El cociente respiratorio, también conocido como coeficiente respiratorio, es el ratio entre el volumen de dióxido de carbono (CO 2) que un organismo produce y el volumen de oxígeno (O 2) que consume. Es una forma de calorimetría indirecta y medido en reposo es muy útil como estimación de la tasa metabólica basal, uno de los principales componentes del gasto energético. Se energético. Se puede aplicar a los animales en general, y no sólo al humano. También ofrece información general sobre el estado metabólico al tener una relación directa con el nutriente metabolizado como fuente de energía por el organismo. Cálculo y medición El cociente respiratorio se calcula dividiendo el volumen de CO 2 que se desprende y el volumen de O2 que se consume:
Dónde: el cociente respiratorio el volumen de CO 2 producido V C C es V O es el volumen de O 2 consumdio En esta fórmula, los volúmenes de ambos gases han de expresarse en unidades que permitan conocer la equivalencia molar; las unidades más utilizadas son moles o volumen del gas en condiciones estándar de presión y temperatura (20º C y 1 atm). El resultado, el cociente respiratorio, es un unidad adimensional. Suele variar entre ≅0.7 y 1, dependiendo del sustrato metabólico, situándose en 0.8 de media en condiciones normales. Algunas situaciones metabólicas pueden hacer que sea superior a 1. Para medir los volúmenes de ambos gases se utiliza un aparato conocido como respirómetro, generalmente en el interior de una cámara aislada, que permite obtener valores muy precisos de una forma mínimamente invasiva. El respirómetro más utilizado es el respirómetro de Ganong.
CR es
Significado y relación con los nutrientes energéticos Las células animales utilizan el oxígeno para oxidar los nutrientes y obtener ATP, la molécula de cuya hidrólisis se obtiene la energía necesaria para los diferentes procesos celulares. Los hidratos de carbono y los ácidos grasos son los principales nutrientes energéticos, aunque también se pueden utilizar aminoácidos. En la reacción de oxidación, los electrones de los enlaces los enlaces químicos en las moléculas de los nutrientes se combinan con oxígeno e hidrógeno para formar dióxido de carbono y agua; la energía liberada es utilizada para sintetizar ATP. La hidrólisis posterior del ATP libera de nuevo esta energía de forma utilizable por la célula. La reacción general de oxidación de los sustratos metabólicos es: CxHyOz + (x + y/4 – z/2) O2 → x CO2 + (y/2) H 2O Por tanto, conociendo el volumen de oxígeno consumido y de dióxido de carbono producido se puede estimar el tipo de nutriente utilizado como sustrato metabólico:
CR Hidratos de carbono La oxidación de hidratos de carbono (fórmula general CnH2nOn) se puede expresar como: Publicidad CnH2nOn + nO2 → nCO2 + nH2O De la ecuación estequiométrica anterior se deduce una relación molecular 1 a 1 entre el oxígeno consumido y el CO2 producido (nO2 → nCO2). Por tanto, un CR igual 1 indica que el organismo está quemando carbohidratos. Cuándo se utilizan hidratos de carbono para la síntesis de lípidos, el CR es superior a 1. Esta situación se puede dar, por ejemplo, en animales que se preparan para la hibernación o en situaciones de sobrealimentación en las que se
almacena el exceso de calorías en forma de grasa. En situaciones anaeróbicas el CR también será superior a 1 al producirse reacciones que liberan CO2 pero que no consumen O2.
CR Ácidos grasos La oxidación de ácidos grasos (fórmula general (CH2O)3(CH2)3n(CO2H)3) se podría expresar como: C3n+6H6n+9O9 + (4.5n + 3.75)O2 → (3n + 6)CO2 + (3n + 4.5)H2O De la ecuación estequiométrica anterior se deduce que: CR = (3n + 6) / (4.5n + 3.75) -> 3n / 4.5n = .667 De ahí que se hable de un CR ≈ 0.7 para lípidos, lo que implica un consumo superior de oxígeno que el metabolismo de hidratos de carbono.
CR aminoácidos El CR para proteínas suele situarse entre 0.8 y 0.9, aunque, dada la complejidad y diferentes vías de metabolización energética de los aminoácidos, no se puede hablar de un CR general para proteínas. Uso en medicina El cociente respiratorio en medicina es utilizado como prueba diagnóstica que permite evaluar el estado metabólico del paciente. El uso más común es para calcular la tasa metabólica basal, medida que representa el gasto energético en reposo. Cambios en la tasa metabólica basal permiten identificar posibles alteraciones metabólicas que pueden estar causando algunos síntomas de enfermedad o que pueden ser en sí mismas síntomas de una enfermedad. También es muy utilizado en la elaboración de orientaciones dietéticas, por ejemplo en pacientes graves en los que un exceso o deficiencia alimenticia puede suponer un problema importante. Otro de los campos dónde el cociente respiratorio es ampliamente utilizado es en los círculos deportivos para la elaboración de orientaciones dietéticas y de actividad física.
Glucogenosis Las glucogenosis son alteraciones delmetabolismo del glucógeno, ocasionados por laausencia o deficiencia de enzimas queparticipan tanto de su síntesis como en sudegradación. Son trastornos hereditarios que afectan almetabolismo del glucogeno, con la producciónde glucogeno anormal tanto en cantidad comoen calidad.
GALACTOSA 1 – FOSFATO DEFINICION GALACTOSEMIA Es la incapacidad del organismo para utilizar (metabolizar) el azúcar simple galactosa, ocasionando la acumulación de galactosa 1-fosfato en el cuerpo, lo cual causa daño al hígado, al sistema nervioso central y a otros sistemas del organismo.
SIGNOS Y SINTOMAS v
Ictericia (coloración amarillenta de la piel y de la esclerótica) .
v Vómitos. v
Alimentación deficiente (el bebé se niega a beber fórmula que contenga leche).
v
Poco aumento de peso.
v Letargo. v Irritabilidad.
v
Convulsiones.
v
Hepatomegalia (agrandamiento del hígado).
v
Hipoglucemia (azúcar bajo en la sangre).
EXAMEN Y LABORATORIO Diagnóstico prenatal por la medición directa de la enzima galactosa-1-fosfatouridil transferasa. Una prueba simple en la orina indica la presencia de una sustancia reductora y con un estudio enzimático específico se puede comprobar que la sustancia es la galactosa.
GLUCOSA 6 FOSFATO DEFINICION DIABETES TIPO I Es una enfermedad en la que el cuerpo es incapaz de usar y almacenar apropiadamente la glucosa, lo que provoca su permanencia en sangre en cantidades superiores a las normales. Esta circunstancia altera, en su conjunto, el metabolismo de los hidratos de carbono, los lípidos y las proteínas.
SIGNOS Y SINTOMAS v
Aumento de la sed.
v
Aumento de la micción.
v
Pérdida de peso a pesar de un aumento del apetito.
v Fatiga. v Náuseas. v Vómitos.
EXAMENES DE LABORATORIO Nivel de glucosa en la sangre en ayunas: se diagnostica diabetes si el resultado es mayor de 126 mg/dL en dos oportunidades. Los niveles entre 100 y 126 mg/dL se denominan alteración de la glucosa en ayunas o prediabetes. Nivel de glucosa en sangre aleatoria (sin ayunar): se sospecha la existencia de diabetes si los niveles son superiores a 200 mg/dL y están acompañados por los síntomas clásicos de aumento de sed, micción y fatiga. (en ayunas.)
FRUCTOSA 6- FOSFATO DEFINICION PENTOSURIA Es una enfermedad inocua caracterizada por la excreción de xilulosa en la orina, debida a la ausencia de la enzima necesaria para procesar este azúcar. Esta afección se produce, casi con exclusividad, en la población judía (a título informativo, en Estados Unidos, uno de cada 2500 judíos la padece).
SIGNOS YSINTOMAS Es asintomática.
EXAMENES DE LABORATORIO
En orina: pH, cetonas, bilirrubinas, ácidos orgánicos, aminoácidos y sustancias reductoras (galactosa: galactosemia, déficit de galactocinasa, hepatopatía grave; fructuosa: intolerancia o fructosuria esencial; glucosa: diabetes, glucosuria renal tipo fanconi; Ac. P-hidroxifenil pirúvico: tirosinemia; xilulosa: pentosuria.
SACAROSA 6 - FOSFATO DEFINICION DÉFICIT DE SACARASA Es una enfermedad poco conocida, debida a la falta de la enzima denominada sacarasa .La falta de la enzima sacarasa en las vellosidades del intestino delgado provoca que la sacarosa (azúcar común) pase sin digerir al intestino grueso, donde es fermentada por las bacterias, produciendo gases, malestar, diarreas, e incluso sangrado.
SIGNOS Y SINTOMAS v
Los síntomas se comienzan a detectar al alimentar a los bebés con papillas de cereales, pero
dependiendo del caso pueden tardar más o menos tiempo en detectarse. v
Flatulencias, malestar, diarreas, e incluso sangrado.
EXAMENS DE LABORATORIO v
Exámenes de coagulación sanguínea.
v
Examen de azúcar en la sangre.
v
Estudios enzimáticos.
v
Pruebas genéticas.
v
Pruebas de la función renal.
v
Pruebas de la función hepática.
v
Biopsia del hígado.
v
Examen de ácido úrico en la sangre.
v
Análisis de orina.
GLUCOSA 1 – FOSFATO DEFINICION HIPOGLICEMIA Es una afección que ocurre cuando el nivel de azúcar en la sangre (glucosa) está demasiado bajo.
SIGNOS Y SINTOMAS v
Sudores fríos.
v
Confusión.
v
Convulsiones.
v
Coma.
v
Visión doble o borrosa
v
Fatiga.
v
Incomodidad general, intranquilidad, sensación de malestar (malestar general).
v
Dolor de cabeza.
v
Hambre.
v
Irritabilidad y hasta agresividad.
v
Nerviosismo.
v
Frecuencia cardíaca rápida.
v
Temblores.
EXAMENES DE LABORATORIO v
Prueba de tolerancia a la glucosa.
v
Recolección de líquido cefalorraquídeo.
v
Control de la glucosa en la sangre.
GLUTAMATO TRASTORNO DE LA TOURETTE Es una alteración que dura toda la vida y que comprende tics vocales y motores múltiples. Si están presentes durante menos de un año tics vocales y motores, se diagnostica como un trastorno por tics transitorio; pasado un año, el diagnóstico es el trastorno de la Tourette.
SIGNOS Y SINTOMAS v
Tics vocales.
v
Deterioro o trastorno social.
v
Tics fónicos.
v
Tics motores.
v
Falta de adaptación en cualquier ámbito.
v
Los médicos diagnostican el síndrome de Tourette luego de asegurarse que el paciente ha padecido
de tics vocales o motores durante por lo menos un año.
EXAMENES DE LABORATORIO No requiere de exámenes de sangre o de laboratorio sino de estudios utilizando técnicas de diagnóstico por imagen, tales como la resonancia nuclear magnética, la tomografía computarizada y el electroencefalograma, además de ciertos exámenes de sangre que pueden utilizarse para descartar la existencia de otras condiciones médicas que podrían confundirse con el síndrome de Tourette. ¿Qué tipo de azucares encontramos en la orina normalmente? R= Fructosa, levulosa, pentosa, galactosa, glucosa, maltosa. 2.- ¿Cuándo se presenta la glucosuria? R= Se presenta cuando es sobrepasado el umbral renal, el cual es variable de persona a persona, sin embargo, está situado generalmente al nivel de glucosa en sangre de 150 a 180mg/100ml. 3.- ¿Cuál es la causa de la glucosuria? R= La causa más importante de una glucosuria, por ejemplo, pancreatitis, trombosis coronaria, glucosuria alimenticia, cáncer pancreático, embarazo, dolor, excitación, hipertiroidismo, traumatismo cráneo-encefálico. 4.- ¿Existen otros métodos para determinar la glucosa en la orina? Menciónalos.
Fehling.
Nylander.
Tiras reactivas.
5.- ¿En que se basa el método d e benedict? R= Se basa en la reducción de algunos iones metálicos por la glucosa.
