 hasta el 2010. .................................................... 4

Ilustración 3 Prevalencia de sobrepeso y obesidad en adultos de 18 a 64 años a nivel

nacional, según sexo y grupos de edad. ........................................................................... 5

Ilustración 4 Balance Energético. .................................................................................... 10

Ilustración 5 Gráficas Calorimetría Indirecta .................................................................... 15

Ilustración 6 protocolo de ejercicio utilizado. ................................................................... 47

Ilustración 7 Comparación del consumo de oxígeno durante la prueba.......................... 56

Ilustración 8 Comparación del comportamiento del Gasto Energético ............................. 58

Ilustración 9 Comparación de los gramos de carbohidrato utilizado como fuente

energética por litro de O2 consumido (GCh/LO2) ........................................................... 60

Ilustración 10 Comparación de los gramos de lípidos utilizados como fuente energética

por litro de O2 consumido (GLip/O2) ............................................................................... 62

Ilustración 11 Cálculo del área bajo la curva por el método de trapecios. ....................... 63

Ilustración 12 Comparación de los resultados del análisis individual de las variables a

través del área bajo la curva del consumo de oxígeno. ................................................... 64

Ilustración 13 Comportamiento del área bajo la curva del RQ durante la prueba ............ 65

Ilustración 14 Comportamiento de las áreas bajo la curva del gasto energético GE....... 67

Contenido XV

Lista de tablas

Pág. Tabla 1 Clasificación de obesidad según el índice de masa corporal ............................... 7

Tabla 2 Factores de Weir, para el cálculo del gasto energético. .................................... 20

Tabla 3 Ingredientes de la bebida energizante, que se utilizó en la misma cantidad

administrada a los pacientes voluntarios de la presente investigación, corresponde a dos

latas ó 16-oz ó 500 ml. .................................................................................................. 25

Tabla 4 Tabla de operacionalización de las variable incluidas en el estudio .................. 43

Tabla 5 Dosis de cafeína administrada a cada paciente. ............................................... 48

Tabla 6 de las medias de los datos demográficos de los participantes. ........................ 54

Tabla 7 de los promedios del consumo de oxígeno en cada paciente cuando realizaron

la prueba con el consumo previo de agua, café y bebida energizante. ......................... 55

Tabla 8 Promedios del gasto energético en cada paciente cuando realizaron la prueba. 57

Tabla 9 Muestra los promedios de los gramos de carbohidrato utilizados como fuente

energética, por litro de oxígeno consumido en cada paciente cuando realizaron la prueba

con el consumo previo de agua, Café y bebida energizante. .......................................... 59

Tabla 10 Muestra los promedios de gramos de lípidos utilizados como fuente energética

por litro de oxígeno consumido GLip/O2 en cada paciente cuando realizaron la prueba

con el consumo previo de agua, Café y bebida energizante. .......................................... 61

Tabla 11 Muestra los promedios de las áreas RQ en cada paciente cuando realizaron la

prueba con el consumo previo de agua, Café y bebida energizante. .............................. 64

Tabla 12 De comportamiento de las áreas bajo la curva del gasto Energético GE

Unidades. ....................................................................................................................... 66

Tabla 13 De equivalentes térmicos del oxígeno para el cociente respiratorio no proteico,

incluyendo el porcentaje de kilocalorías y gramos procedentes de los hidratos de carbono

y las grasas. ................................................................................................................... 79

Tabla 14 Lista de alimentos que contienen cafeína ........................................................ 82

Tabla 15 Escala de percepción del esfuerzo de borg ..................................................... 85

Tabla 16 Presupuesto .................................................................................................... 86

Tabla 17 Cronograma de actividades ............................................................................. 89

Tabla 18 Artículos consultados para la realización de la investigación. .......................... 91

XVI

Evaluación de los cambios en el gasto energético al administrar cafeína versus bebida energizante, en hombres con sobrepeso en altitud intermedia durante un

protocolo de ejercicio controlado supervisado (2650 msnm).

Lista de Símbolos y abreviaturas.

Símbolos con letras latinas

Símbolo Término Unidad SI Definición

%FCdeRes Porcentaje de frecuencia cardiaca de

reserva

°C Grados centígrados °C

AGL Ácidos grasos libres

ASCM American Collage Sport Medicine

BTPS

Body temperature Pressure standard

Cal Caloría Cal

Co2 Dióxido de carbono mmol

ECG Electrocardiograma

FC de reposo Frecuencia cardiaca de reposo

FCmax Frecuencia cardiaca máxima

gal Galones gal

I Corriente I Corriente

IMC Índice de masa corporal IMC Peso (Kg) / (talla

mt2

kcal kilocaloría kcal

Kg Kilogramos Kg Masa.

mg miligramos mg masa

mmHg Milímetros de Mercurio mmHg Presión

O2 Oxigeno mmol

PGC Porcentaje de Grasa Corporal % PGC

R Resistencia R Resistencia

RER Cociente del intercambio respiratorio en ejercicio intenso.

RER Vco2/ Vo2

RQ Cociente Respiratorio RQ Vco2/ Vo2

SC Superficie Corporal m2 Superficie Corporal

Talla Talla m Estatura

Contenido XVII

Símbolo Término Unidad SI Definición

V V V V

VCO2 Co2 espirado L/min Volumen

VE (BTPS) Volumen de aire espirado en condiciones

de temperatura corporal estándar L/min Volmen Espirado

VO2 Consumo de oxígeno L/min Volumen

Abreviaturas Abreviatura Término

%KCCh Porcentaje de Kilocalorías procedentes de Carbohidratos.

%KCGR Porcentaje de Kilocalorías que procede de lípidos.

AGL Ácidos grasos libres.

AMP Adenosín mono fosfato

B EN Bebida energizante

BE Bebida energizante

BE Bebida energizante

BEBIDA E Bebida energizante

CARBH Carbohidrato

ENSIN Encuesta Nacional de la Situación Nutricional en Colombia.

ETD Efecto termogénico de los alimentos

FC Frecuencia cardiaca

GCh/LO2 Gramos de carbohidrato utilizado como fuente energética por litro de oxígeno consumido.

GE Gasto Energético

GE Gasto energético

GER Gasto energético en reposo.

GLip/O2 Gramos de lípidos utilizados como fuente energética por litro de oxígeno consumido.

IASO International association for the study of the obesity.

IC Intervalo de confianza

ICI Intervalo de confianza inferior

ICS Intervalo de confianza superior

Máx Máxima

MB Metabolismo Basal

OMS Organización mundial de la salud

RDA CONTENIDO DE

RPE Valores de esfuerzo percibido

SD Desviación estándar

TMB Tasa Metabólica Basal

1. Introducción

El sobrepeso y la obesidad son una epidemia que continúa en aumento en el mundo;

según datos de la OMS, se calcula que hay 310 millones de personas con obesidad y

775 millones más están en sobrepeso. (Cheryl D. 2012).

Datos recientes de National Health and Nutrition Examination Survey, muestran que el

66% de la población en Estados Unidos tiene problema de sobrepeso y obesidad,

comparado con el 14% que en 1980; en dos décadas esta prevalencia se duplicó. (Cheryl

D. 2012).

La situación en los países de la Unión Europea es similar, la prevalencia de la obesidad

ha venido aumentando desde 1985 hasta la fecha (IASO.ORG). Colombia sigue la misma

tendencia, según la última Encuesta Nacional de Nutrición y Salud en Colombia ENSIN

2010 (ICBF 2011), la prevalencia de la obesidad en la población colombiana adulta entre

18 a 64 años en solo 5 años pasó de 45,9% en 2005 al 51,2% en el 2010.

La principal causa de la obesidad y el sobrepeso se le ha atribuido a un desbalance

entre el consumo de energía y el gasto energético total. Cuando la ingesta de energía

supera el gasto energético durante largo tiempo, se va almacenando el exceso de

energía en forma de lípidos, que se acumulan en el tejido adiposo induciendo hipertrofia

(aumento de volumen de cada célula adiposa) e hiperplasia (multiplicación de las células

adiposas), por ende aumenta el porcentaje de grasa corporal y en consecuencia

aumenta el peso. (Gil 2010; McArdle 2010; Wilmore 2007, Rena 2006).

Por lo anterior, la presente investigación tuvo como objetivo, evaluar el comportamiento

del gasto energético de hombres sedentarios con sobrepeso durante la realización de un

protocolo de ejercicio submáximo, en tres intervenciones diferentes, bebida con cafeína,

bebida energizante, y bebida hidratante sin cafeína (agua).

La obesidad es una enfermedad metabólica crónica no transmisible que tiene una amplia

asociación con múltiples problemas de salud. En la actualidad se sabe que la obesidad

2 Introducción

constituye un factor de comorbilidad con diferentes enfermedades tales como:

enfermedad arterial coronaria, hipertensión, diabetes mellitus tipo II ii, enfermedad renal

terminal, colecistitis, apnea obstructiva de sueño, cáncer de mama, cáncer endometrial,

cáncer de células renales y cáncer de colon-rectal, entre otras. (Russell G, 2011).

Las altas prevalencias del sobrepeso y la obesidad en las poblaciones de los países

desarrollados y en los países en vía de desarrollo como Colombia y Latinoamérica en

general, están causando serios problemas de salud pública, lo que ha traido como

consecuencia que el porcentaje de presupuesto destinado para el tratamiento de estas

enfermedades aumente. Russell G, en el año 2011 señala que el gobierno de Estados

Unidos pasó de invertir 102.2 billones de dólares en 1999 a 147 billones de dólares en el

2008 en tratamientos relacionados con la obesidad (Russell G, 2011; IASO.ORG).

Mientras la prevalencia del sobrepeso y la obesidad sigan aumentando también

continuarán incrementándose los costos asociados a su tratamiento por lo tanto el

impacto que tiene el sobrepeso y la obesidad sobre la salud pública de los países,

justifica plenamente su investigación,

Buscando identificar nuevas herramientas terapéuticas para el tratamiento del sobrepeso

y la obesidad se planteó el objetivo de la investigación, que, puede ser la base para

estudios adicionales que permitan confirmar o descartar el efecto terapéutico de dichas

sustancias en combinación con ejercicio, para el tratamiento del sobrepeso y la obesidad.

Si se confirma posteriormente con un estudio longitudinal, que alguna de estas dos

sustancias (cafeína o bebida energizante) aumenta el gasto energético a partir del uso de

lípidos como fuente energética, se puede sugerir su implementación como coadyuvante a

tratamientos para perder peso, trayendo como consecuencia lógica múltiples beneficios,

como mayor adherencia a los tratamientos por parte de los pacientes, elevación del

autoestima de los mismos y beneficios de costo efectividad para todo el sistema de

salud.

Colombia es un país en vía de desarrollo y con investigaciones como esta se contribuye

al avance del conocimiento en amplios campos como: Medicina, Nutrición, Fisiología del

Ejercicio y Entrenamiento Deportivo, con una investigación pragmática, aplicada en

condiciones ambientales y poblacionales específicas de Bogotá, Colombia

2. Marco teórico

2.1 Epidemiología del sobrepeso y la obesidad

Según datos de la Asociación Internacional para el Estudio de la Obesidad (IASO) en el

2010 se estimó que a nivel mundial un billón de personas adultas tenía sobrepeso y 475

millones eran obesos.

Ilustración 1 Epidemiología de la obesidad en el mundo.

Los países en rojo indican alta prevalencia de obesidad, en azul la menor prevalencia y en rosado una prevalencia intermedia. Nótese la alta prevalencia en los países de Norte-América y algunos países de Europa. (IASO.ORG).

En los 27 países miembros de la Unión Europea, aproximadamente el 60% de las

personas adultas tienen sobrepeso u obesidad, esto sería equivalente a 260 millones de

adultos.

2.1.1 El sobrepeso y la obesidad en Estados Unidos.

Según datos de la National Health and Nutrition Examination Survey, la prevalencia del

sobrepeso y obesidad en adultos Norte Americanos ha venido aumentando, desde los

años 1960s hasta el 2010, sin distinguir género u origen étnico. Cheryl D (2012).

4



En la última National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES) 2009-2010,

aplicada a adultos de ambos géneros con más de 20 años de edad, se encontró que un

33% de los adultos encuestados están en sobrepeso, 35,7% son obesos y 6,3% están en

obesidad extrema. Cheryl D (2012).

Ilustración 2 Tendencia en sobrepeso, obesidad y obesidad extrema en hombres de 20 a 74 años en Estados Unidos entre 1960 hasta el 2010.

Tomado de Prevalence of Overweight, Obesity, and Extreme Obesity Among Adults: UnitedStates, Trends 1960–

1962 Through 2009–2010 traducido y adaptado por Guillermo Castellanos.

Llama la atención el dramático incremento de la obesidad entre 1980 y 2004, en solo

dos décadas se duplicó la cantidad de personas obesas. En el 2006 cerca del 34% de la

población de adultos (aproximadamente 60 millones de personas) se clasificaban como

obesos, comparados con solo el 14.5% en 1980. (Cheryl D 2012; Flegal KM 2002;

McArdle 2010).

2.1.2 Implicaciones económicas del sobrepeso y la obesidad en Estados Unidos.

Una amplia asociación con la comorbilidad ha sido unida a la obesidad, lo que hizo que

la cantidad de dinero asignada para el tratamiento de la obesidad en 1999 fuera de

$102.2 billones de dólares; pero así como se incrementa el número de personas obesas

también lo hacen los costos médicos que ellos necesitan, los cuales en el 2008, se

totalizaron aproximadamente en $147 billones de dólares. (Russell G, 2011)

Marco Teórico 5

En Colombia no se encuentra concretado el costo que tiene para el sistema de salud el

cuidado y tratamiento de condiciones relacionadas con la obesidad, pero observando el

aumento de personas con sobrepeso y obesidad se puede intuir que los gastos médicos

que éstas requieren también deben incrementarse.

2.1.3 Epidemiología de la obesidad en Colombia

Ilustración 3 Prevalencia de sobrepeso y obesidad en adultos de 18 a 64 años a nivel nacional, según sexo y grupos de edad.

Tomado de ENSIN.2010 (ICBF 2011)

Las cifras de exceso de peso aumentaron en los últimos cinco años en 5,3 puntos

porcentuales (2005: 45,9% y 2010: 51,2%). Para el 2011 la prevalencia del trastorno de

peso en población masculina mayor de 18 años por obesidad fue del 11,5%, frente al

20,1% presentado en mujeres. (Ministerio de Salud República de Colombia, 2011)

2.1.4 Epidemiología de la obesidad en Bogotá

Un aspecto denominado crucial para la capital de Colombia está relacionado con el

aumento de la prevalencia el sobrepeso y la obesidad en la población de 18 a 64 años,

ya que uno de cada dos bogotanos tiene exceso de peso; para el año 2010 la

prevalencia fue de 51,3%, con un ascenso de 2,7% frente a los resultados obtenidos en

2005. (Secretaría de Salud de Bogotá D.C, 2012)

Según lo expuesto anteriormente es importante hacer la diferencia entre sobrepeso y

obesidad para evitar confusiones a lo largo de la temática.

6



2.2 Definición de sobrepeso y obesidad.

2.2.1 Sobrepeso

El sobrepeso es la consecuencia final del desbalance energético, cuando el consumo

de energía supera el gasto energético durante un largo período de tiempo. (Rena 2006).

2.2.2 Obesidad

Etimológicamente, el término obesidad deriva del verbo latino obedere, que significa

devorar, comer completamente, proviene del Ob= Todo y edere= comer. De ahí proviene

el término latino obesus, que es el que realiza la acción de obedere. Los Romanos ya

realizaron sus campañas contra la obesidad, como bien queda reflejado en el conocido

proverbio latino: ―Edere ad vivendum, et non vivere ad edendum‖ que en nuestro idioma

significa: ―comer para vivir, y no vivir para comer‖. (Gil, 2010).

La obesidad es una enfermedad crónica que se caracteriza por un aumento de la masa

grasa y en consecuencia por un incremento de peso corporal con respecto al que le

correspondería tener a una persona por su talla, edad y sexo. Con esta definición se

excluyen otras situaciones en las que el aumento de peso tiene lugar a expensas de la

masa magra, como sucede en los deportistas, o cuando se debe a la importante

retención hídrica, como a veces ocurre en algunas enfermedades hepáticas o renales.

No han sido establecidos estándares exactos para los porcentajes de grasa permitidos.

No obstante, los hombres con más del 25% de grasa corporal y las mujeres con más del

35% deben ser considerados como obesos. Los hombres con porcentajes de grasa

corporal entre el 20% y el 25% y las mujeres con valores de entre el 30 y el 35% deben

considerarse limítrofes con la obesidad. (Wilmore 2007).

Para la clasificación y determinación del sobrepeso y obesidad en esta investigación se

consideran las siguientes técnicas y parámetros antropométricos

Marco Teórico 7

2.3 Diagnóstico del sobrepeso y la obesidad

2.3.1 Índice de masa corporal (IMC)

El índice de Quetelet o índice de masa corporal es el parámetro antropométrico más

utilizado mundialmente para realizar el diagnóstico del sobrepeso y la obesidad y para

establecer sus distintos grados. Se define como el peso del individuo, expresado en

kilogramos, dividido por su talla al cuadrado, expresada en metros. (Gil, 2010).

Tipos de sobrepeso y obesidad, clasificación según el índice de masa corporal

Se ha demostrado que es el método de clasificación de la obesidad que tiene mejor

correlación con el porcentaje de grasa corporal y con el riesgo de morbimortalidad.

El diagnóstico de sobrepeso se establece cuando el IMC es ≥ 25-29.9 kg/m2 y el de

obesidad cuando el IMC es de 30≥ Kg/m2. Los criterios de la OMS para la clasificación

del peso corporal en adultos según el IMC son los siguientes:

Tabla 1 Clasificación de obesidad según el índice de masa corporal

Tomado de: Tratado de Nutrición (Gil 2010).

El Documento de consenso de la Sociedad Española para el Estudio de la Obesidad

(SEEDO) en el año 2000 definió un nuevo grado, el de obesidad extrema, para aquellos

pacientes con un IMC ≥ 50 kg/m2. Así mismo, subdividió el sobrepeso en dos categorías:

25-26,9, sobrepeso grado I, y 27-29,9, sobrepeso grado II, (Gil, 2010).

CLASIFICACIÓN

IMC (KG/ M2)

RIESGO DE TRASTORNOS ASOCIADOS

Peso bajo ≤ 18,5 Alto

Normopeso 18,5 – 24,9 Medio

Sobrepeso grado I 25 - 26,9 Aumentado

Sobrepeso grado II 27 – 29,9 Moderado

Obesidad grado I 30 – 34,9 Alto

Obesidad grado II 35 – 39, 9 Muy Alto

Obesidad grado III (mórbida) 40 – 49,9 Muy Alto

Obesidad Grado IV (extrema) >50 Extremadamente Alto

8



Limitaciones del IMC

A pesar de su utilización generalizada en el ambiente clínico y científico el IMC presenta

algunas limitantes que pueden llevar a una subestimación o sobrestimación de los

valores que con su aplicación se hallen, dado que no tiene en cuenta la composición

proporcional de cuerpo. Específicamente, el numerador de la ecuación del IMC está

afectado por otros factores diferentes del exceso de grasa corporal (masa ósea y

muscular e incluso el aumento al volumen plasmático inducido por el entrenamiento

físico). Un IMC elevado puede dar lugar a una interpretación incorrecta de sobrepeso en

las personas delgadas con un exceso de masa muscular, cuando en realidad la elevación

del IMC la ocasiona la constitución genética o el entrenamiento físico.

Otra de las limitaciones del índice de masa corporal es que asume que existe una

relación entre el IMC y el porcentaje de grasa corporal que es independiente de la edad,

el género, la etnia o la raza pero esto no resulta ser del todo cierto. Por ejemplo, para un

determinado IMC los asiáticos tienen un mayor contenido de grasa corporal comparado

con los Caucásicos y por lo tanto tienen un mayor riesgo de enfermedades relacionadas

con el exceso de grasa corporal. Un mayor porcentaje de grasa corporal para un

determinado IMC también se presenta entre las mujeres Hispano Americanas cuando se

comparan con mujeres Euroamericanas y Afroamericanas. (McArdle 2010).

Dadas las limitaciones del IMC para determinar el porcentaje de grasa corporal es

posible obtener dicho porcentaje con el uso de otras técnicas como la

Bioimpedanciometría.

Marco Teórico 9

2.3.2 Determinación del porcentaje graso

Análisis bio-eléctrico de impedancia.

Una pequeña corriente alterna que pasa entre dos electrodos va más rápidamente a

través de los tejidos corporales hidratados sin grasa y el agua extracelular, que en el

tejido graso u óseo debido al mayor contenido de electrolitos (menor resistencia eléctrica)

del componente sin grasa. En esencia, el agua corporal conduce el flujo de cargas

eléctricas, entonces cuando el flujo de corriente atraviesa el fluido, sensibles

instrumentos pueden detectar la impedancia del agua. La impedancia al flujo de corriente

eléctrica es calculada por la medida de la corriente y el voltaje basado en la ley de Ohm

(R= V/I, donde R= resistencia, V= volumen y I= corriente. Esta relación puede cuantificar

el volumen de agua dentro del cuerpo, el porcentaje de grasa corporal y la masa libre de

grasa. La literatura reconoce que esta técnica se ve afectada de manera directa por la

cantidad de agua que haya consumido el sujeto antes de la medición. (McArdle 2010).

Si bien las técnicas y parámetros proporcionan datos valiosos para conocer el estado del

individuo, se hace necesario conocer el funcionamiento energético del organismo.

2.4 Balance energético

Las funciones vitales del organismo requieren un determinado gasto energético, que

debe ser compensado por el valor calórico aportado por los alimentos y las bebidas de la

dieta. El balance energético atiende a las leyes de la termodinámica y se expresa según

la siguiente ecuación:

Balance energético= energía ingerida - gasto energético

En situaciones de equilibrio, el ajuste entre la energía ingerida en los alimentos y el

consumo calórico diario se alcanza a través de diferentes mecanismos homeostáticos

que controlan con gran precisión el apetito y el gasto energético, evitando grandes

fluctuaciones en la adiposidad y en el peso corporal. En la regulación del peso y la

composición corporal también intervienen procesos de control metabólico, de la

termogénesis y adipogénesis por medio de señales aferentes y eferentes. En este

sentido, la obesidad se define como un trastorno metabólico crónico caracterizado por la

existencia de un balance energético positivo prolongado a lo largo del tiempo, que

10



conduce a un depósito graso más elevado del que se considera como referencia. Así, la

obesidad es el resultado, básicamente, de un aumento del aporte de macronutrientes y/o

una disminución del gasto energético en relación con las demandas del organismo.

Ilustración 4 Balance Energético.

. (Tomado de López Fontana 2003)

2.5 Gasto energético

El organismo tiene unas necesidades energéticas destinadas a mantener las funciones

vitales, el crecimiento y el nivel apropiado de actividad física. La energía ingerida a

través de los alimentos no es aprovechada en su totalidad, ya que aproximadamente un

5% se pierde con las heces, la orina y el sudor; el resto es lo que se considera energía

metabolizable. Esta energía va a ser destinada y utilizada por el organismo para el

metabolismo basal, la actividad física y el efecto termogénico de los alimentos,

fundamentalmente. (López Fontana 2003; Vargas M, 2011).

2.5.1 Influencia del metabolismo basal sobre el gasto energético

El metabolismo basal (MB) constituye el 60-75% del gasto energético diario total. La tasa

metabólica basal (TMB) es la fracción del gasto energético consumida por un sujeto que

Marco Teórico 11

está acostado, en reposo físico y mental, tras 12 horas de ayuno y en condiciones de

neutralidad térmica. Se encuentra influido por factores como:

El tamaño y la composición corporal: las personas de talla más grande tienen

tasas metabólicas mayores que las de menor corpulencia. El principal factor

individual que determina el consumo de energía en reposo es la masa libre de

grasa o masa magra. La masa libre de grasa es el tejido metabólicamente activo

en el organismo, de manera que gran parte de las variaciones en el consumo de

energía en reposo son explicables por variaciones en la masa magra.

La edad: la pérdida de la masa magra a medida que avanza la edad se relaciona

con una disminución en la tasa metabólica en reposo, contribuyendo entre un 2 a

un 3% en la disminución por decenio después de la edad en que la persona se

convierte en adulto. Estas modificaciones en la composición del organismo con la

edad se atenúan con el ejercicio, el cual ayuda a mantener una mayor masa

corporal magra y por tanto, una tasa metabólica en reposo más alta.

El género: las diferencias entre hombres y mujeres en la tasa metabólica se

atribuyen principalmente a diferencias en el tamaño y la composición corporal.

Las mujeres que, generalmente tienen más grasa en proporción al músculo que

los varones, muestran tasas metabólicas menores, en un orden aproximado de un

5 a un 10%, que los varones de peso y talla similares.

El ciclo menstrual: la tasa metabólica de las mujeres adultas fluctúa con el ciclo

menstrual, estimándose un promedio de 359 kcal/día de diferencia en la tasa

metabólica basal entre su punto bajo, más o menos una semana antes de la

ovulación en el día catorce, y su punto alto, justo antes de que comience la

menstruación.

Durante el embarazo, la tasa metabólica en reposo parece disminuir en las

primeras etapas, en tanto que en las fases más adelantadas aumenta (del orden

del 10-15% por cada kg de incremento de peso) debido a los procesos de

crecimiento uterino, placentario, fetal y por el mayor trabajo cardíaco de la madre.

El balance neuroendocrino: el estado hormonal ejerce un efecto en la tasa

metabólica, en particular en trastornos endocrinos, como el hipertiroidismo y el

hipotiroidismo, en los que aumentan o disminuyen, respectivamente, las

12



demandas de energía. La estimulación del sistema nervioso simpático, como la

que se presenta durante la excitación emocional o el estrés, incrementa la

actividad celular al liberar adrenalina, la que actúa directamente favoreciendo la

glucogenólisis. Otras hormonas como el cortisol, la hormona del crecimiento y la

insulina, también influyen en la tasa metabólica.

Situaciones febriles: la fiebre aumenta la tasa metabólica en casi un 7% por cada

grado de elevación en la temperatura corporal por encima de 35,5 °C, y en un

13% por cada grado superior a los 37°C.

Ejercicio físico: los atletas con más desarrollo muscular muestran un aumento de

cerca de 5% en el metabolismo basal respecto a lo observado en individuos no

atléticos, en virtud de su mayor masa libre de grasa. El ejercicio habitual no

ocasiona una estimulación prolongada importante de la tasa metabólica por

unidad de tejido activo, pero sí origina una tasa metabólica del 8 al 14% más alta

en los varones con actividad de moderada a alta, debido a la mayor masa magra

corporal. (López 2003)

2.5.2 Influencia del efecto termogénico de la dieta sobre el gasto energético

El efecto termogénico de los alimentos (ETD) constituye la fracción más pequeña del

gasto energético total; en una dieta mixta no supera el 10% del gasto energético total y

varía con la composición y el tamaño de la comida.

El ETD consta de dos componentes: el obligatorio y el facultativo o adaptativo. El

componente obligatorio representa el 60-70% de la respuesta térmica total y se debe al

costo energético necesario para la digestión, absorción, distribución y almacenamiento

de los nutrientes ingeridos. El sistema nervioso parasimpático controla este componente

en todas aquellas fases en las que el organismo asimila los nutrientes. El componente

facultativo o adaptativo viene modulado por el sistema nervioso simpático y supone el 30-

40% del ETD. (López 2003).

Marco Teórico 13

2.5.3 Influencia de la actividad física sobre el gasto energético

La energía consumida durante la actividad física es el componente más variable del

consumo total de energía. Este componente del gasto energético fluctúa desde un

mínimo del 10% en la persona confinada en una cama hasta más del 50% del consumo

total de energía en deportistas. La energía consumida en las actividades físicas incluye la

que se gasta con el ejercicio voluntario, así como la que se consume involuntariamente

en actividades y en el control postural. (López 2003).

2.6 Técnicas de medición del gasto energético en

humanos

Existen diferentes técnicas para medir el gasto energético humano, en la siguiente

investigación se utilizó la calorimetría indirecta como técnica para medir el gasto

energético en los pacientes con sobrepeso.

2.6.1 Calorimetría directa

Permite cuantificar la energía generada por el cuerpo durante el reposo y el esfuerzo.

Para su medición se requiere una cámara hermética con paredes aisladas térmicamente

y provista de un sistema de agua circulante que absorbe el calor producido dentro de

ella. Este método proporciona una medición de la energía gastada en forma de calor. Las

técnicas de calorimetría directa, aunque son altamente precisas y de gran importancia

teórica, no son prácticas para estudiar el gasto energético humano durante varias

actividades deportivas, recreativas y profesionales. (McArdle 2010, p179)

2.6.2 Calorimetría Indirecta

Utiliza un espirómetro para medir el índice metabólico determinando el consumo de

oxígeno y la producción de dióxido de carbono en un período establecido. Dado que el

oxígeno se utiliza durante las reacciones que producen energía y dióxido de carbono, el

aire espirado contiene menos oxígeno y más dióxido de carbono que el aire inspirado. De

esta forma, el análisis de la diferencia de composición entre el aire inspirado que ingresa

a los pulmones y el espirado, refleja la liberación constante de la energía del cuerpo. Los

estudios en calorimetría están basados en la ―transformación calórica para el oxígeno‖.

14



Todas las reacciones que liberan energía en el organismo, en última instancia, dependen

de la utilización del oxígeno. La medición del consumo de oxígeno de una persona

durante el ejercicio en estado estable (tasa metabólica constante) permite a los

investigadores obtener un cálculo indirecto, aunque exacto, del gasto energético. La

calorimetría indirecta proporciona un método relativamente sencillo y menos costoso en

comparación con la calorimetría directa. La espirometría de circuito cerrado y la de

circuito abierto son dos métodos habituales de calorimetría indirecta. (McArdle 2010,

p180).

Transformación calórica para el oxígeno

Los estudios con la bomba calorimétrica demuestran que se liberan aproximadamente

4.82 kcal cuando se quema una mezcla de hidratos de carbono, lípidos y proteínas en un

litro de oxígeno. Aún con grandes variaciones de la mezcla metabólica, este valor

calórico para el oxígeno sólo varía ligeramente (entre más o menos 2 y 4%).

Un equivalente energía-oxígeno de 5.0 kcal por litro es un valor adecuado para

transponer cualquier actividad física aeróbica en un marco de referencia de calorías

(energía). La calorimetría indirecta mediante las medidas de consumo de oxígeno

proporciona la base para cuantificar el costo calórico de la mayoría de las actividades

físicas. (McArdle, 2010, p180)

Existen dos técnicas de calorimetría indirecta, la espirometría de circuito abierto y la

espirometría de circuito cerrado. Debido a que se va a medir el gasto energético durante

la realización de ejercicio físico, se va a utilizar la técnica de ―espirometría de circuito

abierto‖.

Marco Teórico 15

Espirometría de circuito abierto

La técnica más utilizada para medir el consumo de oxígeno durante el ejercicio es la

espirometría de circuito abierto. Una persona inhala aire ambiental con una composición

de 20.93% de oxígeno. 0.03% de dióxido de carbono y 70.04 de nitrógeno. La fracción de

nitrógeno incluye también una pequeña cantidad de gases inertes. Las variaciones de los

porcentajes de los gases de oxígeno y dióxido de carbono entre el aire espirado y el aire

ambiental inspirado refleja el metabolismo energético. De esta forma, el análisis de dos

factores, el volumen de aire respirado durante un período de tiempo determinado y la

composición del aire exhalado, miden el consumo de oxígeno y de aquí se deduce el

gasto energético. (McArdle 2010, p181)

Esta técnica se aplicará utilizando un sistema computarizado, con una inter-fase de

menos de tres instrumentos, un sistema continúo de muestreo para el aire que espira el

sujeto , un medidor de flujo con un dispositivo para grabar el volumen de aire respirado y

un analizador de oxígeno y dióxido de carbono para medir la composición de la mezcla

de los gases espirados. El computador puede hacer los cálculos metabólicos basándose

en las señales que recibe de los instrumentos, luego grafica en la pantalla los datos que

tomó a lo largo de un período de medición.

A continuación en la imagen se puede apreciar un sistema computarizado para medir el

gasto energético similar al utilizado en la investigación.

Ilustración 5 Gráficas Calorimetría Indirecta

(Tomado de McArdle 2010)

16



El sistema computarizado ofrece ventajas como facilidad en la operacionalización y

velocidad en el análisis de los datos, pero tiene algunas desventajas, como el alto costo

de los equipos y en ocasiones se pueden presentar retrasos en el sistema, sin importar lo

sofisticado y automatizado que sea.

En el sistema, la salida de los datos refleja la precisión de los aparatos de medición. Por

lo tanto, la precisión y la validación de los instrumentos de medida requieren una

cuidadosa y frecuente calibración que emplee estándares establecidos de referencia.

Para el análisis el sistema utilizado tiene en cuenta algunas variables metabolicas a partir

del sustrato energético utilizado, de esta manera se procede a hacer el cálculo de lo que

se determina como Cociente Respiratorio.

2.7 Cociente respiratorio (RQ)

La oxidación completa de los átomos de carbono e hidrógeno de una molécula a los

productos finales, dióxido de carbono y agua, necesita diferentes cantidades de oxígeno

debido a las diferencias químicas inherentes de la composición de los hidratos de

carbono, los lípidos y las proteínas. Por consiguiente, el sustrato que se metaboliza

determina la cantidad de dióxido de carbono que se produce con relación al oxígeno. El

cociente respiratorio (RQ) es el cociente del intercambio metabólico de gases:

RQ= CO2producido O2 consumido.

El RQ ayuda a aproximar la mezcla de nutrientes que se catalizan para obtener energía

durante el reposo y el ejercicio aeróbico.

Dado que cada sustrato tiene una composición distinta, es necesario revisar los valores

de RQ para cada uno de ellos.

Marco Teórico 17

2.7.1 RQ para los hidratos de carbono

La oxidación completa de una molécula de glucosa necesita seis moléculas de oxígeno y

produce seis moléculas de dióxido de carbono y agua de la forma siguiente:

C6 H12 O6 + 6 O2 6CO2 + 6 H2O

El intercambio de gases durante la oxidación de la glucosa determina un número igual de

moléculas de CO2 producidas y moléculas de O2 consumidas: por lo tanto, el RQ para los

hidratos de carbono es igual a 1.00:

RQ= 6CO2 ÷ 6O2 = 1.00

2.7.2 RQ para los lípidos

La composición química de los lípidos, es diferente a los hidratos de carbono, debido a

que los lípidos contienen considerablemente menos átomos de oxígeno con relación a

los átomos de carbono e hidrógeno. Por consiguiente, el catabolismo de los lípidos

necesita para la obtención de energía más oxigeno con relación a la producción de

dióxido de carbono. El ácido palmítico un ácido graso típico, se oxida a dióxido de

carbono y agua, produciendo 16 moléculas de dióxido de carbono por cada 23 moléculas

de oxígeno que se consumen.

C16 H32 O2 + 23 O2 16CO2 + 16H2O

RQ = 16CO2 ÷ 23 O2 = 0.696

Generalmente, el RQ de los lípidos es de 0.70 variando entre 0.69 y 0.73, dependiendo

de la longitud de la cadena de ácidos graso que se oxida.

2.7.3 RQ para las proteínas

En el organismo las proteínas no se oxidan sencillamente a dióxido de carbono y agua

durante el metabolismo energético, sino que el hígado primero desamina (elimina el

nitrógeno) la molécula de aminoácido y luego el organismo elimina los fragmentos de

nitrógeno y azufre por la orina, el sudor y las heces. El fragmento ceto-ácido que queda

se oxida a dióxido de carbono y agua, para proporcionar energía para el trabajo

biológico. Los ceto-ácidos de cadena corta necesitan más oxígeno con relación al dióxido

18



de carbono que producen para conseguir la combustión completa. Por ejemplo, la

proteína albúmina se oxida de la siguiente forma:

C72 H112 N2O22 S + 77O 2 63CO2 + 38 H2O + SO3 + 9CO(NH2)2

RQ = 16CO2 ÷ 77O2 = 0.818

El valor general del RQ de las proteínas es 0.82

Teniendo en cuenta que la alimentación del ser humano reúne los tres sustratos, se hace

necesario conocer cuáles son los valores que se les asignan.

2.7.4 RQ de una alimentación mixta

Durante las actividades que van desde el reposo completo en cama a un ejercicio

aeróbico suave (caminar o corretear lentamente), el RQ rara vez refleja la oxidación de

hidratos de carbono puros o grasa puras, sino que se metaboliza una mezcla de

nutrientes con un RQ intermedio entre 0.70 y 1.00. Para la mayoría de los fines, se

supone un RQ de 0.82 para el metabolismo de una mezcla de un 40% de hidratos de

carbono y un 60% de grasas, aplicando el equivalente calórico de 4.825 kcal por litro de

oxígeno para la trasformación energética. (McArdle2010, p186, 187, 188,199).

En el anexo (B) se encuentra la tabla de Equivalentes térmicos del oxígeno para el

cociente respiratorio no proteico, incluyendo el porcentaje de kilocalorías y gramos

procedentes de los hidratos de carbono y las grasas.

Para cada variable analizada existe una unidad de medida específica junto a un método

para determinarla.

2.8 Unidad de Medida: Caloría (cal)

Es la cantidad de energía calórica necesaria para incrementar la temperatura de 1 ml o g

de agua pura de 14.5º a 15.5º. Término calorique empleado por Lavoisier. Los trabajos

de Joule permitieron obtener la equivalencia con el trabajo por lo que también una 1 cal =

Marco Teórico 19

4.184 julios. Dado que frecuentemente se emplea más de 1 gramo de agua o la de

energía calórica producto de las combustiones es alta, se emplea el múltiplo decimal

kilocaloría (kcal) = 1000 calorías. Como 1 kcal = 4.184 kj, igualmente 1 kj = 0.239 kcal.

Antiguamente se empleaban los términos caloría pequeña para 1 cal y caloría grande

para 1 kcal. (Cruz L.E, 1997).

2.9 Cálculo del gasto energético (kcal) utilizando el

método de Weir

En 1949, J.B. Weir, un médico y fisiólogo escocés de la Universidad de Glasgow,

presentó un método sencillo para calcular el gasto energético a partir de las medidas de

ventilación pulmonar y del porcentaje de oxígeno espirado, con una exactitud ±1% del

método tradicional del cociente respiratorio (RQ).

Ecuación básica

Weir demostró que la fórmula siguiente calculaba el gasto calórico (kcal•min-1) si la

energía liberada por la degradación proteica era de un 12.5% del gasto calórico total (un

porcentaje razonable para la mayoría de las personas):

kcal•min-1 = VE(STPD) x (1.044-[0.0499 x %O2E])

Donde VE(STPD) es la ventilación espirada por minuto corregida a las condiciones estándar

(STPD) y %O2E es el porcentaje de oxígeno del aire espirado. El valor en paréntesis

(1.044-[0.0499 x %O2E]) es el factor de Weir. La tabla 5 proporciona los factores de Weir

para distintos valores de %O2E.

Para utilizar la tabla, hállese el %O2E y el factor de Weir correspondiente. Calcúlese el

gasto calórico en kcal•min-1 multiplicando el factor de Weir por VE(STPD).

Weir también obtuvo la ecuación siguiente para calcular kcal•min-1 a partir del RQ y del

VO2 en L•min-1: kcal•min-1 = [(1.1 x RQ) + 3.9] x VO2

20



Tabla 2 Factores de Weir, para el cálculo del gasto energético.

%O2E Factor

de Weir

%O2E Factor

de Weir

%O2E Factor

de Weir

%O2E Factor

de Weir

%O2E Factor

de Weir

14.50 .3205 15.50 .2705 16.50 .2206 17.50 .1707 18.50 .1208

14.60 .3155 15.60 .2556 16.60 .2157 17.60 .1658 18.60 .1168

14.70 .3105 15.70 .2606 16.70 .2107 17.70 .1608 18.70 .1109

14.80 .3055 15.80 .2556 16.80 .2057 17.80 .1558 18.80 .1068

14.90 .3005 15.90 .2506 16.90 .2007 17.90 .1508 18.90 .1009

15.00 .2955 16.00 .2456 17.00 .1957 18.00 .1468 19.00 .0969

15.10 .2905 16.10 .2406 17.10 .1907 18.10 .1308 19.10 .0909

15.20 .2855 16.20 .2366 17.20 .1857 18.20 .1368 19.20 .0868

15.30 .2805 16.30 .2306 17.30 .1807 18.30 .1308 19.30 .0809

15.40 .2755 16.40 .2256 17.40 .1757 18.40 .1268 19.40 .0769

De Weir, J.B.:Nuevos métodos para el cálculo del ritmo metabólico con referencia al metabolismo de las proteínas.J. Physiol., 109:1, 1949. (McArdle, 2010).

2.10 La cafeína

La cafeína hace parte de un grupo de purinas liposolubles su nombre químico es: 1.3.7-

Trymethylxatina, debe su nombre ―cafeína‖ a la unión palabra Alemana kaffee y a la

palabra Francesa café, las dos significan café en su traducción al inglés coffee.

(Heckman 2010; Arab 2008)

2.10.1 Formas de presentación

En la actualidad existe una amplia gama de productos que contienen cafeína, incluyendo,

el café, el té, las bebidas gaseosas y otros productos que contienen cocoa, chocolate y

una amplia variedad de medicamentos y suplementos dietarios.

Marco Teórico 21

2.10.2 Consumo actual de cafeína

Hoy aproximadamente el 80% de la población mundial consume productos con cafeína

todos los días y el 90% de los adultos en Norte América consume cafeína como parte de

su dieta diaria. (Heckman 2010; Ogawa and Ueki 2007).

Las bebidas con cafeína son consumidas por diferentes segmentos de la sociedad

incluyendo niños, adolescentes y adultos de ambos géneros. Sin embargo en estos

segmentos poblacionales, el consumo diario de cafeína varía así como los tipos de

productos que contienen cafeína que se consumen. En Estados Unidos, los adultos

consumen en promedio 4 mg/kg de peso corporal por día, lo que equivale a 280 mg por

día para una persona de 70kg siendo el café la principal fuente del consumo de cafeína

en adultos, mientras que las bebidas gaseosas han venido aumentando su contenido de

cafeína y son la principal fuente de consumo de cafeína entre niños y adolescentes.

(Barone and Roberts 1996; Frary y otros 2005; Heckman y col. 2010).

2.10.3 Fuentes naturales de la cafeína

La cafeína es un alcaloide que se encuentra en su forma natural en diferentes

cantidades en las nueces, hojas y frutas de más de 60 especies de plantas. Las fuentes

más comunes de la cafeína son las nueces de Kola (cola acuminate), nuez de cacao

(teobroma cacao), yerba mate (ilexparaguariensis), y bayas de guaraná (paullinia

cupana); sin embargo las nueces de café tostado (café arábigo y café robusta) y las

hojas de té (camelia siniensis) son las fuentes dietarias de cafeína que más se consumen

en el mundo. (Heckman 2010; Barome 1996).

2.10.4 Metabolismo de la cafeína

Una vez ingerida, la cafeína es rápidamente absorbida en el tracto gastro-intestinal hacia

el torrente sanguíneo y empieza a ser metabolizada en el hígado, aproximadamente el

90% de la cafeína contenida en una taza de café es absorbida en el estómago en 20

minutos y el pico de concentración plasmática se ha encontrado aproximadamente entre

22



1 a 1.5 h (Nawrot 2003). También se encontró que la cafeína es ampliamente

metabolizada en el hígado aproximadamente un 99% para formar tres metabolitos

mayores, 3,7- dimetilxantina, 1,7- dimetilxantina, y 1,3- dimetilxantina, mostrando que 70

a 100 mg de cafeína presentan una fármaco-kinética lineal (Bonati 1982).

Para altas dosis de 250 a 500 mg de cafeína, la eliminación es significativamente

reducida y su eliminación o vida media se prolonga, indicando una no- linealidad (Kaplan,

1997).

Estos metabolitos son partidos en el hígado por una adicional desmetilación y oxidados

a uratos con alrededor del 3% de esos metabolitos empieza la cafeína a ser recolectada

en la orina (Mandel 2002).

Una vez absorbida, la cafeína ejerce una variedad de acciones fisiológicas sobre

diversos órganos del cuerpo. (Heckman M, 2010). Estas acciones se ejercen bajo

mecanismos determinados.

La eliminación es relativamente rápida, toma alrededor de 3 a 6 horas y el pico sérico

cafeína empieza a descender a partir de una hora y media. (McArdle, 2010).

2.10.5 Modo de acción de la cafeína

Se han identificado varios mecanismos de acción para la cafeína, pero el único de ellos

que es importante dentro del rango de concentraciones fisiológicas es la inhibición de los

receptores de adenosina. La cafeína es muy similar en estructura a la adenosina y

puede unirse a los receptores de membrana celular para la adenosina y de esta forma

bloquear su acción. Los receptores de adenosina se encuentran en la mayoría de tejidos

incluyendo el cerebro, el corazón, el músculo liso, los adipocitos y el músculo

esquelético. (Aunque la naturaleza de estos receptores en el músculo esquelético es

pobremente entendida). La variedad en los receptores de adenosina facilita que la

cafeína actué simultáneamente en una gran variedad de tejidos, lo que resulta en un

amplio rango de respuestas.

Marco Teórico 23

Esta interacción de respuestas dificulta la habilidad para establecer cuales tejidos se ven

afectados, cuales respuestas ocurren primero y cuales son críticas para la naturaleza

ergogénica de la cafeína.

La cafeína podría tener acciones intracelulares, pero no es claro si estas se deben a

efectos directos sobre enzimas o son debidas a eventos post-receptor. Adicionalmente

se sabe que la cafeína estimula la secreción de epinefrina. Estas respuestas pueden

producir un número de cambios metabólicos secundarios que pueden promover una

acción ergogénica. También se crea una situación en la que es difícil atribuir una única

respuesta a una acción de la cafeína en un tejido específico. Por ejemplo, una aparente

respuesta lineal, como un aumento en los niveles de adrenalina, puede deberse a la

estimulación de varias áreas del cerebro, estimulación directa de la médula suprarrenal, o

una reacción a los cambios cardiovasculares inducidos por la cafeína. (Graham 2001).

Los efectos de la cafeína pueden ser significativos según las dosis empleadas.

2.10.6 Dosis de cafeína que estimulan cambios en el gasto energético

Se examinaron dosis de 3 a 9 mg/kg y los autores revelaron que con tres mg/kg, fueron

suficientes para incrementar la resistencia en un ejercicio prolongado, sin embargo aún

no existe un consenso general de la dosis mínima y la dosis máxima que induce

cambios metabólicos.

Kovacs, encontró que cuando se ingiere una dosis baja de cafeína (= 2.1 mg/kg) en una

bebida energizante se producen cambios metabólicos y efectos ergogénicos, pero con

dosis de 3.2 a 4.5 mg/kg se encontraron mayores efectos. (Kovacs 1998; Pasman WJ

1995).

2.10.7 Seguridad y efectos adversos de la cafeína

La evidencia actual señala que el consumo moderado de cafeína no tiene efectos

adversos sobre la salud de quien la consume y es extremadamente raro escuchar de

muerte por sobredosis de cafeína. En general una sobredosis que amenaza la vida

involucra la ingesta de cafeína que contienen los medicamentos, no la cafeína que

contienen los alimentos o las bebidas.

24



La cantidad exacta de cafeína necesaria para producir efectos adversos varía de persona

a persona dependiendo de su peso y de la sensibilidad que tenga a la cafeína. Estos

efectos son más comunes en personas que no consumen cafeína diariamente o que

evitan su consumo.

La cafeína estimula el sistema nervioso central y en cantidades superiores a 1.5g por día

puede producir síntomas típicos de cafeinismo: inquietud, dolor de cabeza, insomnio,

irritabilidad nerviosa, espasmos musculares, temblor, agitación psicomotora y un elevado

ritmo cardiaco y presión arterial. Puede ser el gatillo de prematuras contracciones

ventriculares izquierdas. También puede influir en el control de la temperatura corporal, la

cafeína actúa como un diurético, aunque con un consumo moderado de cafeína (<456

mg) no se producen estos efectos.

El nivel de consumo tóxico de cafeína no está del todo establecido, pero se calcula que

para adultos es aproximadamente de 10 g/día (150 mg.kg masa corporal-1) esto es

comparable a consumir aproximadamente 100 tazas de café, esta es una dosis letal para

una persona que pesa 70kg. La ingesta de pequeñas cantidades de cafeína usualmente

causa efectos deseables, pero su consumo en exceso puede causar problemas de salud.

(Graham 2001; Heckman 2010).

2.10.8 Tolerancia y dependencia a la cafeína

No hay duda de que las personas pueden desarrollar tolerancia o dependencia al

consumo de cafeína.

El cuerpo humano desarrolla tolerancia a la cafeína rápidamente, usualmente entre 3 a 5

días después de un uso regular, y cuando esto pasa, se debilitan notablemente los

efectos diuréticos de la cafeína. (Higgins JP2010).

La tolerancia está asociada con una alta regulación de los receptores de adenosina A1 o

A2, como también a adaptaciones en los eventos post receptor. Sin embargo mucha de

esta información es derivada de modelos animales y de evaluaciones in vitro de células

aisladas. Pero las respuestas del organismo humano, no están claras es muy poco lo que

se conoce sobre el mecanismo que las envuelve.

Marco Teórico 25

Los síntomas de retiro se presentan en quienes consumen altas dosis de cafeína

persistiendo el deseo de consumo. El retiro de la cafeína está asociado con dolor de

cabeza, cambios de humor (irritabilidad, ansiedad, depresión etc) sueño y fatiga, empieza

entre las 12 y las 24 horas de la última dosis y alcanza su pico entre las 24 y las 48

horas, los síntomas permanecen alrededor de 7 días, sin embargo no todas las personas

desarrollan dependencia y a menudo la dependencia es leve. No se puede comparar con

la dependencia que generan otras drogas psicoactivas, sin embargo en algunos sujetos

la cafeína puede inducir desordenes de ansiedad. (Graham y col, 2001).

2.11 Bebidas Energizantes

2.11.1 Qué son las bebidas energizantes

Bebidas ―Energizantes‖ hacen referencia a bebidas que contienen, calorías y cafeína en

combinación con otros ingredientes que presuntamente mejoran la disponibilidad de

energía como la taurina, extractos herbales, y vitaminas B. (Heckman 2010).

No todas las bebidas energizantes tienen la misma composición, ésta se encuentra

determinada según la empresa fabricante.

2.11.2 Ingredientes de la bebida energizante utilizada en la presente investigación

Tabla 3 Ingredientes de la bebida energizante, que se utilizó en la misma cantidad administrada a los pacientes voluntarios de la presente investigación, corresponde a dos latas ó 16-oz ó 500 ml.

RED BULL®

Calorías 220

Carbohidratos 54g sacarosa, glucosa

Sodio Solo en lista como citrato de sodio

Cafeína 160mg

Taurina 2000 mg = 2 gramo.

26



Glucuronolactona ( 0'24% ) - 0'6 gramos en 8 onzas.

Niacina (B3) 200% RDA Niacinamida (40 mg) b

Inositol (B8) No está en lista

PiridoxinaHidrochloride (B6) 500% RDA (10mg)b

Cianocobalamina (B12) 160% RDA en lista como vitamina B12 (10µg)b

Riboflavina (B2) 0'005 miligramos

Ácido pantoténico (B5) 100% RDA Pantotenato de calcio(10 mg)b

Sabores naturales Si

Sabores artificiales Si

Colorantes ―colores‖

Tomada y adaptada de Energy Beverages Contet and Safety (Higgins, 2010).

2.11.3 Consumo actual de bebidas energizantes

Desde la llegada de Red Bull en 1997 a Estados Unidos, el mercado de bebidas

energizantes ha ido creciendo exponencialmente. Cientos de marcas están en el

mercado con diferente contenido de cafeína, desde un modesto 50 mg a un alarmante

505 mg, por cada botella. En Estados Unidos, Red Bull® disfrutó del 65% de un total de

$650 millones producto de la venta de bebidas energizantes en el año 2005 y las ventas

están creciendo alrededor de 35% por año. Estados Unidos es el mayor consumidor de

estas bebidas por volumen, aproximadamente 290 millones de galones en el 2007 ó 3,8

gal, por persona por año. (Higgins J 2010).

Los atletas eran quienes principalmente consumían bebidas energizantes, sin embargo

como el mercado creció y se expandió dentro de varios nichos, cambió el tipo de

población objetivo. Hoy, la mayoría de los consumidores de bebidas energizantes son

Marco Teórico 27

adolescentes y adultos jóvenes de 18 a 34 años, debido al estilo de vida que llevan y la

alta de la publicidad que utilizan para vender estas bebidas. (Heckman M.A 2010).

Lo que la mayoría de la población desconoce es que estas sustancias tienen algunos

efectos tanto a corto como a largo plazo sobre sus funciones vitales.

2.11.4 Efectos a corto plazo del consumo de bebidas energizantes (BE)

En un estudio, 15 personas en edades entre 18 y 40 años consumieron dos latas (500

ml ) de una bebida energizante disponible que contiene 1000 mg de taurina y 100 mg de

cafeína y también vitaminas B5, B6, B12, Glucuronolactona y niacinamida diariamente por

una semana. Los efectos de las bebidas energizantes sobre su presión arterial, pulso y

electrocardiograma (ECG) fueron medidos.

Los efectos claves fueron los siguientes:

Dentro de las cuatro horas siguientes al consumo de BE, la presión sistólica máxima

se incrementó en ocho 8% en el primer día y 10% en el séptimo día

Dentro de las dos horas siguientes al consumo de BE, la presión diastólica máxima

incrementó en un 7%.

El ritmo cardiaco incrementó en un 8% en el primer día y un 11% en el día siete.

A lo largo del estudio el ritmo cardiaco se incrementó entre cinco y siete latidos/min, y

la presión sistólica se incrementó en 10 mmHg después del consumo de BE.

No hubo importancia clínica de los cambios, electro-cardiográficos ECG, que se

observaron.

Los investigadores concluyeron que, aunque no hubo importancia clínica en los cambios

ECG ocurridos, allí hubo un significativo incremento en el ritmo cardiaco y la presión

sanguínea y así los pacientes con hipertensión no deberían consumir este tipo de

bebidas. (Steinke L 2009; HigginsJP2010).

En un estudio doble ciego cruzado, 13 personas entrenadas en resistencia, realizaron

ejercicio hasta el agotamiento en tres sesiones bajo condiciones diferentes. Con la

ingesta previa de la fórmula original de Red Bull®, con una bebida similar que contenía

cafeína pero no contenía taurina y una bebida placebo que no contenía ni cafeína y ni

28



taurina. Realizaron ecocardiografía antes de la ingesta de las bebidas, antes del ejercicio,

40 minutos después de la ingesta, y en el período de recuperación después del ejercicio.

Encontraron que el volumen sistólico estuvo significativamente influenciado únicamente

en el grupo que consumió Red Bull®, principalmente por la reducción del volumen

sistólico final, así este estudio demostró que la fórmula original de Red Bull aumenta la

contractilidad cardiaca.(Baun 2001; Higgins JP2010).

En un estudio doble ciego realizado por (Rangstale 2010) con 68 estudiantes

universitarios mostró que el Red Bull® redujo los cambios en la presión arterial durante

una experiencia estresante (test de frío compresor) y un incremento del umbral del dolor

en los participantes. (Higgins JP2010).

2.11.5 Efectos a largo plazo

Desafortunadamente no hay estudios a largo plazo de los efectos de la cafeína, taurina y

la Glucuronolactona en el cuerpo. Las bebidas energizantes podrían exacerbar los

factores de riesgo para la enfermedad cardiovascular porque estos estudios sugieren que

las bebidas energizantes pueden servir como puerta para la adición a otras drogas.

Noruega, Dinamarca y Francia han prohibido la venta de Red Bull® en parte en

respuesta a un estudio en ratas a las que se les administró taurina y mostraron un

comportamiento extraño, incluyendo ansiedad y automutilación.

Sin embargo hay una controversia si la cafeína puede causar hipertensión o enfermedad

arterial coronaria, pero la pregunta actual es si las bebidas energizantes son seguras

para pacientes que han sufrido de falla cardiaca o arritmias. Sin embargo, no está clara la

asociación entre el consumo de café y el riesgo de hipertensión, infarto de miocardio u

otras enfermedades cardiovasculares. (Higgins JP2010).

Marco Teórico 29

2.12 Antecedentes del efecto de la cafeína sobre el gasto

metabólico y sobre la pérdida de peso

2.12.1 Cafeína y metabolismo o cafeína y pérdida de peso

La cafeína y su influencia sobre el gasto energético ha sido un tema de amplio interés por

parte de la comunidad científica sin embargo aún hay muchas controversias del efecto de

la cafeína sobre el gasto energético.

La cafeína y su efecto sobre el metabolismo de sustratos en ejercicio.

La cafeína moviliza la grasa almacenada y estimula el trabajo muscular para utilizar la

grasa como combustible, lo cual retrasa la depleción de glucógeno muscular y permite la

realización de ejercicio de resistencia. (Blanchart 1983). El período crítico en el ahorro de

glucógeno ocurre dentro de los primeros 15 minutos de ejercicio, cuando la cafeína ha

mostrado un descenso en la utilización de glucógeno cercano al 50 %. Así el glucógeno

se guarda al inicio y está disponible para las últimas etapas del ejercicio. Aunque el

mecanismo exacto aún no está claro, la cafeína causó ahorro de glucógeno en todos los

estudios humanos en los cuales se midieron, los niveles glucógeno muscular. (Laurent

2000) (Higgins JP2010).

Graham en su artículo de revisión del 2001 sugiere la siguiente hipótesis de la influencia

de la cafeína sobre el metabolismo de los lípidos: la cafeína es antagonista de los A1

receptores de los adipocitos y estos mejoran la lipólisis (esto podría ser complementado

con un incremento de la actividad simpática resultando en la estimulación de los

receptores beta adrenérgicos); la elevación de los niveles de AGL resulta en un

incremento hepático del consumo de AGL, algunos de los cuales son oxidados o

esterificados a triglicéridos; el exceso de AGL forma cuerpos cetónicos, los cuales son

liberados y limpiados por muchos tejidos incluyendo el músculo esquelético.

Influencia de la cafeína sobre el metabolismo y sobre el gasto energético

Se han realizado diferentes investigaciones que concluyen que la cafeína sola tiene

efectos sobre el metabolismo en reposo, se le atribuye que induce a la lipólisis oxidativa

30



una hora después de su consumo cuando alcanza sus más altos niveles en sangre

(Acheson 1980, Dulloo 1989, Graham 1998).

Achenson en 1980, evalúo el efecto de la cafeína y del café y su influencia en el ritmo

metabólico y la utilización de sustratos en individuos con peso normal e individuos

obesos, midió el gasto energético utilizando la técnica de calorimetría indirecta y evalúo a

cada grupo de manera independiente. A los individuos con normo-peso les administró

una dosis de 8mg/kg de cafeína y evaluó el comportamiento de su metabolismo durante

tres horas, encontró que el GER (gasto energético en reposo) aumentó significativamente

durante la última hora de evaluación, los niveles de AGL disueltos en sangre aumentaron

y hubo un incremento en la oxidación de la grasa durante la última hora del test. Los

individuos con obesidad recibieron una dosis de 4mg/kg de cafeína y en ellos encontró,

un significativo incremento en el GER (gasto energético en reposo) pero los niveles de

AGL disueltos en sangre no aumentaron en los individuos obesos. Como conclusión el

café y la cafeína estimulan el gasto energético en personas con normopeso e individuos

obesos, sin embargo induce una mayor oxidación de las grasas en individuos con normo-

peso.

Dulloo 1989 evaluó con calorimetría directa los efectos del consumo de cafeína sobre la

termogénesis y el gasto energético diario en personas delgadas saludables y voluntarios

con sobre peso y encontró que con la administración de una dosis de 100mg de cafeína

cada dos horas durante un período de evaluación total de 12 horas, logró aumentar el

gasto metabólico en ambos grupos. Sin embargo encontró mayores aumentos en el

gasto energético de los sujetos delgados y saludables 150 kcal, frente a 79 kcal de los

individuos que tienen sobrepeso, lo cual dejó ver el potencial termogénico de la cafeína.

Sin embargo los resultados no son concluyentes por ejemplo Kovacs 1998 realizó un

estudio en donde comparaba los efectos de diferentes dosis de cafeína sobre el

metabolismo y el rendimiento, encontraron que cuando se ingiere una dosis baja de

cafeína (= 2.1 mg/kg) disuelta en una bebida electrolítica se producen cambios

metabólicos y efectos ergogénicos, pero con dosis de 3.2 a 4.5 mg/kg se encontraron

mayores efectos, sin embargo en los 15 sujetos que evaluó la cafeína no mejoró la

Marco Teórico 31

disponibilidad de ácidos grasos en sangre por lo tanto Kovacs, descarta que la mejora

en el rendimiento se halla debido a una mejora de en la oxidación de los ácidos grasos.

Los anteriores son apenas unos pocos ejemplos de los resultados divergentes que se

encuentran en la literatura científica.

Ahora se analizará el efecto de las bebidas energizantes sobre el gasto energético, sin

embargo es necesario tener en cuenta que los preparados de las bebidas energizantes

buscan potencializar aún más los efectos estimulantes de la cafeína y para ello mezclan

la cafeína con otras sustancias estimulantes.

Las empresas que producen este tipo de productos, no revelan todos los componentes

ni las proporciones que de ellos hay en su fórmula, lo que hace más difícil su estudio.

2.13 Influencia de las bebidas energizantes sobre el

gasto energético

En un estudio que realizó (Dalbo,2008), analizó la respuesta del gasto energético en

reposo al consumo previo de una bebida energizante (Celsus), midió el gasto energético

en reposo (GER), el cociente de intercambio respiratorio (RER) y la disponibilidad sérica

de AGL y glicerol y lo comparó con las mismas mediciones en un grupo placebo.

Encontró que con el consumo previo de la bebida energizante hubo un significativo

incremento del gasto energético en reposo (GER) y un aumento de la concentración de

AGL pero no hubo diferencias significativas en el cociente respiratorio (RQ), entre el

grupo que consumió el placebo y el grupo que consumió la bebida energizante. Basado

en esto, él investigador concluye que posiblemente el consumo de esta bebida puede

promover la pérdida de peso y mejorar la composición corporal pero quedan dudas sobre

la seguridad que ofrece su consumo y sus efectos a largo plazo.

En el 2006 Rudell realizó un estudio donde analizó el efecto de una bebida energizante

que contenía (té verde, catequinas, cafeína y calcio) sobre el metabolismo energético de

31 personas de ambos sexos durante 24 horas de medición utilizando calorimetría

directa, los investigadores encontraron que la oxidación de grasas fue más alta en los

hombres que en las mujeres, el gasto energético aumentó en general sin tener en cuenta

diferencia de género, en promedio en unas 106 kcal/24h. En el análisis final del

32



investigador concluye que ésta bebida energizante aumenta el gasto energético en un

4,6%, durante 24 horas.

Hoffman, en el 2006 midieron los efectos de consumir una bebida energizante JavaFitTM

que reporta los siguientes ingredientes por porción (450 mg de cafeína, 1200 mg de

garcininacambogdia, 360mg extracto de citrus aurantium, and 225 mg de polinicotinato

de cromo) sobre el metabolismo en reposo, el consumo de oxígeno, la presión arterial en

personas físicamente activas n=8 (6 hombres y 2 mujeres) como resultado de este

estudio se encontró que la bebida aumentó el gasto energético en reposo, aumentó el

consumo de oxígeno y la presión arterial sistólica.

También se ha venido investigando el efecto del consumo prolongado de bebidas

energizantes sobre la pérdida de peso mostrando algunos resultados prometedores, en

un ensayo clínico, Bozeer 2002, reportaron reducciones significativas en la grasa

corporal, con alteraciones en el perfil lipídico después de 6 meses de utilizar un

suplemento a base de efedrina y cafeína.

Robert 2008, demostró que después de 28 días de consumir una bebida energizante

Celsius, que contiene 200 mg de cafeína, extracto de jengibre y taurina, se observó una

reducción significativa en la grasa corporal de atletas universitarios.

Sin embargo igual que en el caso de la cafeína sobre el gasto energético no todo está

dicho en la influencia de las bebidas energizantes sobre el gasto energético

Rush en el 2005, lanzó una investigación con la siguiente pregunta ¿están las bebidas

energizantes, contribuyendo a la epidemia de la obesidad? Para su investigación evalúo

a 10 mujeres saludables sedentarias, con calorimetría indirecta evalúo el RQ cociente

respiratorio 30 minutos antes y 30 minutos después de la ingesta de una bebida

energizante, encontró que la bebida energizante causó un aumento en la oxidación de

los carbohidratos y redujo la oxidación de los lípidos.

A partir de estos hallazgos la autora concluyó que a largo plazo los efectos combinados

de la cafeína y el consumo de sacarosa, puede contribuir en el aumento de peso de

individuos sedentarios.

Marco Teórico 33

2.14 Características específicas del ejercicio que induce

la oxidación de las grasas

El ritmo de oxidación de las grasas tiende a ser proporcional a los niveles séricos de

AGL, este incremento de los niveles de AGL tiende a promover una reducción del

cociente de intercambio respiratorio (RER) durante el ejercicio, este comportamiento del

RER ha sido verificado experimentalmente. Además, la intensidad y la duración del

ejercicio influencian el RER. Una alta intensidad durante el ejercicio que exceda el 70%

del VO2máx., particularmente el ejercicio que exceda el umbral anaeróbico, tiende a

incrementar de forma selectiva la quema de carbohidratos; Mientras en el ejercicio de

intensidad moderada se incrementa la proporción de grasa quemada. Además si el

ejercicio es prolongado y las reservas de glucógeno gradualmente descienden, el RER

tiende a descender ,de esta forma las grasas proveen la mayor parte de la energía que

necesita el organismo durante este tipo de ejercicio. Así, el ejercicio continúo y

prolongado (por lo menos 40-60 min) y de intensidad moderada, conduce a la aparición

de niveles altos de AGL en sangre, que podría optimizar la cantidad y la proporción de

grasa quemada durante el ejercicio. (McCarty M, 1995).

2.15 Cálculo de la frecuencia cardiaca máxima

En 1957 Karvonen, Kentala y Mustala publicaron un artículo en el que propusieron que

la frecuencia cardíaca máxima de un individuo se podía predecir con la siguiente

fórmula.

Ecuación Predicción de la frecuencia cardiaca máxima (FC máx.).

FC máx. (Latidos / minuto) = 220 – Edad

Con la edad la activación simpática del músculo cardíaco disminuye y la velocidad de la

conducción de los impulsos a través del haz de His también. Esto explica por qué la

frecuencia cardíaca máxima disminuye con la edad. Sin embargo, esta sencilla formula

tiene sus limitaciones, puesto que se ha observado que en individuos de la misma edad

existen diferencias entre sus frecuencias cardíacas máximas de más de 15 latidos /

minuto. (Mora R 2010).

34



2.16 Cálculo de la Frecuencia Cardíaca de Reserva

En la publicación de 1957, Karvonen describía un método para prescribir intensidades

del ejercicio basándose en una frecuencia cardíaca deseada, calculada como

porcentaje de la diferencia entre la frecuencia cardíaca de reposo y la máxima. Desde

entonces, este método de prescribir cargas de trabajo en función de la frecuencia

cardíaca es conocido como porcentaje de la frecuencia cardíaca de reserva (%

FCdeRes).

Ecuación Fórmula del % FCdRes según Karvonen.

FCdRes = [% deseado *(FC máxima – FCd reposo)] + FCd reposo

Si, a modo de ejemplo, deseamos realizar ejercicio a un 70% de la FCdRes y el

participante tiene una FCd reposo de 60 lat/min y una FCd máxima de 195 tendremos:

154 lat/min = [0, 7 *(195 lat/min – 60 lat/min)] + 60 lat/min

Nota: hay que convertir el 70% a 0,7.

Aunque Karvonen nunca lo proclamó, se asume que él %FCdRes corresponde a la

intensidad que también provocaría el mismo % de potencia aeróbica máxima (%VO2

máx). (Mora R 2010).

3. Planteamiento del problema y justificación

La prevalencia del sobrepeso dentro de la población colombiana está en ascenso, según

la última Encuesta de Nutrición y Salud ENSIN 2010, la mitad de la población entre 18 y

64 años tiene sobrepeso y en solo cinco años el sobrepeso y la obesidad en Colombia

pasaron del 45,9% en el 2005 al 51,2% en el 2010. Por ende es necesario llevar a cabo

investigaciones para extraer conocimiento que en un futuro cercano permita tomar

decisiones para su tratamiento.

Basado en la revisión de literatura, se conoce que la cafeína y las bebidas energizantes

se están estudiando en su potencial termogénico, es decir la capacidad que tienen para

aumentar el gasto energético después de consumirlas. Para el caso específico de la

cafeína algunos autores han realizado experimentos donde muestran que esta aumenta

el gasto energético en reposo e induce a lipólisis oxidativa, una hora después de su

consumo. El gasto energético fue medido a través de la técnica de calorimetría indirecta

y también midieron los niveles séricos de AGL (Ácidos Grasos Libres), encontrando que

la cafeína aumenta el gasto energético y modifica el cociente respiratorio (RQ)

acercándolo a 0.7 y en sangre aumentaron los niveles de AGL, basados en estos datos

los autores concluyen que la cafeína estimula la lipólisis oxidativa (Acheson 1980, Dulloo

1989, Graham 2000).

Otro hallazgo interesante en la influencia de la cafeína sobre el gasto energético lo

realizó Dulloo, quien en 1989, al evaluar con calorimetría directa los efectos del consumo

de cafeína sobre el gasto energético diario en personas delgadas, saludables y

voluntarios con sobrepeso, encontró que con la administración de una dosis de 100 mg

de cafeína cada dos horas durante un período de evaluación total de 12 horas, logró

aumentar el gasto energético en ambos grupos. Sin embargo encontró mayores

aumentos en los sujetos delgados y saludables, frente a los que tenían sobrepeso, lo

36 Evaluación de los cambios en el gasto energético al administrar cafeína versus bebida energizante, en hombres con sobrepeso en altitud intermedia durante un protocolo de


cual dejó ver que la cafeína tiene una respuesta diferente sobre el gasto energético en

individuos con sobrepeso en comparación con individuos en normo - peso.

Otro tipo de sustancias que en la actualidad han tomado mucha fuerza en los mercados

del mundo son las bebidas energizantes, a las cuales a nivel comercial se les atribuye

propiedades ergogénicas y termogénicas. Estos supuestos efectos han despertado el

interés de los investigadores, quienes han estudiado los efectos que tiene el consumo de

estas bebidas sobre el gasto energético. Sin embargo, este proceso de investigación no

ha sido fácil, puesto que en este caso no se estudia una única sustancia sino una mezcla

de sustancias estimulantes, entre las cuales está la cafeína, un aspecto que hace difícil

su investigación es que las casas comerciales que venden estos productos, declaran sus

componentes pero no declaran las proporciones que de cada sustancia tiene la bebida

que comercializan, por lo tanto los estudios se basan en el efecto conjunto que tiene la

bebida comercial sobre el gasto energético y no sobre el efecto que tiene cada

componente.

Diferentes grupos de investigación han abordado el tema del efecto de las Bebidas

Energizantes sobre el gasto energético y en su mayoría coinciden en que estas

aumentan el gasto energético, pero no hay acuerdos en cuanto a que ese aumento se

deba a que las bebidas energizantes estimulen la lipólisis oxidativa de los sujetos.

(Hoffman 2010; Dalbo 2008; Robert 2008; Hoffman 2010).

En oposición a estas publicaciones, Rush en una investigación realizada en el 2005,

encontró que las bebidas energizantes causaron aumento en la oxidación de los

carbohidratos y redujeron la oxidación de los lípidos, concluyó que a largo plazo los

efectos combinados de la cafeína y del consumo de sacarosa puede contribuir en el

aumento de peso corporal de individuos sedentarios.

Con todo lo anterior se hace evidente que el efecto de la cafeína y de las Bebidas

Energizantes está lejos de ser un tema cerrado, al contrario se abre la posibilidad de

explorar nuevas alternativas utilizando estas sustancias bajo diferentes condiciones.

El diseño del proyecto de investigación que se llevó a cabo fue un estudio de serie de

casos, con aleatorización de administración de tratamiento donde cada uno de los

individuos fue su propio control en el estudio.

3. Planteamiento del Problema y Justificación

37

Por último la actividad física tiene un amplio efecto sobre el gasto energético, el protocolo

de ejercicio que se utilizó para evaluar a los pacientes está basado en la hipótesis

formulada por McCarty M. 1995, según la cual un ejercicio con una duración entre 40 y

60 minutos con una intensidad por debajo del 70% del Vo2max induce a lipólisis

oxidativa y está en congruencia con las últimas recomendaciones hechas por el Colegio

Americano de Medicina del Deporte (ACSM) en el 2009, según las cuales para el

tratamiento del sobrepeso y la obesidad, recomienda reducir el consumo de calorías y

aumentar el gasto energético con ejercicio entre 200 y 300 minutos a una intensidad

moderada por semana, que se divide en una sesión diaria, entre 29 minutos y 43 minutos

de ejercicio por sesión.

4. Pregunta de Investigación

¿Cuál es el comportamiento del gasto energético en ejercicio aeróbico controlado

supervisado, de sujetos sedentarios con sobrepeso u obesidad grado I, durante la

realización de un protocolo de ejercicio submáximo cuando se administra: a) una bebida

con cafeína (5mg/Kg), b) una bebida con cafeína más otros elementos (bebida

energizante) y c) una bebida hidratante sin cafeína (agua), bajo las condiciones

ambientales de Bogotá (2650 metros sobre el nivel del mar)?

5. Objetivos

5.1 Objetivo general

Evaluar el comportamiento del gasto energético de hombres sedentarios con sobrepeso

durante la realización de un protocolo de ejercicio submáximo, durante tres

intervenciones diferentes, bebida con cafeína (5mg/kg), bebida con cafeína combinada

con otras sustancias (bebida energizante) y bebida hidratante sin cafeína (agua).

5.2 Objetivos específicos

Describir el comportamiento del gasto energético de hombres sedentarios con

sobrepeso, durante la realización de ejercicio aeróbico submáximo, en tres

intervenciones diferentes, bebida con cafeína (5mg/kg), bebida con cafeína

combinada con otras sustancias, (bebida energizante) y bebida hidratante sin

cafeína (agua).

Describir el comportamiento del cociente respiratorio (RQ) = VCO2 / VO2 de

hombres sedentarios con sobrepeso, durante la realización de ejercicio aeróbico

submáximo, durante tres intervenciones diferentes (bebida con cafeína, bebida

energizante y bebida hidratante sin cafeína).

Comparar el comportamiento del gasto energético (GE), que se encuentre en cada

una de las tres intervenciones (bebida con cafeína, bebida energizante y bebida

hidratante sin cafeína).



Comparar los comportamientos de los cocientes respiratorios (RQ) = VCO2 / VO2

que se encontraron en cada una de las intervenciones. (bebida con cafeína, bebida

energizante y bebida hidratante sin cafeína).

Correlacionar el gasto energético, el cociente respiratorio y el sustrato energético

predominante durante los tratamientos.

6. Metodología

6.1 Diseño del estudio

Estudio piloto triple cruzado aleatorizado.

6.2 Población de estudio

La población estuvo conformada por un grupo de hombres sedentarios con sobrepeso

y obesidad con edades comprendidas 18 y 32 años de edad que viven en Bogotá por un

tiempo no inferior a dos años con sobrepeso u obesidad grado I.

6.2.1 Criterios de inclusión

Sujetos de sexo masculino clasificados como sedentarios según la aplicación de

cuestionario internacional de actividad física IPAQ (IPAQ 2002), que se

encuentren viviendo en Bogotá (2650 metros sobre el nivel del mar).(Ver Anexo I)

Personas con edades entre 18 y 32 años.

Adultos declarados aptos para realizar ejercicio físico, con aprobación médica.

Participantes con un Índice de Masa Corporal (IMC) entre 25,0 y 35, que los

clasifica en ―sobre-peso‖ o en ―obesidad grado I‖, según la escala de IMC,

propuesta por la OMS.

Sujetos con un porcentaje de grasa corporal entre el 20 y el 35 de su peso

corporal total medida por un adipómetro de bio-impendancia, marca Omron.

Personas que no hayan consumido cafeína o alguna bebida energizante durante

las últimas 48 horas anteriores a la prueba.



Voluntarios que no estén tomando medicamentos.

Personas que no consuman tabaco.

Los participantes firmaron el consentimiento informado, acorde con la legislación

vigente, que regula la investigación con seres humanos (Anexo A).

6.2.2 Criterios de exclusión.

Sujetos que presentaban contraindicaciones absolutas para la realización de

ejercicio físico o pruebas de esfuerzo, acorde con la valoración médica realizada,

según el ACSM, (Padilla 2004).

Personas a las que se les haya contraindicado el consumo de cafeína y bebidas

energizantes.

Personas que hayan presentado cualquier tipo de evento adverso al consumir

bebidas energizantes o bebidas con cafeína.

Participantes que tengan incapacidad para seguir las instrucciones del estudio.

Personas que hayan consumido cafeína o alguna bebida energizante durante las

últimas 48 horas anteriores a la prueba.

6.2.3 Tamaño Muestral:

El tamaño de la muestra se calculó a partir de datos de estudios previos; para la variable

principal del estudio que son los cambios en el gasto energético, se encontraron

coeficientes de variación entre un 15 y un 22 % con diferencias entre el momento previo

a la intervención y post intervención cercanas a un 20% y 50 % del CV lo que nos

evidencian cambios entre 0.25 y 0.4 desviaciones estándar por la intervención realizada.

Esperando detectar unas diferencias mínimas entre ambos preparados de 0.4

desviaciones estándar, con un poder del 80% para un alfa de 0.05, se realizó el cálculo

del tamaño muestral con el programa PASS 2008 – Power Análisis and Sample Size /

Modulo ―Randomized Block Analysis of Variance‖. Los resultados de este análisis se

muestran a continuación:

6. Metodología 43

6.3 Variables analizadas

Tabla 4 Tabla de operacionalización de las variable incluidas en el estudio

VARIABLE INDICE TIPO DE VARIABLE

Cociente Respiratorio (RQ) División entre VCO2/VO2 Continua

Gasto Energético (GE) Calorías gastadas Continua

Consumo de Oxígeno (VO2) Litros/min Continua

Consumo de Oxígeno (VCO2) Litros/min Continua

6.4 Hipótesis de trabajo

6.4.1 Hipótesis Nula

NO existen cambios en la respuesta del gasto energético de hombres sedentarios con

sobrepeso u obesidad grado I, durante el ejercicio submáximo al administrar bebida con

cafeína, bebida con cafeína combinada con otras sustancias (bebidas energizantes) o

bebida hidratante sin cafeína.

6.4.2 Hipótesis Alternativa

SI existen cambios en la respuesta del gasto energético de los hombres sedentarios con

sobrepeso u obesidad grado I, durante la realización de ejercicio submáximo en

exposición a bebida con cafeína, bebida energizante o bebida hidratante sin cafeína.



6.5 Procedimientos del estudio

El proceso de selección de los participantes desde la convocatoria hasta el proceso de

valoración médica tuvo una duración de un mes.

6.5.1 Convocatoria de los sujetos del estudio

Se hizo una convocatoria masiva de forma directa y virtual de duración de una semana

que invitaba a los potenciales voluntarios a participar en una charla informativa sobre el

estudio, para una posterior selección.

6.5.2 Proceso de información a los voluntarios

Los participantes fueron citados entre 7 am y 9 am de la segunda semana de selección

en el l Departamento de Farmacología de la Universidad Nacional de Colombia sede

Bogotá, allí se les dio a los voluntarios una charla informativa, explicándoles en qué

consistía la investigación, los objetivos de la misma y como se iban a llevar a cabo las

sesiones de medición; se les solicitó la firma del consentimiento informado donde

autorizaban la realización de los procedimientos.

Los sujetos que firmaron el consentimiento informado (ver Anexo A), fueron convocados

al proceso de valoración, a los interesados que firmaron el consentimiento se les aplicó

una encuesta como primer filtro de selección para verificar el cumplimiento de los

criterios de inclusión y se asignaron citas para la toma de exámenes y valoración

médica

6.5.3 Valoración médica

Se realizaron valoraciones médicas de 7 am a 12 m entre la tercera y cuarta semana

examinando dos voluntarios por día con una duración de dos horas por valoración

médica, las cuales fueron realizadas en el primer piso de la facultad de medicina en un

6. Metodología 45

consultorio adecuado para dicha investigación del departamento de Farmacología, dicha

valoración médica estuvo determinada por:

Un cuadro hemático donde se constató que los pacientes no tenían anemia y

se le hizo a cada uno una historia médica que incluyó antecedentes familiares

personales, médicos, quirúrgicos, ortopédicos, farmacológicos, hábitos y estilo de

vida.

Una exploración neurológica por parte del médico, así como de grandes

articulaciones y de columna vertebral auscultación pulmonar, cardiaca y de las

arterias carótidas, palpación de pulsos centrales y periféricos e indagación acerca

de antecedentes de enfermedad cardiaca.

Toma de un ECG en reposo de 12 derivaciones, en un electrocardiógrafo marca

Quinton, modelo Q710 registrando los valores de presión arterial diastólica y

sistólica, frecuencia cardiaca y frecuencia respiratoria con el fin de identificar la

presencia de arritmias u otras alteraciones de la función eléctrica del corazón, que

eventualmente limitarían la aplicación de la prueba de ejercicio.

Examen físico donde se midió talla, peso, IMC y porcentaje de grasa, los

cuales se estimaron en una báscula de marca Tánita TBF 300, con el fin de

identificar aquellos voluntarios que cumplían con los criterios de inclusión. Este

proceso se llevó a cabo entre las 7 am. y las 12 m., en el lugar antes descrito.

6.5.4 Instrumentos

Adipómetro de Bio-impedancia OMRON® HBF-306C

Báscula de marca Tánita TBF 300

Báscula de precisión de marca SARTORIUS BP 61

Calorímetro marca Vmax 29®

Cicloergómetro de marca Monark Ergomedic 828 E

Electrocardiógrafo marca Quinton, modelo Q710

Monitor del pulso, marca Polar R 6.



6.5.5 Desarrollo del protocolo de medición

Inducción para la prueba:

Re-explicación breve y concisa del protocolo general de medición.

Recomendaciones previas a cada una de las sesiones de medición:

Ropa: se le sugirió el uso de ropa deportiva, cómoda para realizar ejercicio

(pantaloneta, tenis y camiseta).

Comida: Se solicitó que la última ingesta fuera 4 horas antes de la prueba el

voluntario se comprometió a repetir los alimentos ingeridos en las mismas

cantidades la noche anterior a la prueba y el día de la prueba registrándolos en el

formato diseñado para tal fin. ( Ver Anexo C)

Se indicó a los participantes que no podían consumir alimentos o medicamentos

que tuvieran cafeína, durante las 48 horas previas a cada sesión de evaluación,

para ello se les entregó un formato con la lista de los medicamentos y alimentos

más comunes que contienen cafeína con el fin de que se evitara su consumo (Ver

Anexo D).

Los voluntarios no debían consumir bebidas alcohólicas ni sustancias

psicoactivas 24 horas antes de la realización de la prueba.

Descanso: El paciente debía dormir mínimo 7 horas, la noche anterior a la

prueba, sin realizar actividad física 24 horas antes de la prueba.

Se debían evitar cambios bruscos de temperatura.

Funcionamiento de los equipos:

Se verificaron las condiciones ambientales ideales del laboratorio, para estandarizar las

pruebas de ejercicio realizadas allí. (Padilla, 2004).

Antes de la realización de cada prueba, se calibró el equipo (flujo y concentraciones de

gases) de acuerdo a los protocolos establecidos por el fabricante en el manual del

equipo.

6. Metodología 47

6.5.6 Protocolo de ejercicio.

El siguiente protocolo que se utilizó para esta investigación, está basado en las últimas

recomendaciones de ejercicio para pérdida y mantenimiento de peso corporal del Colegio

Americano de Medicina del deporte, publicadas en el 2009.

Se realizó una prueba de ejercicio continua en cicloergómetro, con un rango de

intensidad entre el 45% y 50%, de la Frecuencia Cardiaca de Reserva, calculada para

cada paciente según la ecuación de Karvonen, con una duración total de 50 minutos que

constaban de 5 minutos de calentamiento, 40 minutos de ejercicio y 5 minutos de

recuperación, como se ilustra:

Ilustración 6 protocolo de ejercicio utilizado.

Convenciones

I: Ingesta del tratamiento (Bebida energizante o café) una hora antes de iniciar el

ejercicio.

C: Calentamiento, 5 minutos

E: Ejercicio constante entre el 45-50% Frecuencia Cardiaca de Reserva, durante 40

minutos.

R: Recuperación, 5 minutos.

El equipo hace muestreo cada minuto.



6.5.7 Preparación de la dosis y administración

El protocolo de ejercicio se realizó para cada paciente en tres diferentes sesiones, la

siguiente es la descripción del tratamiento en cada una.

Primera sesión de evaluación: En concordancia con la asignación de tratamiento, el

paciente consumió dos horas antes del ejercicio una bebida sin cafeína, 500 ml de agua,

siguiendo el protocolo de hidratación de ACSM. (ACSM 2007)

Segunda sesión de evaluación: En concordancia con la asignación de tratamiento, el

paciente consumió dos horas antes de la prueba 250 ml de agua y una hora antes de la

prueba consumió una dosis de café que para cada paciente equivalía a una dosis de

cafeína de 5mg/kg de su peso corporal.

Para esta investigación se utilizó ―Nescafé Tradición‖; el fabricante reportó que por

cada 100 gramos de café hay 3,9 gramos de cafeína, el cálculo que se realizó para cada

paciente fue el siguiente:

Tabla 5 Dosis de cafeína administrada a cada paciente.

PROPORCIÓN DE CAFEÍNA POR SUJETO (5mg/kg)

CÓDIGO

SUJETO

CANTIDAD DE

CAFEÍNA

ADMINISTRADA

POR SUJETO EN

(mg)

CANTIDAD

TOTAL DE

CAFÉ

ADMINISTRADO

(g)

1 485 12,44

2 475 12,18

3 425 10,9

4 475 12,19

5 435 11,15

6 365 9,36

7 450 11,54

8 450 11,54

9 470 12,05

10 480 12,31

11 480 12,31

12 495 12,69

13 392 10,06

MEDIA 452,1 12

6. Metodología 49

Se midieron las cantidades de café en una báscula de precisión de marca SARTORIUS

BP 61, que cumplía la norma ISO 9001 con número de registro de la UN 2181536,

propiedad del Departamento de Fisiología de la Facultad de Medicina, de la Universidad

Nacional de Colombia.

Tercera sesión de evaluación: En concordancia con la asignación del tratamiento, una

hora antes de la actividad física cada paciente consumió dos latas (16 onzas) de una

bebida energizante comercial (Red Bull).

6.5.8 Protocolo de aplicación de la prueba.

Al grupo de 13 voluntarios se le asignó el tratamiento mediante aleatorización de

secuencia de tratamiento.

.

Cabe aclarar que los pacientes no tenían conocimiento de la sustancia que iban a

consumir previo a cada sesión, sin embargo no fue posible enmascarar la dosis debido al

sabor característico del café y la bebida energizante y el agua.

Cada individuo llegó con dos horas de anticipación a la realización de la prueba, de

acuerdo al orden aleatorio que se le haya sido asignado.

Todos los pacientes después de haber consumido el placebo, la cafeína o la bebida

energizante comercial esperaron 60 minutos antes de realizar el protocolo de ejercicio,

para alcanzar el pico sérico de la sustancia consumida (cafeína o bebida energizante).

(Graham T, E, 2001).

Una vez cumplido el tiempo se tomaron los datos basales de la prueba en el equipo y en

forma manual también.

Entre cada una de las sesiones había una diferencia mínima de siete días, para permitir

el lavado de las sustancias consumidas, a pesar de que la vida metabólica de la cafeína

es de apenas cuatro horas.

Las sesiones de evaluación fueron en horarios entre las 7 am y 11 am, a cada voluntario

se le asignó un horario específico de evaluación, con el fin de evaluarlo a la misma hora.

Todos los sujetos que participaron en la prueba realizaron un protocolo de

calentamiento específico, que consistió en 5 minutos de pedaleo suave sobre el



cicloergómetro, respirando a través del equipo de calorimetría indirecta hasta alcanzar un

ritmo estable de Frecuencia Cardiaca, que debía estar entre el 45% y el 50% de la

Frecuencia Cardiaca de Reserva de cada paciente, calculada previamente usando la

fórmula de Karvonen, en un formato de Excel diseñado para la investigación y esta

intensidad se controlaba a través de un monitor del pulso, marca Polar R 6.

Desde el calentamiento hasta la recuperación hubo 40 minutos de ejercicio, en los

cuales el sujeto estuvo en todo momento respirando a través del equipo de calorimetría

VMax 29 C, que determinó el gasto energético, usando la técnica de calorimetría

indirecta en un circuito abierto de respiración a respiración. El equipo registró minuto a

minuto en su software la medida de las siguientes variables VO2 L/min, VO2/ml/kg/min,

VCO2 L/min, RQ = RER, VE (BTPS) L/min, VEO2.

Cada 5 minutos se evaluó la percepción del esfuerzo que iba teniendo el paciente

utilizando la escala de la percepción del esfuerzo de Bohr, que va de 6 a 20.

La vuelta a la calma se dio en 5 minutos pedaleando en el cicloergómetro sin resistencia,

respirando a través del calorímetro y una vez terminado el tiempo se retiraban los

equipos de calorimetría.

Criterios que se tuvieron en cuenta para la terminación de la prueba de ejercicio.

El paciente podía detenerse en cualquier momento durante la realización de la

prueba.

El médico determinó con base en los cambios observados en el paciente cuando

debía finalizarse la prueba de esfuerzo, por aparición de síntomas o signos de

alarma.

Por consecución de la meta, el sujeto debía terminar la prueba en un tiempo

previsto de 50 minutos en total.

Todos los sujetos terminaron las pruebas con las tres bebidas sin que se hubiera

generado ningún tipo de retiro durante su realización.

6. Metodología 51

6.6 Consideraciones éticas

La presente investigación se enmarcó en la normatividad vigente en Colombia, regida

bajo la Resolución No. 008430 de 1993, emitida por el Ministerio de Salud de la época,

calificándola de riesgo mínimo, ya que se trató de estudios prospectivos, que

empleaban el registro de datos a través de procedimientos consistentes en exámenes

físicos o psicológicos de diagnóstico o tratamiento rutinario.

Los sujetos voluntarios del estudio recibieron de manera verbal y escrita información

precisa, sobre los procedimientos del estudio, con los principales efectos adversos que

pudieran presentar.

Cada persona que participó en la siguiente investigación debió firmar previamente un

consentimiento informado ( Ver Anexo A), acorde con la legislación vigente, donde

aceptaba voluntariamente participar en el estudio y tener plena conciencia de los

posibles riesgos y molestias que se pudiera derivar del estudio, autorizando el uso de la

información obtenida para análisis y divulgación como material científico.

Los sujetos que participaron en el estudio estaban en capacidad de retirarse de la

investigación a voluntad.

La información que se obtuvo en el estudio fue utilizada únicamente con fines

académicos, y se encuentra bajo estricta confidencialidad; sin embargo los voluntarios

del anterior estudio podían solicitar cualquier tipo de información durante o posterior a la

investigación.

Los investigadores se ciñeron estrictamente a lo dispuesto en el protocolo, diligenciando

completamente las hojas de recolección de datos. Se tuvieron en cuenta todas las

consideraciones, realizando procedimientos dentro de los límites de seguridad para los

voluntarios y el investigador.

Los investigadores no tuvieron ni tienen compromiso alguno con las casas productoras

y/o representantes comerciales de las bebidas energizantes o del café, con los que se

realizaron las pruebas y por tanto gozan de absoluta independencia para las

conclusiones correspondientes.

El paciente entregó las fotocopias de su documento de identidad y del carné de afiliación

a salud, EPS.



6.7 Análisis estadístico

Los datos tomados directamente por el equipo de calorimetría, marca Vmax 29®, fueron

ingresados a una base de datos en Excel mediante doble registro para controlar los

sesgos de digitación.

Una vez recolectados, tabulados y procesados los datos, se procedió a realizar un

análisis descriptivo de las diferentes variables del estudio agrupándolas por subgrupos de

tratamiento. Se verificó la normalidad de la distribución de los datos mediante la prueba

de Shapiro Wilks; la cual arrojó una no normalidad en la distribución de los mismos; por

lo anterior se procedió a desarrollar un análisis no paramétrico mediante análisis de

varianza (ANOVA) de una vía. Se aplicó test a posteriori de Wilconxon signed- ranks

sum test, cuando se encontraron diferencias significativas (p<0,05). (Dawson B P 139),

7. Resultados

7.1 Datos demográficos

Un total de 19 hombres respondieron a la convocatoria realizada para el estudio.

Después de aplicar el proceso de selección a los participantes, dos resultaron no

elegibles. Los criterios de exclusión fueron: IMC superior al máximo del rango propuesto

y alto consumo de tabaco lo que podría influenciar el gasto energético (López M.A,

2003). A un voluntario se le aplicaron dos de las tres pruebas, sin embargo fue imposible

llevar a cabo la tercera debido a que cambió de domicilio y le era difícil asistir; tres

voluntarios abandonaron el programa por motivos personales.

Se finalizó con una muestra de 13 hombres con sobrepeso y obesidad grado I, quienes

participaron en la totalidad del programa y cumplieron con los requerimientos del estudio.

Los datos demográficos que se presentan en la tabla10, se expresan como medias y (±

desviación estándar). La edad promedio de los participantes fue de 22,76 años (±4,67)

años, con una talla de 1,71 (±0,05) m. Con relación a la composición corporal, la media

para el peso corporal fue 89,33 (±7,15) Kg, la media del IMC 30,46 (±2,34), la media SC

2,02 (±0,10) m2 y la del PGC fue de 25,59 (±3,13) %.



Tabla 6 de las medias de los datos demográficos de los participantes.

VARIABLE MEDIAS ± DE IC

Edad (Años) IC 95%

22,76 ± 4,67 18 – 32

Talla (m) IC 95%

1, 71 ± 0,05 1,63 – 1,8

Peso (Kg) IC 95%

89,33 ± 7,15 73 – 99

IMC (Kg/ m2)

IC 95% 30,46 ± 2,34 26,18 – 33,87

PGC (%) IC 95%

25,59 ± 3,13 19,35 – 31,32

DE=Desviación Estándar, IC=Intervalo de Confianza (95%), m= metros, kg= Kilogramos, IMC= Índice de Masa Corporal, PGC= Porcentaje de Grasa Corporal.

9. Conclusiones y Recomendaciones

55

7.2 Resultados individuales de las variables de gasto

energético y del RQ.

7.2.1 Consumo de oxígeno durante la prueba

Se evaluó el cambio en el RQ en una prueba de resistencia en cicloergómetro.

Tabla 7 de los promedios del consumo de oxígeno en cada paciente cuando realizaron la prueba con el

consumo previo de agua, café y bebida energizante.

.Comportamiento del RQ con el consumo de agua

En los voluntarios 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, los mayores valores RQ se presentaron cuando

consumieron agua antes del ejercicio, quienes representan el 54% de los pacientes.

RQ

VOL AGUA CAFÉ BEBIDA ENERGIZANTE

1 0,84 (0,06)a (0,83-0,87)

b 0,77(0,06)a (0,76-0,79)

b 0,82 (0,07)a

(0,80-0,84)b

2 0,88 (0,03) (0,88-0,90) 0,85(0,05) (0,84-0,87) 0,86 (0,04) (0,86-0,88)

3 0,87 (0,04) (0,87-0,89) 0,81 (0,04) (0,80-0,83) 0,85 (0,03) (0,85-0,86)

4 0,83 (0,04) (0,82-0,84) 0,79 (0,05) (0,78-0,81) 0,89 (0,03) (0,88-0,90)

5 0,91 (0,05) (0,90-0,93) 0,87 (0,05) (0,86-0,89) 0,84 (0,05) (0,83-0,86)

6 0,87 (0,04) (0,87-0,89) 0,87 (0,03) (0,87-0,89) 0,85 (0,04) (0,84-0,86)

7 0,78 (0,03) (0,78-0,80) 0,78 (0,04) (0,78-0,80) 0,81 (0,02) (0,81-0,82)

8 0,92 (0,04) (0,92-0,94) 0,85 (0,05) (0,84-0,87) 0,92 (0,03) (0,92-0,93)

9 0,83 (0,02) (0,82-0,84) 0,81 (0,04) (0,81-0,83) 0,81 (0,03) (0,81-0,82)

10 0,87 (0,06) (0,86-0,89) 0,86 (0,05) (0,85-0,88) 0,87 (0,05) (0,86- 0,89)

11 0,87 (0,06) (0,85-0,89) 0,92 (0,06) (0,91-0,94) 0,89 (0,06) (0,88-0,91)

12 0,81 (0,05) (0,80-0,83) 0,86 (0,05) (0,85- 0,88) 0,87 (0,04) (0,86-0,88)

13 0,81 (0,05) (0,80-0,82) 0,84 (0,04) (0,83-0,85) 0,81 (0,03) (0,80-0,82)

MEDIA 0,858 0,843 0,857

DE 0,042 0,042 0,036

M: media, (DE: Desviación estándar)a, (ICI: Intervalo de confianza)b, color verde: medias

bajas de RQ por paciente, color rojo: medias altas de RQ por paciente.



Comportamiento del RQ con el consumo de café

En los voluntarios 11, 13, los valores más altos de RQ se presentaron cuando

consumieron café antes del ejercicio, que equivale al 15% de los pacientes.

Los voluntarios 1, 2, 3, 4, 7, 8, 10, obtuvieron los valores más bajos de RQ ante el

consumo previo de café, que equivale al 54% de la muestra.

Comportamiento del RQ con el consumo de una bebida energizante

En los voluntarios 4, 7, 10, 12, los valores más altos de RQ se presentaron cuando

consumieron una bebida energizante antes del ejercicio, lo que equivale al 31% de

los pacientes. Ninguno de los voluntarios obtuvo su RQ más bajo con el consumo

previo de bebida energizante.

El comportamiento del RQ (VCO2/VO2), es uno de los objetivos específicos de la

presente investigación y una variable determinante para el cálculo del sustrato

energético como se mostró en el marco teórico de acuerdo a los datos descritos en la

tabla 10.

Cuando se administró café se observó un RQ promedio de 0,843, el cual fue la media

más baja obtenida entre las tres intervenciones. Tras la administración de agua se

registró un RQ promedio de 0,858 y al momento de administrar bebida energizante,

se obtuvo una media de 0,857.

El café (5mg/kg, de cafeína) es el tratamiento que disminuye en mayor proporción el

RQ, lo que indicaría que induce a la utilización de lípidos como sustrato energético,

pero aunque se marca esta tendencia dicho aumento no alcanza a ser

estadísticamente significativo p<0,05.

Ilustración 7 Comparación del consumo de oxígeno durante la prueba

0,700

0,750

0,800

0,850

0,900

0,950

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

RQ

COCIENTE RESPIRATORIO

AGUA

CAFÉ

BEBIDA E

CODIGO DE LOS PACIENTES


57

7.2.2 Comportamiento del gasto energético GE.

Se evaluó el cambio en el gasto energético en kcalorías por minuto una prueba de

resistencia en cicloergómetro.

Tabla 8 Promedios del gasto energético en cada paciente cuando realizaron la prueba.

Comportamiento del Gasto Energético con el consumo de agua

En los voluntarios 1, 6, 10, 13, los mayores valores GE se presentaron cuando

consumieron agua antes del ejercicio, que equivale al 31% de los pacientes.

Comportamiento del Gasto Energético con el consumo de café

En los voluntarios 3, 4, 8, los mayores valores de GE se presentaron cuando


GASTO ENERGÉTICO (Kcal/min)

VOL AGUA CAFÉ BEBIDA

ENERGIZANTE

1 7,44 ( 1,59)a (7,00-7,90)

b 7,15 (1,50)

a (6,73-7,58)

b 6,70 (1,36)

a (6,32-7,08)

2

2 8,49 (1,80) (7,98-9,00) 8,62 (1,76) (8,12-9,11) 8,94 (1,69) (8,47-9,42)

3 7,65 (1,87) (7,13-8,18) 9,12 (2,09) (8,54-9,71) 7,14 (1,47) (6,73-7,56)

4 8,78 (1,40) (8,38-9,12) 9,42 (1,68) (8,94-9,89) 8,67(2,03) (8,09-9,25)

5 6,29 (1,12) (5,98-6,60) 6,26 (1,53) (5,82-6,69) 6,80 (1,34) (6,43-7,18)

6 6,66 (1,88) (6,14-7,19) 5,53 (1,39) (5,14-5,93) 5,06 (1,36) (4,68-5,44)

7 5,17 (1,06) (4,88-5,47) 5,69 (1,16) (5,36-6,01) 6,73 (1,58) (6,28-7,17)

8 5,66 (1,08) (5,36-5,97) 7,52 (1,53) (7,09-7,96) 6,70 (1,09) (6,39-7,01)

9 6,11 (0,99) (5,84-6,39) 6,86 (1,49) (6,44-7,28) 7,39 (1,17) (7,06-7,73)

10 7,83 (1,70) (7,35-8,31) 7,66 (1,76) (7,169-8,159) 7,43 (1,29) (7,07-7,80)

11 6,68 (1,27) (6,33-7,04) 6,52 (1,13) (6,20-6,84) 7,48 (1,08) (7,17-7,78)

12 8,95 (2,14) (8,36-9,56) 9,20 (1,75) (8,71-9,70) 9,28 (2,09) (8,69-9,87)

13 9,05 (1,88) (8,53-9,59) 8,07(1,62) (7,61-8,52) 8,66 (1,94) (8,11-9,21)

MEDIA 7,293 7,514 7,466

DE 1,300 1,323 1,169

M: media, (DE: Desviación estándar)a, (ICI: Intervalo de confianza)b, (Color verde:

medias altas de GE por paciente).



Comportamiento del Gasto Energético con el consumo de bebida energizante

En los voluntarios 2, 5, 7, 9, 11, 12, los mayores valores de GE se presentaron

cuando consumieron bebida energizante antes del ejercicio, equivalente al 46% de

los pacientes.

Ilustración 8 Comparación del comportamiento del Gasto Energético

La bebida energizante (Red Bull ®) es el tratamiento que aumenta en mayor proporción

el gasto energético GE, pero aunque se marca esta tendencia dicho aumento no alcanza

a ser estadísticamente significativo p<0,05, después del análisis estadístico descrito

antes.

Al analizar las medias generales para el GE, al momento de administrar café se observó

un GE promedio de 7,514 kcal/min, el cual fue la media más alta obtenida entre las tres

intervenciones. Tras la administración de agua se registró un GE promedio de 7,293

kcal/min y al momento de administrar bebida energizante, se obtuvo una media de 7,466

kcal/min.

0,0001,0002,0003,0004,0005,0006,0007,0008,0009,000

10,000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Kca

l/m

in

GASTO ENERGÉTICO

Series1

Series2

Series3



59

7.2.3 Gramos de carbohidrato utilizado como fuente energética por litro de O2 consumido (GCh/LO2)

Se evaluó el cambio en la cantidad de gramos de carbohidratos utilizado por los

pacientes por litro de oxígeno consumido (GCh/LO2) en una prueba de resistencia en

cicloergómetro, utilizando la correlación directa que existe entre el RQ y el porcentaje de

utilización de carbohidratos, basado en la tabla de equivalentes térmicos del oxígeno

para el cociente respiratorio no proteico, incluyendo el porcentaje gramos procedentes de

los hidratos de carbono. (ANEXO B), que también ha sido usada en otras investigaciones

similares (Achenson 1980; McArdle 2010).

Tabla 9 muestra los promedios de los gramos de carbohidrato utilizados como fuente energética, por litro de oxígeno consumido en cada paciente cuando realizaron la prueba con el consumo previo de agua, Café y bebida energizante.



Comportamiento de los (GCh/LO2) con el consumo de agua

En los voluntarios 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 10, los mayores valores (GCh/LO2) se

presentaron cuando consumieron agua antes del ejercicio, que equivale al 62% de

los pacientes.

Comportamiento de los (GCh/LO2) se con el consumo de café

En los voluntarios 11,13, los mayores valores de (GCh/LO2) se presentaron cuando


Comportamiento de los (GCh/LO2) con el consumo de bebida energizante

En los voluntarios 4, 7,12, los mayores valores de (GCh/LO2) se presentaron cuando

consumieron bebida energizante antes del ejercicio, que equivale al 23% de los

pacientes.

Ilustración 9 Comparación de los gramos de carbohidrato utilizado como fuente energética por litro de O2 consumido (GCh/LO2)

Al analizar las medias generales para los gramos de carbohidratos utilizados como

fuente energética, al momento de administrar agua se registró un (GCh/LO2) promedio

de 0,625g el cual fue la media más alta obtenida entre las tres intervenciones.

0,0000,1000,2000,3000,4000,5000,6000,7000,8000,9001,000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

g/m

in

GRAMOS DE CARBOHIDRATO POR LITRO DE OXÍGENO CONSUMIDO

AGUA

CAFÉ

BEBIDA E



61

De acuerdo a los datos de la tabla 10 se puede inferir que cuando los sujetos

consumieron el tratamiento basal (agua) utilizaron en mayor proporción carbohidratos

como sustrato energético.

7.2.4 Gramos de lípidos utilizados como fuente energética por litro de O2 consumido (GLip/O2)

Se evaluaron los cambios en la cantidad de gramos de lípidos utilizados como sustrato

energético (GLip/O2) en una prueba de resistencia en cicloergómetro, utilizando la

correlación directa que existe entre el RQ y el porcentaje de utilización de lípidos, basado

en la tabla de equivalentes térmicos del oxígeno para el cociente respiratorio no proteico,

incluyendo el porcentaje gramos procedentes de los hidratos de carbono. (ANEXO B),

que también ha sido usada en otras investigaciones similares (Achenson 1980; McArdle

2010).

Tabla 10 muestra los promedios de gramos de lípidos utilizados como fuente energética por litro de oxígeno consumido GLip/O2 en cada paciente cuando realizaron la prueba con el consumo previo de agua, Café y bebida energizante.



Comportamiento de los (GLip/O2) con el consumo de agua

En los voluntarios, 11, 12, 13, los mayores valores en (GLip/O2) se presentaron

cuando consumieron agua antes del ejercicio, que equivale al 23% de los pacientes.

Comportamiento de los (GLip/O2) con el consumo de café

En los voluntarios 1, 2, 3, 4, 7, 8,10, los mayores valores de los (GLip/O2) se

presentaron cuando consumieron café antes del ejercicio, que equivale al 54% de los

pacientes.

Comportamiento de los (GLip/O2) con el consumo de bebida energizante

En los voluntarios 5, 6, 9, los mayores valores de (GLip/O2) presentaron cuando

consumieron bebida energizante antes del ejercicio, que equivale al 23% de los

pacientes..

Ilustración 10 Comparación de los gramos de lípidos utilizados como fuente energética por litro de O2 consumido (GLip/O2)

Al analizar las medias generales de los gramos de lípidos utilizados, con la

administración de café, se observó un promedio de 0,275 de (GLip/O2), el cual fue la

media más alta obtenida entre las tres intervenciones.

Por lo anterior se puede inferir que es el café, el tratamiento que genera mayores

aumentos en la tasa de utilización de lípidos, sin embargo los cambios no alcanzan a ser

estadísticamente significativos p<0,05.

0,0000,0500,1000,1500,2000,2500,3000,3500,400

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

g/m

in

GRAMOS DE LÍPIDOS POR LITRO DE OXÍGENO CONSUMIDO

AGUA

CAFÉ

BEBIDA E



63

7.3 Resultados del análisis individual de las variables a

través del área bajo la curva

Para la evaluación del área bajo la curva se tomó el programa WinNonlin 5.3 (Pharsight

Corporation, Cary USA), programa diseñado para realizar análisis de áreas bajo la curva

en experimentación de datos farmacocinéticos de concentración versus tiempo en

farmacocinética.

A partir de los resultados de las valoraciones de los 51 puntos de tomas de datos (basal,

5 de calentamiento, 40 de ejercicio y 5 de recuperación), para la determinación del área

bajo la curva se utilizó el método de la "regla trapezoidal"; en este método la curva se

divide en secciones que se aproximan a trapecios en su forma (ver siguiente grafica) y se

calcula el área de cada una de ellas mediante la fórmula de la ilustración 15 y permite

tener en cuenta comportamientos de la variables que se obvian cundo se realiza el

análisis por medias.

Sin embargo en esta investigación las tendencias de los datos hallados con el área

bajo la curva fueron exactamente iguales a los datos hallados con el análisis de

las medias de los registros, emitidos por el sistema de calorimetría.

Ilustración 11 Cálculo del área bajo la curva por el método de trapecios.

(ROBERS MICHAEL, 2008)



Ilustración 12 Comparación de los resultados del análisis individual de las variables a través del área bajo la curva del consumo de oxígeno.

7.3.1 Comportamiento del área bajo la curva del RQ durante la prueba

Tabla 11 muestra los promedios de las áreas RQ en cada paciente cuando realizaron la prueba con el consumo previo de agua, Café y bebida energizante.

0

20

40

60

80

100

120

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

ÁREA BAJO LA CURVA DEL CONSUMO DE OXÍGENO

AGUA

CAFÉ

B EN


65

Comportamiento de las áreas bajo la curva del RQ con el consumo de agua

En los voluntarios 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 13, los mayores valores RQ se presentaron

cuando consumieron agua antes del ejercicio, que equivale al 61% de los pacientes.

Comportamiento de las áreas bajo la curva del RQ con el consumo de café

En el voluntario 11, los valores más altos de RQ se presentaron cuando consumió

café antes del ejercicio, que equivale al 8% de los pacientes.

Comportamiento de las áreas bajo la curva del RQ con el consumo de una

bebida energizante

En los voluntarios 4, 7, 10, 12, se obtuvieron los valores más altos de RQ, cuando

consumieron una bebida energizante antes del ejercicio, lo que equivale al 31% de

los pacientes.

El café (5mg/kg, de cafeína) es el tratamiento que disminuye en mayor proporción el

RQ en análisis bajo la curva, lo que indicaría que induce a la utilización de lípidos

como sustrato energético, pero aunque se marca esta tendencia igual que ocurrió en

el análisis estadístico por medias dicho aumento no alcanza a ser estadísticamente

significativo p<0,05.

Ilustración 13 Comportamiento del área bajo la curva del RQ durante la prueba

34

36

38

40

42

44

46

48

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

ÁREA BAJO LA CURVA DEL RQ

AGUA

CAFÉ

B EN




7.3.2 Comportamiento de las áreas bajo la curva del gasto Energético GE Unidades.

Tabla 12 de Comportamiento de las áreas bajo la curva del gasto Energético GE Unidades.

Comportamiento de las áreas bajo la curva GE con el consumo de agua

En los voluntarios 1, 6, 10, 13, los mayores valores GE se presentaron cuando

consumieron agua antes del ejercicio, lo que equivale al 31% de los pacientes.

Comportamiento del GE con el consumo de café

En los voluntarios 3, 4, 8, los mayores valores de GE se presentaron cuando

consumieron café antes del ejercicio, lo que equivale al 23% de los pacientes.

Comportamiento de las áreas bajo la curva GE con el consumo de bebida

energizante

En los voluntarios 2, 5, 7, 9, 11, 12, los mayores valores de GE se presentaron

cuando consumieron bebida energizante antes del ejercicio, lo que equivale al 46%

de los pacientes.


67

Ilustración 14 Comportamiento de las áreas bajo la curva del gasto energético GE.

En el análisis área bajo la curva de los sustratos, el gasto energético (GE) se comportó

exactamente igual que el análisis de las medias de los datos, la bebida energizante (Red

Bull ®) es el tratamiento que aumentó en mayor proporción el gasto energético GE, pero

aunque se marca esta tendencia dicho aumento no alcanza a ser estadísticamente

significativo p<0,05, después del análisis estadístico descrito antes.

0

100

200

300

400

500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

ÁREA BAJO LA CURVA DEL GASTO ENERGÉTICO

AGUA

CAFÉ

B EN


8. Discusión

Como resultado de la revisión de literatura, se planteó la posibilidad de que el consumo

de bebidas energizantes o cafeína previo a la realización de ejercicio aeróbico, pudiera

generar aumentos en el gasto energético, usando como principal sustrato energético los

lípidos, lo que tendría un hipotético impacto directo sobre el peso corporal de los

pacientes.

Ante la necesidad manifiesta de bajar los índices de sobrepeso y obesidad entre la

población bogotana y la falta de investigaciones en el campo, se planteó la siguiente

hipótesis: ―existen cambios en la respuesta del gasto energético de hombres sedentarios

con sobrepeso durante ejercicio submáximo al administrar bebida con cafeína, bebida

energizante o bebida hidratante sin cafeína‖, para resolver esta hipótesis se formuló el

siguiente objetivo general ―Evaluar el comportamiento del gasto energético de hombres

sedentarios con sobrepeso durante la realización de un protocolo de ejercicio

submáximo, en tres intervenciones diferentes, bebida con cafeína, bebida energizante y

bebida hidratante sin cafeína (agua).‖, para poder cumplir con este objetivo se

determinaron como principales variables de estudio el RQ y el GE, medidos a través de

la técnica de calorimetría indirecta, utilizando un equipo analizador de gases marca

VMáx29c® de propiedad de la Universidad Nacional de Colombia.

En términos generales y posteriores al análisis de áreas bajo la curva y de las medias se

encontró que tras la administración de bebida energizante se presentaron mayores

aumentos en el gasto energético, sin embargo estos aumentos no fueron

estadísticamente significativos. Por ende, se infiere que aparentemente consumir antes

del ejercicio bebidas energizantes o café no provee ninguna influencia sobre el gasto

energético de quien lo consume.


69

El estudio actual obtuvo resultados similares a los hallados por Nienhueser en el 2011,

quien no encontró diferencias significativas en el gasto energético evaluado durante el

ejercicio, con el consumo previo de bebidas energizantes y en la misma investigación

halló aumentos significativos del gasto energético cuando lo evaluó en reposo.

Es necesario reconocer que la mayoría de los estudios consultados evaluaron el gasto

energético en reposo, en condiciones ambientales diferentes, todos sobre el nivel del mar

y en poblaciones distintas. .La gran mayoría de investigaciones donde se midio el gasto

energético en reposo encontraron aumentos significativos del gasto energético con el

consumo de bebidas energizantes y de café antes de las sesiones de evaluación.(Dulloo,

1989; Achenson 1980; Dalbo 2008; Rudelle, 2007; Hoffman, 2006).

De acuerdo a lo evidenciado en esta investigación ni el gasto energético ni el RQ

aumentan de manera significativa con el consumo previo de cafeína, Por lo tanto estas

conclusiones están en oposición con las halladas en otras investigaciones. (Dulloo,

1989; Achenson 1980; Dalbo 2008; Rudelle, 2007; Hoffman, 2006; Kovacs, 1998)

Los hallazgos de las investigaciones que miden el gasto energético y el RQ son muy

diferentes entre sí, por ejemplo Rush, 2006 encontró que las bebidas energizantes

aumentan el gasto energético pero inducen cocientes respiratorios altos, lo que indica

que estimulan la utilización de carbohidratos como principal fuente energética y lanza la

hipótesis de que las bebidas energizantes no son eficientes para los tratamientos de

pérdida de peso y por el contrario ella sospecha que pueden contribuir a aumentar en

peso corporal de quienes las consumen de manera habitual.

En total oposición a ella Dalbo, 2008 encontró en su investigación que una bebida

energizante aumento de manera significativa el gasto energético medido en reposo, el

midió también variables bioquímicas en sangre (AGL) y encontró un aumento significativo

después del consumo de la bebida energizante, lo que le permitió lanzar como hipótesis

que las bebidas energizantes pueden contribuir en tratamientos para pérdida de peso

corporal, esta conclusión es totalmente contraria a los hallazgos encontrados en la

presente investigación.



Otras investigaciones como la de Kovacs en 1998 también midieron variables

bioquímicas y respiratorias encontrando resultados diferentes, hallo que la cafeína

aumenta el gasto energético e incrementa el rendimiento deportivo sin aumentar los

niveles de AGL en sangre, por lo tanto Kovacs, descarta que la mejora en el rendimiento

se halla debido a una mayor oxidación de los ácidos grasos.

En la presente investigación los cocientes respiratorios que predominaron en los

pacientes cuando consumieron café antes del ejercicio fueron bajos e indican que la

mayor proporción de calorías que utilizaron durante el ejercicio fue de fuente lípida, sin

embargo la cantidad de pacientes que tuvieron estos cambios no fue estadísticamente

significativa por lo tanto no se puede concluir que todas las personas que consuman café

antes del ejercicio utilizaran los lípidos como fuente energética.

Wallman en el 2010 encontró resultados parecidos a los de la presente investigación,

donde no se hallaron cambios significativos en el RQ con el consumo previo de café en

comparación al placebo (agua), sin embargo si obtuvo aumentos significativos en el

gasto energético.

En general la mayoría de los estudios (Hoffman, 2006; Bozeer, 2002; Robert, 2008;

Rush, 2005; Wallman, 2010; Dalbo 2008) sugieren que las bebidas energizantes inducen

cocientes respiratorios bajos que indican la utilización de lípidos como sustrato

energético lo cual está en oposición a los datos hallados en esta investigación ya que no

se hallaron diferencias significativas en los cocientes respiratorios bajo la influencia de

los tres tratamientos antes descritos.

8.1 Falencias y dificultades del estudio:

Durante la realización del estudio, se presentaron una serie de dificultades, la mayoría de

ellas relacionadas con la ausencia de recursos económicos disponibles, en primer lugar

se presentó un bajo poder de convocatoria a pesar de publicitar a través de diferentes


71

medios de comunicación online, impresos y voz a voz; los cuales no tuvieron la acogida

que se esperaba ya que no existía una remuneración económica que estimulará la

participación de los posibles pacientes hecho que posiblemente se relacionó con el

porcentaje de deserción por parte de los voluntarios a lo largo de la investigación.

Otros factores que dificultaron la eficaz realización del estudio fueron el no tener la

posibilidad de controlar la dieta de los pacientes de forma directa , así como sus horas de

descanso lo que hubiese garantizado que estos se encontraran en las mismas

condiciones metabólicas en el momento de realizar cada una de las mediciones;

quedando como única opción confiar en la veracidad de la información suministrada por

los participantes pudiéndose haber incurrido en el sesgo de memoria o de recuerdo

(2011 Del Pino); estos factores se pudieron haber mitigado al reunir a los pacientes en

unas instalaciones adecuadas, sin embargo, no fue posible por falta de financiación;

inclusive, el gasto que se originó por la compra de las bebidas energizantes, las dosis de

cafeína y los refrigerios para los voluntarios, fueron asumidos por el equipo investigador.

Debido a la naturaleza de las pruebas y mediciones que requerían la presencia constante

del investigador, se plantea la posibilidad de haber incurrido en el sesgo de atención

(1999 Tobías) el cual determina que los participantes de un estudio pueden llegar a

alterar su comportamiento al saber que están siendo observados.

9. Conclusiones y recomendaciones

9.1 Conclusiones

EL 46% de los voluntarios que consumieron bebida energizante aumentaron su gasto

energético, por lo anterior, parece ser que las personas que realizan este tipo de

ejercicio y que consumen una hora antes 160ml de una bebida energizante (Red

Bull®), inducen aumentos en el gasto energético, sin embargo no es una cifra

estadísticamente significativa que pueda dar resultados concluyentes, pero si hubo

una mayor tendencia de la bebida energizante a aumentar el gasto energético

durante la prueba.

Las bebidas energizantes aunque generan aumentos en el gasto energético no

inducen de manera significativa la utilización de lípidos como sustrato energético,

ninguno de los pacientes que tomó bebidas energizantes presentó un RQ de fuente

lípida, se presume que las bebidas energizantes al tener en sus componentes

glucosa no estimulan la utilización de lípidos debido a que la célula utiliza con mayor

prontitud la glucosa para la obtención de energía, sin embargo los cocientes

inducidos por la bebida energizante fueron ligeramente menores que aquellos que

tuvieron los mismos sujetos con el tratamiento basal (agua).

El café estimuló una tendencia clara del RQ hacia cifras bajas que permiten inferir

que indujo la utilización de lípidos como sustrato energético en el 54% de los sujetos

y fue el tratamiento que uso más gramos de lípidos por litro de oxigeno consumido,

pero dichos aumentos aun no son estadísticamente significativos, por lo tanto basado

en los datos de esta investigación aún no se puede afirmar que el consumo previo de

café antes del ejercicio sea en todos los casos benéfico para inducir lipólisis

oxidativa.


73

Al analizar las medias generales del gasto energético, los pacientes que consumieron

café antes del ejercicio obtuvieron un promedio de 7,514 kcal, el cual fue la media

más alta obtenida entre las tres intervenciones, lo cual indicaría que el café, induce

aumentos en el gasto energético aunque no sean estadísticamente significativos.

Al comparar los resultados de los cambios generados en el gasto energético por cada

uno de los tratamientos se evidenció, que son las bebidas energizantes el

tratamiento que indujo en una mayor proporción de la muestra aumentos en el gasto

energético y por el comportamiento del cociente respiratorio de los sujetos es posible

concluir que dicho aumento se presenta utilizando los carbohidratos como sustrato

energético, lo cual se terminó de corroborar en los datos hallados a través del análisis

de los gramos de carbohidrato usados por litro de oxigeno consumido.

La conclusión concreta de acuerdo a los resultados hallados en esta investigación es

que no hay diferencias significativas entre consumir cafeína (5mg/kg), bebidas

energizantes o agua antes del ejercicio si se busca estimular la utilización de lípidos

como fuente energética.

9.2 Recomendaciones

Se sugiere la realización de nuevas investigaciones que tengan una muestra

poblacional más grande, con diseños de investigación longitudinal para poder evaluar

en el tiempo los cambios del gasto energético y del RQ en sujetos que apliquen esta

metodología, midiendo antropométricamente sus cambios corporales si es que se

llegasen a presentar para descartar o afirmar definitivamente la hipótesis que motivo

esta investigación.

Se recomienda que los próximos estudios tengan controles estrictos sobre las dietas

de los pacientes y las actividades que ellos hayan realizado antes de las pruebas.

.

ANEXOS

ANEXO A. CONSENTIMIENTO INFORMADO

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

CONSENTIMIENTO INFORMADO PARA PARTICIPAR EN LA INVESTIGACIÓN.

FACULTAD DE MEDICINA, DIVISIÓN DE FISIOLOGÍA

Investigación

“Evaluación de los cambios en el gasto energético al administrar cafeína versus

bebida energizante, en hombres con sobrepeso en altitud intermedia durante un

protocolo de ejercicio controlado supervisado (2650 msnm)”.

Director del proyecto de investigación:

Dr. Oscar Armando García Vega, MD, MS, PhD en Farmacología Clínica.

Coordinador del Departamento de Farmacología.

Profesor Asociado de la División de Fisiología, Facultad de Medicina.

Universidad Nacional de Colombia.

Investigador:

Prof. Guillermo Andrés Castellanos Castiblanco,

Profesional en Ciencias del Deporte.

Candidato a Magister en Fisiología.

Universidad Nacional de Colombia.

Este documento tiene por objeto ayudarlo a tomar la decisión de participar o no en la

siguiente investigación, antes de que usted decida participar en el estudio por favor lea

cuidadosamente este consentimiento informado.

Este documento puede contener palabras que usted no comprenda, por favor pegúntele

al profesional encargado, para aclarar cualquier duda que tenga, haga todas las

preguntas que usted considere pertinentes hasta asegurarse de comprender todos los

Anexo Consentimiento Informado 75

procedimientos que se van a realizar dentro de la investigación, teniendo en cuenta

fundamentalmente los riesgos que asumirá al participar en la investigación.

Una investigación consiste en la búsqueda de métodos, procedimientos y técnicas

encaminadas a obtener nuevos conocimientos, explicaciones y comprensión científica de

los fenómenos planteados que nos puedan llevar a encontrar su solución.

El objetivo general de este estudio es, establecer si existen diferencias en la cantidad

de calorías el cuerpo quema habiendo consumido antes cafeína y compararlos con la

cantidad de calorías que el cuerpo quema habiendo consumido una bebida energizante

medidas mientras el evaluado hace ejercicio en una bicicleta estática durante 50 minutos.

Posibles Resultados

Los resultados de esta investigación podrían conducir a inferir si se puede sugerir el uso

de la cafeína o de una bebida energizante comercial (Red Bull ®) como complemento a

los tratamientos de pérdida de peso donde se incluya ejercicio, buscando afirmar o

descartar la utilidad del consumo de estas sustancias en combinación con ejercicios para

acelerar los tratamientos de pérdida de peso que se realicen en Bogotá.

Participantes del estudio

13 Personas de sexo masculino que cumplan con los criterios de inclusión.

Procedimientos

Los sujetos que participen en el estudio entrarán en un proceso de selección, verificando

que cumplan los criterios de inclusión de esta investigación, este proceso incluye examen

de sangre y examen médico general, su participación dependerá del concepto

médico.

Cada paciente realizará ejercicio en tres sesiones, en tres días diferentes, bajo la ingesta

previa de una bebida hidratante sin cafeína, bajo la ingesta previa de una dosis de

cafeína de 5mg/kg de peso corporal y bajo el consumo previo de 2 latas (16 onzas) de

una bebida energizante comercial (Red Bull ®).

El ejercicio consistirá en pedalear en un cicloergómetro, durante 50 minutos que incluyen,

5 minutos de calentamiento, 40 minutos de ejercicio y 5 minutos de recuperación, con

una intensidad moderada, entre el 45% y 50%, de la Frecuencia Cardiaca de Reserva

calculada para cada paciente según la ecuación de Karvonen.

76 Evaluación de los cambios en el gasto energético al administrar cafeína versus bebida

energizante, en hombres con sobrepeso en altitud intermedia durante un protocolo de

ejercicio controlado supervisado (2650 msnm)

Beneficios

Es probable que quien participe voluntariamente en el estudio solo obtenga como

beneficio conocer su estado de salud, como producto de los exámenes y evaluaciones

médicas que en él se van a realizar.

Riesgos o incomodidades

Los riesgos que se asumen durante las sesiones de medición son bajos debido a que en

todo momento se contará con vigilancia médica y ante cualquier sigo o síntoma se

detendrá de inmediato el protocolo de ejercicio, sin embargo estas son las posibles

eventualidades que se pueden presentar durante la realización de los protocolo de

ejercicio.

Arritmias:

Desmayo pasajero (síncope vaso-vagal o desvanecimiento simple)

Dolor de pecho (angina de pecho)

Alteraciones de la presión arterial

Hipotensión

Infarto al miocardio

Se realizarán exámenes paraclínicos, para los cuales es necesario tomar una muestra de

sangre de 5ml a nivel braquial. Como complicación se puede presentar dolor y

hematoma en el sitio de la punción.

Costo.

Por su participación en el estudio no se derivará ningún costo para el paciente

voluntario.

Privacidad y confidencialidad.

Los resultados que se hallen en la presente investigación, se utilizarán con fines

científicos y podrán ser publicados en revistas científicas o ser presentados en reuniones

científicas, pero su identidad en ningún momento será revelada.

Esta autorización servirá hasta el final del estudio, a menos que usted la cancele antes,

usted puede cancelar esta autorización en cualquier momento, si usted cancela esta

autorización, el investigador principal no usará ni divulgará su información personal ni de

su salud bajo la autorización para este estudio.

La autorización para el uso y el acceso de la información protegida de la salud para los

propósitos de la investigación es totalmente voluntaria. Sin embargo de no firmar este

documento usted no podrá participar en este estudio. Si en el futuro usted cancela

esta autorización, no podrá continuar participando en este estudio.

Anexo Consentimiento Informado 77

Comunicación con el investigador

Si necesita alguna información adicional sobre la investigación, puede comunicarse con

el investigador principal, Guillermo Andrés Castellanos al número celular 318 694 59 63,

o al email: [email protected]

Participación y retiro voluntarios

La participación en éste estudio es voluntaria. Usted puede decidir no participar o

retirarse del estudio en cualquier momento. La decisión suya no resultará en ninguna

penalidad o pérdida de beneficios para los cuales tenga derecho. De ser necesario su

participación en este estudio puede ser detenida en cualquier momento por el

investigador del estudio sin su consentimiento.

De acuerdo a la resolución 008430 del 04 de octubre de 1993, título II ―De la

investigación en seres humanos‖, capítulo I, ―De los aspectos éticos de la investigación

en seres humanos‖, artículos 5 al 16, donde se incluyen los aspectos relacionados con el

consentimiento informado, y habiendo recibido previa explicación y asesoría por parte

de: Guillermo Andrés Castellanos Castiblanco, Profesional en Ciencias del Deporte,

identificado con Cédula de Ciudadanía 80´110 199 de Bogotá.

En la que se me ha dado información sobre:

1. Propósito de la investigación

2. Interpretación de la investigación

3. Limitaciones de la investigación

4. Posibles resultados de la investigación.

YO, _________________________________________________

Identificado con Cédula de Ciudadanía No----------------------de------------------

Autorizo a: Guillermo Andrés Castellanos Castiblanco.

Para realizarme las pruebas descritas y ratifico que entiendo y he discutido con la

persona que me brindó asesoría, el procedimiento a realizar y estoy de acuerdo con él.

Entiendo que todos los procedimientos e incluidas la toma de muestras son voluntarias y

que puedo retirar mi consentimiento en cualquier momento antes de que sean tomados

los exámenes.

No firme este consentimiento a menos de que usted haya tenido la oportunidad de hacer

preguntas y recibir respuestas satisfactorias para todas sus preguntas.

Observaciones: _________________________________________________




______________________________________________________________

______________________________________________________________

Fecha: ________________________________________________________

He leído la información de esta hoja de consentimiento, o se me han leído de manera

adecuada. Todas mis preguntas sobre el estudio y mi participación han sido atendidas.

Autorizo el uso y la divulgación de mi información obtenida en el desarrollo de la

investigación para los propósitos descritos anteriormente.

Al firmar esta hoja de consentimiento, no se ha renunciado a ninguno de los derechos

legales.

Nombre completo del participante:

________________________________________

Firma del participante:

________________________________________

CC

Testigo 1 Testigo 2

_________________________ __________________________

C.C CC

Confirmo que la información en este consentimiento informado fue claramente explicada

y entendida por mí y considero libremente participar en éste estudio de investigación.

Firma del investigador principal

____________________________________________

C.C

ANEXO B. TABLA DE EQUIVALENTES TÉRMICOS DEL

OXÍGENO PARA EL COCIENTE RESPIRATORIO NO

PROTEICO, INCLUYENDO EL PORCENTAJE DE

KILOCALORÍAS Y GRAMOS PROCEDENTES DE LOS

HIDRATOS DE CARBONO Y LAS GRASAS

Tabla 13 de equivalentes térmicos del oxígeno para el cociente respiratorio no proteico, incluyendo el porcentaje de kilocalorías y gramos procedentes de los hidratos de carbono y las grasas.

RQ no prot KCxLO2

(CALORIAS X LITRO)

KCCh % PROC CARB Kcgrasas %

PROGRASAS GRO2Ch EN

GRAMOS P CARB GRO2Grasas EN

GRAMOS

0.96 5,00 87,20 12,80 1,05 0,07

0.88 4,89 60,80 39,20 0,71 0,21

0.85 4,86 50,70 49,30 0,58 0,26

0.84 4,85 47,20 52,80 0,54 0,28

0.85 4,86 50,70 49,30 0,58 0,26

0.91 4,94 70,80 29,20 0,83 0,16

0.95 4,99 84,00 16,00 1,01 0,09

0.96 5,00 87,20 12,80 1,05 0,07

0.96 5,00 87,20 12,80 1,05 0,07

0.95 4,99 84,00 16,00 1,01 0,09

0.93 4,96 77,40 22,60 0,92 0,13

0.92 4,95 74,10 25,90 0,88 0,14

0.92 4,95 74,10 25,90 0,88 0,14

0.92 4,95 74,10 25,90 0,88 0,14

0.92 4,95 74,10 25,90 0,88 0,14

0.92 4,95 74,10 25,90 0,88 0,14

0.92 4,95 74,10 25,90 0,88 0,14

0.95 4,99 84,00 16,00 1,01 0,09

0.92 4,95 74,10 25,90 0,88 0,14

0.91 4,94 70,80 29,20 0,83 0,16

0.91 4,94 70,80 29,20 0,83 0,16

0.91 4,94 70,80 29,20 0,83 0,16

0.90 4,92 67,50 32,50 0,79 0,18

0.89 4,91 64,20 35,80 0,75 0,20

0.89 4,91 64,20 35,80 0,75 0,20

0.90 4,92 67,50 32,50 0,79 0,18

0.89 4,91 64,20 35,80 0,75 0,20

0.89 4,91 64,20 35,80 0,75 0,20

0.88 4,89 60,80 39,20 0,71 0,21

0.86 4,88 54,10 45,90 0,62 0,25




0.88 4,89 60,80 39,20 0,71 0,21

0.88 4,89 60,80 39,20 0,71 0,21

0.85 4,86 50,70 49,30 0,58 0,26

0.87 4,89 57,50 42,50 0,66 0,23

0.87 4,89 57,50 42,50 0,66 0,23

0.88 4,89 60,80 39,20 0,71 0,21

0.87 4,89 57,50 42,50 0,66 0,23

0.87 4,89 57,50 42,50 0,66 0,23

0.88 4,89 60,80 39,20 0,71 0,21

0.88 4,89 60,80 39,20 0,71 0,21

0.90 4,92 67,50 32,50 0,79 0,18

0.88 4,89 60,80 39,20 0,71 0,21

0.87 4,89 57,50 42,50 0,66 0,23

0.87 4,89 57,50 42,50 0,66 0,23

0.87 4,89 57,50 42,50 0,66 0,23

0.88 4,89 60,80 39,20 0,71 0,21

0.91 4,94 70,80 29,20 0,83 0,16

0.90 4,92 67,50 32,50 0,79 0,18

0.86 4,88 54,10 45,90 0,62 0,25

0.84 4,85 47,20 52,80 0,54 0,28

0.83 4,84 43,80 56,20 0,50 0,30 Tomado de Mc Ardle.2010. p.188

ANEXO C. REGISTRO DIETARIO

FORMATO DE REGISTRO DIETARIO.

Fecha: _______________________

Nombre del participante: ________________________________

Desayuno (con cantidades) Hora___________

___________________________________________________________________

__________________________________________________________________

Media mañana: (con cantidades) Hora: ____________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

Almuerzo: (con cantidades) Hora: _____________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

Media tarde: (con cantidades) Hora: ____________

_________________________________________________________________

________________________________________________________________

Comida: (con cantidades) Hora: ____________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

(NOTA: La intención es que usted repita la misma dieta antes de cada sesión de

medición).

ANEXO D. LISTA DE ALIMENTOS QUE CONTIENEN

CAFEÍNA

Tabla 14 Lista de alimentos que contienen cafeína

(Debe evitarlos 24 horas antes de la prueba, en caso de haberlos ingerido informar

inmediatamente al investigador, 318 694 59 63).

Algunas comidas, bebidas y medicamentos que contienen cafeína

BEBIDAS Y COMIDAS PRODUCTOS SIN RECETA

SUSTANCIA CONTENIDO DE

CAFEÍNA (mg)

SUSTANCIA CONTENIDO DE

CAFEÍNA (mg)

Café Café, Starbucks, grande, 480 mL Café, Starbucks, alto, 360 mL Café, Starbucks, corto, 240mL Café, Starbucks, americano alto, 360 mL Café, Starbucks, leche o capuchino grande 480 mL. Café de máquina (método de goteo) Café de máquina (cafetera de filtro) Instantáneo Expreso Descafeinado, elaborado o instantáneo, Sanka Té, taza de 150 mL

550 375 250 70 70. 110-150 64-124. 40-180 100 2-5

Chocolate Semi-dulce, Baker´s 30 g; tabletas de chocolate. Cacao, Taza de 150 mL hecho de mezcla. Caramelo de chocolate con leche, 30 g. Chocolate dulce/negro, 30 g Chocolate de hacer, 30 g Barra de chocolate, 100 g Musse de chocolate, Refrescos (gaseosas) Jolt Mr. Pibb sin azúcar Mellow Yellow, Montain Dew

13 6-10 6 20 35 12-15 12 100 59 53-54

83

Infusión 1 min Infusión 3 min Infusión 5 min Té helado, 360 mL; Té instantáneo. Dr Peper, sin azúcar Pepsi Cola Diet Pepsi, Pepsi Light, Diet RC, RC cola, Diet Rite Para el resfriado Dristan. Coryban-D, Triamicina, Sinarest Excedrina Actifed, Contac, Comtrex, Sudafed Diuréticos Aqua band Pre- mens Forte Para el dolor Vanquish Anacin, Midol Ácido acetil salicílico (Aspirina); Bufferin, Tylenol, Excedrina P.M. Estimulantes Vivarin tabletas,

9-33 20-46 20-50 12-36 40 38 36 30-31 65 0 200 100 33 32 0

Tab Coca- cola, Diet Coke, 7-up Gold Shasta-cola, Cherry cola, Diet cola. Dr Pepper, Mr Pibb Control de peso Dexatrim, Dietac Prolamina Fármacos para el dolor Cafergot Migrol Fiornal Darvon compuesto Bebidas energizantes Jolt (23.5 oz) Rockstar- Punched, Roasted, or Zero Carb. Arizona green tea Energy or SoBe no Fear Rockstar- Juiced, original or Sugar Free. AMP, Full Throttle, Glacéau Vitamin Energy, or Monster

47 46 44 40-41 200 140 100 50 40 32 280 240 170 160 150




comprimidos de máxima fuerza NoDoz, Cafedrina NoDoz tabletas Energets tabletas Red Bull- regular or Sugar free (8.3oz) Glacéau Vitamin Water, Energy (20oz) Propel Invigorating Waters (20 oz)

200 100 75 80 50 50

SoBe Adrenaline Rush- Sugar free or regular. Nestea Enviga (12oz) or BAWLS TAB (10.5 oz) or SoBe Essential

150 100 95

Tomado y adaptado de McArdle 2010; P 558.

ANEXO E. ESCALA DE PERCEPCIÓN DEL ESFUERZO DE BORG

Tabla 15 Escala de percepción del esfuerzo de borg

VALOR APRECIACION

0

MUY MUY LEVE

1

2

3

4

5

6

7

8 MUY LEVE

9

10 BASTANTE LEVE

11

12 UN POCO FUERTE

13

14 FUERTE

15

16 MUY FUERTE

17

18

19 MUY MUY FUERTE

20

Los equivalentes entre la sensación subjetiva del esfuerzo (Borg) y la intensidad de ejercicio podrían

resumirse en: <12: leve = 40-60% del máximo; 12-14 moderado un poco fuerte = 60-75% del máximo >14;

fuerte intenso = 75-90% del máximo.

(REVISTA ESPAÑOLA DE CARDIOLOGIA 2000; 53 1095-1120)




ANEXO F. PRESUPUESTO

Tabla 16 Presupuesto

PRESUPUESTO CONSOLIDADO

RUBRO VALOR

1. GASTOS DE PERSONAL 19.000.000

2. SOFTWARE Y EQUIPOS 2.729.400

3. MATERIALES E INSUMOS 941.100

4. GASTOS DE TRANSPORTE 244.800

TOTAL 22.915.300

1 .GASTOS DE PERSONAL

RUBRO Origen del monto

VALOR

INVESTIGADOR Se calculó el valor semestral de la matrícula de los dos años siguientes considerando un aumento anual del 4%.

16.000.000

MÉDICO GENERAL

Profesional encargado del examen médico y de llenar los formatos de anamnesis y de tamizaje cardiovascular y

daba las conclusiones aprobado o desaprobando la participación de los voluntarios

2.000.000

QUIMICO FARMACEUTICO

Para preparar las dosis de cafeína y de la bebida energizante.

1.000.000

TOTALES 19.000.000

2. SOFTWARE Y EQUIPOS

RUBRO Origen del monto VALOR

PROGRAMA SPSS

Requerido para el procesamiento de los datos 300.000

87

USO COMPUTADOR E IMPRESORA

Se calculó con base en una depreciación del 20% anual de los equipos

500.000

PULSOMETRO POLAR RS 800

Con software para el almacenamiento de los registros del pulsómetro a un PC necesario para describir la

variabilidad de la FC durante la prueba

1.200.000

MASCARAS PARA RESPIRACIÓN MECANICA NO INVASIVA

3 UNIDADES 15 000 45.000

FILTROS PARA ESPIROMETRIA

1 CAJA DE 50 UNIDADES DE FILTROS 684.400

TUERCA Y MIPLE PARA ACOPLAR LOS GASES DE VALVULA DE ROSCA A VALVULA DE YUGO

2 UNIDADES 100.000

TOTALES 2.729.400

3. MATERIALES E INSUMOS


Resmas Papel fotocopia tamaño carta 90 gramos

3 resmas 13700 41.100

Bolsas plásticas 30 unidades 250 7.500

Cartuchos de tinta para la impresora

1 unidades 180000 180.000

Fólderes AZ 3 unidades 4500 13.500

Fotocopias 1000 unidades 60 60.000

Exámenes de laboratorio cuadro hemático.

15 unidades 14000 210.000

CAFÉ INSTANTANEO, NESCAFE TRADICION

2 TARROS GRANDES

LIBRAS 15 000 CONFIRMAR EL PRECIO.

LATAS DE RED BULL ® 30 unidades 5500 165.000

GAZAS CORTADAS 5 CAJITAS 13000 65.000

ESPADADRAPO 3 RUEDAS 6000 18.000

ALCOHOL ANTICEPTICO

1 3000 3.000

GUANTES DESECHABLES

1 100 unidades 30.000 30.000




TOALLAS ABSORBENTES

2 rollos 2000 4.000

REFRIGERIOS 36 SANDWICH Y JUGO

4000 144.000

TOTAL 941.100

4. GASTOS DE TRANSPORTE


TRANSPORTE URBANO

Se calcula con base en el número de veces que debe ir cada participante dos transportes de servicio

público valor de cada pasaje $3400

244.800

ANEXO G. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

Tabla 17 Cronograma de actividades

ETAPA

ACTIVIDAD

PRODUCTO

TIEMPO

FECHA

DISEÑO

Definición de los temas de investigación de acuerdo a los intereses personales del investigador principal. Determinación de problema de investigación Pregunta de investigación

Pregunta de investigación 24 semanas

Búsqueda inicial Resumen y Justificación

Redacción anteproyecto Documento 1

Búsqueda 2, lectura análisis y resúmenes

Documento 2 hasta el marco conceptual

Diseño de la metodología a aplicar durante la investigación. Identificación de condiciones y materiales para el estudio Diseño del protocolo de seguridad Diseño de formatos (consentimiento Informado, historia clínica, tamizaje para cicloergómetro, escala de BORG y formato de recolección de datos durante la prueba.

Documento 3 incluye la metodología y los anexos.

Diseño de diapositivas 1 presentación oral de simulacro ante mis compañeros

Entrega de documento final anteproyecto

1 semana

EVALUACIÓN DOCENTE

Una vez terminado el anteproyecto el escrito pasa a evaluación docente

Trabajo con correcciones 4 semanas

CORRECCIÓN DEL TRABAJO

Corregir el escrito de acuerdo a las observaciones hechas por los docentes evaluadores, luego el trabajo se envía al comité de ética para su aprobación

Documento corregido 2 semanas

PRESENTACIÓN DEL TRABAJO ANTE EL COMITÉ DE ÉTICA

El comité de ética determina si es viable llevar a cabo la investigación

Trabajo con aprobación para ejecución por parte del comité de ética

8 semanas

(si se cuenta con la aprobación del comité de ética de la facultad de medicina se pasa a la ejecución)

EJECUCIÓN Convocatoria a los pacientes Exámenes médicos y de laboratorio a las personas que quieren participar y cumplen los criterios de inclusión. Ensamblaje del equipo de calorimetría Calibración del equipo. Diligenciamiento de formatos de recolección de datos. Desarrollo de la prueba directa con la aplicación de los protocolos para ésta. registro de los datos

Datos registrados en el software y en todos los formatos de registro de información

4 semanas

ANÁLISIS DE RESULTADOS

Análisis cuantitativo de los datos de la prueba de esfuerzo. Aplicación del método de correlación

Documento incluyendo los resultados sus análisis y la discusión y recomendaciones si

3 semanas




estadístico entre los datos de las pruebas. Análisis cualitativo de los resultados de las evaluaciones. Conclusiones Diseño de la discusión

a ella hay lugar

SUSTENTACIÓN ORAL DE LA TESIS

Sustentación de la tesis ante evaluadores

Diapositivas Presentación final ante expertos

2 semanas

PUBLICACIÓN Realización del informe final escrito con presentación de tablas de análisis de datos y con los análisis cuantitativos y cualitativos completos. Diseño de la propuesta para la publicación (artículo)

Tesis final con las copias que exija la biblioteca (magnéticas y en físico). artículo

4 semanas

TIEMPO TOTAL 52 semanas 13 meses

91

ANEXO H. EVIDENCIA ENCONTRADA EN LA LITERATURA RELACIONADA CON

INTERVENCIONES QUE MODIFICAN EL GASTO ENERGÉTICO

Tabla 18 Artículos consultados para la realización de la investigación.

NÚMERO 1

AÑO 1998

AUTOR Kovacs EMR, Stegen JHCH, Brouns F

TITULO ―Effect of caffeinated drinks on substrate metabolism, caffeine excretion, and performance‖.

REVISTA Journal of Applied Physiology

REFERENCIA Effect of caffeinated drinks on substrate metabolism, caffeine excretion, and performance, Eva M. R. Kovacs, Jos H. C. H. Stegen and Fred Brouns, J Appl Physiol 85:709-715, 1998.

TIPO Artículo experimental.

SUJETOS n=15 Hombres deportistas (triatletas y ciclistas).

DOSIS Placebo (agua) dosis de cafeína disuelta en una solución de electrolitos 150, 225, 350 mg/l.

IDEAS

PRINCIPALES

En el artículo se estudiaron los efectos de diferentes dosis de cafeína, sobre el metabolismo y el rendimiento, a partir de los cuales se encuentra que cuando se ingieren dosis bajas de la misma (= 2.1 mg/kg) se producen cambios metabólicos y efectos ergogénicos, sin embargo con dosis de 3.2 a 4.5 mg/kg dichos efectos aumentan. Para los diferentes casos, el suministro de cafeína sin importar la dosis produjo una mejora en el rendimiento, que no se relaciona con la disponibilidad de ácidos grasos en sangre, por lo tanto concluyen que la cafeína no estimuló la lipólisis oxidativa.

NÚMERO 2

AÑO 1989

AUTOR Dulloo AG, Geisler CA, Horton T

TITULO ―Normal caffeine consumption: Influence on thermogenesis and daily energy expenditure in lean and post-obese human volunteers‖.

REVISTA The American Journal of Clinical Nutrition.

http://jap.physiology.org/




REFERENCIA

Dulloo AG, Geisler CA, Horton T, Collins A, and Miller DS. Normal caffeine consumption: Influence on thermogenesis and daily energy expenditure in lean and post-obese human volunteers. Am J Clin Nutr 49: 44–50. 1989


SUJETOS

Sujetos de peso normal según la clasificación de IMC. n=9 (6 mujeres, 3 hombres) Sujetos post-obesos según la clasificación de IMC. n=9 (6 mujeres y 3 hombres)

DOSIS 100mg de cafeína cada dos horas durante un periodo de evaluación total de 12 horas

IDEAS

PRINCIPALES

Se evaluaron por calorimetría directa los efectos del consumo de cafeína sobre el gasto energético en voluntarios con normopeso y post-obesos. Se encontró que con la administración de dosis de 100mg de cafeína cada dos horas durante un periodo de evaluación total de 12 horas, el gasto metabólico aumentó en ambos grupos. Sin embargo los niveles más altos de gasto energético se presentaron en los voluntarios con normopeso 150 kcal, frente a 79 kcal de los post-obesos lo cual permitió concluir que la cafeína estimuló el gasto energético en ambos grupos.

NÚMERO 3

AÑO 1980.

AUTOR Acheson KJ.

TITULO ―Caffeine and coffee: their influence on metabolic rate and substrate utilization in normal weight and obese individuals‖.

REVISTA The American Journal of Clinical Nutrition.

REFERENCIA Acheson KJ, Zahorska-Markiewicz B, Pittet PH, Anantharaman K, and Jequier E. Caffeine and coffee: Their influence on metabolic rate and substrate utilization in normal and obese individuals. Am J Clin Nutr 33: 989–997. 1980.


SUJETOS Sujetos de peso normal según la clasificación de IMC. n=6 Sujetos obesos según la clasificación de IMC. n=6

DOSIS 8mg/kg de peso 4mg/kg de peso

IDEAS

PRINCIPALES

Se estudió una muestra poblacional que incluye individuos con normopeso y obesos, los cuales fueron medidos pasadas tres horas después de la ingesta de cafeína. A partir de las medidas, se observó que los niveles de insulina, glucosa y oxidación de los carbohidratos no presentaron cambios significativos; a diferencia de los anteriores, el gasto energético si aumento significativamente en ambos grupos. En los sujetos con normopeso, los niveles de ácidos grasos libres

93

aumentaron en plasma, también hubo un incremento en la oxidación de la grasa durante la última hora del test y se presentó un significativo incremento en el gasto energético en reposo. Se concluyó que la cafeína estimula el gasto energético en personas con normopeso e individuos obesos, sin embargo se induce a una mayor oxidación de las grasas en los individuos con normopeso.

NÚMERO 4

AÑO 2008.

AUTOR Dalbo VJ, Roberts MD, Stout JR, and Kerksick CM

TITULO ―Acute effects of ingesting a commercial thermogenic drink on changes in energy expenditure and markers of lipolysis‖.

REVISTA Journal of the International Society of Sports Nutrition.

REFERENCIA Dalbo VJ, Roberts MD, Stout JR, and Kerksick CM. Acute effects of ingesting a commercial thermogenic drink on changes in energy expenditure and markers of lipolysis. J Int Soc Sports Nutr 5: 6. 2008.


SUJETOS n= 60 30 mujeres 30 hombres.

DOSIS Una dosis de 336ml de bebida energizante (Celsus, Delray).

IDEAS

PRINCIPALES

A los 60 voluntarios se les midieron variables como el gasto energético en reposo, así como el cociente respiratorio sérico y nivel de ácidos grasos libres; todo esto se realizó después de haberles suministrado una dosis de 336ml bebida energizante (Celsus, Delray). Las evaluaciones en los pacientes se realizaron a los 60,120,180 minutos, sin embargo la concentración sérica de glicerol y AGL fue evaluada a los 30, 60, 120, 180 minutos. Dichas evaluaciones arrojaron como resultados que en primer lugar después del consumo de la bebida energizante hubo un incremento significativo del gasto energético , así como la concentración sérica de ácidos grasos libres fue mayor en comparación con el placebo y por último que el cociente respiratorio no presentó diferencias entre los grupos.

NÚMERO 5

AÑO 2007

AUTOR Rudelle S,

TITULO ―Effect of a thermogenic beverage on 24-hour energy metabolism in humans‖.

REVISTA Obesity (Silver Spring).

REFERENCIA Rudelle S, Ferruzzi MG, Cristiani I, Moulin J, Mace K, Acheson KJ, Tappy L: Effect of a thermogenic beverage on 24-hour energy

http://www.jissn.com/




metabolism in humans. Obesity (Silver Spring) 2007, 15(2):349-355


SUJETOS n= 31 entre hombres y mujeres, cantidades no especificadas por género.

DOSIS 3x250-mL de una bebida energizante que contiene té verde, catequinas, cafeína y calcio.

IDEAS

PRINCIPALES

A los 31 voluntarios se les realizaron tres intervenciones diferentes, en las que se midieron el gasto energético con calorimetría directa. Los resultados fueron que la ingesta de la bebida incrementó el gasto energético en 4.6% durante 24 horas.

NÚMERO 6

AÑO 2006

AUTOR Hoffman y cols.

TITULO ―Thermogenic effect from nutritionally enriched coffee consumption‖.

REVISTA Journal of the International Society of Sports Nutrition.

REFERENCIA Hoffman JR, Kang J, Ratamess NA, Jennings PF, Mangine G, and Faigenbaum AD.Thermogenic effect from nutritionally enriched coffee consumption. J Int Soc Sports Nutr 3: 35–41. 2006.

TIPO Artículo experimental

SUJETOS n= 10 fisicamente activos 8 hombres 2 mujeres

DOSIS 354ml de JavaFit TM

IDEAS

PRINCIPALES

En el estudio se midieron los efectos de consumir una bebida energizante JavaFit TM sobre el metabolismo en reposo, el consumo de oxígeno, la presión arterial en personas físicamente activas; como resultado de este estudio se encontró que la bebida aumentó el gasto energético en reposo, así como el consumo de oxígeno y la presión arterial sistólica.

NÚMERO 7

AÑO 2010

AUTOR Karen E, Wallman.

TITULO ―Effects of caffeine exercise performance in sedentary females‖.

REVISTA Journal of Sport Science and Medicine.

REFERENCIA Karen E, Wallman, Jin W. Goh and Kym J. Guelfi. Effects of caffeine exercise performance in Sedentary Females. Journal of Sport Science


95

and Medicine (2010) 9, 183-489. 2


SUJETOS n=10 mujeres saludables, sedentarias.

DOSIS Dosis 6 mg/kg

IDEAS

PRINCIPALES

En el estudio se evaluó la potencia y resistencia bajo el efecto de la cafeína una hora después del consumo, a través de la medición del gasto energético, cociente respiratorio y frecuencia cardiaca con la ayuda de un cicloergómetro. Los resultados de las mediciones no presentaron alteraciones significativas respecto al consumo previo y posterior de la cafeína., sin embargo en el ejercicio de baja intensidad al 65 % de la frecuencia cardiaca se evidencio un mayor consumo de oxígeno.

NUMERO 8

AÑO 2011

AUTOR Janae Nienhueser

TITULO ―Effects of energy drinks on metabolism at rest and during submaximal treadmill exercise in college age males‖.

REVISTA International Journal of Exercise Science

REFERENCIA

Janae Nienhueser, Gregory A Brown, Brandon Shaw e Ina Shaw. Effects of energy drinks on metabolism at rest and during submaximal treadmill exercise in college age males. International Journal of Exercise Science (2011).


SUJETOS n=10, hombres saludables.

DOSIS 473 ml de cada una de las bebidas energizantes.

IDEAS

PRINCIPALES

En el estudio se realizaron cuatro intervenciones comparando tres bebidas energizantes contra un placebo y su efecto sobre el gasto energético y el cociente respiratorio en reposo durante 15 minutos de ejercicio al 50% del VO2Max. Las mediciones se tomaron una hora después del consumo. Los resultados fueron que en reposo se incrementó el gasto energético, durante el ejercicio permaneció sin diferencias significativas con el placebo. Respecto al cociente respiratorio, este aumentó con una clara tendencia al uso de carbohidratos como fuente energética en reposo, pero el metabolismo durante el ejercicio permaneció sin cambios.

NUMERO 9

http://www.intjexersci.com/






AÑO 2010

AUTOR Higgins P, Troy D.

TITULO ―Energy beverages: contet and safety.‖

REVISTA Mayo Clinic Proceedings

REFERENCIA Higgins P, Troy D. Energy Beverages: Content and Safety. Mayo Clin Proc. 2010; 85 (11):1033-1041.

TIPO Artículo de revision.

IDEAS

PRINCIPALES

El artículo de revisión incluye datos importantes como los efectos agudos del consumo de cafeína, los ingredientes de las bebidas energizantes e incluso el dato de la vida media de la cafeína en el cuerpo. Se incluyen los efectos de la cafeína sobre el metabolismo de sustratos en ejercicio

NUMERO 10

AÑO 2003.

AUTOR Woojae Kim

TITULO ―Debunking the effects of taurine in red bull energy drink‖.

REVISTA Nutrition Bytes, 9 (1).

REFERENCIA Woojae K. Debunking the effects of taurine in red bull energy drink. Nutrition Bytes 2003 9 (1)..

TIPO Artículo de revisión,

IDEAS

PRINCIPALES

El autor realiza una descripción completa de los componentes del Red Bull y sugiere como conclusión que los efectos de dicha bebida energizante se deben principalmente a su contenido de cafeína y que la influencia de la taurina y la glucuronolactona es muy baja.

NÚMERO 11

AÑO 2001

AUTOR Terry E. Graham

TITULO ―Caffeine and exercise metabolism, endurance and performance‖

REVISTA The American Journal of Sports Medicine 31 (11): 785-807

REFERENCIA Terry E. Caffeine and exercise metabolism, endurance and performance. The American Journal of Sports Medicine. 2001 31 (11): 785-807

http://www.mayoclinicproceedings.org/

http://ajs.sagepub.com/

http://ajs.sagepub.com/

97

TIPO Artículo de revisión.

IDEAS

PRINCIPALES

El artículo se centra en la cafeína, su modo de acción, los efectos positivos y negativos al consumirla y la posibilidad de crear dependencia a la misma. Todo lo anterior a partir de las publicaciones y aportes de otros autores.

NÚMERO 12

AÑO 2010

AUTOR Melanie A. Heckman.

TITULO ‖Caffeine (1, 3, 7-trimethylxanthine) in foods: a comprehensive review on consumption, functionality, safety, and regulatory matters‖

REVISTA Vol. 75, Nr. 3, 2010—Journal of Food Science Año

REFERENCIA Heckman M y cols. Caffeine (1, 3, 7-trimethylxanthine) in foods: a comprehensive review on consumption, functionality, safety, and regulatory matters. Journal of food science 75;10;2010.

TIPO Artículo de revision.

IDEAS

PRINCIPALES

Los autores determinan las fuentes naturales en las que se halla la cafeína, detallan la historia de la misma y su farmacocinética. Para lo anterior referencian otros artículos de estudios previos.

NÚMERO 13

AÑO 2008

AUTOR Kevin A. Clauson, Kelly M. Shields, Cydney E. McQueen, and Nikki Persad

TITULO ―Safety issues associated with commercially available energy drinks‖

REVISTA Journal of the American Pharmacists Association. 2008;48:e55–e67

REFERENCIA Clauson K y cols. Safety issues associated with commercially available energy drinks. Journal of the American Pharmacists Association. 2008;48:e55–e67

TIPO Artículo de revision

IDEAS

PRINCIPALES

Los autores a partir de las publicaciones de otros, sumadas a sus propias observaciones, plantean la posibilidad de que las bebidas energizantes puedan llegar a contribuir con el aumento de peso teniendo en cuenta los niveles de glucosa que contienen, todo ello visto como posible detonante de problemas de salud.

NUMERO 14

AÑO 2006

AUTOR Elaine Rush PhD1, Stephanie Schulz BAppSc1, Vladimir Obolonkin




PhD1, David Simmons FRACP, MD2 y Lindsay Plank Phil

TITULO ―Are energy drinks contributing to the obesity epidemic? ―.

REVISTA Asia Pacific Journal of Clinical Nutrition.

REFERENCIA Rush E y cols. Are energy drinks contributing to the obesity epidemic? Asia Pacific Journal of Clinical Nutrition.


SUJETOS n=10 mujeres saludables

DOSIS Sacarosa 0.4g/kg en forma de limonada y bebida energizante ―V‖ de Nueva Zelanda (28g sacarosa y 81 mg de cafeína por 250 mL) cada una de estas en días diferentes y seguidos.

IDEAS

PRINCIPALES

Los autores suministraron dosis de limonada o bebida energizante de forma aleatoria a las 10 mujeres, habiendo medido de forma previa el cociente respiratorio para luego compararlo con las mediciones posteriores al consumo 30 minutos después, al siguiente día realizaron el mismo procedimiento pero con dosis contrarias, quienes ingirieron limonada el día 1, el día 2 recibieron la bebida energizante. Como resultado se obtuvo que la bebida energizante generó aumentos significativos en el gasto energético con respecto al placebo, causa un aumento en la oxidación de los carbohidratos y reduce la oxidación de los lípidos.

NÚMERO 15

AÑO 2007

AUTOR Michael D Roberts

TITULO ―Effects of ingesting JavaFit Energy Extreme functional coffee on aerobic and anaerobic fitness markers in recreationally active coffee consumers‖.

REVISTA Journal of the International Society of Sports Nutrition 2007, 4:25 doi:10.1186/1550-2783-4

REFERENCIA

Roberts MD, Taylor LW, Wismann JA, Wilborn CD, Kreider RB, and Willoughby DS. Effects of ingesting JavaFit Energy Extreme functional coffee on aerobic and anaerobic fitness markers in recreationally active coffee consumers. J Int Soc Sports Nutr 4: 25. 2007.


SUJETOS n=10 5 hombres y 5 mujeres consumidores habituales de café

DOSIS 354 ml de Java Fit Energy y café descafeinado.

IDEAS A partir de los resultados los autores concluyeron que la bebida energizante Java contribuye con el aumento del consumo de

http://apjcn.nhri.org.tw/

http://apjcn.nhri.org.tw/

99

PRINCIPALES oxígeno después de realizar el ejercicio.

NÚMERO 16

AÑO 2008

AUTOR Michael D Roberts

TITULO ―Efficacy and safety of a popular thermogenic drink after 28 days of ingestión‖.

REVISTA Journal of the International Society of Sports Nutrition

REFERENCIA Roberts MD, Dalbo VJ, Hassell SE, Stout JR, and Kerksick CM. Efficacy and safety of a popular thermogenic drink after 28 days of ingestion. J Int Soc Sports Nutr 5: 19. 2008.


SUJETOS n=60 30 hombres y 30 mujeres

DOSIS 336 ml de bebida energizante sin calorías y una bebida descafeina como placebo,

IDEAS

PRINCIPALES

A 60 hombres y mujeres de 23 años promedio se les suministro una dosis diaria de 336 ml de placebo a algunos y otros bebida energizante durante 28 días seguidos, lo cual permitió concluir que el grupo que consumió bebida energizante tuvo una disminución en el porcentaje de grasa corporal en comparación a quienes consumieron el placebo.

NÚMERO 17

AÑO 1998

AUTOR C Weyer y cols

TITULO ―Implications of the traditional and the new ACSM physical activity recommendations on weight reduction in dietary treated obese subjects‖.

REVISTA International Journal of Obesity

REFERENCIA

Implications of the traditional and the new ACSM physical activity recommendations on weight reduction in dietary treated obese subjects. International Journal of Obesity (1998) 22, 1071±1078 ß 1998


SUJETOS n=109 81% mujeres 19% hombres

PROTOCOLO

DE EJERCICIO

Comparación entre dos protocolos de ejercicio, para perder peso. Con respecto a pacientes que únicamente siguen tratamientos dietéticos sin incluir ejercicio. ACSM 20-60 min, menos de 3 veces por semana.





CDC (30 min de actividad a intensidad moderada casi todos los días de la semana.

IDEAS

PRINCIPALES

Los autores comparan protocolos para pérdida de peso en uno se incluye la actividad física y el otro es exclusivamente dietario. Las diferencias no fueron significativas entre el peso perdido de los individuos que utilizaron éstos dos protocolos de ejercicio. Ambos métodos provocaron grades perdidas de peso

NÚMERO 18

AÑO 1995

AUTOR M. F. McCarty.

TITULO ―Optimizing exercise for fat loss‖

REVISTA Medical Hypotheses (1995) 44, 325-330

REFERENCIA Optimizing Exercise for Fat Loss. Medical Hypotheses (1995) 44, 325-330


IDEAS

PRINCIPALES

El artículo determina que la posibilidad de que la cafeína estimule el gasto energético desde los lípidos aumenta cuando esta es consumida previa a la actividad física, así como que si se ejercita un tiempo superior a 30 minutos de forma constante el sustrato energético se obtendrá a partir de los lípidos.

NÚMERO 19

AÑO 2011

AUTOR Russell y cols..

TITULO Financial implications of obesity.

REVISTA Orthopedic Clinics of North America 42 (2011) 123-127.

REFERENCIA Russell y cols. Financial implications of obesity. Orthop clin N Am 42 (2011) 123-127


IDEAS

PRINCIPALES

A través de la revisión bibliográfica realizada por el autor, se logra una descripción general pero precisa de las enfermedades asociadas a la obesidad. Se incluyen los costos directos, indirectos y personales que le acarrean a una persona que padece dicha enfermedad, así como el presupuesto que asigna USA anualmente para el tratamiento de la obesidad.

https://www.google.com.co/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0CDIQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.orthopedic.theclinics.com%2F&ei=BB_7UO_QIIi49QTm24HoAw&usg=AFQjCNEjaGOlSB67V0Fp9W8ULEzrqwVpAg&sig2=mMmZ-Aw_QEXTK3KJeS3vCQ&bvm=bv.41248874,d.eWU

101

NÚMERO 20

AÑO 2002

AUTOR Flegal KM y cols..

TITULO Prevalence and trends in obesity among U.S. adults, 1999-2000.

REVISTA JAMA 2002; 288;1723.

REFERENCIA Flegal KM y cols. Prevalence and trens in obesity among U.S. adults, 1999-2000. JAMA 2002; 288;1723.

TIPO Artículo observacional, descriptivo.

SUJETOS n=4115 entre hombres y mujeres

IDEAS

PRINCIPALES

A través de la observación de una muestra poblacional de los Estados Unidos, buscaron examinar prevalencia del sobrepeso y la obesidad. Esta investigación hace parte de la encuesta nacional de salud y nutrición en USA. Permite concluir que la tendencia hacía la obesidad ha aumentado, alcanzando cifras altas, en especial entre mujeres afro americanas que pasan de los 40 años, más de la mitad de estas mujeres tienen obesidad y más del 80% tienen sobrepeso.

NÚMERO 21

AÑO 2006

AUTOR Ogden CL y cols.

TITULO ―Prevalence of overweight and obesity in the United States, 1999-2004‖

REVISTA JAMA 2006; 295: 1549.

REFERENCIA Ogden CL y cols. Prevalence of overweight and obesity in the United states, 1999-2004, JAMA 2006; 295: 1549.

TIPO Artículo observacional, descriptivo.

SUJETOS

Niños y adolescentes n=3958 Adultos n = 4431

IDEAS

PRINCIPALES

El objetivo del proceso de observación permitió estimar la prevalencia del sobrepeso en niños y adolescentes, así como en adultos. Los resultados son de los años 2003 y 2004, años para los cuales el 17.1% de los niños y adolescentes estaban en sobrepeso; y 32.2% de los adultos eran obesos. La prevalencia de la obesidad extrema fue en 2003-2004 fue de 2.8 % en hombres y 6.9 en mujeres.

ANEXO I CUESTIONARIO DE APTITUD FÍSICA PARA EL

EJERCICIO FÍSICO (C-AEF)* (Revisado en 1,994)

C-AEF Y TÚ (Cuestionario para personas entre 15 y 69 años)

La actividad física regular es entretenida y saludable, y cada vez más gente está

empezando a vivir de forma más activa. Ser más activo supone seguridad para la

mayoría de individuos. Sin embargo, algunas personas deberían someterse a un

reconocimiento médico antes de incrementar su actividad física.

Si usted está planeando incrementar su actividad física comience contestando las siete

preguntas del cuadro inferior. Si usted se encuentra en una edad entre 15 y 69 años, el

C-AEF le dirá si debe someterse a un reconocimiento médico antes de empezar. Si usted

tiene más de 69 años y no acostumbra a ser activo visite a su médico

El sentido común es la mejor guía para contestar estas preguntas

Por favor lea las preguntas con atención y conteste con franqueza: escoja SI o NO

SI__NO__ 1.- ¿Le ha dicho su médico alguna vez que padece una enfermedad cardiaca

y que solo debe hacer aquella actividad física que le aconseje un

médico?

SI__NO__2.- ¿Tiene dolor en el pecho cuando realiza alguna actividad física?

SI__NO__3.- ¿Le ha dolido el pecho durante el mes pasado aunque no hiciese actividad

física?

SI__NO__4.- ¿Pierde usted el equilibrio a causa de mareos o se ha desmayado alguna

vez?

SI__NO__5.- ¿Tiene problemas óseos o articulares que pueden empeorar si aumenta su

actividad física?

103

SI__NO__6.- ¿Le receta su médico normalmente algún medicamento para la tensión

arterial o para alguna enfermedad cardiaca?

SI__NO__7.- ¿Conoce cualquier otra razón por la cual no debería practicar una actividad

física?

Si ha contestado Si a una o más preguntas:

Llame a su médico o persónese en su consulta antes de incrementar su actividad física o

ANTES de hacerse una valoración del nivel de fitness. Comente a su médico las

preguntas que ha contestado SI del C-AEF.

-Usted debería poder hacer la actividad que desea siempre que empiece lenta y

gradualmente y vaya incrementando el esfuerzo. O puede que tenga que limitar sus

actividades a aquellas que sean seguras para usted. Consulte a su médico sobre las

actividades en las que desea participar y siga su consejo.

-Descubra qué programas son seguros y le pueden beneficiar

Si ha contestado NO a todas las preguntas:

Si usted ha contestado con franqueza NO a todas las preguntas del C-AEF, puede estar

razonablemente seguro de que puede:

-Incrementar su actividad física – comenzando lentamente y aumentando la intensidad

progresivamente. Ésta es la forma más fácil y segura de hacerlo.

-Realizar una valoración del nivel de fitness – ésta es una forma excelente de determinar

el nivel de fitness actual para que pueda planificar su actividad física con acierto

Retrase su incorporación a una actividad física mucho más activa:

- Si no se siente bien a causa de un malestar temporal como un resfriado o fiebre

espere a encontrarse mejor.

- -Si está o puede que esté embarazada, consulte a su médico antes de

incrementar su actividad.




Por favor tenga en cuenta: Si su estado de salud se altera hasta el punto de que

entonces pueda contestar SI a cualquiera de las preguntas anteriores, coménteselo a su

profesional del fitness o de salud. Pregunte si debe cambiar su plan de actividad física.

Empleo del C-AEF. La Canadian Society for Exercise Physiology, el Health Canada y su

agentes afirman que no existe riesgo para las personas que practican una actividad

física, y si tiene alguna duda después de haber completado este cuestionario, consulte a

su médico antes de comenzar una actividad física.

NOTA: Si el C-AEF se da a una persona que participa en una actividad física o en un

programa de valoración de su novel de fitness, esta sección se puede emplear con fines

legales o administrativos.

Nombre: Fecha:

Firma: Testigo:

Adaptado de: Manual ACSM para la valoración y prescripción del ejercicio, segunda

edición, p 34-35.

Bibliografía

Según normas APA, escribir coma (,) después de apellidos.

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Evaluación de los cambios en el gasto energético al ... · energizante y bebida hidratante sin...

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