Guía 5 Requerimientos Energeticos 09

Vista previa del material en texto

REQUERIMIENTOS ENERGETICOS 1
PRINCIPIOS DE NUTRICIÓN 
CARRERA DE TÉCNICOS PARA BIOTERIO 
 
 
 
 
 
 
 
REQUERIMIENTOS 
 
ENERGÉTICOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Autores: 
Méd. Vet. Héctor Quintana 
Téc. para Bioterio Jorge Martín Brahamian 
 
 
 
 
 
Buenos Aires, Abril de 2009 
 
 2 PRINCIPIOS DE NUTRICION PARA TÉCNICOS DE BIOTERIO 
REQUERIMIENTOS ENERGÉTICOS 
 
Para la supervivencia de cualquier ser viviente es necesaria la ingestión de 
nutrientes, ésta necesidad se expresa con el término requerimientos de nutrientes. 
Todos los seres vivos tienen dos necesidades primarias e ineludibles, 
primeramente la necesidad de una sustancia esencial sin la cual no existiría la vida, el 
agua y en segundo término las necesidades de energía para el mantenimiento de todos 
los procesos vitales, como el mantenimiento de la respiración, de la actividad del 
sistema nervioso y del tono muscular, la manutención del sistema circulatorio, 
función cardiaca y vasomotora, la absorción activa, el transporte de compuestos 
químicos, la renovación de tejidos, la producción de enzimas y hormonas; para la 
regulación de la temperatura corporal en los animales homeotermos (incluidos dentro 
de lo que se denomina metabolismo basal); para el crecimiento de los tejidos 
corporales, para la gestación, producción de leche, el pelo y para la actividad física 
considerada como trabajo o ejercicio (que se incluyen dentro de las necesidades o 
requerimientos de producción). 
Hemos definido a los requerimientos de energía como una necesidad esencial, 
pero debemos aclarar que la energía no es un nutriente, es, como se ha visto, el 
producto de la combustión de los nutrientes capaces de ser oxidados, tales 
compuestos orgánicos son los hidratos de carbono, proteínas y grasas. 
Resumiendo, los requerimientos energéticos estarán determinados por: las 
características propias de cada animal como el peso vivo, el tamaño relativo, su peso 
metabólico; el estado fisiológico del animal, si está gestando, en lactancia, en 
crecimiento; por la cantidad de los productos sintetizados, como ejemplo, el número 
de fetos gestándose, los gramos o litros de leche, la ganancia de peso; y por el tipo de 
compuesto que es sintetizado en el producto como el porcentaje de grasa y de 
proteínas en animal que crece o engorda, en el % de lípidos, de proteínas y de 
azúcares en la leche. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
El requerimiento energético diario es la cantidad de energía diaria 
necesaria para que un animal mantenga sus funciones vitales de 
acuerdo a su estado fisiológico y a un nivel productivo 
determinado. 
 
Requerimiento diario = Req. Mantenimiento + Req. Producción 
REQUERIMIENTOS ENERGETICOS 3
REQUERIMIENTOS ENERGÉTICOS DE MANTENIMIENTO 
 
El fin de las especies biológicas, primariamente es sobrevivir, mantenerse 
vivo (cubrir sus necesidades de mantenimiento) en el medio ambiente en que se 
encuentre y posteriormente perpetuar la especie, para lo cual deben crecer y 
reproducirse. 
Las necesidades energéticas de mantenimiento son, como se han mencionado 
precedentemente, aquellos requerimientos energéticos para mantener un organismo 
en condiciones estables y sin cambios en su estructura corporal, sin pérdida ni 
aumento de peso por formación de tejidos o secreciones (fetos, leche o pelo), es decir 
son aquellas necesidades para mantener los procesos respiratorios, la actividad del 
sistema nervioso y el tono muscular, la frecuencia cardiaca, el metabolismo de los 
tejidos, el transporte de compuestos químicos contra gradientes de concentración, la 
absorción activa, la renovación de tejidos gastados o dañados, la síntesis de 
componentes orgánicos como las enzimas y hormonas gastadas, el mantenimiento de 
la temperatura corporal y la actividad física normal del individuo (no considera la 
energía que se gasta en una actividad deportiva o de trabajo). 
Se podría definir al requerimiento energético de mantenimiento como la 
cantidad mínima de energía necesaria para que un animal se encuentre en equilibrio 
energético, o sea, que el balance energético sea 0, es decir, que la energía ingerida sea 
igual a la energía gastada, por lo tanto, el animal no pierde ni aumenta de peso (no 
pierde ni gana nutrientes). 
 
¿METABOLISMO BASAL O METABOLISMO DE AYUNO? 
Cuando la energía química es utilizada para el trabajo muscular y el trabajo 
químico para el mantenimiento del animal y si este animal no realiza otro tipo de 
trabajo (ejercicio físico o producción), esta energía se transforma en calor. Esta 
energía calórica sólo es utilizada para el mantenimiento de la temperatura corporal en 
los animales homeotermos. En un animal en ayuno, el calor producido es igual a la 
energía producida por los tejidos catabolizados, esto es lo que se denomina como 
metabolismo basal. 
Los requerimientos basales de energía representan la energía necesaria para un 
animal en estado fisiológico normal, despierto, en ayuno, en reposo y en un ambiente 
de neutralidad térmica. 
La forma de determinar o medir el metabolismo basal se realiza bajo 
determinadas condiciones estandarizadas, en las cuales el animal se encuentra en un 
estado post absortivo, es decir en ayuno. 
La energía que es utilizada por los animales en ayuno está representada por la 
producción de calor durante ese período, determinada por calorimetría directa (en un 
calorímetro respiratorio) o por métodos de caloría indirecta (ver capítulo 
correspondiente). Esta determinación es la base para el entendimiento del 
metabolismo energético de mantenimiento. Cuando el animal está en ayuno debe 
 4 PRINCIPIOS DE NUTRICION PARA TÉCNICOS DE BIOTERIO 
realizar un catabolismo de sus tejidos corporales para mantener sus procesos vitales 
ya mencionados. Para mensurar el metabolismo energético de ayuno es menester 
minimizar todos los factores que tiendan a aumentar la producción de calor. La 
determinación de este valor mínimo se denomina metabolismo basal, tasa metabólica 
basal o requerimiento basal de energía. En los seres humanos es más fácil y se 
obtienen resultados más exactos que en los animales, ya que las condiciones 
estandarizadas de medición se pueden conseguir con mayor facilidad. 
Las condiciones indispensables para su determinación son para los humanos: 
 Estado nutricional bueno. 
 Temperatura ambiente de confort (25º C). 
 Reposo (recostado, relajado) antes y durante la determinación. 
 Estado post-absortivo. 
Debemos adecuar estas condiciones para aplicarlas sobre los animales en 
estudio 
Buen estado nutricional: el animal debe tener un buen estado sanitario y 
nutricional, ya que un animal con un pobre estado nutricional, en condiciones de 
ayuno, disminuye su producción de calor comparado con otro en buen estado 
energético y proteico. 
Temperatura ambiente de confort: en humanos se estandariza a 25ºC, mientras 
que en los animales se debe considerar la temperatura de confort de cada especie 
en particular. Esta es la temperatura ambiente en la cual un animal no necesita 
energía para mantener su temperatura corporal, la temperatura ambiente debe 
encontrarse por encima de la temperatura crítica (también llamada temperatura 
crítica inferior por algunos autores), ya que aumentaría la producción de calor 
para aumentar la temperatura corporal, por ejemplo tiritando y por debajo de la 
temperatura crítica superior, para evitar el gasto energético que se produce para 
disipar el calor, por ejemplo mediante el jadeo, respiración y sudor. 
Reposo: en humanos es fácil mantenerse recostado y relajado, pero en animales 
se debe tender a mantener una actividad muscular mínima para ello se los coloca 
en jaulas metabólicas que limitan al mínimo los movimientos voluntarios. La 
influencia en la variación debida a la actividad muscular con respecto al 
metabolismo basal de un animal en estación (de pie) con respecto al decúbito 
(acostado) puede hacer variar entre un 10 a 15% mayores para los animales 
parados contrastados con los en decúbito. Esdable mencionar que el equino 
puede mantenerse en estación o en decúbito sin que represente un incremento en 
el gasto calórico debido a la estructura de los ligamentos que le permiten 
descansar en forma confortable tanto de pie como acostados. 
Estado post-absortivo: debe tomarse un ayuno previo a la determinación lo 
suficientemente prolongado como para descartar el incremento calórico debido a 
la fermentación, digestión y asimilación de los alimentos ingeridos. En los 
animales monogástricos esto se logra en menor tiempo, por ejemplo en caninos y 
felinos se considera adecuado un ayuno de 12 horas, mientras que en rumiantes se 
REQUERIMIENTOS ENERGETICOS 5
requiere de un ayuno entre 7 a 10 días, dependiendo del tipo de dieta suministrada 
(a base de alimentos concentrados o voluminosos). El criterio establecido para 
definir el estado de post-absorción se considera cuando la excreción de metano 
alcanza el valor mínimo, otro criterio es mediante la determinación del cociente 
respiratorio (ver capítulo correspondiente), cuando indica que muy pocos 
carbohidratos se encuentran en combustión, y el período de medición 
experimental del metabolismo basal se determina hasta alcanzar el cociente 
respiratorio de la grasa. Debido a la dificultad de establecer en los rumiantes un 
estado post-absortivo preciso es que se prefiere utilizar en estos animales el 
término metabolismo de ayuno más que el de metabolismo basal. 
PESO METABOLICO 
La producción de calor en un animal en ayuno no está relacionada en forma 
lineal con el tamaño corporal. Se estableció que el calor disipado por los animales 
homeotermos en condiciones de ayuno es directamente proporcional a su superficie 
corporal y que por lo tanto la producción de calor sería constante para todas las 
especies (ley del área-superficial), por lo que se podría expresarse con mayor 
exactitud el catabolismo de ayuno por unidad de superficie corporal (calorías / m2 / 
hora) que por el peso vivo. En vista de la dificultad de determinar con precisión el 
área superficial se realizaron distintas ecuaciones para correlacionar estas superficies 
con algún exponente fraccional del peso vivo y con la producción de calor del ayuno. 
Tabla 1: Valores normales del metabolismo de ayuno de animales adultos en 
diferentes especies. 
Metabolismo de ayuno (Kcal/día) 
Animal Peso Vivo 
(Kg) Por Animal Por Kg de Peso Vivo 
Por m2 de 
área de 
superficie 
Por Kg 
PV0,75 
Vaca 500 8149,10 16,25 1672,84 76,47 
Cerdo 70 1792,33 25,57 1218,78 74,08 
Hombre 70 1696,74 24,14 932,01 69,30 
Oveja 50 1027,60 20,55 860,32 54,96 
Aves 2 143,39 71,69 - 86,03 
Rata 0,3 28,68 95,59 860,32 71,69 
* Coef. De 
Var. (%) 141.93 78.16 31.40 14.12 
* Coeficiente de variación. 
 6 PRINCIPIOS DE NUTRICION PARA TÉCNICOS DE BIOTERIO 
En los inicios de las investigaciones del metabolismo basal se observó que la 
producción de calor de un animal en ayuno se relacionaba más con el área de la 
superficie de los animales que con el peso corporal. Dada la dificultad en 
determinarla se buscaron métodos para calcularla a partir del peso corporal. El 
fundamento se basa en que los cuerpos de la misma forma e igual densidad, el área de 
la superficie es proporcional al peso en Kg elevado a la potencia de dos tercios (2/3), 
o sea P 0.67. Luego al profundizar la relación entre el metabolismo de ayuno y el peso 
corporal, en el año 1930 Brody y col. proponen que 0.734 era la potencia del peso 
corporal más exacta para animales adultos de las diferentes especies. En 1935 el NRC 
adopta la potencia 0.73; en 1947 Kleibler ajusta la potencia a 0.756; por último, en el 
año 1964 el NRC adopta la potencia ¾ del peso vivo para definir el tamaño 
metabólico de un animal, siendo adoptada universalmente la potencia 0.75 del peso 
corporal. 
En los caninos, el National Research Council (NRC) utiliza la potencia 0,88 
para determinar el peso metabólico (PM = PV kg 0.88), y la Association of American 
Feed Control Officials (AAFCO) utiliza la potencia 0,67 (PM = PV kg 0,67). 
Como vemos, el coeficiente es variable para cada especie, pero se utiliza la 
potencia 0,75 para unificar a todas las especies de mamíferos desde un ratón hasta un 
elefante. 
Tabla 2: Correlación entre Peso Vivo y Peso Metabólico. 
PV PV0,75 PV PV0,75 PV PV0,75 PV PV0,75 
0,01 0,03 0,50 0,59 20 9,46 95 30,43 
0,02 0,05 0,55 0,64 25 11,18 100 31,62 
0,03 0,07 0,60 0,68 30 12,82 110 33,97 
0,05 0,11 0,65 0,72 35 14,39 120 36,26 
0,10 0,18 0,70 0,77 40 15,91 130 38,50 
0,15 0,24 0,75 0,81 45 17,37 140 40,70 
0,20 0,30 0,80 0,85 50 18,80 150 42,86 
0,25 0,35 0,85 0,89 55 20,20 160 44,99 
0,30 0,41 0,90 0,92 60 21,56 170 47,08 
0,35 0,46 0,95 0,96 65 22,89 170 47,08 
0,40 0,50 1 1,00 70 24,20 180 49,14 
0,45 0,55 3 2,28 75 25,49 190 51,18 
REQUERIMIENTOS ENERGETICOS 7
El peso metabólico está más íntimamente correlacionado con los tejidos 
metabolicamente más activos y no con el peso corporal o con la superficie corporal. 
Cuando el peso corporal aumenta disminuyen la proporción de las vísceras 
con respecto al peso vacío, por lo tanto, el peso metabólico es la ecuación más precisa 
para determinar el metabolismo basal de un animal. 
Los tejidos y órganos más activos tendrán un mayor consumo de oxígeno y 
por consiguiente un mayor metabolismo. Estos órganos son el hígado, corazón, 
riñones y pulmón, como se demuestra en la tabla siguiente. 
 
Tabla 4: Relaciones entre porcentaje de peso corporal y actividad metabólica de 
distintos tejidos animales. 
Órgano o tejido % del peso vivo % de consumo de O2 
Hígado – Corazón – Riñón 5 60 
Esqueleto – Músculo 40 25 
Resto de cuerpo 55 15 
 
Se entiende que el animal de menor tamaño corporal tendrá mayor porcentaje 
de vísceras que otro animal de mayor tamaño. Asimismo si observamos la 
composición de los tejidos en un animal en crecimiento, veremos como al aumentar 
la edad el peso relativo de las vísceras disminuye con respecto a los otros tejidos 
musculares y grasos, como se puede apreciar en el grafico1 y figura 1. 
 
 
 
 8 PRINCIPIOS DE NUTRICION PARA TÉCNICOS DE BIOTERIO 
Gráfico 1: Relación entre peso vivo y pesos relativos, grasa, músculo y vísceras, 
según la edad del animal. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Adaptado de D. Camps, 1999 
 
 
 
Como informa Jones (1985) para las razas bovinas, en las diferentes razas 
caninas se observa el mismo fenómeno, los animales con un crecimiento más largo y 
más intenso (razas grandes y gigantes) son menos precoces y presentan un tracto 
digestivo proporcionalmente mucho más pequeño que los animales de razas más 
precoces (razas chicas). 
 
 
Peso 
Vivo 
Pesos 
relativos 
Peso vivo 
Grasa 
Músculo 
Vísceras 
edad 
REQUERIMIENTOS ENERGETICOS 9
Figura 1: Diferencias entre los tractos digestivos de razas gigantes y pequeñas 
caninas. 
 
 
 
Gráfico 2: Correlación entre el Peso Relativo del Tubo Digestivo y el Peso Corporal 
en el Perro Adulto. (Adaptado de Meyer y col.) 
 
 
 
 
 
0
1
2
3
4
5
6
7
0 5 15 30 45 68
Peso Vivo (kg) 
% del Peso del Tubo 
Digestivo / Peso Corporal 
 10 PRINCIPIOS DE NUTRICION PARA TÉCNICOS DE BIOTERIO 
CALCULO DEL METABOLISMO BASAL 
 
Aceptando que las vísceras son los tejidos metabolicamente más activos, se 
desprende que los animales más grandes tienen menor porcentaje vísceras que los 
más pequeños, por lo tanto, el peso vivo o peso corporal no sería un buen indicador 
del metabolismo basal si comparamos especies diferentes o distintos tamaños 
corporales. El área corporal es de difícil determinación, tal es así que luego de 
numerosas investigaciones se llegaron a varias hipótesis. Blaxter propone que el gasto 
energético de reposo es proporcional al peso vivo, Kleiber (1975) infiere que el MB 
se podía representar por la fórmula: 
 
 
 
 
 
 
Brody (1945) propuso al MB como: 
 
 
 
 
 
 
Las fórmulas son similares ya que a un exponente mayor se espera un coeficiente 
menor. 
En humanosse acepta que la fórmula más precisa es: 
 
 
 
 
 
El peso metabólico muestra que la producción de calor en ayuno por kilo de 
peso es mayor en un animal pequeño ya que como hemos dicho tiene mayor 
superficie corporal y su masa corporal es más activa por su mayor porcentajes de 
vísceras con mayor actividad metabólica. 
En ratones el NRC indica la fórmula para ratones como: 
 
 
 
 
 
 
 
El metabolismo basal (MB) es una función del peso metabólico (PM), 
considerando al PM como un exponente del peso vivo, aceptándose universalmente 
para poder unificar cualquier especie animal: 
MB (Kcal/día) = 67.6 * PV kg 0.756 
 
MB (Kcal/día) = 70.5 * PV kg 0.75 
MB (Kcal/día) = 70 * PV kg 0.75 
MB (Kcal/día) = 72 * PV kg 0.75 
REQUERIMIENTOS ENERGETICOS 11
 
 
 
 
Por lo tanto, el Metabolismo Basal se expresa como una cantidad 
determinada de calor requerido (energía requerida o calor desprendido en ayuno) 
expresado en kilocalorías (Kcal), por cada unidad en kilo de Peso Metabólico. 
 El metabolismo basal se expresa con una ecuación lineal: 
 
 
 
 
Donde: 
a = cantidad de calor producido en ayuno por cada unidad de Peso 
Metabólico. 
b = peso vivo del animal en kilogramos. 
n = potencia que correlaciona los tejidos con mayor tasa metabólica (0,75 o 
3/4) 
El calor producido en ayuno (Incremento Calórico de ayuno) por cada unidad 
de peso metabólico es variable, en mamíferos este coeficiente varía entre 70 a 85 
Kcal. por cada Kg. de PM. 
En bovinos de razas carniceras se considera 72 a 77 Kcal y en las razas 
lecheras 82 a 85 Kcal, (Fox y Black, 1988) indican que las razas Holstein (lecheras) 
en crecimiento tienen un 12% más requerimientos que las razas carniceras. 
En aves no paseriformes como los psitácidos (loros, cotorras), aves rapaces y 
acuáticas se utiliza el coeficiente 78 Kcal y en pájaros paseriformes como canarios, 
pinzones y jilgueros se utiliza 129 Kcal por kilo de PM (Bartges J and Ritchie B.W., 
1999) 
 
 
 
 
 
 
 
 
Los animales poiquilotermos como los reptiles, lagartos, iguanas, tortugas, 
culebras y víboras tienen menores requerimientos de mantenimiento que los de sangre 
caliente (homeotermos), dado que, por una parte, su temperatura corporal está 
regulada por la temperatura ambiente. En estos animales se utiliza el valor de 32 Kcal 
por Kg de peso metabólico. 
 
 
 
 
 
En los peces los requerimientos de mantenimiento son menores que en los 
 
PM = PV kg0.75 o PV kg3/4 
 
MB = a * b(n) 
MB (Kcal/día) = 78* PV kg0.75 (aves no paseriformes) 
MB (Kcal/día) = 129* PV kg 0.75 (aves paseriformes) 
MB (Kcal/día) = 32* PV kg 0.75 (reptiles) 
 12 PRINCIPIOS DE NUTRICION PARA TÉCNICOS DE BIOTERIO 
monogástricos: 
 
 
 
 
 
 
VARIACIONES EN EL METABOLISMO DE AYUNO 
 
El metabolismo basal determinado bajo las condiciones estandarizadas es 
considerado como hemos visto, constante; pero en realidad esto no es tan absoluto. 
En los seres humanos es más fácil mantenerse relajado y disminuir la actividad 
muscular para determinar el metabolismo basal, mientras que en los animales es muy 
dificultoso conseguir un estado de relajación, ya que los animales tienen variaciones 
en la tonicidad muscular. Además, los animales desnutridos tienen una disminución 
del metabolismo basal, lo mismo que acontece con los animales gerontes, mientras 
que el estrés produce un aumento del metabolismo basal, como así también el 
aumento de la hormona tiroides (hipertiroidismo), produce un incremento en la 
producción de calor por aumento en las frecuencias cardiaca y respiratoria y además 
por el incremento en las oxidaciones corporales. 
 
ACTIVIDAD VOLUNTARIA 
La actividad voluntaria (AV) es la energía gastada en la actividad locomotora 
del movimiento corporal. 
El gasto energético de animales de laboratorio es mínimo, no superarían el 10 
o 20%, teniendo una mayor importancia el costo energético debido al estrés que 
pueda ocurrir en los animales en jaula. 
El NRC estima en ratones una actividad voluntaria en el 20% del metabolismo 
de ayuno. 
 
MB (Kcal/día) = 10,75* PV0.75 (peces) 
REQUERIMIENTOS ENERGETICOS 13
VARIACION DE LA TEMPERATURA AMBIENTE 
El costo energético de la termorregulación física y química en los animales 
homeotermos es una parte sustancial del requerimiento para mantenimiento. A esto 
obedece la gran diferencia entre los requerimientos de mantenimiento entre los 
animales homeotermos y los poiquilotermos. 
TEMPERATURA CORPORAL 
En los mamíferos (homeotermos) la temperatura corporal determinada a nivel 
rectal presenta pequeñas variaciones desde ratones a elefantes y en hábitat tan 
disímiles como los trópicos y el ártico. La temperatura no varía más allá de +/- 2º C, 
con una media de 39º C. En la hibernación y en la temporada estival se pueden 
encontrar variaciones fisiológicas de la temperatura corporal entre 2-3º C. También se 
presentan variaciones de las temperaturas corporales diurnas, ante una pronunciada 
exposición al calor y en el ejercicio, entre otros, ocasionando incrementos de la 
temperatura rectal entre 1 a 3º C. 
Todo el cuerpo no posee la misma temperatura (Tº), existen adaptaciones del 
organismo ante las variaciones de Tº ambientales. 
Al descender la temperatura ambiente se producen adaptaciones en el 
organismo para evitar la pérdida de calor, así vemos que, la temperatura de la 
superficie corporal disminuye más en la zonas en las cuales la vasoconstricción 
periférica se hace más evidente como orejas, cola, pie, etc. 
ZONA DE TERMONEUTRALIDAD 
Como vimos el metabolismo basal o metabolismo de ayuno o la tasa de 
metabolismo de basal (BMR, en inglés), se determinan en condiciones 
experimentales, en un ambiente de temperatura controlada, dentro de la temperatura 
de confort. Por lo tanto, para determinar los requerimientos de mantenimiento es 
necesario inferir el costo energético para mantener la temperatura corporal de acuerdo 
a las condiciones climáticas reinantes, dentro del cual incluimos no solamente la Tº 
ambiente, sino también, la humedad (Hº) ambiente, la velocidad del viento, la lluvia, 
etc. 
En los animales de Bioterio, dado que poseen ambientes controlados, no 
considera un incremento en los requerimientos, siempre que se mantenga la 
temperatura de confort. 
La temperatura crítica inferior (temperatura a partir de la cual el organismo 
gasta energía para mantener la temperatura corporal) es de 30º C para ratas en 
condiciones de ayuno (Swift y Forbes, 1939; Brody, 1945; Kleiber, 1975). 
 
 
 
 
 14 PRINCIPIOS DE NUTRICION PARA TÉCNICOS DE BIOTERIO 
Tabla 1: Diferentes zonas de neutralidad térmica en diferentes especies 
Especie T° ambiente (°C) 
Rata/Raton 18 –22 
Aves 12 – 26 
Ovino 21 – 31 
Conejos 15 - 21 
Humano 28 – 32 
 
METODOS UTILIZADOS PARA DETERMINACION DE 
REQUERIMIENTOS Y UTILIZACION DE LA ENERGIA 
Los principales métodos para la determinación de los requerimientos de 
mantenimiento y de eficiencia de utilización de la energía son: 
1.Experimentos en ayuno. 
2.Experimentos de alimentación con nivel cercano a cero de retención de 
energía. 
3.Experimentos de alimentación a diferentes niveles de alimentación 
1. Experimentos en ayuno: Los experimentos de animales en ayuno se 
utilizan para estimar los requerimientos de mantenimiento. Son correlativos con el 
metabolismo basal. El fundamento de su determinación es la medición de la 
producción total de calor. 
Como se mencionó oportunamente, el tiempo necesario para alcanzar el 
estado post absortivo en ratas, cerdos y aves es de 24 a 48 horas de ayuno, pero para 
alcanzar un nivel mínimo y estable de producción total de calor (PTC), se requieren 
de 4 a 5 días, por lo tanto la PTC medida en estado post absortivo no podría ser 
utilizada para estimar la tasa metabólica de ayuno en los animales en crecimiento, 
debiéndose considerar un tiempo de ayuno mayor. 
2. Experimentos de alimentación con nivel cercano a cero de retención de 
energía: Este método precisa conocer acerca de las eficiencias parciales de 
utilizaciónde la EM (k), para la energía retenida como proteína (kp) y para la ER 
como grasa (kg), pudiéndose estimar mediante la ecuación: 
EMm = EM -ERp/kp - ERg/kg 
y 
EMpg = ERp/kp + ERg/kg 
 
REQUERIMIENTOS ENERGETICOS 15
Los inconvenientes son semejantes a los de experimentos de ayuno, pero se le 
suman a la constante desconocida km, las de kp y kg. 
Con los alimentos comunes para alimentación de los animales monogástricos 
los valores de kp y kg son alrededor de 4,5 y 7,5 respectivamente. 
Este método es especialmente práctico para la producción de leche o huevos, 
dados los largos períodos de lactancia y postura, permitiendo calcular los 
requerimientos de EM disponible para la producción y el mantenimiento y 
posteriormente deducir la EM para crecimiento. Los valores son determinados a partir 
de la ER en el producto y dar estimaciones de mantenimiento y la producción de 
leche o huevos. 
3. Experimentos de alimentación a diferentes niveles de alimentación: 
Este sistema permite estimar los requerimientos de mantenimiento y de eficiencia 
energética a partir de experimentos con animales sometidos a diferentes niveles de 
alimentación (ver guía nª 8 Formulación de dietas Bioterio) o ad libitum (comiendo a 
voluntad), variando la energía del producto y la retención de energía. Se asume que 
los requerimientos de mantenimiento se determinan solamente por el tamaño corporal 
del animal y existiría una relación lineal entre la energía del producto y la retención 
de la energía, asumiendo entonces que la eficiencia es función de la dieta. De acuerdo 
a estos supuestos los estudios se basan en dos métodos. 
Un método toma como parámetros la energía metabolizable ingerida (EMI) y 
la retención de energía (ER). 
El otro método toma la EMI y la ER particionada en proteínas y grasas, 
midiendo las diferencias del IC producido. 
 
BALANCE DE ENERGIA 
El balance de energía explica mediante ecuaciones los ingresos y egresos de 
energía en los animales cuando están en ayuno, en mantenimiento, en la ganancia o 
pérdida de energía. 
 Balance energético = Ingreso energía (INPUT) - Egreso energía (OUTPUT) 
INGRESO DE ENERGIA: 
Expresamos el ingreso de energía del sistema (INPUT) en términos de EM 
del alimento ingerido (EMI), es decir, tomamos en cuenta la energía ingresada al 
medio interno del organismo, descontadas las pérdidas fecales, gaseosas y urinarias. 
EMI = EBI - EF - EG - EU 
EMI = Energía Metabolizable Ingerida 
EBI = Energía Bruta del alimento ingerido 
EF = Energía Bruta de las heces 
EG = Energía de los gases eliminados 
EU = Energía Bruta de la orina 
 16 PRINCIPIOS DE NUTRICION PARA TÉCNICOS DE BIOTERIO 
El camino de la energía es: 
EDI = EBI - EF 
EMI = EDI - EG - EU 
El cálculo de trabajo sería: 
 EDI = EB al x Cons al x % Dig 
 EMI = EDI x 0,96 (monogástricos) 
EDI = Energía digestible ingerida 
EB al = Energía bruta del alimento (Mcal/kg o Kcal/g) 
Cons al = Cantidad de alimento consumido (Kg/día o g/día) 
% Dig = Porcentaje de digestibilidad del alimento ingerido 
EMI = Energía metabolizable ingerida por día 
0,82 o 0,96 = Inversa de las pérdidas promedio de gases y orina en rumiantes 
y en monogástricos, respectivamente. 
EGRESO DE ENERGIA: 
El egreso de energía (output) representa todo lo que pasa en el organismo, 
todas las transformaciones de la energía en el cuerpo. Esta salidas de energía están 
compuestas por las pérdidas energéticas en forma de calor denominada Producción 
Total de Calor (PTC), más la energía retenida (ER) por el organismo en forma de 
tejidos muscular y adiposo, de los productos sintetizados como leche, huevo, lana y el 
trabajo físico en el ejercicio. 
Por lo expuesto tendremos la siguiente ecuación: 
Egreso de energía = PTC + ER (1) 
PTC = Producción total de calor, es el calor perdido (en inglés Heat = Calor) 
ER = Energía retenida en el cuerpo en forma de energía en la proteína, en energía 
retenida en grasa, en energía del producto en leche, huevo, gestación o preñez, etc. 
El egreso de energía representa los requerimientos energéticos y es 
dependiente del estado fisiológico, edad, sexo, etc, y del estado o nivel de producción 
del animal. 
PRODUCCION TOTAL DE CALOR 
La Producción Total de Calor (PTC) está representada por el MB más el IC 
 PTC = MB + IC o en inglés H = F + HI 
 = función de 
MB =  (PM) 
PM = peso metabólico 
IC =  (EMI) 
REQUERIMIENTOS ENERGETICOS 17
La PTC incluye al Metabolismo Basal (MB) o Metabolismo de Ayuno (F 
del inglés fasting metabolism), que es el calor producido cuando el animal está en 
ayuno (Ver Capítulo Correspondiente) y el Incremento Calórico (IC) o Heat 
Increment (HI) en inglés, que es el calor producido cuando se ingiere y utiliza un 
alimento. 
Volviendo a la primera ecuación (1): 
EMI = PTC + ER 
Podemos determinar: 
PTC = EMI - ER 
Y también: 
ER = EMI - PTC 
Siendo la PTC de un animal en ayuno: 
PTC ayuno = ENm = (MB + A.V. + Tº) 
La PTC en un animal en mantenimiento (consumiendo alimento a nivel de 
mantenimiento): 
PTC mantenimiento = ENm + ICm 
Y la PTC en un animal en producción: 
PTC producción = ENm + ICm + Icp 
Gráfico 6: Producción total de calor con el incremento de la energía metabolizable 
ingerida. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PTC = Producción total de calor 
EMI = Energía metabolizable Ingerida 
EMm = Energía metabolizable destinada a mantenimiento 
MB (F) = Metabolismo basal o metabolismo de ayuno (Fasting metabolism) 
0 
EMm 
EMI 
PTC 
MB 
(F) 
ICm 
ICp 
1º fase 
2º fase 
 18 PRINCIPIOS DE NUTRICION PARA TÉCNICOS DE BIOTERIO 
0 = Animal en ayuno (EMI = 0) 
ICm = Incremento calórico de mantenimiento 
ICp = Incremento calórico de producción 
1º fase = Balance energético negativo (pérdida de peso) 
2º fase = Balance energético positivo (ganancia de peso o de producto) 
ENERGIA RETENIDA: 
La ER puede ser retenida como: 
Energía corporal ER en proteína (ERpr). Es la ER en la proteína del 
músculo 
 ER en grasa (ERgr). Es la ER en la grasa del cuerpo. 
Energía de la leche (ERl) ERpl. Es la ER en la proteína de la leche. 
ERgl. Es la ER en la grasa de la leche (grasa 
butirosa: GB) 
 ERll. Es la ER en los azúcares de la leche (lactosa) 
Energía de la gestación (ERge) ERg. Es la ER en la preñez o gestación. 
ER =  (EMI) la ER es función de la EMI. 
 = Indica la cantidad de energía que es retenida por cada unidad de EMI, por 
lo tanto  es dependiente del tipo de tejido que se está sintetizando. 
La eficiencia de utilización de la energía absorbida (k) en energía retenida es 
función de la metabolicidad (q). 
 
REQUERIMIENTOS ENERGETICOS 19
ECUACIONES PRÁCTICAS PARA RATAS Y RATONES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Energía para Mantenimiento en Ratas Adultas 
EMm = 112 Kcal/PVkg0,75/día 
(NRC, 1995)
EMm = 100 Kcal/PVkg0,75/día 
(Pullarr &Webster, 1974)
EMm = 130 Kcal/PVkg0,75/día 
(Deb et al, 1976)
Energía para Crecimiento en Ratas 
Se expresan comúnmente en EM 
EMcr = 227 Kcal/PV kg 0,75/día 
(NRC, 1995)
4 semanas de crecidos después de los 21 días posparto 
Dieta conteniendo 3,6 Kcal EM / g (y todos los 
nutrientes cubiertos) 
Energía para Gestación en Ratas 
Aumentan de 143 Kcal/PVkg0,75 /día hasta 265 Kcal/PVkg0,75/día 
Desde el inicio hasta las últimas etapas de gestación 
(NRC, 1995)
Se estima un incremento de 10 a 30% mayor que el 
mantenimiento adulto 
 20 PRINCIPIOS DE NUTRICION PARA TÉCNICOS DE BIOTERIO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Energía para Lactación en Ratas 
En pico lactancia con 8 gazapos producen 41 g/leche/día que 
representan 239 Kcal/PVkg0,75/día. 
Esto sugiere un requerimiento de EM de 
311 Kcal/PVkg0,75/día dependiendo de nº de cachorros lactantes 
(NRC, 1995)
Se estima un incremento de 2 a 4 veces mayor que la no lactante. 
Dependen del nº de la camada 
El balance de energía es negativo en el pico de lactancia 
REQUERIMIENTOS ENERGETICOS 21
INDICETEMA PÁGINA 
Requerimientos energéticos 2 
Requerimientos energéticos de mantenimiento 3 
¿Metabolismo basal o metabolismo de ayuno? 3 
Peso Metabólico 5 
Cálculo del metabolismo basal 10 
Variaciones en el metabolismo en ayuno 12 
Actividad Voluntaria 12 
Variaciones de la temperatura ambiente 13 
Temperatura corporal 13 
Zona de Termoneutralidad 13 
Métodos utilizados para determinación de requerimientos y utilización de la energía 14 
Balance de energía 15 
Producción Total de calor 17 
Ecuaciones prácticas para ratones y ratas 19