At iv alimentac y nutrición

Apunte Teórico IV 169

Fisiología - Fac. de Medicina (UM)

Apunte Teórico Nro IV:

NUTRICIÓN Y ALIMENTACIÓN

Los trastornos, especialmente deficiencias, de la nutrición siguen siendo una de las primeras causas de mortalidad y morbilidad de los países en desarrollo de todo el mundo. Por el contrario, en los países industrializados, el principal problema de nutrición es el exceso, en virtud del cual la gran cantidad de calorías y grasas presentes en la dieta contribuye a un aumento desproporcionado de la prevalencia de las enfermedades metabólicas. 1. DEFINICIÓN

Definición 1: Es la suma de procesos por los cuales los organismos vivos toman y transforman las diversas sustancias que son necesarias para el mantenimiento y normal funcionamiento del organismo y la producción de trabajo (OMS).

Definición 2: Es el conjunto de funciones, armónicas y solidarias entre sí, cuya finalidad es mantener la estructura característica de la especie, permitir su reproducción, prolongar la vida individual y la de la especie (Escuela Argentina).

Tiempos de la Nutrición

Sistemas Vivientes = Sistemas Abiertos que intercambian materia y energía con el ambiente (ver Apunte Teórico Nro III).

En la Fig. 1 se muestran los “tiempos de la nutrición”. En la intersección de os tres tiempos podemos ubicar al Metabolismo Intermediario, cuya vía final común es el Ciclo de Krebs. Los tres tiempos son simultáneos y su sincronismo asegura la salud.

Figura 1. Tiempos de la Nutrición

Alimentación Hambre y sed – Masticación – Deglución – Digestión –

Absorción.

Metabolismo Intercambio energético - Intercambio de agua y

minerales - Metab. Glucídico - Metab. Lipídico - Metab. Proteico.

MI = Metabolismo Intermediario

Alimentación

Metabolismo

MMII

Egestión y Excreción


2. COMPOSICIÓN CORPORAL

Al estudio de la Estructura Corporal se lo conoce como Anatomía Química. Hay diversas técnicas de estudio de la composición del organismo. La composición normal de un varón de 65 kg de peso puede observarse en la Tabla I. En la mujer hay que considerar 10 % más de grasa y disminución proporcional de la masa hídrica y proteica

16 kg

1,3 kg

0,7 kg

8 kg

2 kg

4 kg

Reservas constituidas

65 100,0 Total

4 6,1 Masa mineral (cenizas)

1 1,5 Masa glucídica

9 13,8 Masa grasa (lípidos)

11 17,0 Masa proteica (proteínas)

40 61,6 Masa hídrica (agua)

kg % Tabla I

Masa Hídrica

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Inversamente proporcional a la masa grasa. Varía en diversos momentos biológicos: ! 97 % del peso total en un embrión de 2 m; ! 94 % en un feto de 3 m; ! 66 % en un recién nacido; ! 60 % en el adulto y ! 50 % en la vejez. Compartimentalizada: LIC (66%) y LEC (33 %).

Masa Proteica

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17 % del peso total del varón y el 12 % de la mujer. La mayor parte es endocelular: músculo, órganos glandulares y colágeno estrucutural. En plasma sanguíneo: 180 a 240 g de proteínas (albúmina, etc.).

Los 2 kg de la reserva proteica estarían en las proteínas de rápido recambio de la mucosa intestinal, hígado y el bazo.

Masa Lipídica

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Cuantitativamente variable según la cantidad acumulada en el tejido adiposo. Del total (9 kg), 1 kg corresponde a lípidos esenciales: Colesterol (2g/kg), fosfolípidos y

glicolípidos de las membranas celulares, y mielina en SN. Triglicéridos: en los adipocitos → 8 kg en el varón y 12-14 kg en la mujer.

Masa Glucídica

• Glucosa libre: 120 a 150 g en plasma y líq. intersticial, 5 g en eritrocitos y 6 g en hepatocitos.


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•

En Músculo e Hígado: 500 a 800 g de glucógeno (reserva Energética), cae a 200 g después del ejercicio intenso.

La masa de glucógeno se renueva tres veces por día. Masa Mineral

Más de 20 minerales distintos (Tabla II) •

1000 a 1100 580 a 600 140 a 150 96 a 100

60 a 62 19 a 24 4,2 a 4,5 40 mg < 200 mg

Cofactores de diversas enzimas. Oligoelementos (B, Cu, Cr, F, Mn, Mb, Se, Si, Va)

Músculo, tiroides.Yodo (I)

Masa celular2,3Cinc (Zn)

Hematíes, músculo, sistema hematopoyético

Hierro (Fe)

Hueso, LICMagnesio (Mg)

LECCloro (Cl)

LECSodio (Na)

LICPotasio (K)

Hueso, masa celularFósforo (P)

HuesoCalcio (Ca)

Sitios donde se halla en mayor cuantía

Cantidad (g) Tabla II Elemento

3. COMPOSICIÓN DE LA MASA CORPORAL

En la actualidad existen métodos para determinar los volúmenes de líquido del organismo, la densidad del mismo y el contenido total de potasio, por lo que los cálculos de la masa corporal magra de la grasa pueden hacerse en forma precisa. Anatomía Química - Masa total 100%:

Metabólicamente activa Metabólicamente inactiva Masa Celular (masa viva)

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• Tejido muscular Parénquimas

Sistema neuroendócrino Células sanguíneas

55 %

Tej. de soporte extracelular

Fibras y sustancia amorfa del tejido conectivo

Minerales óseos

30 %

Masa grasa

Triglicéridos de reserva

15 %


Enfoque Químico - Masa total:

Masa magra Masa hídrica y electrolítica Masa proteica Masa mineral Masa glucídica

EQUIVALENTE A LA MASA CELULAR

Masa grasa Lípidos estructurales Memb. celulares Memb. de organelas Lípidos de reserva

Se define masa corporal magra como el peso corporal total menos la grasa que se puede extraer, lo que es sinónimo de masa sin grasa. Los lípidos estructurales en general no se tienen en cuenta, ya que su cantidad es muy pequeña en comparación con la grasa de reserva. La masa celular orgánica está formada por los componentes celulares de los músculos, las vísceras, la sangre y el encéfalo, es decir “la porción funcionante, que metaboliza energía del cuerpo humano en relación con sus estructuras de sostén”. Hay variaciones marcadas de la masa corporal y de la grasa corporal en relación a distintos factores. En la Tabla III se indican los valores correspondientes para ambos sexos y según distintos grupos de edad. El inicio de la pubertad va acompañado de un aumento brusco en la masa corporal magra, es mayor en los niños, y de un aumento de grasa corporal, sobre todo en niñas. El resultado final es que la mujer adulta tiene solo cerca de dos terceras partes, como máximo, de la masa corporal magra de los varones, y que su proporción de grasa corporal es más elevada que la de estos. Durante los últimos años de la vida, los adultos de ambos sexos experimentan una discreta reducción de la masa corporal magra. Tabla III. Valores medios del peso, la masa corporal magra y el porcentaje de grasa en función del sexo y de la edad.

Neonato 10 días 15 años Adulto - Niño Niña Varón Mujer Varón Mujer

Peso (kg) 3,4 31 32 60 54 72 58 Masa corporal magra (kg) 2,9 27 26 51 40 61 42 Porcentaje de grasa 14 13 19 13 26 15 28 Otros factores a tener en cuenta son: estatura, raza, factores genéticos y embarazo. 4. NUTRICIÓN Y METABOLISMO

1.- El ordenamiento de la estructura química del organismo, la cual tiende a descomponerse continuamente, necesita de un aporte permanente de materia y energía para recomponerse (ver Apunte Teórico Nro III).

2.- Mientras el aporte sea suficiente en cantidad y calidad para equilibrar las pérdidas, el organismo mantiene constante su estructura y sus funciones.

3.- Si hay mayor ingreso que egreso, la formación de más masa viva y su organización permite el crecimiento del individuo y su reproducción.

4.- Todos los mecanismos que aseguran estos fenómenos se denominan anabólicos y su conjunto constituye el anabolismo.


5.- Todo aquello que genera un balance negativo, con predominio de pérdida de sustancia, se denomina catabólico y la suma de estas acciones es conocida como catabolismo.

Nutrición, Metabolismo y Ciclo de Vida

1.- En los distintos momentos biológicos, ambos mecanismos pueden estar en equilibrio o predominar uno de ellos.

2.- Período intrauterino, infancia, adolescencia y mujer embarazada: predomina el anabolismo. 3.- Adultez normal: se detiene el crecimiento y la composición corporal se mantiene estable, pues se

hallan en equilibrio el anabolismo y el catabolismo. 4.- Envejecimiento: predomina el catabolismo. 5.- Cuando el desbalance entre anabolismo y catabolismo pasa cierto límite, la vida ya no es

posible.

5. ALIMENTACIÓN ADECUADA

Los alimentos son necesarios como fuente de energía para el mantenimiento de los procesos que sustentan a la vida. La energía es necesaria para la conservación del ambiente fisicoquímico del organismo intacto (el medio interno) y como base de as actividades electromecánicas que definen al organismo. Por lo tanto, una alimentación adecuada debe permitir una expresión máxima del potencial genético. Debe:

! Mantener la estructura corporal. ! Permitir la función adecuada de todos los órganos. ! Brindar la máxima capacidad defensiva frente a las agresiones ambientales de cualquier

naturaleza. ! Facilitar el crecimiento y desarrollo óptimos. ! Asegurar la capacidad reproductiva, facilitar el embarazo, el desarrollo de un hijo normal y la

lactancia. ! Asegurar la capacidad para las actividades físicas e intelectuales. ! Producir una sensación de bienestar que impulse a la actividad e interacción con el ambiente.

Leyes de la Alimentación

Condiciones que debe reunir una alimentación correcta:

" Primera ley: la alimentación debe ser suficiente para cubrir el gasto energético del organismo y mantener el equilibrio de su balance.

" Segunda ley: el régimen alimentario debe ofrecer al organismo, que es una unidad indivisible, todas las sustancias que lo integran en cantidad necesaria.

" Tercera ley: la cantidad de los nutrientes que integran la alimentación debe guardar una relación proporcional entre éstos para facilitar la absorción.

" Cuarta ley: la finalidad de la alimentación está supeditada a su adecuación al organismo, al individuo y al medio ambiente. La adecuación significa tomar en cuenta la actividad física, los usos y costumbres alimentarios del individuo y su situación socio-económica.

6. REQUERIMIENTOS NUTRICIONALES

Requerimientos nutricionales adecuados: 1.- asegurados por un consumo de alimentos correcto y adecuados en cualquier situación;


2.- varían de una persona a otra de acuerdo a su constitución genética, y 3.- dependen de la actividad diaria y de las circunstancias ambientales a que está expuesto el

individuo. Por lo tanto, en la práctica se toman valores que pueden ser apropiados dentro de ciertos límites y que abarcan a la mayoría de la población de personas sanas de diversos grupos etarios, separadas por sexo. Los requerimientos son calculados a partir de observaciones empíricas, estudios epidemiológicos y ciertos casos experimentales. Hay tablas numéricas disponibles con las cantidades de energía y de nutrientes aconsejadas para conservar la salud.

Regulación del Consumo de Nutrientes

La regulación en el tipo y cantidad de los nutrientes consumitos parece estar relacionado con apetencias específicas para cada uno de ellos.

A) Regulación del consumo de macronutrientes: el organismo no sólo regula el aporte

energético, sino que también dispone de mecanismos para controlar cuánto se come de cada macronutriente.

Glúcidos. •

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Parece existir una regulación del consumo de glúcidos (de un 60 a 65 % del valor calórico total, en ratas), en volúmenes necesarios para cubrir el requerimiento energético.

El sabor de la dieta no influye en la alimentación consumida. Al igual que en las proteínas, la ingestión glucídica previa modifica la composición de la comida

siguiente: en ratas, si el equilibrio de los carbohidratos es positivo, es decir, si en un día dado se ingieren más de los que se oxidan, al día siguiente se ingerirán menos. Lo mismo vale a la inversa.

Lípidos. Hay una selección del consumo de lípidos (ratas, consumen como grasas el 60 % del valor

calórico de la dieta). En las grasas, tanto en ratas como en humanos, la relación día a día entre su equilibrio y su

ingestión es muy débil.

Proteínas. Su consumo es en cantidades proporcionales al ingreso energético (33 a 35 % en ratas). Esta

regulación es tan precisa como la del consumo energético. La densidad proteica de los alimentos ofrecidos no modifica esta cifra. Si la provisión de

proteínas está diluida, se compensan comiendo más de ese alimento, a fin de mantener el consumo proteico constante.

En general, la cantidad de proteínas ingeridas depende de la proporción de aminoácidos esenciales que contienen.

También se ha observado una disociación del consumo energético y proteico. Se puede afirmar que los mecanismos de control del consumo proteico y energético son distintos, aunque de alguna forma interactúan entre sí.

En los humanos, cuando se dispone de un provisión adecuada de alimentos, la proporción de proteínas consumida es generalmente ~11 al 16 %, del valor calórico total de la dieta, aun cuando los alimentos incluidos varíen en su tenor proteico de 5 a 95%. La carga energética necesaria para cubrir la totalidad del gasto es provista por proporciones variables de glúcidos y de lípidos.


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Parecería indicar que hay un factor genético que determina el mecanismo de control del consumo de proteínas.

B) Regulación de la ingesta de micronutrientes: La regulación de la conducta alimentaria por los

macronutrientes está bien definida. En cambio, en el caso de los micronutrientes todavía no es posible arribar a una conclusión definitiva (salvo para el sodio).

Minerales. Se ha observado que la selección de alimentos varía en algunas circunstancias y señala una

depleción orgánica de algunos minerales. Ratas adrenalectomizadas o con consumo durante un tiempo de dietas muy pobres en Na →

prefieren beber soluciones de NaCl y no agua y compensar así el disbalance sódico. Ratas paratiroidectomizadas → muestran mayor apetencia por alimentos o sustancias ricos en

calcio. Experiencias similares efectuadas con otros minerales no mostraron la misma respuesta que

para el Na, sin poder hallar un patrón que hiciera suponer una regulación de otros nutrientes minerales.

Vitaminas. Se ha postulado un apetito específico para la tiamina. Pero más que la selección de la dieta rica

en tiamina, parece que las ratas carentes de esta vitamina manifiestan una predilección por alimentos nuevos.

7. CONSUMO ENERGÉTICO

Aunque existen grandes diferencias individuales respecto a las necesidades de energía, gran parte de estas variaciones pueden atribuirse a la masa corporal magra, la edad, el sexo, los factores ambientales y el grado de actividad física. También parece que los factores genéticos desempeñan una función importante. Se deben considerar varios componentes:

Índice metabólico basal = TMB Efecto térmico del trabajo físico. Efecto térmico de los alimentos. Termogénesis adaptativa (facultativa).

A) Indice Metabólico Basal o Tasa Metabólica Basal

Es el principal contribuyente, y le corresponde el 60-70 % de la energía consumida en un día, y es equivalente al metabolismo basal (ver Apunte Teórico Nro III).

El índice metabólico de reposo es la medición de energía utilizada para el mantenimiento de las funciones orgánicas normales y de la homeostasis + un componente empleado en la activación del SNA simpático. Este índice o tasa se mide sin estrés nervioso o ambiental y en una situación confortable. Cuando se mide por la mañana, antes de cualquier actividad física y después de 12 a 18 hs de la última comida, al índice de los denomina TMB.

Se sabe que son varios los factores que influyen en la TMB: estado de nutrición, la función tiroidea y la actividad del SNA simpático. También posee un importante componente familiar y pronostica futura ganancia de peso corporal.


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También hay diferencias observadas en cuanto al tamaño corporal, edad y sexo, pero desaparecen si la tasa metabólica en reposo se correlaciona con la masa magra del sujeto en estudio1.

El 40 % es consumido por el encéfalo y el hígado, un 25 % por los músculos y un 3 a 5 % por el tej. adiposo. El resto es empleado por las bombas y transportadores de membrana que mantienen el pH y las [iónicas] en los distintos compartimentos del organismo.

B) Costo Energético del Trabajo o Actividad Física Es el segundo componente en importancia del gasto energético diario total, es variable dependiendo del grado de actividad muscular desarrollado durante ese lapso y representa el costo de la actividad física realizada por encima de los niveles basales. Una actividad moderada puede representar de un 20 a un 30 % del gasto total. Un ejercicio intenso puede ser motivo de un aumento 10 veces superior al gasto energético durante el reposo.

Este componente ha sido determinado para distintas actividades corporales. Sirve como valor de referencia indicativo para calcular con aproximación suficiente, clínicamente valiosa, el valor energético de un plan alimentario de un individuo, ya sea sano o enfermo (ver Tabla IV).

Gasto energético (kcal/kg/hora)

9,8Nadar crol (3,2 km/h) 4,9Caminar (6,4 km/h) 3,3Caminar (4,8 km/h) 1,5Escribir a mano sentado 0,9Dormir

Tabla IV. Actividad

C) Efecto Térmico de los Alimentos (ETA) = Acción Dinámica Específica

Se traduce por encima del gasto energético en reposo que se presenta algunas horas después de comer. El ETA se refleja como el aumento en la producción de calor, es decir, el incremento en el consumo de oxígeno (ver Apunte Teórico Nro III). Se debería a la energía consumida en la digestión, transporte, metabolismo y depósito de los nutrientes en las reservas, originados por la ingestión de alimentos. El porcentaje de aumento del gasto metabólico de reposo en promedio, representa cerca del 10 % del consumo energético diario, pero difiere según la degradación metabólica del sustrato ingerido: Proteínas, 24 %; Glúcidos, 5-7 %, y Grasas, 3 %. El ETA se correlaciona de manera inversa con la obesidad, conforme aumenta el porcentaje de grasa, el ETA disminuye. El SNA simpático parece desempeñar una función importante en el ETA, sobre todo después de la ingestión de carbohidratos. Además, este efecto tiene dos componentes: uno facultativo que se interrumpe por los medicamentos que bloquean los receptores β-noradrenérgicos, y uno obligatorio que no se bloquea por medicamentos. D) Termogénesis Adaptativa

Es la fracción de Energía que se pierde como calor sin ser utilizada en las actividades de órganos y sistemas del organismo.

1 La TMB al relacionarse más íntimamente con la masa corporal magra que con el peso corporal total, hace notar que es prudente ajustar las dosis de determinados fármacos, es decir, de los que no se distribuyen en la grasa corporal, según la masa corporal magra en lugar de hacelo según el peso total.


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Puede llegar a representar del 10 al 15 % del gasto total, dependiendo de la temperatura ambiental, la alimentación y el estrés psíquico. Está modulada por la noradrenalina, insulina y hormona tiroidea.

Se demuestra fácilmente en animales, pero no está bien descrito en humanos. Es excepcionalmente alta en la grasa parda e interviene en la termorregulación, al desactivarse la fosforilación oxidativa de la cadena respiratoria mitocondrial, y parte de la energía se utiliza para generar calor en vez de almacenarse en ATP (ver Apunte Teórico Nro V).

Otra forma de termogénesis adaptativa que puede demostrarse en humanos tiene lugar cuando se alteran los niveles de ingesta de alimentos. La reducción de esta durante períodos prolongados da lugar a una progresiva disminución de la TMB –que es mayor de lo que justificaría el descenso de la masa corporal magra-. Junto con la disminución de la ingesta de energía, disminuye la secreción de insulina y el pasaje de T4 a T3.

8. FUNCIONES DE LOS ALIMENTOS

Funciones específicas: 1.- Plástica: proveen los nutrientes necesarios para la formación, conservación y reparación de las

estructuras propias y específicas del organismo. 2.- Energética: aportan la energía química contenida en sus componentes para convertirla en E

mecánica, calórica, de activación enzimática, etc.. Esta función se cumple por medio de la oxidación de glúcidos, lípidos y proteínas.

3.- Reguladora: proporcionan sustancias (vitaminas y minerales) que permiten las acciones enzimáticas y hormonales que rigen el metabolismo.

Funciones paraespecíficas:

1.- producir saciedad. 2.- estimular las funciones del aparato digestivo. 3.- originar sensaciones placenteras físicas y psíquicas. 4.- facilitar y asegurar la inmunidad.

9. CONCLUSIONES

La proporción más apta que debe tener la alimentación para permitir el máximo desarrollo del potencial genético de un individuo normal y mantener un estado de salud adecuado en las condiciones de vida actuales es de:

15 a 16 % de proteínas 29 a 35 % de lípidos 50 a 59 % de glúcidos.

Pero según las condiciones ecológicas y de alimentos disponibles, estas proporciones pueden variar, siempre que se cumpla con los requerimientos energéticos, proteicos, minerales y vitamínicos.

Se considera que una ingesta de alimento es normal cuando:

obtiene y mantiene el balance energético. proporciona todos los elementos que integran el organismo en cantidades suficientes. los nutrientes que la constituyen guardan entre sí una proporción que permite su máxima

absorción intestinal. es adecuada al individuo, su momento biológico y su situación económico-social.


Fuentes Bibliográficas

♦ BEST y TAYLOR. 1993. Bases Fisiológicas de la Práctica Médica (12ma edición). J. B.West (ed.) Editorial Médica Panamericana. 1408 pp.

♦ GANONG, W. F.. 2000. Fisiología Médica (17ma edición). Ed. El Manual Moderno SA. 944 pág.. ♦ HOUSSAY, A. , H. CINGOLANI y Co-autores. 2000. Fisiología Humana de HOUSSAY. A. Houssay y H.

Cingolani (eds.). Séptima Edición. Ed. El Ateneo. 1150 pág. ♦ MEYER, P.. 1985. Fisiología humana. Salvat Editores S.A. 1311 pág..

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