El ser humano, al igual que el resto de los mamíferos necesita alimentarse para sobrevivir, ya que somos seres heterótrofos. Es importante establecer la diferencia que existe entre alimentación y nutrición, ya que desde el punto de vista metabólico son dos procesos diferenciados:
Alimentación: es el proceso por el cual se introducen alimentos en el organismo, que, en condiciones normales, se realiza de forma voluntaria y consciente.
Nutrición: conjunto de procesos que se realizan en el interior del organismo para utilizar los nutrientes que están en los contenidos en los alimentos. Incluye la ingestión, la digestión la absorción, el transporte, la distribución, el metabolismo, el almacenamiento y la excreción, y se realiza de forma involuntaria e inconsciente.
Por lo tanto, podemos cambiar nuestra alimentación para llevar a cabo una mejor nutrición que nos aporte el máximo de beneficios. Para considerar cuál es la mejor alimentación en cada caso, debemos basarnos en la dietética, interpretación y aplicación en el ser humano de los principios científicos de la nutrición tanto en los estados de salud como de enfermedad.
Otras definiciones importantes:
Dietética: ciencia que estudia los regímenes alimenticios, tanto en la salud como en la enfermedad, según los conocimientos sobre fisiología de la nutrición (en la salud) y la fisiopatología del trastorno (en la enfermedad).
Bromatología: ciencia que estudia los alimentos, su composición química, su acción en el organismo, su valor alimenticio y calórico y sus propiedades (físicas, químicas, toxicológicas, contaminantes…).
Los nutrientes son sustancias asimilables por el organismo humano, que están contenidas en los alimentos, y que permiten al organismo obtener energía, construir, reparar los tejidos y regular los procesos metabólicos. Algunos de ellos, se denominan nutrientes esenciales, aquéllos que no pueden ser sintetizados por el cuerpo humano en cantidad suficiente y que por tanto es necesario su aporte en la dieta. Existen dos tipos en función de la cantidad en la que son necesarios:
Son aquellos nutrientes que se necesitan en mayor cantidad. Incluyen las proteínas, los hidratos de carbono, los lípidos y el agua.
PROTEÍNAS
Son biomoléculas formadas por la unión de aminoácidos mediante un enlace peptídico. Los aminoácidos están formados por carbono, hidrógeno y oxígeno. Varios aminoácidos unidos forman un péptido, y la unión y plegamiento de varios péptidos, da lugar a la proteína. Los aminoácidos son moléculas que presentan la siguiente estructura química:
De todos los aminoácidos que existen, hay 9 que son aminoácidos esenciales, es decir, el organismo no es capaz de sintetizarlos y es necesario incorporarlos a través de la dieta.
En función del aporte de estos aminoácidos, las proteínas tendrán un mayor o menor valor biológico.
Los aminoácidos que son esenciales para el ser humano son:
AMINOÁCIDOS ESENCIALES |
Triptófano |
Lisina |
Treonina |
Valina |
Metionina |
Leucina |
Isoleucina |
Histidina (Hasta los 6 meses de edad) |
Fenilalanina |
AMINOÁCIDOS NO ESENCIALES |
Alanina |
Arginina |
Asparagina |
Cisteína |
Glicina |
Glutamato |
Glutamina |
Ornitina |
Serina |
Taurina |
Tirosina |
CLASIFICACIÓN
A la hora de calcular el valor biológico de las proteínas, se toma como referencia el huevo, ya que su proteína (ovoalbúmina) contiene todos los aminoácidos esenciales en alta cantidad y además con una buena biodisponibilidad. El valor del resto de proteínas es inferior y se expresa en forma de porcentaje.
En orden decreciente de valor biológico encontramos:
Huevo > leche > carne y pescado > legumbres > cereales
Origen
Además del mayor o menor valor biológico, las proteínas también pueden clasificarse en función de su origen en:
NUTRICIÓN Y DIETÉTICA
Al aminoácido esencial que falta en una proteína se le denomina aminoácido limitante. Así por ejemplo en las proteínas que aportan las legumbres el aminoácido limitante es la metionina, y los cereales carecen de lisina, por lo que ambos alimentos se complementan proteicamente.
TRUCO
LeguMbres: Metionina
CereaLes: Lisina
En cuanto a las funciones de las proteínas dentro de nuestro organismo destacan:
REQUERIMIENTOS
La ingesta de proteínas recomendada es de 0,8 g/kg/día en el adulto. En algunas situaciones estos requerimientos aumentan, como en el embarazo, niñez y adolescencia, debido al crecimiento rápido que caracteriza a dichas etapas. Así, se recomienda un consumo de 2 g/kg/día en lactantes y 1 g/kg/día en prepúberes.
Además, se puede elevar la demanda proteica en situaciones de hipercatabolismo, como ocurre en algunas enfermedades. En situaciones como esta puede ser necesario aumentar los requerimientos hasta 1,5-2 g/ Kg peso /día.
Si la dieta aporta unos niveles insuficientes de proteínas se origina un balance nitrogenado negativo y, en consecuencia, un estado de desnutrición proteica manifestado por una disminución de la masa muscular, una menor resistencia frente a la infección, un retraso de la cicatrización de heridas y astenia. Asimismo, tampoco es beneficioso un exceso proteico en la dieta, pudiendo producirse alteraciones a nivel renal.
DIGESTIÓN
El cuerpo humano no es capaz de absorber directamente las proteínas. Por ello, es necesario el proceso de digestión, en el cual éstas son transformadas a tripéptidos, dipéptidos y aminoácidos libres para que sí puedan ser absorbidos. Esta acción se consigue gracias a unas enzimas denominadas proteasas.
La digestión comienza en el estómago gracias a la acción de la pepsina, enzima encargada de digerir el colágeno. Las llamadas células principales gástricas, segregan un precursor inactivo de la pepsina denominado pepsinógeno, que se transforma en la forma activa cuando entra en contacto con el ácido clorhídrico. Posteriormente en el intestino, actúan las proteasas pancreáticas (tripsina, quimiotripsina y carboxipeptidasa). Una vez han ejercido su acción los péptidos obtenidos son absorbidos en el borde en cepillo del intestino delgado.
METABOLISMO
La degradación de las proteínas comienza con la hidrólisis, acción que permite obtener aminoácidos. Posteriormente, la degradación de éstos va a ser diferente para cada uno de sus grupos funcionales.
El grupo amino se metaboliza mediante el proceso denominado ciclo de la urea, que tiene lugar en el hígado y conlleva a la producción de urea a partir de amoniaco y CO2.
El esqueleto carbonado se incorpora al ciclo de Krebs, que tiene lugar en la matriz mitocondrial y conduce a la producción de energía.
HIDRATOS DE CARBONO
Son moléculas compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno. Existen hidratos de carbono con diferente grado de complejidad, encontrando así la siguiente clasificación:
Monosacáridos: pueden ser pentosas o hexosas en función del número de carbonos que las constituyen. El monosacárido más importante es la glucosa (se encuentra en pequeñas cantidades en las frutas y hortalizas, excepto en la uva donde se encuentra en mayor medida). También encontramos la fructosa que es abundante en la fruta, y la galactosa que se encuentra en la leche.
Disacáridos: están formados por la unión de dos monosacáridos. En la siguiente tabla se presentan los más importantes, así como la composición de cada uno de ellos:
DISACÁRIDO | COMPONENTES | UBICACIÓN |
Maltosa | Glucosa + Glucosa | Aditivos |
Lactosa | Glucosa + Galactosa | Azúcar de la Leche |
Sacarosa | Glucosa + Fructosa | Azúcar Común de Mesa |
La sacarosa se obtiene de la caña y de la remolacha. La maltosa se obtiene de la hidrólisis industrial del almidón.
Polisacáridos (hidratos de carbono complejos): están formados por la unión de varias moléculas de monosacáridos. Si el número de éstos es inferior a 10 se denominan oligosacáridos. Los más importantes son el almidón (de origen vegetal, presente fundamentalmente en leguminosas, cereales y tubérculos) y el glucógeno
(de origen animal, se almacena en el hígado y músculo de los animales).
El comportamiento metabólico de estos tres tipos de hidratos de carbono es muy distinto, así, por ejemplo, los monosacáridos tienen una absorción muy rápida, produciendo un pronunciado aumento de los niveles de glucemia. Sin embargo, los polisacáridos se absorben más lentamente, produciendo un aumento más gradual. Este hecho se mide con el llamado índice glucémico, definido como capacidad que tiene el alimento de aumentar la glucemia, es decir, la rapidez con que un hidrato de carbono se digiere, se absorbe y llega a la sangre.
Dentro de este grupo de macronutrientes, existen los llamados hidratos de carbono no utilizables. Se trata de moléculas que responden a la estructura típica de este grupo, pero que no son utilizables por el ser humano. No somos capaces de digerirlos ni absorberlos. Sin embargo, su papel en la salud es fundamental, ya que favorecen la formación del bolo fecal favoreciendo un buen tránsito intestinal. Es lo que conocemos como fibra alimentaria. Esta fibra, puede dividirse a su vez en dos tipos:
Las fuentes alimentarias de hidratos de carbono son los cereales, las legumbres, las frutas, las verduras y la leche.
FUNCIONES HIDRATOS DE CARBONO
En cuanto a las funciones que desempeñan en nuestro organismo destacan:
NUTRICIÓN Y DIETÉTICA
DIGESTIÓN
Como ya se ha comentado, los hidratos de carbono pueden ingerirse en forma de mono, di o polisacáridos. Sin embargo, el ser humano únicamente es capaz de absorberlos en forma de monosacáridos por lo que el proceso de digestión debe convertirlos en su forma más simple.
La digestión de estos nutrientes comienza en la boca mediante la acción de la amilasa salival. Esta enzima digiere el almidón convirtiéndolo en moléculas más pequeñas. Su acción cesa cuando el bolo alimenticio entra en contacto con el ácido clorhídrico.
Posteriormente, actúa la amilasa pancreática y las enzimas del borde en cepillo intestinal, dando lugar a monosacáridos. Los monosacáridos resultantes atraviesan la barrera del enterocito pasando al torrente sanguíneo.
Como ya se ha comentado, existen hidratos de carbono que no somos capaces de digerir (fibra dietética). Ésta pasa directamente al colon, donde según su naturaleza, serán fermentadas por la microbiota.
METABOLISMO
El metabolismo de estos nutrientes se divide en tres etapas:
GLUCOSA🡪 2 PIRUVATOS
Además, existe la ruta de las pentosas fosfato, alternativa a este proceso y que da lugar a la formación de esteroides y ácidos nucleicos.
Cuando se consume un exceso de glúcidos, éste se transforma en triglicéridos para ser almacenados como fuente energética.
LÍPIDOS
Los lípidos son nutrientes de estructura química muy variable, pero con propiedades fisicoquímicas semejantes: son insolubles en agua y solubles en disolventes orgánicos como el éter. Están constituidos por C, H y O.
Se clasifican en:
En cuanto a sus funciones biológicas destacan:
Según la composición de los lípidos, se clasifican en triglicéridos, glucolípidos, fosfolípidos y colesterol.
TRIGLICÉRIDOS
Constituyen la forma de almacenamiento de grasa en los seres vivos. Están formados por tres ácidos grasos (AG) unidos a una molécula de glicerol. La naturaleza de los ácidos grasos que los componen va a determinar su valor alimenticio y sus propiedades metabólicas.
Composición de los Ácidos Grasos
Los ácidos grasos están compuestos por una cadena lineal de carbono e hidrógeno y presentan las siguientes propiedades estructurales:
Según el tamaño pueden ser AG de cadena corta (4-6 átomos de Carbono), media (8-12 átomos de C) o larga (>12 átomos de C).
Si atendemos al grado de saturación, puede ocurrir que todos los átomos de carbono se unan por enlace sencillo, formando AG saturados; si poseen un único doble enlace son monoinsaturados, y si presentan varios dobles enlaces son poliinsaturados. A continuación, se presenta la información más relevante de cada uno de los AG:
Se clasifican así en:
COLESTEROL
🢭 AG omega 3: son ácidos grasos esenciales. El más importante de este grupo es el ácido linolénico, que puede ser de origen marino o vegetal. Los de origen marino están presentes en pescados azules como el atún, el arenque, la caballa, el salmón; los de origen vegetal están presentes en semillas de lino o aceite de soja. Este tipo de ácidos grasos son muy beneficiosos, ya que previenen de arritmias, inhiben la formación de placas de ateroma, y tienen acción antiinflamatoria, disminuyen los niveles de triglicéridos y VLDL, y tienen efecto antiagregante plaquetario y vasodilatador.
🢭 AG omega 6: el más importante es el ácido linoleico, que se encuentra fundamentalmente en los aceites vegetales (aceite de girasol, maíz, soja y cacahuete) y frutos secos. Tiene acción hipocolesterolemiante, pero disminuyen el HDL. Favorecen la agregación plaquetaria y la vasoconstricción.
Debe existir un equilibrio entre el aporte de omega 3 y 6 ya que su desequilibrio puede provocar diversas patologías.
A continuación, se presenta una tabla donde se refleja el efecto que cada tipo de AG tiene sobre el perfil lipídico:
SATURADOS | Aumentan el LDL- colesterol |
MONOINSATURADOS | Disminuyen el LDL- colesterol y mejoran la resistencia insulínica |
POLIINSATURADOS OMEGA- 3 | Disminuyen los triglicéridos sanguíneos y aumentan el HDL- colesterol |
TRANS | Obtenidos por hidrogenación de AG insaturados. Aumentan el LDL- colesterol y disminuyen el HDL- colesterol |
Tabla 4: Acción de los AG sobre el perfil lipídico
Al igual que ocurre en el caso de los aminoácidos, existen AG que no podemos sintetizar y que por tanto deben ser administrados a través de la dieta. Son los llamados AG esenciales, y son linoleico y el linolénico fundamentalmente.
FOSFOLÍPIDOS
Tienen una estructura parecida a los triglicéridos, pero un ácido graso se sustituye por una molécula que contiene fósforo. Constituyen parte de las membranas celulares y las lipoproteínas.
Pertenece a los lípidos no saponificables, por lo que su estructura es muy diferente a los dos anteriores. Su molécula deriva del ciclopentano-perhidro-fenantreno.
Constituye parte de las membranas celulares de los animales, a partir de él derivan las hormonas esteroides y la vitamina D. No es un nutriente esencial, ya que nuestro cuerpo puede sintetizarlo. El colesterol dietético se encuentra en los alimentos de origen animal, normalmente junto a la presencia de grasas saturadas. Este concepto nos permite descartar la presencia de colesterol en cualquier alimento de origen vegetal. Se recomienda un consumo diario que no supere los 300 mg/día.
GLUCOLÍPIDOS
Forman parte de las membranas celulares y de algunas estructuras del sistema nervioso.
Requerimientos
Se recomienda que la mayor parte de la grasa de la alimentación provenga de grasas insaturadas, especialmente de aceite de oliva, frutos secos y pescados azules. Del total de calorías diarias, los lípidos deben suponer entre un 30 y un 35%. A continuación, se detallan los requerimientos generales de este grupo de nutrientes:
🢭 Grasas trans: < 1%
🢭 Grasas poliinsaturadas: 6-11%
🢭 Grasas saturadas: < 10%
🢭 Grasas monoinsaturadas: 13-20%
Digestión
Los lípidos son moléculas insolubles en agua, por lo que su digestión es compleja al estar el tracto gastrointestinal lleno de líquido acuoso. La digestión comienza en el estómago gracias a la acción de la lipasa gástrica, aunque la mayor parte de la digestión ocurre en el intestino delgado por acción de la lipasa pancrática.
La presencia de lípidos en el interior del estómago, libera enterogastrina, que inhibe la secreción y motilidad del estómago, y también de colecistoquinina, que estimula la secreción de bilis en el hígado y de lipasa en el páncreas.
La bilis, consigue emulsionar los ácidos grasos y los monoglicéridos formando unas estructuras complejas denominadas micelas. Éstas van a facilitar el paso a través del medio acuoso de la luz intestinal, llegando hasta el borde en cepillo y absorbiéndose en el yeyuno.
Una vez se ha producido la absorción las sales biliares son devueltas a la luz intestinal para volver al hígado y ser reutilizadas, gracias a un proceso denominado circulación enterohepática.
Una vez en el interior de la célula intestinal, los principios inmediatos que han penetrado en la célula se unen para formar los quilomicrones, partículas que se absorben en el intestino y desde donde pasan inicialmente al sistema linfático y posteriormente a la sangre para finalizar en los adipocitos.
Metabolismo
Cada uno de los tipos de lípidos que se ha presentado, tiene un metabolismo específico y complejo.
Se presenta a continuación el metabolismo de los triglicéridos:
En primer lugar, se hidrolizan en ácidos grasos + glicerol. Esos ácidos grasos se degradan a través de la β oxidación en las mitocondrias, mientras que el glicerol se degrada hasta obtener acetil Co-A que comienza el ciclo de Krebs. Como resultado de la β-oxidación se obtienen más moléculas de acetil Co-A, que se añadirán también al ciclo de Krebs.
En situaciones de ausencia de hidratos de carbono en la dieta, parte de esos triglicéridos, sigue otra ruta en el hígado para formar cuerpos cetónicos, que pueden ser utilizados por todos los tejidos como fuente de energía (no así los triglicéridos). Sin embargo, la acumulación de cuerpos cetónicos en sangre altera los niveles de pH, pudiendo derivar en una cetoacidosis metabólica.
AGUA
Es el nutriente más importante para nuestra supervivencia, aunque a veces no se clasifica dentro de los macronutrientes. Es necesario ya que las reacciones químicas del organismo requieren de un medio hídrico para tener lugar. Es el elemento más abundante del organismo, variando su porcentaje según la edad, el sexo y la cantidad de tejido adiposo. Es una sustancia inorgánica compuesta por H y O (H2O) y, por tanto, acalórica, es decir no aporta energía.
El aporte de agua de los alimentos es variable según el grupo, y ha de tenerse en cuenta a la hora de cuantificar la aportación hídrica diaria. Para conocer las necesidades de agua de un individuo, es necesario tener en cuenta sus pérdidas, que se producen a través de la orina, el sudor, las heces y la respiración. Si existe fiebre, diarrea o grandes quemaduras, también se requiere aumentar la ingesta de esta sustancia.
Se estima que es necesario incorporar 1 ml por cada kcal ingerida. Sin embargo, los lactantes y niños pequeños por ser especialmente sensibles a la deshidratación tienen unos requerimientos de agua superiores, de aproximadamente 1,5 ml/Kcal ingerida.
Son también necesarios para el organismo, pero en cantidades menores. Incluyen las vitaminas y los minerales.
VITAMINAS
Son sustancias orgánicas esenciales ya que no pueden ser sintetizadas por el organismo, y cuya carencia produce distintos cuadros patológicos (avitaminosis), según cual sea la vitamina de la que se trate. Tienen una función reguladora, al intervenir en distintas reacciones metabólicas. Al igual que el agua y los minerales, son sustancias acalóricas.
Según su solubilidad se clasifican en:
NUTRICIÓN Y DIETÉTICA MINERALES
Al igual que las vitaminas, son sustancias acalóricas, y que se necesitan en pequeñas cantidades (micronutrientes). No obstante, el déficit de minerales trae consigo problemas en la salud. Existen dos grupos, los macrominerales, que se necesitan en cantidades superiores a 100 mg/día (Ca, P, Mg, Na, Cl, K y S); y los microminerales (Fe, F, Mn, Zn), cuyas necesidades son muy pequeñas (menores a 15 mg/ día). A continuación, se presentan los minerales más importantes, las funciones que realizan en nuestro organismo, y los alimentos donde se encuentran en mayores cantidades.
MACROMINERALES:
Factores que favorecen la absorción de calcio
Factores que dificultan la absorción de calcio
Sodio (Na): La ingesta mínima es alrededor de los 500 mg/día. Las recomendaciones oscilan en 6 g de Cl/Na (2.400 mg de Na). Un gramo de ClNa equivale a 390 mg de Na.
IMPORTANTE
La OMS recomienda reducir el consumo de sodio en los adultos a menos de 2 g/día (5 g/día de sal).
Es el catión más abundante del medio extracelular. Se encarga de regular el reparto de agua en el organismo
Hay una serie de factores que facilitan o dificultan su absorción:
MICROMINERALES
Factores que favorecen la absorción de hierro
Factores que dificultan la absorción de calcio
Se recomienda un aporte adicional de hierro mediante la ingesta de alimentos ricos en dicho mineral o con suplementos orales, en grupos con riesgo de padecer anemia ferropénica:
🢭 Mujeres en edad fértil.
🢭 Gestantes con bajos niveles de hierro, y embarazos múltiples.
🢭 Mujeres durante la lactancia materna.
🢭 Recién nacidos prematuros y de bajo peso. 🢭 Niños con lactancia materna exclusiva por encima de los 6 meses.
🢭 Tratamiento con ácido acetilsalicílico, ibuprofeno u otros fármacos para la artritis a largo plazo. 🢭 Personas mayores.
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