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Bioquimica medicina pacheco_leal

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Bioquimica medicina pacheco_leal

  1. 1. Bioquímica Diciembre 2001 Pagina 5 En la historia de la medicina, la bioquímica hace su aparición después de otras disciplinas fundamentales como son la citología, la microbiología, la inmunología, la genética e incluso la farmacología. Muchos fármacos se utilizaron mucho antes de conocer los fundamentos bioquímicos de su acción. Desafortunadamente, la bioquímica hace presencia en la medicina a través de las pruebas de laboratorio, en las que se identifican los componentes de la sangre, la orina v sus variaciones normales y patológicas, de tal suerte que se ha pensado que la bioquímica, como asignatura médica, se limita a los análisis clínicos. Al escudriñar en la causa de las enfermedades se ha pasado desde la etapa de ubicar la enfermedad en un individuo dentro de un grupo; luego, dentro de ese individuo, se localiza el órgano enfermo; con el descubrimiento del microscopio óptico se ha llegado a la localización del tejido afectado dentro de ese órgano. De ahí, con el microscopio electrónico se ha podido identificar el tipo de célula afectada y dentro de la célula, la molécula causante de la enfermedad. Tomando como ejemplo la diabetes, primero se identificó al diabético dentro de otros individuos; el órgano lesionado resultó ser el páncreas; histológicamente se identificaron los islotes de Langerhans v dentro de ese tejido, las células beta; finalmente se identificó la molécula afectada, la insulina. Es decir, se ha identificado desde la causa macroscópica de la enfermedad hasta el nivel molecular de la misma. La genética, que tuvo como genial precursor al fraile Gregor Johann Mendel, dio un paso gigante en los últimos 30 años, cuando se llegó al conocimiento de la base molecular de la vida. En los años anteriores a 1940 se sabía que la herencia radicaba en los cromosomas, pero fue después cuando se reveló el DNA como el constituyente químico de la unidad hereditaria llamada gen. Es decir, cuando Watson v Crick en 1953 propusieron su modelo de estructura molecular del ácido desoxírribonucleico fue que la genética tuvo el fundamento molecular para explicar el mecanismo de transmisión hereditaria. La bioquímica de los ácidos nucleicos es pues el corazón de la genética. A principios de la década de los 90, el inglés Sir Archibald Garrod introdujo el término "errores congénitos del metabolismo" para designar cuatro entidades patológicas raras: albinismo, alcaptonuria, cistinuria y pentosuria; actualmente se ha hecho extensivo el término a otras en las que se presenta el defecto en una enzima metabólica. Muchos años después Beadle desarrolló el concepto de un gene = una enzima, lo cual establece que las anormalidades genéticas se reflejan ya sea en una proteína estructural, como en las hemoglobinopatías, o en una enzima en las llamadas "enfermedades del metabolismo- como la hípercolesterolemia familiar entre otras La fisiología, estudio de la función corporal, se traslapa casi por completo con bioquímica. La inmunología emplea buena parte de las técnicas bioquímicas par dilucidar la estructura de los anticuerpos y viceversa, muchas técnicas inmunológicas como el radioinmunoensayo han encontrado amplio uso entre los bioquímico La farmacología descansa en un conocimiento sólido de la bioquímica y la fisiologí a Otro importante logro bioquímico fue el descubrimiento del principal mediado: de las respuestas a los estímulos hormonales y nerviosos, el adenosín monofosfato cíclico (AMPc), al que Sutherland, su descubridor, denominó "segundo mensajero lo cual produjo un desarrollo espectacular de la endocrinología y la neuroquímic El papel del sistema nervioso central en la regulación endocrina a través de segui dos mensajeros comunes, ha dado lugar a toda una disciplina consagrada a su estudio, la neuroendocrinología, que ha permitido acercarse cada vez con mayor claridad a la comprensión de la conducta humana desde una perspectiva lindante con el p, coanálisis y la medicina antropológica. Como se mencionó al principio, todas las enfermedades, a excepción de los traumatismos, son manifestaciones de anormalidades moleculares o de sus reacciono químicas. Las investigaciones bioquímicas en relación con la enfermedad permite r velar sus causas, sugerir tratamientos racionales y eficaces, idear pruebas de labor torio para un diagnóstico temprano y ayudar en la valoración de la respuesta terapéutica. El enorme. avance científico-técníco y sus peligros El positivismo médico ha girado, en todo el siglo XX, alrededor de la búsqueda c la lesión orgánica como fundamento de la medicina objetivadora, aunque hoy se busque a niveles moleculares o bioquímicos, muy diferentes a los sencillos, en cor paración, esquemas celulares investigados por Virchow.file:///C|/...cuments%20and%20Settings/Craftsith%20Corp/Escritorio/edita/Bioquímica%20medicina%20pacheco%20leal/Introduccion.txt[24/12/2008 14:37:16]
  2. 2. Los conocimientos sobre la patología celular gracias al microscopio electrónico, inmunofluorescencia, el microtomo, las técnicas de coloración citoquímicas y la ultracentrifugación, han convertido a la biología molecular en una de las ciencias clave para explicar la causa de las enfermedades. Bioquímica, fisiología, farmacología, microbiología y parasitología se han asociado para lograr una interpretación molecular del daño celular. Con todo, el más espectacular avance de las técnicas diagnósticas en los últimos 60 años ha sido debido a la utilización de aparatos electrónicos y hoy no se puede concebir el saber médico sin la colaboración de tales aparatos, al grado que gran parte de la población ha cambiado su fe religiosa en la curación por una nueva en la capacidad sanadora de dichos ingenios. Los médicos se han visto sometidos en los últimos tiempos a una educación llena de conocimientos científicos, en detrimento de la necesaria y hoy relegada cultura humanística.file:///C|/...cuments%20and%20Settings/Craftsith%20Corp/Escritorio/edita/Bioquímica%20medicina%20pacheco%20leal/Introduccion.txt[24/12/2008 14:37:16]
  3. 3. Bioquímica Diciembre 2001 Pagina 7 Bioquímica estructural y aplicada a la medicina es un libro de texto. En las nueve unidades de que consta el libro, se intenta introducir al estudiante de medicina por los caminos, aparentemente áridos, de una asignatura poco popular dentro de las que integran el mapa curricular de la carrera de medicina. El primer capítulo o unidad está dedicado a los aspectos bioquímicos de la nutrición. Es decir, cómo adquiere el organismo sus nutrimentos (elementos orgánicos que integran los alimentos), sus valores calóricos y nutritivos, las leyes de la alimentación y cómo elaborar una dieta adecuada. El segundo capítulo aborda el estudio de uno de los nutrimentos esenciales, el agua, así como los electrólitos constituyentes de los líquidos corporales, los mecanismos de control que derivan de la disociación del agua y las sales, el pH y el equilibrio ácido base. Se abordan también en esta unidad las alteraciones más frecuentes del equilibrio hidroelectrolítico y ácido base, explicando las bases bioquímicas de dichas alteraciones. La tercera unidad inicia el estudio de los principios inmediatos con los compuestos más versátiles, las proteínas, y sus constituyentes los aminoácidos. Esta unidad aborda la estructura y funciones de estas moléculas primordiales y prepara el terreno para la siguiente unidad que trata de los compuestos que representan la máxima expresión genética, las enzimas. En la unidad dedicada a las enzimas se estudian estos elementos reguladores que son fundamento esencial de la bioquímica, ya que no podríamos explicar una vía metabólica sin la participación de estos catalizadores biológicos. Como este es un texto con enfoque clínico, se hace particular énfasis en la determinación enzimática como apoyo para el diagnóstico médico y la utilización de las enzimas como reactivos clínicos de laboratorio. La bioenergética, que estudia la manera de utilizar y procesar los nutrimentos energéticos, es abordada de una manera general. Este es un punto de confluencia común del metabolismo de los principios inmediatos. Siguiendo la secuencia expositiva se abordará la estructura, función y metabolismo de carbohidratos, lípidos y aminoácidos, incluyendo los aspectos de digestión, absorción, transporte y distribución, con el fin de explicar los aspectos patológicos que derivan de alteraciones en las vías metabólicas y digestivas de estos compuestos. Finaliza la obra con el estudio de uno de los capítulos más apasionantes de los últimos tiempos, los ácidos nucleicos. En esta unidad se analizan la biosíntesis y degradación de precursores nucleotídicos de ácidos nucleicos y la participación de agentes que bloquean la síntesis y que se utilizan como antineoplásicos. Asimismo, se analizan los mecanismos de excreción de uno de los productos catabólicos, el ácido úrico sus alteraciones y sus alternativas terapéuticas. Se estudian también los mecanismos de acción de algunos antibióticos que actúan sobre la transcripción o sobre la biosíntesis de proteínas. Se termina con la presentación de una de las disciplinas más atractivas de la biología molecular, la ingeniería genética. Esta disciplina basada en tecnología de recombinación del DNA, plantea alternativas para la terapia genética el diagnóstico prenatal y la producción de proteínas homólogas con fines terapéuticos cos y diagnósticos. El nivel de actualización de esta obra permite que pueda ser utilizada como consulta por el médico general o el recién egresado que tenga que prepararse para presentar el Examen Nacional de Residencias Médicas. La principal preocupación durante la preparación del texto de esta edición fue cubrir las necesidades de un curso de bioquímica para estudiantes de medicina. A los autores se les pidió que los capítulos preparados correspondieran a un libro de texto docente sin pretender que constituyera un compendio de hechos bioquímicos o una revisión de la bibliografía actual. El conocimiento médico crece a un ritmo exponencial; según estudios recientes se publican aproximadamente tres millones y medio de artículos biomédicos anualmente. Además, lo que hoy es verdad, mañana es cuestionable y pasado mañana falso El conocimiento, dicen los chinos, se degrada más fácil que el pescado. El crecimiento de la literatura bioquímica durante los últimos años ha sido superior al de cualquier otra disciplina científica. El problema se agudiza en medicina ya que, de todas 1 ciencias básicas, la bioquímica es la única capaz de ofrecerfile:///C|/Documents%20and%20Settings/Craftsith%20Corp/Escritorio/edita/Bioquímica%20medicina%20pacheco%20leal/Prefacio.txt[24/12/2008 14:37:17]
  4. 4. una explicación completa de la etiología de la mayoría de las enfermedades; a excepción de los traumatismos todas las enfermedades pueden considerarse como moleculares. El enfoque biomédico que se ha dado a esta obra no pretende repetir el esfuerzo realizado por otros, sino conseguir una obra escrita en español. Los alumnos de medicina que estudian bioquímica, se han visto obligados a instruirse en libros escritos en otros idiomas (principalmente en inglés) o utilizar sus versiones traducidas. Además, los casos clínicos que presentan no corresponden con los más frecuentes encontrados en nuestro país. Desafortunadamente el currículum médico disgrega al ser humano en multitud de células que se organizan en tejidos, los cuales integran órganos, los que a su v se estructuran en aparatos y éstos determinan sistemas. Sobre la base de los diferentes aparatos se han estructurado las especialidades médicas. Sin embargo, los procesos metabólicos y bioquímicos de conjunto que rebasan los atributos de u especialidad determinada son la "tierra de nadie", donde se juega con la vida seres humanos. Por ejemplo, se pretende que la "enfermedad coronaria" es un me problema de tubos obstruidos y se desprecian los procesos metabólicos subyacentes. Por esto, se pretende que en la formación del futuro médico, la bioquímica ten el peso específico que le corresponde dentro del currículum y contribuya a darle al clínico el apoyo del conocimiento básico en el abordaje diagnóstico y terapéutico de las enfermedades.file:///C|/Documents%20and%20Settings/Craftsith%20Corp/Escritorio/edita/Bioquímica%20medicina%20pacheco%20leal/Prefacio.txt[24/12/2008 14:37:17]
  5. 5. Bioquímica Diciembre 2001 Pagina 381 1. PRINCIPIOS BIOQUÍMICOS DE NUTRICIÓN 1.1 Introducción y conceptos generales 1.2 Nutrimentos energéticos 1.3 Nutrimentos no energéticos 1.4 Gasto calórico o energético 1.5 Aporte calórico de nutrimentos energéticos 1.6 Prescripción y realización del régimen alimentario 2.AGUA Y ELECTRÓLITOS EQUILIBRIO HIDROELECTROLÍTICO Y ÁCIDO BASE 2.1 Propiedades fisicoquímicas y fisiológicas del agua 2.2 Electrólitos 2.3 Regulación del equilibrio hidroelectrolítico 2.4 Desequilibrio hidroelectrolítico. Alteraciones del equilibrio hídrico 2.5 Regulación del equilibrio ácido base 2.6 Desequilibrio ácido base 3. ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE AMINOÁCIDOS Y PROTEÍNAS 3.1 Aminoácidos como constituyentes de las proteínas 3.2 Enlace peptídico 3.3 Péptidos 3.4 Proteínas 3.5 Relación entre estructura y función 3.6 Métodos de separación y análisis 3.7 Proteínas de importancia médica 4. ESTRUCTURA FUNCIÓN Y CLASIFICACIÓN DE LAS ENZIMAS 4.1 Conceptos generales 4.2 Estructuras de las enzimas 4.3 Nomenclatura y clasificación de las enzimas 4.4 Localización y distribución de las enzimas 4.5 Mecanismo de acción 4.6 Regulación enzimática 5. BIOENERGÉTICA 5.1 Conceptos generales 5.2 Reacciones de oxidorreducción 5.3 Cadena respiratoria : 5.4 Fosforilación (formación de ATP) 5.5 Ciclo de Krebs 6. ESTRUCTURA FUNCIÓN Y METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS 6.1 Introducción 6.2 Clasificación general y nomenclatura 6.3 Monosacáridos 6.4 Oligosacáridos 6.5 Polisacáridos 6.6 Digestión y absorción de carbohidratos 6.7 Transporte y distribución de carbohidratos 6.8 Glucólisisfile:///C|/Documents%20and%20Settings/Craftsith%20Corp/Escritorio/edita/Bioquímica%20medicina%20pacheco%20leal/Contenido.txt[24/12/2008 14:37:17]
  6. 6. 7.LIPIDOS 7.1 Estructura de los lípidos : 7.2 Función de los lípidos 7.3 Clasificación 7.4 Lípidos simples 7.5 Lípidos complejos : 7.6 Digestión y absorción de lípidos 7.7 Transporte y distribución de lípidos 7.8 Metabolismo de lípidos 8. METABOLISMO DE AMINOÁCIDOS 8.1 Utilización de aminoácidos 8.2 Destino metabólico de los aminoácidos en el organismo 8.3 Alteraciones del metabolismo de los aminoácidos 9.ÁCIDOS NUCLEICOS Y BIOSÍNTESIS DE PROTEÍNAS 9.1 Introducción 9.2 Estructura de los componentes químicos de los ácidos nucleicos 9.3 Metabolismo de bases púricas y pirimidémicas 9.4 Estructura de DNA y RNA 9.5 Replicación transcripción y traducción de la información genética 9.6 Regulación de la expresión genética 9.7 Biología molecular e ingeniería genética Abreviaturas que se utilizan con mayor frecuencia en esta obra Índice alfabéticofile:///C|/Documents%20and%20Settings/Craftsith%20Corp/Escritorio/edita/Bioquímica%20medicina%20pacheco%20leal/Contenido.txt[24/12/2008 14:37:17]
  7. 7. ganismo que lo utiliza y no del nutrimento. Esta función se encuentra principalmente aAsí, la vitamina C es un nutrimento dispensa- cargo de carbohidratos y lípidos, y en menorble en la dieta de los rumiantes, pero indis- proporción de las proteínas. La energía asípensable en la dieta de los primates, pues los obtenida se emplea para producir calor en elprimeros son capaces de sintetizar ácido as- proceso de termogénesis, o bien para producircórbico, mientras que los segundos han per- trabajo. Los tipos de trabajo más importan-dido esa habilidad. tes desarrollados por el organismo humano Así, los nutrimentos pueden clasificarse son: mecánico (contracción muscular), eléc-en esenciales y no esenciales. Los nutrimen- trico (potenciales de acción), químico (sín-tos esenciales son sustancias que forman tesis de macromoléculas), y osmóticoparte de la materia orgánica, cuya ausencia (formación de líquidos hipertónicos). Ladel régimen alimentario o su disminución energía utilizada para estos procesos debepor debajo de un límite mínimo ocasionan, ser obtenida de las oxidaciones biológicasdespués de un tiempo variable, una enfer- en forma de energía químicamente útil con-medad carencial. Esto se debe a que el orga- tenida en un compuesto donador universalnismo no los puede sintetizar a partir de de energía, el adenosíntrifosfato (ATP).sustancias que le son propias, siendo por lo Después de su uso, esta energía se transfor-tanto obligatoria su ingestión a determina- ma en calor. Por lo tanto, toda la energíados niveles. Dentro de ellos tenemos algu- contenida en los alimentos y utilizada en elnos aminoácidos, ácidos grasos insaturados, organismo va a ser transformada a final devitaminas, sales minerales y agua. Los nutri- cuentas en calor. Este hecho es de gran utili-mentos no esenciales son sustancias consti- dad al abordar el tema del balance energético.tuyentes de la materia orgánica que pueden Reguladora. Consiste en la contribución aser obtenidas a partir de otras que le son pro- la modulación de las reacciones químicaspias. Dentro de ellos está cualquier sustancia que forman parte del metabolismo celular.no incluida en los nutrimentos menciona- La función se encuentra a cargo de proteí-dos antes. nas, vitaminas y sales minerales, ya que és- Por lo que respecta al criterio químico, tas son nutrimentos que forman parte de lapara clasificar a los nutrimentos, probable- estructura de las enzimas, las cuales son lasmente es más adecuado utilizar un criterio moléculas reguladoras por excelencia. Estabioquímico a partir de la identificación de última función permite que se lleven a cabolas unidades estructurales mínimas que utili- las dos anteriores.za la célula en el metabolismo intermedio. El oxígeno es un caso especial dentro de Desde el punto de vista nutritivo, los nu- los nutrimentos. Su esencialidad es evidentetrimentos desempeñan las siguientes funcio- e innegable. El hombre tarda minutos ennes: morir por falta de oxígeno, 2 a 3 días sin Plástica. Consiste en la formación de es- agua y semanas, meses o años por carenciatructuras propias y específicas del organis- del resto de los nutrimentos.mo. Se encuentra fundamentalmente a cargo En los seres aerobios, el oxígeno es unade las proteínas pero también intervienen los molécula indispensable para la vida, funcio-lípidos y algunos minerales. Esta función nando como un receptor de electrones y pro-permite el crecimiento, mantenimiento y re- tones dentro de la cadena respiratoria. En losparación de los tejidos. organismos pequeños, la difusión del oxíge- Energética o calórica. Consiste en la ob- no a través de su superficie basta para oxige-tención de energía a partir de las oxidacio- nar sus tejidos; en los organismos grandes senes biológicas de los principios inmediatos. requieren sistemas especiales de transporte
  8. 8. de este gas. Para el hombre este sistema está aminoácidos, algunos ácidos grasos, las vi-constituido por el aparato respiratorio que taminas, algunos oligoelementos y el agua,tiene una superficie interior 40 veces más se le conoce también como ley de la calidadgrande que la superficie externa. El oxígeno y se le ha relacionado no sólo con la caren-molecular es el único nutrimento que no se cia, sino también con el exceso de algunosobtiene a través de los alimentos. nutrimentos, como el colesterol, lo que tam- bién provoca la aparición de enfermedades. 3. Ley de la armonía (armónica). Se re- 1.1.4 Leyes de la alimentación fiere a que los nutrimentos contenidos en los alimentos deben guardar una relación de "Una comida bien equilibrada es proporción tal que respeten el aporte que les como una especie de poema al corresponde a cada uno en 24 horas. Obvia- desarrollo de la vida" mente esta ley hace referencia tanto a los nu- trimentos energéticos, carbohidratos, lípidos Anthony Burgess y proteínas, los que deben ingerirse en un determinado porcentaje con respeto al totalAntes de enunciar estas leyes, conviene in- calórico diario, como a los nutrimentos nosistir en que alimentación normal es la que energéticos, como algunos oligoelementospermite al que la consume mantener las ca- (Ca, P, Cu, Fe, etc.), los que deben ingerirseracterísticas bioquímicas peculiares de la sa- respetando cierta relación entre sí. Tal es ellud y del momento de desarrollo en que caso de la relación Ca/P que debe ser igual ovive; permite perpetuar a través de genera- superior a la unidad y de la relación Cu/Feciones los caracteres del individuo y de la que debe ser cercana a 0.10.especie, para lo cual debe mantener la com- Ley de la adecuación (adecuada). Se re-posición normal de tejidos y órganos, permi- fiere a que los nutrimentos ingeridos debentir el funcionamiento de aparatos y sistemas, estar en relación con la edad y el estado fi-capacitar al sujeto a gozar de una sensación siológico de los individuos, resulta obviode bienestar que lo impulse al trabajo y a la que no va a tener el mismo aporte de nutri-alegría, asegurar, en su caso, la posibilidad mentos un adulto que un recién nacido.de la reproducción y favorecer la lactancia. Por otro lado, dicho aporte debe ser ade- Para lograr todo lo anterior, la alimenta- cuado no sólo a la fisiología del aparato di-ción debe cubrir los requisitos que se resumen gestivo, sino del organismo en su totalidad,en las siguientes leyes de la alimentación: pues si bien es cierto que para un individuo 1. Ley de la cantidad {suficiente). Se re- sano una dieta normal es la adecuada, parafiere a que los nutrimentos contenidos en los un enfermo una dieta adecuada puede no seralimentos deben estar en las cantidades ca- la "normal".lóricas mínimas requeridas para satisfacer 5. Ley de la pureza (pura). Los alimentoslas exigencias energéticas del organismo y deben estar libres de gérmenes patógenosmantener su equilibrio. y sustancias tóxicas. Hay autores que no 2. Ley de la calidad (completa). Se refie- aceptan esta ley por considerar que estáre a que los alimentos deben contener los incluida dentro de la anterior (adecuación).nutrimentos necesarios para evitar la apari- Si bien es cierto que el cumplimiento de es-ción de enfermedades carenciales. Dicho de tas leyes es la base de una alimentaciónotro modo, el régimen alimentario debe pro- "equilibrada" o normal, también lo es que suporcionar los requerimientos necesarios de incumplimiento conlleva a la malnutrición.nutrimentos esenciales, como son: algunos Debemos tener en cuenta que debido a la
  9. 9. interrelación de estas leyes, la violación Malnutrición tipo I. Incluye a las enfer-de una de ellas, afecta necesariamente a las medades nutricionales por exceso de uno odemás. más nutrimentos y generalmente de calorías con respecto a las necesidades fisiológicas del individuo. En la Fig. 1.2, se muestra su7.2.5 Malnutrición complejo mecanismo de producción. Malnutrición tipo II. Incluye las enferme- "Cualquiera que haya sido el pa- dades nutricionales por "déficit" y se define dre de un padecimiento, la ma- como la deficiencia de calorías y/o uno o más dre fue una dieta pobre" de los nutrimentos con respecto a las necesi- dades fisiológicas del individuo. En la Fig. George Herbert (1660) 1.3 se muestra su mecanismo de producción. Aunque una alteración en la absorción deEs el detrimento de la salud que se presenta nutrimentos (vgr.: síndrome de mala absor-como consecuencia de una deficiencia o ex- ción) o un exceso en la eliminación de losceso de nutrimentos. Este término incluye mismos (vgr.: síndrome diarreico) son cau-dos grandes grupos de enfermedades nutri- sas de este tipo de malnutrición como secionales- metabólicas que Mann ha denomi- muestra en la Fig. 1.3, la causa más frecuen-nado tipo I y II. te es, sin embargo, el déficit en la ingestión
  10. 10. Figura 1.3 Malnutrición tipo II.de tales nutrimentos. Resulta entonces que, El padecimiento actual lo inició hace un añodesde el punto de vista médico, la mayor con pérdida de peso, retraso del crecimiento yparte de casos de malnutrición tipo I y II son cuadros repetidos de rinofaringitis. A la ex-evitables si se da una alimentación equili- ploración física se encontraron los siguientesbrada. Esto significa respetar las leyes de la valores: peso 9 kg, talla 74 cm. FC 110 x min.alimentación, o de otro modo, tener un apor- FR 32 min., temperatura 36.4°C, TA 70/60.te adecuado en nutrimentos energéticos y A su ingreso, el paciente se encontrónutrimentos no energéticos. consciente, adelgazado, con palidez de tegu- mentos, pupilas normorrefléxicas, hipotoni- MODELO CLÍNICO: Marasmo cidad de globos oculares, mucosa oral Niño de 18 meses de edad, de padres con regularmente hidratada, faringe congestiva,nivel socioeconómico bajo, producto de par- turgencia de piel disminuida, ruidos cardio-to distócico, sin control prenatal y con peso rrespiratorios normales, abdomen blando yaproximado de 2200 g. Fue alimentado al dolores en marco cólico, peristalsis aumen-seno materno hasta los dos meses conti- tada, sin edema en las extremidades.nuando con dieta hipoproteica e hipoenergé- El laboratorio reporta = Hb 7g. Ht 2 1 ,tica. CPS uncinaria.
  11. 11. MODELO CLÍNICO: Kwashiorkor te primaria de energía para los organismos Niña de 4 años. de edad, de padres con ni- vivientes. Por un proceso complejo conoci-vel socioeconómico bajo, producto de gesta- do como fotosíntesis los vegetales sintetizanción a término, sin control prenatal, parto carbohidratos a partir del bióxido de carbo-eutócico atendido en casa, nació con peso no del aire y del agua del suelo; estos carbo-aproximado de 2,300 g. Fue alimentada al hidratos se almacenan bajo la forma deseno materno hasta los dos años, ablactación almidón o forman parte de la estructura del so-a los 9 meses con alto contenido en almido- porte vegetal como celulosa.nes y féculas. El uso de carbohidratos en la alimenta- El padecimiento actual lo inició hace un ción humana representa varias ventajas. Elaño, con pérdida de peso y retraso del creci- rendimiento de energía por superficie de tie-miento, asociado a infección de vías respira- rra cultivada es mucho mayor para alimen-torias y digestivas. Por exploración física se tos vegetales que para alimentos animalesencontraron los siguientes valores: peso 12 porque el animal debe primero convertir lakg., talla 90 cm, FC 100 x min, FR 26 x min, energía de los vegetales que consume entemperatura 36°C, TA 80/60. proteínas y grasas. Por estas razones los ali- A su ingreso, la paciente se encontraba mentos ricos en carbohidratos son menoscon marcado adelgazamiento, palidez de te- costosos.gumentos y decaída. Se apreciaron lesiones La estructura química de este importanteangulares en comisuras palpebrales, pupilas grupo de nutrimentos se tratará en la VInormorrefléxicas, hipotonicidad de globos Unidad.oculares, narinas con rinorrea hialina, con- FUENTES. Los carbohidratos se encuen-ductos auditivos sin alteraciones, mucosa tran abundantemente en los siguientes gru-oral regularmente hidratada, faringe hiperé- pos de alimentos: semillas secas de cerealesmica, turgencia de piel disminuida, ruidos (maíz, trigo y arroz), semillas maduras decardiorrespiratorios normales, hepatomega- leguminosas (frijol, haba, garbanzo, lenteja,lia, peristalsis aumentada y edema de extre- alverjón, soya), tejidos vegetales frescosmidades. (raíces, tallos, frutas), mieles, azúcar de ca- Los exámenes de laboratorio reportan: ña y chocolates.Hb 9 g, Ht 27, CPS Giardia lamblia, albúmi- Funciones en la nutrición. La funciónna 2 g, relación A/G 2/1, urea 14 mg. más importante de los carbohidratos es la A fin de aportar al organismo los requeri- energética, pues es bien sabido que las célu-mientos energéticos, un individuo debe las al oxidar la glucosa obtienen la mayorconsumir macronutrimentos, es decir, car- parte de la energía que necesitan para susbohidratos, grasas y proteínas. procesos vitales. Además de este glúcido de uso energético inmediato existe el glucóge- no, que representa una reserva energética a1.2 NUTRIMENTOS ENERGÉTICOS corto plazo pues es almacenado en los teji- dos hepático y muscular, desde los que pue-1.2.1 Carbohidratos de ser movilizado para satisfacer durante algunas horas las necesidades calóricas del Los carbohidratos son los compuestos or- organismo.gánicos más abundantes y ampliamente dis- Existen otros carbohidratos cuya funcióntribuidos en la naturaleza; por ello son la básica es estructural como la desoxirribosafuente de alimentación más abundante y ac- que forma parte del ácido desoxirribonuclei-cesible para el ser humano. El sol es la fuen- co (DNA), la ribosa del ácido ribonucleico
  12. 12. (RNA) y la galactosa que forma parte de la rrollados la alimentación es fundamentalmente colágena y los galactocerebrósidos, entre glucídica. En los Estados Unidos de Nortea- otros. mérica proporcionan entre el 40 y 50% de Es importante mencionar dentro de los las calorías totales de la alimentación; en carbohidratos al ácido ascórbico (vitamina tanto que en los países mediterráneos pro- C) y al inositol que si bien no dan lugar a porcionan entre el 50 y 70% y cuando hay energía, cumplen una función imporante; el escasez de grasas y proteínas pueden pro- primero interviene activamente en las reac- porcionar hasta el 80%. Consideramos que ciones de oxidorreducción, en la síntesis de en México proporcionan el 60% del total ca- colágena y como modulador de la transcrip- lórico. Para un varón adulto, joven, de vida ción genética, mientras que el segundo inter- media activa y de 70 kg. de peso, la necesi- viene en la síntesis de inositolípidos dad de ellos sería de 6.2 g/Kg/día (Tabla 1.5). (fosfolípidos). Aquellos nutrimentos no son Calidad. No son nutrimentos esenciales sintetizados por el hombre. puesto que en el proceso metabólico de la El almidón es un polisacárido que al dige- gluconeogénesis se pueden obtener carbohi- rirse libera glucosa y su contribución al con- dratos de algunos aminoácidos, así como de tenido de energía de la dieta es muy valiosa. la fracción glicerol de las grasas; sin embar- Por sí solo representa el 60% al 65% del pe- go, para este proceso se necesita algo de car- so seco de una dieta; es por lo tanto, el com- bohidrato preformado por lo que se conside- ponente más abundante de una dieta normal. ra que un mínimo de 5 g de carbohidratos En 1975, Burkitt y Trowell introdujeron por 100 cal. de la dieta total son necesarios el término fibras de la dieta para referirse a para impedir la aparición de cetosis debida aquellos componentes de material vegetal fundamentalmente a la movilización orgáni-que no son digeridos por las enzimas diges- ca de grasas para las oxidaciones biológicastivas del hombre, como son la celulosa, los cuando no hay buena disposición de glúcidos. P-glucanos, las hemicelulosas, las pectinas, La tendencia actual incide en una inges-las gomas y la lignina (aunque esta última tión de carbohidratos que corresponda conno es un carbohidrato). un 60% de las calorías totales, de las cuales El interés actual por las fibras como un 50% provenga de azúcares complejos y na-componente importante de la dieta surge de turales y 10% de azúcares refinados.la asociación epidemiológica entre una ele- Reserva. Se calcula que en un hombrevada ingestión de una fibra y la menor inci- adulto joven de 70 kg de peso existen, segúndencia de cáncer de colon, diabetes y se ilustra en la Tabla 1.6, alrededor de 1500enfermedades coronarias. Dentro de las fun- calorías almacenadas en forma de carbohi-ciones de la fibra se pueden mencionar la dratos. Si consideramos, de acuerdo conmodulación de la respuesta glucémica, la nuestro caso ejemplo, el gasto diario dedisminución de la absorción de colesterol y energía en alrededor de 3000 calorías, ve-la regulación de la velocidad del tránsito in- mos que los carbohidratos almacenados pro-testinal, lo que permite dar a las heces su porcionan energía tan sólo para 12 horas.consistencia característica y evitar la apari-ción de estreñimiento. Actualmente se con-sidera deseable que la dieta contenga entre 1.2.2 Lípidos20 y 30 g de fibra. Cantidad. Como son los nutrimentos más Los lípidos o grasas son un conjunto hete-abundantes en la naturaleza y los más asequi- rogéneo de moléculas orgánicas. Su caracte-bles económicamente, en los países subdesa- rística común es la de ser insolubles en agua
  13. 13. y solubles en disolventes orgánicos no pola- mente importante que el almacenamiento deres, como cloroformo, éter, benceno y otros. los glúcidos en forma de glucógeno. Un gra-No obstante, a este grupo pertenecen los fos- mo de lípido proporciona 9 kcal; compáresefolípidos y glucolípidos que tienen la carac- con las 4 kcal por gramo de los carbohidratos.terística peculiar de ser parcialmente Fuentes. Los grupos de alimentos quesolubles en agua y en solventes oleosos; es más lípidos contienen son las oleaginosas,decir, no son ni hidrófobos ni hidrófilos, son grasas y aceites, y lacticíneos. El huevo deantipáticos. Una sustancia anfipática es gallina contiene grasas y proteínas, ademásaquella que posee grupos químicos afines al de algunas vitaminas y hierro; es una fuenteagua y grupos afines en grasas, en la misma habitual de colesterol, por lo que se debemolécula. Es justamente a esta característica evitar el abuso en su consumo.que se debe una de las principales funciones Funciones en la nutrición. Las grasasde los lípidos, la de formar membranas. La utilizadas para preparar los alimentos lesimportante separación de las células y de las confieren apetibilidad y buen sabor con loestructuras subcelulares en compartimientos que facilitan la digestión de los nutrimentosacuosos separados se consigue mediante el al aumentar las secreciones digestivas. Lasuso de membranas. grasas dietéticas son el vehículo utilizado Por otro lado, los lípidos son moléculas por las vitaminas liposolubles para su absor-con un número relativamente alto en átomos ción y transporte. Los fosfolípidos y otrasde carbono, con abundancia de hidrógeno y grasas desempeñan una importante funciónpobres en átomos de oxígeno. Esta abundan- estructural, pues son componentes indispen-cia de hidrógeno los hace ser de alto contenido sables de la unidad de membrana, por lo queenergético (como los hidrocarburos). Su al- debido a las características propias del tejidomacenamiento en forma de triacilgliceroles nervioso, intervienen significativamente entriglicéridos) es más eficiente y cuantitativa- la estructura de tal sistema.
  14. 14. Desde el punto de vista energético los tri- calorías en 24 horas, en tanto que en los paí- glicéridos son la principal reserva calórica ses de Oriente la grasa suministra solamente del organismo, pues al ser movilizados des- 8-10% del total calórico. La American Heart de el tejido adiposo tanto el glicerol como Association recomienda que la energía deri- los ácidos grasos que los constituyen, pue- vada de las grasas no exceda de 35% delden ser utilizados como fuentes de energía consumo diario total, considerándose comopor las células de la economía. El glicerol promedio aceptable el 25 %. Aunque el con-puede ingresar a la gluconeogénesis y ser tenido de grasas tiende a aumentar con lasconvertido a glucosa. Un riesgo inherente a necesidades energéticas, pues los individuosla amplia movilización de grasas es la gran que realizan trabajo físico intenso seleccio-producción de Acetil-CoA, con la subse- nan espontáneamente dietas más ricas encuente derivación a cuerpos cetónicos que grasa, es preferible respetar las recomenda-originan cetonemia y acidosis metabólica, lo ciones anteriores. Esto significa que para unque no ocurre cuando se movilizan carbohi- varón adulto joven, de 70 kg de peso y de vi-dratos o proteínas. A pesar de ello, el orga- da media activa, se requiere la ingesta de 1.2nismo prefiere almacenar lípidos y g/kg/día de lípidos (Tabla 1.5).degradarlos cuando sea necesario, pues ade- Calidad. Algunos ácidos grasos poliinsa-más de que por gramo de peso son los que turados son considerados como nutrimentoscontienen más calorías, debido a su carácter esenciales para el hombre. Estos tienen in-apolar rechazan el agua, por lo que se pue- fluencia sobre los niveles séricos de coleste-den acumular en un menor espacio que el rol (y subsecuentemente sobre la incidenciaque les correspondería a carbohidratos y de enfermedades cardiovasculares), los queproteínas pues ambos son polares y al alma- disminuyen cuando el contenido dietético decenarse llenarían mucho espacio con el agua grasas insaturadas prevalece sobre el de gra-que atraen. sas saturadas. Los requerimientos en cuanto Cantidad. Las cantidades lipidíeos inge- a la calidad de los lípidos dietéticos serán sa-ridas en la dieta de los diversos países son tisfechos si del total de ácidos grasos ingeridosmuy variadas. Así, por ejemplo, en los paí- 1/3 son saturados totales, 1/3 monoinsatura-ses industriales de Occidente, las grasas pro- dos y 1/3 poliinsaturados; o bien si del totalporcionan alrededor de 40% del total de de calorías ingeridas, el 1 % le corresponde a
  15. 15. los ácidos grasos esenciales. Una guía para Reserva. Como ya se dijo, el tejido adipo-seleccionar una dieta lipídica que se ajuste a so es una importante reserva energética paraestos requerimientos se proporciona en la el organismo. Tomando en cuenta que los lípi-Tabla 1.7. dos constituyen alrededor del 12% del mismo,
  16. 16. cada kilogramo de peso corporal contiene valoración más completa sobre este punto se 1,116 Cal en forma de grasa por lo que un encuentra en el informe de 1985 sobre Ener-hombre de 70 kg tiene en su tejido adiposo gía y Necesidades Proteicas preparado poruna reserva de 78,120 kcal. Sin embargo, se- la Organización de Alimentación y Agricul-gún Cahill, en este individuo hay una canti- tura (FAO), la Organización Mundial de ladad de grasa total (15 kg) que equivale a Salud (OMS) y la Universidad de las Nacio- 139,000 kcal. Atendiendo a este último dato nes Unidas (ÜNU). No obstante, el "Kwas-y suponiendo que el consumo energético hiorkor" y el "marasmo" así como estadosfuera de 3,000 kcal, la energía almacenada más benignos de estas enfermedades siguenen forma de grasa constituye una reserva pa- siendo el principal problema nutricional de losra 46.5 días. países en desarrollo del mundo. Literalmente, millones de niños son víctimas de estas en- fermedades en Asia, África, América Cen-1.2.3 Proteínas y aminoácidos tral, Las Indias Occidentales y Sudamérica. Muchas personas no consumen las sufi- Las proteínas constituyen, sin duda, uno cientes proteínas, ya sea por ignorancia en la de los nutrimentos de mayor trascendencia selección de una buena dieta o por falta de en los seres vivos. Desempeñan una amplia dinero para comprar alimentos que conten-variedad de funciones que determinan en gan proteínas, que generalmente son los nu-gran parte la actividad metabólica y morfo- trimentos más caros de la dieta.logía de los seres vivos. No en vano Berze- Fuentes. Las proteínas se encuentran fun-lius sugirió que a la sustancia compleja que damentalmente en huevos, leche y deriva-describiera Mulder en 1838 se le llamara dos lácteos, y algunas carnes (hígado yproteína, palabra griega que significa "pri- riñon), que contienen proteínas de excelentemordial" o "primer lugar". El químico ho- calidad; otras carnes (tejido muscular) delandés Mulder al describir el material aves y pescados, y algunas leguminosas (co-orgánico en cuya composición intervenía el mo el frijol de soya), contienen proteínas denitrógeno mencionó que era "sin duda la más buena calidad; los cereales, las harinas, laimportante de todas las sustancias conocidas mayor parte de los tubérculos y raíces vege-en el reino orgánico, sin la cual no parece tales, contienen proteínas de mediana cali-posible la vida sobre nuestro planeta". dad y la mayor parte de frutas y vegetales Actualmente se conserva el nombre de son alimentos de bajo contenido proteico.proteína para designar un grupo de sustan- Funciones en la nutrición. Las proteínascias que son los principales constituyentes desempeñan una amplia variedad de funcio-nitrogenados de todos los organismos ani- nes dinámicas dentro de la nutrición. La másmales y vegetales. Decir que las proteínas importante es la función catalítica que se lle-son más importantes que cualquier nutri- va a cabo a través de enzimas, todas ellas demento no es apropiado, ya que, en el estudio naturaleza proteica y que participan en lade la nutrición, cualquier suministro dietéti- mayor parte de las reacciones químicas ce-co inadecuado o que interfiera en la utiliza- lulares. La hidrólisis a la que son sometidosción de cualquier nutrimento es de graves los nutrimentos en el proceso de digestión esconsecuencias. función enzimática. La absorción de molé- En este siglo se han discutido y debatido culas simples hacia el citoplasma de la célu-constantemente las necesidades y aportes de la como es el caso de la glucosa, se lleva aproteínas. Ningún otro nutrimento ha estado cabo por proteínas que se encuentran en lasujeto a semejante inspección minuciosa. La membrana de las células epiteliales del in-
  17. 17. testino. Otra función dinámica de las proteí- parte de la piel y sus anexos. Finalmente nonas en la nutrición es el transporte. Ejemplo debe olvidarse el papel energético de lasde ello es la hemoglobina que lleva a cabo proteínas, pues algunos aminoácidos pue-funciones de primordial importancia en el den ingresar a las vías oxidativas proporcio-transporte de oxígeno a los tejidos y en el nando así energía para las funcionesequilibrio ácido base. Otras proteínas plas- celulares.máticas participan en el transporte de nume- Cantidad. Una cantidad mínima de pro-rosas sustancias como los lípidos que se teínas es indispensable en la dieta para ase-encuentran en el torrente circulatorio en for- gurar la renovación de proteínas de losma de lipoproteínas. Igualmente algunos tejidos, que constantemente experimentanoligoelementos como el cobre, el hierro y destrucción y resíntesis. A menudo se haceotras moléculas, son trasladados unidos a referencia a esto como la cuota de desgaste.proteínas debido a su carácter polar que las Sin embargo, el requerimiento de proteínashace fácilmente solubles en el plasma. En aumenta considerablemente con las deman-general las proteínas de los alimentos pro- das del crecimiento, cuando se incrementaveen de aminoácidos para la formación de el metabolismo (como sucede en los síndro-proteínas corporales con lo que se pueden mes febriles), en las quemaduras, despuésresintetizar los tejidos que constantemente de traumatismos, en el embarazo y la lactan-están en degradación. cia. Se acepta que las proteínas deben cubrir Las proteínas tienen otras múltiples fun- entre el 10 y el 15% del total de calorías dia-ciones en el metabolismo como es la de re- rias ingeridas. Esto significa que para man-gulación a través de hormonas de naturaleza tener el balance nitrogenado en equilibrioproteica. Las proteínas plasmáticas son fun- correspondiente a un hombre adulto jovendamentales en la regulación de la presión de 70 kg de peso, se requiere un mínimoosmótica y en el mantenimiento del equili- proteico de 0.56 g/kg. Sin embargo, consi-brio hidroelectrolítico como es el caso de la derando que no toda la proteína ingerida sealbúmina que por su poder hidrofílico retie- absorbe y no toda la absorbida se retiene, sene líquido dentro de los capilares evitando acepta que la ingesta proteica promedio seaque el agua pase al espacio intersticial con lo de 1 g/kg/día. (Tabla 1.5.). En el niño y en elque se produciría edema. El carácter anfote- adolescente se recomienda, en cambio, unaro de las proteínas se refiere a la capacidad ingesta de 1.5 a 2 g/kg/día.que éstas tienen para captar y/o liberar hidro- Aminoácidos esenciales y no esenciales.geniones del medio que los contiene, regu- Osborne y Mendel en 1915 demostraron lalando así el equilibrio ácido básico de los importancia de la composición de aminoáci-líquidos corporales. dos de las proteínas al observar que las ratas Existen además proteínas con función no crecían o incluso morían al omitir en susprotectora como las inmunoglobulinas en dietas algunos aminoácidos. Posteriormen-las cuales radica la llamada respuesta inmu- te, el Dr. William C. Rose estableció que es-ne, es decir, todas las acciones en respuesta to también es cierto en los seres humanos.al material extraño. Otras participan en los Por consiguiente, desde el punto de vista nu-mecanismos de reconocimiento como es el tritivo, se clasificaron los aminoácidos encaso de los receptores membranales o cito- esenciales, aquellos que el organismo no pue-sólicos. Algunas otras tienen función estruc- de sintetizar a partir de moléculas propias, ytural, tal es el caso, entre otras, de la no esenciales, los que puede sintetizar y cuyacolágena que interviene en la estructura del presencia no se hace obligatoria en la dieta.tejido conectivo y la queratina que forma Estrictamente hablando, todos los aminoáci-
  18. 18. dos son unidades esenciales para la síntesis formación suficiente para satisfacer las ne-de una proteína. No debe permitirse que la cesidades fisiológicas. Podría aplicarse tam-clasificación nutricional, basada en las nece- bién a la cistina y a la tirosina en lactantessidades dietéticas, oscurezca la importancia prematuros, probablemente a la taurina, yde los aminoácidos no esenciales; la alanina, posiblemente a la carnitina.por ejemplo, es un importante transportador El adulto humano requiere de ocho ami-no tóxico de nitrógeno liberado durante la noácidos esenciales (Tabla 1.8) y los niñosdegradación de los aminoácidos en los teji- en crecimiento necesitan hasta diez.dos periféricos, desde donde lo transporta al Además de ser las unidades estructuraleshígado para ser transformado en urea. La glu- de todas las proteínas, los aminoácidos tam-tamina es esencial para el mantenimiento del bién tienen funciones específicas en el orga-equilibrio ácido-base en el riñon, además de nismo. El triptófano sirve como precursorser un amortiguador importante de amoniaco. de la niacina, una de las vitaminas del com- Aminoácidos como la tirosina y la cistina, plejo B, y de la hormona serotonina; la me-que habitualmente son sintetizados en canti- tionina proporciona grupos metilo para ladades adecuadas por el organismo a partir de síntesis de colina, compuesto que ayuda asus precursores, fenilalanina y cisteína res- prevenir el almacenamiento de grasa en elpectivamente, suelen designarse a menudo hígado y constituyente de un tipo de fosfolí-como semiesenciales, término contradictorio en pidos. La glicina contribuye a la formaciónsí mismo. Recientemente Chipponi y Cois. del anillo porfirínico de la molécula de he-(1982) propusieron el concepto de condi- moglobina y constituyente también impor-cionalmente indispensable para sustancias tante de las purinas y pirimidinas, necesariasque no son esenciales en circunstancias nor- para la síntesis de ácidos nucleicos. La feni-males, pero que por una alteración metabóli- lalanina y tirosina son precursores de lasca o por el estado fisiológico del organismo hormonas (y neurotransmisores) adrenalina,pueden no sintetizarse en cantidades sufi- noradrenalina, dopamina y tiroxina; y la his-cientes para satisfacer las necesidades orgá- tidina de la cual se forma la histamina. Lasnicas. Por ejemplo, arginina e histidina, a proteínas son también fuente potencial depesar de ser sintetizados por el organismo, energía, igual que lo son carbohidratos ydurante el crecimiento no tienen una tasa de grasas; cada gramo de proteína produce un
  19. 19. promedio de 4 kcal. La energía que necesita sería preferible usar un solo patrón, basadoel cuerpo tiene prioridad sobre otras necesi- en las necesidades del grupo más vulnera-dades y si la dieta no proporciona suficien- ble, los niños pequeños. Con relación a lostes calorías de grasas y carbohidratos, las adultos, se reconoce que sus necesidades deproteínas de la dieta y las de los tejidos serán aminoácidos son extremadamente bajas ycatabolizadas para obtener energía. Sin em- que requieren más bien de proteínas dese-bargo, cuando los aminoácidos se utilizan quilibradas, como las de la harina de trigo,para obtener energía, se pierden para propó- que de las procedentes de la leche o ios hue-sitos de síntesis; inversamente, cuando los vos para conseguir un balance nitrogenado.aminoácidos son incorporados a la molécula Desde el punto de vista de la calidad dede proteína, no proporcionan energía hasta una proteína, es importante considerar la di-que las proteínas de los tejidos son nueva- gestibilidad, el valor biológico y la utiliza-mente catabolizadas. ción neta de las proteínas. Calidad. La calidad nutricional de una Digestibilidad (D). Se refiere a la propor-proteína, es decir, la cantidad que se requie- ción en que se absorbe una cierta cantidadre para cubrir las necesidades de aminoáci- de proteína con respecto a la ingerida. A ma-dos esenciales en comparación con una que yor absorción mayor digestibilidad de lasea muy fácil de digerir y que proporcione proteína, de tal manera que si se absorbe to-aminoácidos en las cantidades requeridas, da, su digestibilidad será del 100%. Este va-depende de su composición de aminoácidos lor se determina investigando la excrecióny la facilidad con que se digiere. Hace algu- fecal de nitrógeno en relación con el nitró-nos años la Organización de Alimentos y geno ingerido en forma de proteína. Consi-Agricultura (FAO) a través de su Comité de derar que 1 g de nitrógeno representa 6.25 gNutrición describió el requerimiento de pro- de proteínas.teínas en término de un patrón de referenciade aminoácidos. La proteína de referencia Digestibilidad = N ingerido-Nfecal x lQQsería aquella que produzca un gramo de teji- N ingeridodo por cada gramo consumido; o sea, tendríaun valor biológico de 100. Después de una Valor biológico (VB). Se refiere a la pro-serie de investigaciones, se encontró que los porción de nitrógeno proteico retenido en elpatrones de aminoácidos en la leche humana organismo con respecto al absorbido. Se de-y en el huevo entero corresponden a los pa- termina considerando la ingestión y la pérdidatrones requeridos por los humanos. Así en de nitrógeno bajo condiciones controladas.1965 un Comité conjunto FAO/OMS reco-mendó que estas proteínas se utilizaran co- ., , ,. ,. . N ingerido - (Nfecal+Nurinario)L .__mo patrones de referencia. Valor biológico = &——-—i—f ——; x 100 TV ingerido - N fecal En 1985, un informe FAO/OMS/UNU daa las necesidades de aminoácidos, valores A mayor valor biológico de la proteína,que son prácticamente idénticos a los pro- mayor será la cantidad de nitrógeno proteicopuestos con anterioridad. Sin embargo, el retenido en el organismo y, por lo tanto, ma-comité propuso distintos patrones de pun- yor será su valor nutritivo. En la Tabla 1.9 setuación de los aminoácidos para lactantes, da una lista de varias proteínas con su res-niños y adultos, lo cual no ha sido aceptado pectivo valor biológico. Se puede observaren su totalidad, ya que no hay necesidad de que, en general este valor es más alto en lasajustar los aportes proteicos de los adultos proteínas de origen animal que en las de ori-según la calidad de las proteínas. Por tanto, gen vegetal, en virtud de que las primeras
  20. 20. contienen todos los aminoácidos esenciales. lores elevados de UNP (Tabla 1.10). Tam-Las proteínas vegetales carecen de uno o bién es posible expresar el valor nutritivo demás aminoácidos esenciales y son más difí- una proteína en función del llamado valorciles de digerir, lo cual se refleja en valores químico, obtenido de la concentración debiológicos bajos. cada aminoácido esencial comparada con la que se encuentra presente en la proteína de huevo entero. Los valores químicos son comparables a los valores biológicos deriva- dos de estudios de balance nitrogenado o de crecimiento en ratas jóvenes. Utilización neta de proteína (UNP). Es-te valor se refiere a la proporción que hayentre el nitrógeno proteico retenido en el or-ganismo con respecto al nitrógeno proteicoingerido. Tomada de la OMS Technical Report No. 522, Pág. 67. . r^rr. _ N ingerido - N eliminado (heces y orina) Un problema importante en las dietas ve- N ingerido getarianas (sobre todo las estrictas) es que tienden a ser tan grandes en volumen, que N retenido no se alcanzan a cubrir las necesidades ener- x 100 géticas. Por otro lado, los aminoácidos esen- N ingerido ciales escasean en los alimentos de origen El valor de UNP constituye una medida vegetal (Tabla 1.11). Aún así, las dietas ve-del grado en que se digiere una proteína y getarianas pueden utilizarse si se combinan,cómo se utilizan los aminoácidos una vez por ejemplo, el maíz (cereal deficiente en li-absorbidos, es directamente proporcional a sina) con leguminosas como el frijol (defi-la digestibilidad y al valor biológico, y es lo cientes en metionina pero ricas en Usina).que determina el valor nutritivo de las pro- Los platillos que se forman mediante estasteínas. Esto depende en última instancia de combinaciones pueden aumentar la UNPla cantidad de aminoácidos esenciales pre- con respecto a la que tiene cada alimento porsentes en la proteína. Generalmente, la ma- separado. En la Tabla 1.12 se observan losyoría de las proteínas animales tienen todos tres aminoácidos esenciales que escaseanlos aminoácidos esenciales y por lo tanto va- con mayor frecuencia en las proteínas de origen vegetal. Cuando el frijol (leguminosa
  21. 21. y el maíz (cereal) se toman por separado, se si se consumen juntos, las lagunas desapare-presentan grandes lagunas en el contenido cen. Hardinge y asociados encontraron ende aminoácidos si se les compara con la al- un grupo de vegetarianos estrictos que lasbúmina (proteína del huevo). Sin embargo, leguminosas, los granos enteros, las nueces
  22. 22. y los vegetales proporcionan una combina- 1.3 NUTRIMENTOS NO ción satisfactoria de aminoácidos. ENERGÉTICOS Cuando se proporciona una cantidad apre- ciable de proteínas vegetales junto con una 1.3.1 Vitaminas pequeña cantidad de proteínas animales, la calidad de la mezcla es tan efectiva como la "Nada es veneno, todo es vene- de las proteínas animales solas. Por ejemplo, no: la diferencia está en la dosis" los alimentos a base de cereales son general- Theophrastus Bombartmente bajos en lisina, pero la leche propor- Von Hohemhein (Paracelso)ciona suficientes cantidades de la lisinafaltante. Para utilizar mejor los alimentos A comienzos de este siglo se presentabanproteicos, se sugiere incluir alguna proteína ciertos padecimientos misteriosos y a menu-completa en cada una de las comidas del día, do fatales que, en la época en que Pasteur di-como la del huevo o la leche. vulgaba la idea de que todas las enfermedades Las necesidades proteicas cualitativas eran causadas por microorganismos, era di-quedan satisfechas si del total calórico que fícil imaginar otra causa y tener elementosles corresponde en 24 horas, dos terceras para combatir estos padecimientos. Era co-partes son proporcionadas por proteínas de mún que los marinos que realizaban viajesorigen vegetal (Tabla 1.5). Si bien esto no prolongados por mar fueran las víctimas ydeja de ser sólo una recomendación, ya que algunos observadores empezaron a recono-el consumo de proteínas de origen animal cer que la dieta estaba carente de algo.está, por otro lado, relacionado con un au- En el Oriente, la enfermedad "beriberi"mento en la incidencia de enfermedades car- mató a millones con extraños efectos paralí-diacas y de diversas formas de cáncer. Se ticos (polineuritis). Por generaciones, lospodría suponer que probablemente no es chinos sabían que un té, hecho de cascara dela proteína animal por sí misma sino la grasa arroz, curaba el beriberi pero el conocimien-y el colesterol asociados a la misma. Por to no tuvo amplia divulgación o no se creyóotro lado, una dieta vegetariana estricta en él. En 1883, Eijkman, médico alemán,no está exenta de riesgos, a no ser que el in- produjo parálisis en pollos alimentándolosdividuo esté muy bien informado dietética- con el arroz blanco que consumía la pobla-mente. ción de Java. Además, demostró que esta Aminoácido limitante. Todos los ami- parálisis curaba pronto con extractos de cas-noácidos que se necesitan para la síntesis de cara de arroz. Al principio pensó que algunauna proteína dada deben estar simultánea- toxina del arroz blanco era neutralizada pormente presentes en cantidades suficientes. la cascara, pero luego concluyó correcta-Si falta un solo aminoácido, la proteína no mente que la cascara contenía un nutrimentopuede construirse. Si uno de los aminoáci- esencial.dos está presente en cantidad limitada, la En 1912, el bioquímico polaco, Casimiroproteína podrá formarse hasta que la provi- Funk, formuló la teoría de la vitamina segúnsión de este aminoácido se termine. El ami- la cual las enfermedades beriberi, pelagra, ra-noácido que se encuentra en déficit se quitismo y escorbuto eran producidas por ca-conoce como aminoácido limitante. Si uno o rencia en la dieta de cuatro diferentesmás de los aminoácidos faltan en la poza, los nutrimentos vitales. Funk imaginó que todosaminoácidos restantes no están disponibles ellos eran aminas, de donde nació el términopara la síntesis proteica y por tanto serán ca- vitamina. En el mismo año, el inglés Hopkinstabolizados para producir energía. anunció que un factor aislado de la leche era
  23. 23. necesario para el crecimiento normal de las fue designado vitamina D (calciferol). Enratas. En 1915, Me. Collum y Da vis, de Wis- 1922, se reconoció otro factor liposolubleconsin, reconocieron que eran dos los facto- llamado vitamina E (tocoferol), esencial parares. Al primero, soluble en grasas, se le llamó llevar a término el embarazo en ratas. EnA y el otro soluble en agua, fue denominado 1930, se agregaron a la lista la vitamina Kfactor B (que curaba el beriberi en pollos). (del alemán Koagulation) y los ácidos gra-Aunque años después se supo que el factor sos esenciales (entonces conocidos como vi-A no era amina, el término vitamina ya ha- tamina F, de fatty).bía sido acuñado para designar este tipo de El estudio de los trastornos sanguíneos encofactores. el hombre, anemia perniciosa y anemia ma- Así fue como en los años de la primera crocítica, condujo al reconocimiento de dosguerra mundial, los hombres ya contaban vitaminas hidrosolubles, el ácido fólico (decon tres vitaminas para combatir males mi- folio = hoja) y la vitamina B 12 , esta últimalenarios. En los balcanes y Dinamarca la aislada por Funk y Hopkins, quienes reci-"enfermedad de los ojos" era curada con vi- bieron el premio Nobel en 1929 por sus des-tamina A. En las zonas devastadas por la cubrimientos.acción bélica, la vitamina C derrotaba al es- En 1983, al modo de un símbolo, el viejocorbuto. En Alemania, Polonia y otros paí- laboratorio de Batavia fue rebautizado. Te-ses, el beriberi retrocedía ante la vitamina B. nía hasta entonces un nombre extenso y algo El progreso en el aislamiento de las vita- pomposo. Se le llamó Instituto Eijkman, enminas fue lento. Cuando Williams empezó a honor al pionero de las vitaminas.aislar el factor antiberiberi en 1910, la gentecreyó que su esfuerzo sería infructuoso de-bido a las ideas de Pasteur de la causa bacte- Clasificación y nomenclaturariana de las enfermedades. Sin embargo, en 1926, Jansen aisló pocas cantidades de tia- Las vitaminas se encuentran en dos gran-mina. Pronto se observó que la nueva vita- des grupos de alimentos: los grasos, quemina sola (Bi) era insuficiente para contienen las vitaminas liposolubles, y lossatisfacer los requerimientos dietéticos de la alimentos no grasos, en los que existen lasrata de factor B y se encontró que se reque- vitaminas hidrosolubles. De aquí ha surgidoría un segundo factor (B2) además de tiami- la clasificación de las vitaminas, que hasta lana, muy lábil y fácilmente destruido por el fecha se utiliza, en dos grandes categorías encalor. En seguida se observó que eran más base a su solubilidad en los llamados sol-los componentes de este factor y a la mezcla ventes de grasas o en agua. Las vitaminas li-se le llamó complejo B de la cual se comen- posolubles reconocidas como esencialeszaron a aislar cada uno de sus miembros: la para la nutrición humana son: A,D,E y K.riboflavina (B2) responsable de la estimula- Las vitaminas hidrosolubles esenciales paración del crecimiento; el piridoxal (Bg) que el ser humano incluyen la vitamina C (ácidoprevenía la dermatitis facial o "pelagra"; el ascórbico) y las del complejo B: Bl (tiami-ácido pantoténico que curaba la dermatitis na), B2 (riboflavina), B6 (piridoxina), fola-del pollo; la nicotinamida que curaba la pe- cina (ácido tetrahidrofólico o THF), B12lagra humana; y la biotina, necesaria para el (cobalamina), ácido pantoténico, biotina ycrecimiento de las levaduras. posiblemente ácido lipoico. Siguiendo el orden, el factor antiescorbuto Algunas vitaminas hidrosolubles se com-fue llamado vitamina C (ácido ascórbico), el portan como coenzimas, por ejemplo la biotinafactor liposoluble que prevenía el raquitismo que participa en reacciones de carboxila-
  24. 24. ción, descarboxilación y transcarboxilación. Cantidad y calidad. Las vitaminas son Otras en cambio son constituyentes de coen- moléculas que se requieren en cantidades zimas, por ejemplo, la nicotinamida que for- muy pequeñas en la dieta de los animales su- ma parte de dos coenzimas que intervienen periores. No pueden ser sintetizadas por los en reacciones de oxidorreducción: NAD+ y mismos o lo hacen en cantidades insuficien- FAD. Así pues, en general, las vitaminas hi- tes de tal forma que, aunque el requerimien- drosolubles tienen una función reguladora to es bajo, su ingestión resulta obligatoria. en el metabolismo. Las necesidades de ellas varían de acuerdo a Fuentes. Las principales fuentes de vita- la edad, sexo, peso, talla y estado fisiológico minas son: carne, leche y lacticíneos, hue- (embarazo y lactancia) por lo que estos vos, frutas y legumbres. A pesar de que los factores deben ser considerados en los re- alimentos contengan considerables cantida- querimientos fisiológicos y las raciones reco- des de vitaminas, es necesario hacer notar mendadas. que la manipulación de muchos de ellos an- Por requerimientos se entiende la canti-tes de su ingestión puede afectar seriamente dad de nutrimentos que necesita cadasu aporte vitamínico. Por ejemplo, la cocción individuo para asegurar un correcto funcio-prolongada de las frutas y/o verduras que namiento orgánico. Son por lo tanto muycontienen vitamina C puede ocasionar la pér- variables de persona a persona y su determi-dida de una buena cantidad de ella, pues es nación representa cierto grado de dificultad.muy termolábil. Por recomendación se entiende la canti- Funciones. Dependiendo de la solubili- dad de nutrimento que cubre adecuadamentedad que presentan las vitaminas se clasifican las necesidades nutritivas de una comunidaden hidrosolubles (Tabla 1.13) y liposoiubles sana. Se determinan tomando en cuenta el(Tabla 1.14) según sean solubles en agua o promedio de los requerimientos fisiológicosgrasa, respectivamente. Desempeñan diver- de los integrantes de la misma más dos des-sas funciones en los animales, las que son viaciones estándar. Con ello resultan obliga-descritas con más detalle en las tablas antes damente superiores a los requerimientos demencionadas. cada individuo en particular y sólo un 2.28% Algunas vitaminas hidrosolubles se com- no se ajustan a ellas. Tienen la ventaja deportan como coenzimas, por ejemplo la que una vez determinadas se constituyen enbiotina que participa en reacciones de carbo- tablas de uso general, que deben ser revisa-xilación y transcarboxilación, uniéndose a das periódicamente. En el caso de las vita-enzimas como la piruvato carboxilasa. Otras minas K, ácido pantoténico y biotina no seen cambio son constituyentes de coenzimas, dispone de los suficientes estudios que per-por ejemplo, la nicotinamida que forma parte de mitan determinar sus raciones dietéticas re-dos coenzimas que intervienen en reacciones comendadas (RDA), por lo que en las Tablasde óxido-reducción: NAD+ y FAD. Así pues, 1.13 y 1.14 se mencionan sus intervalos deen general, las vitaminas hidrosolubles tienen ingestión aconsejados. Si estos no se satisfa-una función reguladora en el metabolismo, cen se da lugar, como en el caso de los ami-al comportarse como coenzimáticas. El caso noácidos y de los ácidos grasos esenciales, adel complejo B se ilustra en la Tabla 1.15. cuadros carenciales específicos que son des- Las vitaminas liposoiubles tienen funcio- critos en las mismas tablas. Sin embargo, tannes más específicas, por ejemplo, la K inter- grave es el déficit como el exceso sobre todoviene en la formación de protrombina activa de las vitaminas liposoiubles para las cualesy factores VII, IX y X y es, por lo tanto, im- se han descrito severos cuadros de hipervita-portante en la coagulación de la sangre. minosis. Esto tiene interés por la moda tan
  25. 25. Tabla 1.15 Formas coenzimáticas del complejo B. Vitamina Forma coenzimática Tiamina(Bi) Pirofosfato de tiamina (TPP) Riboflavina (B2) Mononucleótido de flavina y adenina (FMN) y dinucleótido de flavina y adenina (FAD). Pindoxina (B6 Fosfato de piridoxal (PPAL) Fosfato de piridoxamina (PPAM) Cobalamina (B12 5 -desoxi-adenosilcobalamina Niacina Dinucleótido de nicotinamida y adenina (NAD ) Dinucleótido de nicotinamida y adenina-fosfato (NADP + ). Folacina Acido tetrahidrofólico (THF) Ac. pantoténico Coenzima A Biotina Proteína portadora de acilo (ACP) Biotina-adenosin-pirofosfato.actual de adicionar vitaminas a los alimen- mente notables en lo que respecta al sumi-tos preparados. Como una guía para evitar nistro de algunos minerales. Tal es el casoestos excesos se han clasificado aquéllos en de los productos lácteos en relación al calciotres grupos: y al fósforo, por ejemplo. Alimentos ordinarios. Aquellos productos Funciones. Las sales minerales desempe-complementados que contienen hasta el 50% ñan tres funciones generales: estructural, re-de la ración dietética recomendada (RDA). guladora y otras específicas. Complementos dietéticos. Aquellos pro- Función estructural. Algunos mineralesductos complementados que contengan 50- como el cobre, cinc y magnesio, intervienen150% de RDA. Las vitaminas A y D y el en la composición del tejido conectivo, queácido fólico son excepciones a esto, puesto constituye la sustancia intercelular, por loque su límite superior es fijado en 100% del que se encuentra ampliamente distribuido enRDA. el organismo. Es de especial importancia en Medicamentos. Aquellos preparados con huesos, dientes, cartílagos, piel y vasos san-más del 150% de la ración dietética reco- guíneos, estructuras que resultan afectadasmendada (RDA), la cual excede en mucho poruña deficiencia de aquellos minerales.las necesidades fisiológicas, por lo que de- En los tejidos duros (huesos y dientes) elben ser usados únicamente para tratamiento tejido conectivo sirve como matriz para elde cuadros carenciales. depósito de fósforo, calcio y floruro, respon- sables de la dureza de esos tejidos. Calcio y fósforo mineralizan huesos y dientes al for-1.3.2. Sales minerales mar cristales de hidroxiapatita, en tanto que el fluoruro lo hace al formar cristales de flu- Fuentes. Casi todos los alimentos propor- roapatita.cionan cantidades importantes de alguno de El fósforo, por otro lado, forma parte delos elementos minerales. Sin embargo, las los fosfolípidos, los que conjuntamente congrasas y azúcares prácticamente no las con- proteínas constituyen la unidad de membra-tienen y las harinas y cereales altamente re- na, por lo que no sería posible integrar la es-finados los contienen en cantidades muy tructura celular sin la intervención de aquél.bajas. Existen alimentos que son especial- El azufre, igualmente, entra en la composi-
  26. 26. ción de cisteína y metionina, aminoácidos sodio. Ambos modifican el volumen de los indispensables para la síntesis de proteínas diferentes compartimientos orgánicos al va- estructurales, tal como la queratina, respon- riar su tonicidad, propiedad que tiene que ver sable fundamental de la estructura de la piel con la presión osmótica ejercida por estos y sus anexos. minerales. Función reguladora. Además de regular En la regulación del equilibrio ácidobase el metabolismo energético, los minerales re- intervienen: fósforo, sodio, cloro y potasio. gulan el equilibrio hidroelectrolítico y el áci- Los dos primeros porque entran en la com- do básico. La regulación del metabolismo la posición de sistema amortiguador de fosfatos ejercen interviniendo en la función de enzi- (Na 2 HP0 4 / NaH 2 P0 4 ). El cloro y el potasio mas. El hierro es parte del grupo hemo de los por su capacidad para intercambiarse por bi- citocromos, enzimas de la cadena respirato- carbonato e hidrogeniones respectivamente. ria, que intervienen en la oxidación de car- A pesar de todo, la regulación ácidobase es- bohidratos, lípidos y proteínas. El fósforo es tá fundamentalmente a cargo de sustancias parte de coenzimas tales como NAD + , NADP* que no son consideradas dentro de los ele- y FAD, necesarias para la actividad de oxido- mentos minerales como son los iones hidró- rreductasas implicadas en el metabolismo de geno y bicarbonato. los principios inmediatos. Otros minerales no Funciones específicas. Podemos mencio- intervienen directamente en la estructura de nar al papel que juegan los minerales en la enzimas pero sí son cofactores de las mis- eritropoyesis y la coagulación de la sangre, mas, tal es el caso de: magnesio, mangane- el crecimiento y la reproducción, la activi- so, calcio, cinc, cobre, selenio y molibdeno. dad de nervios y músculos y el transporte de El magnesio en particular tiene un papel im- gases a través de membranas. portante en el funcionamiento de las cinasas, En la eritropoyesis intervienen el hierro, enzimas que catalizan reacciones en donde el cobre y el cobalto. El hierro por ser indis- se transfieren grupos fosfatos, implicando la pensable para la biosíntesis de hemogrlobi- síntesis o degradación de ATP. na, pues forma parte estructural del grupo El yodo y el cinc intervienen en el funcio- hemo. El cobre por intervenir en la absor- namiento hormonal. El primero forma parte ción intestinal del hierro así como en su mo- de las hormonas tiroideas, que aceleran la vilización a partir de los depósitos orgánicos utilización periférica de los carbohidratos y del hígado, y el cobalto por formar parte de con ello incrementan el metabolismo basal. las vitamina B12 que participa en la síntesisPor otro lado el cinc es necesario para la acti- de ácidos nucleicos y por lo tanto en la for-vidad biológica de la insulina que regula el mación de los eritrocitos en la médula osea.metabolismo de las cadenas hidrocarbona- El calcio interviene en la coagulación dedas al activar o inhibir enzimas implicadas la sangre al participar en la conversión deen esas vías. En general se trata de una hor- protrombina a trombina y de fibrina laxa amona anabólica en relación con las proteí- fibrina compacta.nas, las grasas y el glucógeno, que acelera El cinc y el yodo participan en el creci-además, el consumo de glucosa. miento y la reproducción, este último por Así pues, los elementos minerales no son formar parte de las hormonas tiroideas.nutrimentos energéticos pero, tal como ha Los minerales que tienen que ver con laquedado claro en su función reguladora, son actividad de fibras nerviosas y muscularesesenciales para la obtención de energía. son: sodio, potasio, calcio, magnesio y cobre. La regulación del equilibrio hidroelectro- Los dos primeros intervienen en la depolari-lítico corre a cargo sobre todo del cloro y el zación y repolarización de la membrana ce-
  27. 27. hilar al variar sus concentraciones a uno y cer de suficiente información para determi-otro lado de la misma. El calcio interviene nar sus RDA. En general los macronutri-en la transmisión de impulsos eléctricos y en mentos se ingieren en cantidades diarias porla contracción muscular por la propiedad arriba de 100 mg y los micronutrimentos porque tiene de modificar la permeabilidad de abajo de esta cifra.la membrana celular. El cobre participa en la En la Tabla 1.16 se ofrece una síntesis deactividad nerviosa porque es componente de la información más importante acerca de loslos fosfolípidos que oonstituyen las vainas minerales del organismo.de mielina que rodean los axones. El sodio y el calcio participan en el trans-porte a través de las membranas. El primero 1.3.3 Aguaes necesario para el paso de glucosa y ami-noácidos a través de las células epiteliales Fuentes. Las necesidades orgánicas dedel intestino delgado y el segundo lo es agua se satisfacen a partir de tres funciones:igualmente para la absorción de la vitamina Agua contenida en los alimentos líquidosB 12- (leche, vinos, zumos de frutas, etc.), inclu- Cantidad y calidad. Al igual que las vita- yendo la que se ingiere como tal.minas, los elementos minerales se requieren Agua contenida en los alimentos sólidos, laen cantidades muy pequeñas para el funcio- mayor parte de los cuales no son tan "sólidos",namiento orgánico. Se pueden almacenar, pues contienen agua en un alto porcentajepero no sintetizar en el organismo, por lo (ver Tabla 1.17) por lo que sin exageraciónque su ingesta resulta obligatoria en la dieta más que comerlos, los "bebemos".a fin de evitar cuadros carenciales. Se trata Agua que se produce en el organismo co-pues de nutrimentos esenciales. Su cantidad mo resultado de la oxidación de los alimen-corporal es muy variable y se utiliza como tos ingeridos (Tabla 1.18). En este sentidoparámetro para establecer una línea de de- podemos especificar las cantidades de ellamarcación entre ellos, pues los que se en- que se obtienen a partir de 100 g de cada unocuentran en cantidad mayor al 0.005% del de los principios inmediatos.peso corporal se denominan macronutri- Las diferentes cantidades hídricas aporta-mentos. Por abajo de esa cantidad son lla- das dependen del estado de oxidación delmados micronutrimentos, elementos vestigio nutrimento. Ambos se relacionan en razóno elementos traza. inversa. Las RDA de los elementos minerales se Funciones. Se comporta como lubricante alcalculan generalmente tomando en cuenta la entrar en la composición de secreciones di-cantidad perdida por el organismo. Las versas como la saliva y las secrecionesRDA son sin embargo superiores a las pér- mucosas de los tractos gastrointestinales,didas porque debemos tener en cuenta que respiratorio y genitourinario. Como compo-no todo lo ingerido se absorbe y es utilizado nente de la saliva permite la deglución y comopor el cuerpo. Es más, la absorción de ellos componente de las secreciones mucosasrara vez está por arriba del 25%. De este gastrointestinales facilita el movimiento de losmodo la Junta de alimentación y nutrición nutrimentos digeridos a lo largo de tal tracto.(FNB) ha determinado raciones dietéticas Interviene en reacciones de hidrólisis en-diarias recomendadas para calcio, fósforo, zimáticas incluidas las de digestión químicamagnesio, hierro, cinc y yodo. Para el resto de los nutrimentos.de los minerales existen sólo aportes diarios Interviene en la absorción de los nutri-considerados adecuados y seguros por care- mentos digeridos al disolverlos, sirviendo
  28. 28. de vehículo para su paso de la luz intestinal a horas se elimina por medio de los pulmones la circulación mesentérica. y la piel a través de las denominadas pérdi- Por la misma razón, interviene en el trans- das insensibles de agua.porte de los nutrimentos absorbidos hasta Cantidad y calidad. Desde un punto de las células y en el de los desechos metabóli- vista cuantitativo el agua es el componentecos de éstas hasta los órganos excretores. más importante del organismo humano. En Cómo es el principal componente de los el feto constituye más del 90% de su pesofluidos corporales y disuelve la mayor parte corporal y en el adulto oscila entre 50-60%de las sustancias del organismo, proporcio- según sexo y complexión.na el medio ideal para que se lleven a cabo Se pierde ordinariamente por riñon (ori-las reacciones metabólicas que permiten las na), pulmón y piel (evaporación) y tubo di-funciones vitales de las células. gestivo (heces) (Tabla 1.19). Tales pérdidas Debido a que pequeños volúmenes de deben ser repuestas, en promedio, propor-agua pueden absorber grandes cantidades de cionado en la dieta 1 mi de agua por caloríacalor y a su elevada conductividad térmica es ingerida, para el adulto y 1.5 ml/Cal para elel líquido ideal para distribuir uniformemen- niño.te en todo el organismo el calor resultante delas oxidaciones biológicas, con lo que evita 1 4 GASTO CALÓRICO O .sobrecalentamiento de los tejidos más acti-vos metabólicamente. Asimismo participa ENERGÉTICOen la eliminación de calor corporal, pues Las calorías que un individuo necesita engran parte del que pierde el organismo en 24 24 horas, dependen del gasto energético en
  29. 29. el mismo periodo de tiempo, de tal manera otras más que son necesarias para conservarque se da lugar a un equilibrio dinámico en- la vida.tre el gasto y el aporte de energía en un lapso La tasa metabólica basal (TMB) se expre-temporal dado. Como el primero determina sa en Cal/m 2 de superficie corporal/hr y de-al segundo, veremos los factores que ocasio- pende en general de la masa corporalnan el gasto de calorías. metabólicamente activa del individuo. Co- El gasto energético de un individuo de- mo ésta puede variar por una serie de facto-pende de varios factores: metabolismo ba- res, el metabolismo basal será diferente desal, actividad física y efecto térmico de los persona a persona. Dentro de los factoresalimentos. Los valores son expresados en que influyen sobre el metabolismo basal te-kilocalorías (1 kcal = cantidad de calor ne- nemos:cesario para aumentar de 15 a 16°C la tem- Superficie corporal. Depende del peso yperatura de un Kg de agua). En nutrición se la talla del individuo y es directamente pro-acostumbra representarla como Cal = 1,000 cal. porcional al metabolismo basal, lo cual quiere decir que éste es más elevado en indi- viduos pequeños y es menor en sujetos de1.4.1 Metabolismo basal mayor tamaño, en términos relativos. Edad. El metabolismo basal varía en ra- Se refiere como el nivel mínimo de gasto zón inversa a la edad. Desde el nacimientode energía para el mantenimiento de la vida se incrementa hasta la edad de 2 años, a partirestando el organismo en condiciones bása- de la cual disminuye hasta la vejez, con un li-les. Esta energía mantiene los signos vitales, gero aumento en la etapa de la adolescencia.tono muscular, funciones renal y glandular y Sexo. Las mujeres tienen un metabolismo basal menor que el de los hombres, hecho Tabla 1.20 que se observa claramente a partir de la ado- Valor calórico de los nutrimentos lescencia edad en que el metabolismo basal de las mujeres empieza a disminuir mucho más rápidamente que el de los hombres. Se debe a que las mujeres presentan más tejido adiposo (con baja actividad metabólica) y menos tejido muscular (metabólicamente más activo) que los hombres (ver Tabla 1.21). Temperatura corporal. Es directamente proporcional al metabolismo basal. Esto
  30. 30. Tabla 1.21. Tasa metabólica basal, según edad y sexoquiere decir que en la hipertermias el meta- tan el metabolismo basal. Dentro de ellas te-bolismo basal es alto y en las hipotermias nemos como ejemplo los síndromes febriles.bajo. Lo anterior tiene que ver con la capaci- Cada grado centígrado de aumento en ladad que tiene la temperatura para modificar temperatura corporal con respecto a lo nor-la velocidad de las reacciones químicas. mal representa un incremento del 12% del Estado de nutrición. En los estados de metabolismo basal.malnutrición tipo II el metabolismo basal se Efectos hormonales. Las hormonas afec-encuentra bajo. La razón es la pérdida de tan el metabolismo basal en la medida enmasa corporal metabólicamente activa pro- que intervienen en la regulación del metabo-pia de estos estados. lismo en general y por lo tanto en la tasa de Enfermedades. Aquellas enfermedades producción de calor. A este respecto existeque aumentan la actividad celular incremen- una hormona con efectos muy marcados: la
  31. 31. tiroxina que eleva el metabolismo basal, por das anteriormente, se determina el metabo- lo que éste se encuentra alto en el hipertiroi- lismo basal. Sin embargo, tal medida ya no se dismo y bajo en el hipotiroidismo. efectúa directamente (calorimetría directa), si- Para determinarlo es necesario que el indivi- no a través de la cuantificación del oxígeno duo cumpla con ciertas condiciones: consumido en las mencionadas oxidaciones El paciente no deberá haber ingerido ali- biológicas (calorimetría indirecta).mento alguno durante las 12 horas anterio- En la actualidad está claramente estable-res a la prueba, esto se hace con el fin de cido que cada litro de oxígeno consumido porevitar el gasto de energía debido a la absor- el organismo representa una producción deción de nutrimentos por lo que el sujeto debe calor de 4.825 Cal. A partir de esta premisa yaestar en un estado de pos-absorción. es posible investigar el metabolismo basal, pa- Reposo físico y mental inmediatamente ra lo cual se siguen los siguientes pasos:antes de practicar la prueba. Habitualmente Se mide el consumo de oxígeno durante 2se hace que el sujeto permanezca acostado periodos de 6 minutos en condiciones bása-media hora antes de realizar la prueba, con les.el fin de evitar gasto de energía atribuible a Los datos obtenidos se corrigen para ex-actividades físicas y mentales. presarlo en condiciones estándar de presión Decúbito dorsal durante la prueba. Se pre- y temperatura pues es bien sabido que am-fiere esta posición porque es en la que la bos factores afectan el volumen de los gases.mayor parte de los músculos permanecen Se promedian los datos ya corregidos y elrelajados, evitando así gasto de energía atri- resultado se multiplica por 10 con el fin de ob-buible a contracciones musculares presentes tener el consumo de oxígeno correspondien-en otro tipo de posiciones. te en una hora. El sujeto debe haber dormido un periodo El resultado se multiplica por 4.825 quenormal antes de efectuar la prueba. Se hace es como ya se dijo, la cantidad de caloríascon el fin de garantizar el reposo físico y producidas en el organismo al consumir unmental anterior a la determinación. litro de O2. Con esto se obtiene la producción El paciente debe estar despierto durante la de calor en Cal/hora.prueba, con el fin de evitar movimientos y El resultado se multiplica por 24 para obte-sueños que se presentan durante el dormir y ner las Cal/24 horas.que representan un gasto de energía extra. Ejemplo: Un hombre de 40 años de edad, La temperatura del medio debe ser entre con una estatura de 1.70 m y un peso de 7020-25°C. Es bien sabido que la temperatura kg consume un promedio (en dos periodosdel exterior afecta la producción y por lo de 6 minutos cada uno) de 1.4 litros de oxí-tanto el gasto de energía en el organismo. En geno (corregido a presión y temperatura es-clima frío el organismo se ve precisado a tándar). Su metabolismo basal será:producir mayores cantidades de energía por- lo.- 1.4 1 de 02 en 6 minutos x 10 = 141que ésta se pierde más fácilmente por irra- O2/6O minutos.diación. 2o.- l l d e 0 2 : 4 . 8 2 5 C a l : 1 4 l 0 2 x C a l Como ya fue mencionado al hablar de la R = 67.55 Cal/h x 24 = 1621.2 Cal/día.función energética de los nutrimentos, toda En la actualidad las pruebas de funciona-la energía que el organismo produce y utiliza a miento tiroideo han sustituido a la calorime-partir de las oxidaciones biológicas en 24 ho- tría indirecta, por ejemplo la determinaciónras, es finalmente transformada en calor. En- de yodo ligado a proteínas (PBI) y de Tj quetonces, al medir la producción de éste en un indican la cantidad de tiroxina circulante.individuo en las condiciones básales enumera- Aunque estos métodos no cuantifican el meta-
  32. 32. bolismo basal, sí lo revelan como un índicenormal o anormal. Sin embargo, tanto la calorimetría indi-recta como las pruebas de funcionamientotiroideo, aunque son métodos exactos, exi-gen la participación de personal especializa-do. Para fines prácticos existen métodospara determinar el metabolismo basal basa-dos en información existente en la literatura. Describiremos a continuación uno de ellos. Mediante el uso de nomograma de la Fig.1.4. se traza una línea que una el peso y la ta-lla del individuo problema y por extrapola-ción se obtiene su superficie corporal. En el ejemplo que dimos anteriormente lasuperficie corporal es de 1.80 m2. Determinada la superficie corporal, se cal-cula la tasa metabólica basal para lo cual seconsulta la Tabla 1.21, en donde es posibleobtener el dato en kcal/m2/min, a partir de laedad y el sexo del individuo. En nuestroejemplo el resultado es de 0.6083. Al multi-plicarlo por 60 obtenemos 36.49 Kcal/m2/hy al multiplicarlo por 24, obtenemos 875.76Kcal/m2/día. 3o. Si se multiplica este resultado por lasuperficie corporal total (1.80 m 2 ), se obtie-nen 1,576.36 Kcal/día, que es el gasto deenergía atribuido al metabolismo basal.1.4.2. Actividad física Comprende los gastos energéticos debi-dos al trabajo muscular que el individuo re-aliza para efectuar actividades diarias. Estosgastos incrementan los debidos al metabo-lismo basal hasta en un 600-800% depen-diendo de la intensidad y duración delesfuerzo físico. De aquí que la actividad físi-ca vaya desde muy ligera hasta muy pesada, Figura 1.4 Nomograma para calcular la superficiede acuerdo con la energía que se consuma al corporal a partir del peso y la talla.efectuarla, (ver Tabla 1.22). Para calcular el gasto de la energía por ac- y luego multiplicar este factor por el pesotividad física se pueden utilizar tablas que del individuo y el tiempo en que se realizóindican el gasto energético en Kcal/kg/min. determinada actividad. Sin embargo, una

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