Nutricion Y Texo Atlas

Metabolismo Se refiere al conjunto de reacciones bioquímicas que tienen lu- gar en las células y que resulta en el intercambio de materia y energía con el medio que las rodea para mantener el buen fun- cionamiento de su estructura y la posibilidad de que se repro- duzcan para conservar la especie. Las reacciones bioquímicas se llevan a cabo en el momento y lugar precisos como parte de una maquinaria compleja que se ajusta a cambios de ritmo o velocidad, según las circunstancias del medio (figura 1-2). Para llevar a cabo los ajustes en las reacciones bioquímicas, el organismo regula la velocidad mediante controles, como los catalizadores (vitaminas o nutrimentos inorgánicos) y re- guladores (hormonas o neurotransmisores). Anabolismo El anabolismo incluye todas las reacciones que suceden en las células y mediante las cuales el organismo sintetiza y acumula compuestos. El anabolismo es regulado con gran precisión por el aumento en las concentraciones de determinadas hormo- nas, como la insulina o la hormona del crecimiento, y coincide con una mayor disponibilidad de nutrimentos en el organis- mo después del consumo de alimentos. Catabolismo El catabolismo incluye todas las reacciones celulares mediante las cuales se destruyen compuestos para obtener energía. En todo momento las células llevan a cabo reacciones catabóli- cas para obtener energía, pero el ritmo se incrementa en el ayuno, por efecto de hormonas como el glucagon, y en situa- ciones de estrés, por efecto de las catecolaminas. Hidratos de carbono Los hidratos de carbono son compuestos químicos formados por carbono, hidrógeno y oxígeno en una proporción específica:

O

P O O O

O

P O O

O

P O O

Molécula de ATP

CH2

H H

OH

H

OH HGrupo fosfato Ribosa

NH2

H N

C

C C N

N

C

N

HC

O

Adenina

Proteínas Almidones Lípidos

Aminoácidos Monosacáridos Ácidos grasos

NH3 Acetil CoA

O

Ciclo de Krebs

2 CO2H+ H2O

ATP

Fig 1-2

Figura 1-1. Figura 1-2.

Fisiología de la nutrición4

por cada átomo de carbono se contiene dos átomos de hidró- geno y uno de oxígeno, es decir, una molécula de agua por cada átomo de carbono, de ahí su nombre. Los hidratos de carbono aportan por lo regular entre 50 y 65% del total de la energía de la dieta; en promedio, cada gramo aporta 4 kcal. Los alimentos contienen hidratos de carbono con diferente nivel de complejidad estructural, como almidones, dextrinas, disacáridos y monosacáridos. El almidón está formado por cadenas largas de glucosa unidas por enlaces glucosídicos (alfa 1-4); lo contienen alimentos como los cereales (maíz, trigo, arroz, avena, centeno, etc.), las leguminosas (frijoles, lenteja, haba, garbanzo, alubia, soya), los tubérculos (papa, camote) y algunas verduras y frutas. En general, las dextrinas y mal- todextrinas se obtienen a partir de la hidrólisis parcial de los almidones y se encuentran en mieles procesadas, como la de maíz para lactantes. Los disacáridos son moléculas com- puestas por dos monosacáridos, entre otras, maltosa (dos moléculas de glucosa), sacarosa (glucosa + fructosa) y lac- tosa (glucosa + galactosa). La lactosa es el azúcar de la leche, mientras que la sacarosa se obtiene de la extracción de azú- car de la caña y del betabel (remolacha), y está contenida en muchas variedades de frutas. La maltosa se obtiene a partir de la hidrólisis del almidón mediante la enzima amilasa (ver capítulo sobre fisiología del aparato digestivo).

Fibra La fibra de la dieta incluye los componentes de alimentos de ori- gen vegetal resistentes a la hidrólisis por las enzimas y secreciones del sistema gastrointestinal. Al no poderse digerir ni absorber, pasa intacta al intestino grueso y se elimina con las heces. La fibra se clasifica, según sus características de hidrata- ción y viscosidad, en viscosa (soluble en agua o fermentable) y no viscosa (insoluble en agua o no fermentable). Las fibras solubles incluyen pectinas, gomas y mucílagos, que en con-

tacto con el agua se hidratan y en los alimentos hacen que los líquidos se espesen (p. ej., la pectina se usa para la elabora- ción de mermeladas de frutas). En el sistema gastrointestinal, las fibras viscosas ejercen funciones importantes, pues unidas a moléculas de colesterol, impiden la absorción de este lípido en el intestino delgado y mantienen la humedad de las heces. Las fibras no viscosas aportan la mayor parte del peso seco de las heces y retrasan el vaciamiento gástrico y la absorción intestinal. Ambos tipos constituyen el sustrato alimenticio para la flora bacteriana intestinal.

Lípidos Son compuestos químicos formados por carbono e hidróge- no y una baja proporción de oxígeno, y suelen aportar entre 25 y 30% del total de la energía de la dieta. En promedio, cada gramo aporta 9 kcal. Los lípidos de la dieta incluyen triglicéridos, colesterol y fosfolípidos. Los triglicéridos están compuestos de tres ácidos grasos unidos a una molécula de glicerol por medio de un enlace és- ter; tienen un grupo metilo y un radical carboxilo en los ex- tremos. La longitud de la cadena de los ácidos grasos varía, de manera que se clasifican en ácidos grasos de cadena corta (me- nos de 12 átomos de carbono), ácidos grasos de cadena media (de 14 a 18 átomos de carbono) y ácidos grasos de cadena larga (20 o más átomos de carbono). En la naturaleza, los ácidos grasos tienen un número par de átomos de carbono. De acuer- do con su estructura química, los ácidos grasos pueden estar totalmente saturados (todos sus electrones libres están unidos a diferentes átomos) o compartir dos electrones con el mis- mo carbono y crear enlaces dobles, de tal forma que pueden ser saturados, monoinsaturados (con un solo enlace doble) o poliinsaturados (dos o más enlaces dobles). En la naturaleza, los ácidos grasos insaturados presentan en el espacio una es- tructura en conformación cis, o de silla de montar, ya que los

Radical carboxilo

H C O C

O

C

H

H

C C C C C C C C C C C C C C C

H H H H H H H H H H H H H H H

H H H H H H H H H H H H H H H

H

H C O C

O

C

H

H

C C C C C C C C C C C C C C C

H H H H H H H H H H H H H H H

H H H H H H H H H H H H H H H

H

H C O C

O

C

H

H

C C C C C C C C C C C C C C C

H H H H H H H H H H H H H H H

H H H H H H H H H H H H H H H

H

H

Grupo metilo

Glicerol

Fig 1-3Figura 1-3.

Capítulo 1 • Conceptos fundamentales 5

hidrógenos de los carbonos que comparten el enlace doble es- tán orientados hacia el mismo plano en el espacio (figura 1-3). Los alimentos de origen animal también son fuente de colesterol, principalmente la yema de huevo, los mariscos y las vísceras. En una dieta saludable, se recomienda que los ácidos grasos saturados aporten menos del 10% del total de la energía. Los ácidos grasos monoinsaturados se encuentran prin- cipalmente en el aceite de oliva, el aguacate y las oleaginosas (nueces, cacahuate, almendra, avellana) y son líquidos a tem- peratura ambiente, pero pueden solidificarse parcialmente en refrigeración. Se recomienda consumirlos en crudo, ya que su punto de fusión (temperatura a la cual se abren los enlaces dobles) es bajo, por lo que se pueden descomponer a menor temperatura que los aceites poliinsaturados. Se consideran como ácidos grasos benéficos para el or- ganismo, ya que ayudan a reducir las concentraciones de lipoproteínas de baja densidad (LBD o LDL, low density li- poprotein) y elevan las lipoproteínas de alta densidad (LAD o HDL, high density lipoprotein) que son cardioprotectoras. En una dieta saludable se recomienda que los ácidos grasos mo- noinsaturados aporten 10% o más de la energía de la dieta. Los ácidos grasos poliinsaturados se encuentran en acei- tes vegetales, como los de cártamo, girasol, soya (soja) y maíz, y en los aceites de pescado. Cada tipo de ácido graso ejerce diferentes funciones en el organismo. Los ácidos gra- sos saturados son el sustrato común para la síntesis hepática del colesterol, mientras que los ácidos grasos poliinsaturados favorecen la síntesis de mediadores químicos derivados del ácido araquidónico, como las prostaglandinas, los leucotrie- nos y los tromboxanos. En una dieta saludable se recomien- da que los ácidos grasos poliinsaturados aporten menos del 10% del total de la energía. Los ácidos grasos insaturados (figura 1-4) son inestables ante el calor y el paso del tiempo, ya que los enlaces dobles pueden abrirse y captar átomos presentes en el medio, y al abrirse ese enlace doble, se oxidan con el oxígeno del medio ambiente, la molécula se desestabiliza y el aceite se enrancia y descompone.

Esto explica porqué la vida media, o vida de anaquel, de los aceites es menor que la de las grasas saturadas. La industria alimentaria manipula el proceso de apertura de los enlaces de los aceites, pero controlando el ambiente de manera que capten hidrógenos, en vez de oxígeno (se hidrogenan). El proceso de hidrogenación tiene como fin que algunos dobles enlaces se saturen y otros se mantengan insaturados para que el aceite se torne en un compuesto con una vida de ana- quel más larga, de tal forma que se retrase la caducidad de los alimentos y se conserven por más tiempo. Sin embargo, durante el proceso de hidrogenación, los en- laces abiertos son inestables y los carbonos e hidrógenos pre- sentes en la molécula pueden girar, por lo que cambia su orientación en el

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