Moverse más implica gastar más energía

Un estudio internacional, con participación de un investigador de la Universidad de Burgos, pone a prueba la teoría del “presupuesto energético limitado” y demuestra que la actividad física aumenta de forma directa el gasto calórico total diario

Un nuevo estudio internacional liderado por el Instituto Politécnico y Universidad Estatal de Virginia (Virginia Tech, Estados Unidos), con la participación de la Universidad Europea de Madrid y la Universidad de Burgos, ha demostrado que el cuerpo humano no reduce otros procesos fisiológicos para compensar el gasto energético del ejercicio. En otras palabras, cuando una persona se mueve más, su gasto total diario de energía aumenta de manera proporcional, sin que el organismo “ahorre” calorías por otras vías.
La investigación, publicada en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) bajo el título “Physical activity is directly associated with total energy expenditure without evidence of constraint or compensation”, pone a prueba una teoría extendida en fisiología y nutrición: el modelo del gasto energético “limitado”, según el cual el cuerpo tendría un techo máximo de consumo diario y compensaría el aumento de la actividad reduciendo el gasto en otros sistemas corporales. 

Un estudio multidisciplinar, internacional y de gran precisión 

El equipo de investigación, encabezado por Kristen R. Howard y Kevin P. Davy (Virginia Tech), junto con John R. Speakman (University of Aberdeen y Shenzhen Institutes of Advanced Technology), y los investigadores españoles Olalla Prado-Nóvoa (Universidad Europea de Madrid) y Guillermo Zorrilla-Revilla (Laboratorio de Evolución Humana, Universidad de Burgos), analizó a 75 adultos de entre 19 y 63 años con distintos niveles de actividad física: desde personas sedentarias hasta corredores de ultrarresistencia que recorrían más de 120 kilómetros a la semana.

Durante dos semanas, los investigadores aplicaron técnicas de medición de última generación para conocer con precisión cuánta energía gastaba el cuerpo en su día a día. Para calcular ese gasto total, utilizaron el método del “agua doblemente marcada”, considerado el idóneo en este tipo de investigaciones. Esta técnica permite estimar con exactitud el consumo de energía mediante el seguimiento de isótopos estables de hidrógeno y oxígeno introducidos en el organismo a través de la ingesta de esta agua marcada. Además, se registraron los niveles de actividad física con sensores de movimiento, se midió el metabolismo en reposo y se realizaron análisis de sangre para evaluar marcadores vinculados a la función inmunitaria, hormonal y metabólica. Se registró también cuidadosamente la ingesta de calorías a través de la dieta de cada participante, asegurándose de que todos ellos cumplían con sus requerimientos energéticos diarios.

El objetivo era determinar si las personas más activas “compensaban” su gasto energético reduciendo otras funciones del cuerpo, como el metabolismo basal o la respuesta fisiológica general, o si, por el contrario, esa energía se sumaba directamente al gasto total diario. 

Resultados: moverse más implica gastar más 

Los resultados fueron concluyentes. El estudio encontró una relación positiva entre el nivel de actividad física y el gasto energético total diario. En términos sencillos, cada incremento en la actividad física se tradujo en un aumento equivalente del gasto calórico total, sin señales de compensación.

Kevin Davy, profesor del Departamento de Nutrición Humana, Alimentación y Ejercicio de la Virginia Tech y autor principal del trabajo destaca que “Nuestro estudio demuestra que una mayor actividad física se asocia con un mayor gasto calórico, independientemente de la composición corporal, y que este aumento no se compensa con una reducción del gasto energético en otras funciones del organismo”. Por su parte, Kristen Howard, autora principal del estudio, explica que “El equilibrio energético fue un elemento clave del estudio. Analizamos a personas que estaban bien nutridas. Es posible que la aparente compensación observada en otros trabajos se deba a estados de infra-alimentación o condiciones extremas”. Por otro lado, Olalla Prado-Nóvoa, profesora de la Universidad Europea de Madrid y coautora del estudio, añade que “Si el cuerpo humano no ‘ahorra’ energía cuando nos movemos más y cada paso cuenta, nuestros resultados sugieren que la relación entre movimiento y gasto energético podría ser más flexible de lo que se pensaba. Tal vez no exista un límite fisiológico universal. Esto encajaría perfectamente dentro de la extraordinaria variabilidad humana”. 

El debate sobre el modelo energético limitado 

En palabras de Guillermo Zorrilla-Revilla, investigador del Laboratorio de Evolución Humana (LEH) de la Universidad de Burgos, “Este estudio se suma a otros trabajos que están poniendo a prueba un marco teórico apasionante y revolucionario propuesto por el investigador Herman Pontzer (Duke University, Estados Unidos) desde campos como la medicina evolutiva, la antropología biológica o la fisiología humana: el modelo de gasto energético limitado”.
El investigador añade que “En nuestro estudio, a pesar de contar con deportistas que recorren cerca de cien kilómetros semanales, no hemos encontrado esa limitación en su gasto energético. Nuestros resultados se ajustan más a un modelo lineal. No obstante, no podemos descartar del todo que ese límite exista. Puede que, incluso los elevados niveles de actividad física analizados, no sean lo suficientemente extremos como para alcanzarlo, o que existan otros mecanismos aún desconocidos o no medibles que escapen a nuestros análisis. No debemos olvidar que en otros grupos humanos, con diferentes modos de subsistencia, sí parece observarse ese fenómeno. Por ello, es necesario seguir investigando este marco teórico en distintos grupos humanos, con diversos estados fisiológicos, etapas de desarrollo y contextos ecológicos”. 

Una visión evolutiva del metabolismo humano 

Este modelo no solo tiene implicaciones en la salud, la obesidad o el rendimiento deportivo, sino también en la comprensión evolutiva del ser humano. Como explica Zorrilla-Revilla, “no somos más que el resultado de adaptaciones fisiológicas y conductuales para invertir, de la manera más eficiente posible, nuestra energía diaria entre crecer, sobrevivir y reproducirnos. Comprender cuánta energía destinamos a cada una de estas funciones y cuál es nuestro ‘presupuesto’ total resulta esencial para entender la evolución de nuestra especie”. 

El investigador, que desarrolla actualmente su labor en el LEH de la Universidad de Burgos dentro del programa postdoctoral Juan de la Cierva, disfrutó de un contrato postdoctoral Margarita Salas en la Virginia Tech de los Estados Unidos y lleva años estudiando el uso de la energía desde una perspectiva evolucionista. “Aunque parezca reduccionista, podemos comprendernos a través de cómo gastamos energía. La decisión, consciente o no, de tomar una ruta más corta, de socializar o de no ejercitarnos o reducir la ingesta cuando estamos enfermos, responde a estrategias energéticas. Saber si el modelo de gasto energético humano es realmente limitado, o no, puede ayudarnos a entender fenómenos fisiológicos como el embarazo, la lactancia o las diferencias en el crecimiento y desarrollo entre especies. También puede ofrecer claves sobre problemas actuales como el sobrepeso y la obesidad, que podrían ser respuestas fisiológicas a entornos nuevos y altamente energéticos a los que nuestra especie no se había enfrentado hasta ahora”.
Zorrilla-Revilla prosigue: “Se ha hipotetizado que el modelo limitado evolucionó en contextos con bajos recursos energéticos, donde moverse más para buscar comida no garantizaba recuperar la energía gastada. La gran pregunta ahora es qué ocurre en los contextos urbanos actuales, caracterizados por el sedentarismo y la abundancia de alimentos energéticamente densos. ¿Es posible que el metabolismo se limite en estos nuevos entornos para Homo sapiens, o ese límite desaparezca? Son preguntas que están aún por responder, pero lo que sí es cierto es que se abre un campo ilusionante y prometedor para los estudios en evolución humana”. 

El objetivo del investigador y del equipo del Laboratorio de Evolución Humana de la Universidad de Burgos es consolidar esta línea de investigación aún inexistente en España, combinando fisiología, evolución, antropología y medicina, para entender mejor de dónde venimos y hacia dónde vamos.