3. Sustancias nutritivas: principios inmediatos, vitaminas, minerales

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3. Sustancias nutritivas: principios inmediatos, vitaminas,
minerales y agua
El valor energético de las sustancias nutritivas es, en el caso de los principios inmediatos
(grasa, lípidos, hidratos de carbono, proteínas), el siguiente:
– 1 gramo de hidratos de carbono produce 4 kilocalorías al ser quemado en el organismo
con fines energéticos.
– 1 gramo de proteínas produce 4 kilocalorías.
– 1 gramo de grasa produce 9 kilocalorías.
– Otro componente de los productos que ingerimos y que nos proveen de calorías es el
alcohol. Un gramo de alcohol produce 7 kilocalorias. Además de intervenir como factor
de riesgo en muchas patologías es un causante directo del sobrepeso.
3.1. Proteínas
Moléculas formadas por oxígeno, hidrógeno, carbono, nitrógeno. En la mayor parte de
ellas existe azufre, y en algunas fósforo y hierro. Son sustancias fundamentalmente plásticas,
aunque pueden ser utilizadas por el organismo con fines energéticos, de transporte (hemoglobina), inmunitaria (anticuerpos), etc. Los componentes básicos que entran a formar parte de
una proteína son los aminoácidos (aa).
Hoy se sabe que los aa se dividen en dos grandes grupos:
a) Los aa esenciales son aquellos que es preciso y obligado recibir con los alimentos,
puesto que el organismo humano no puede prescindir de ellos en su metabolismo nor-
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mal, siendo incapaz de sintetizarlos. Si faltase alguno de ellos el metabolismo se altera
y aparecerían trastornos derivados de su falta. Son los siguientes:
– Triptófano
– Valina.
– Metionina
– Treonina.
– Lisina
– Fenilalanina.
– Leucina
– Histidina.
– Isoleucina
b) Los aa no esenciales son aquellos que, si bien se obtienen a través de la dieta, su carencia no produciría trastornos pues el organismo podría suplirla o incluso sintetizarlos.
Entre ellos se encuentran:
– Cistina
– Ácido glutámico
– Cisteína
– Arginina
– Tirosina
– Glicina
– Hidroxiprolina
– Serina
– Prolina
– Alanina
– Ácido aspártico
Los aa no se encuentran habitualmente en forma libre, ni en la naturaleza ni en el organismo humano, sino que se hallan formando parte de las proteínas.
Estas proteínas, cuando llegan al intestino humano, son degradadas en aa y péptidos de
pequeño tamaño que es como se absorben.
No todas las proteínas que se toman con la dieta tienen la misma importancia en nutrición,
sino que depende del número de aa esenciales que contenga y la cantidad de cada uno de
ellos. Así, por ejemplo, se habla de proteínas de alto valor biológico para referirse a aquéllas
de origen animal (leche, huevo, carnes, etc.), debido al alto contenido en aa esenciales.
En cambio se habla de proteínas de bajo valor biológico para referirse a aquellas que son ricas sobre todo
en aa no esenciales (legumbres, leguminosas, etc.).
Tomando como referencia la estructura química podemos clasificarlas en:
– Proteínas simples u holoproteínas, formados
sólo por aminoacidos. Ej.: albumina, globulinas, etc.
– Proteínas complejas o heteroproteínas, formado por aminoácidos y otras moléculas. Ej.: lipo
y nucleoproteínas y hemoglobina.
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El déficit de proteínas de la dieta en los niños que
abandonan la lactancia puede producir la enfermedad denominada Kwashiorkor muy presente en países subdesarrollados con una dieta insuficiente y basada en carbohidratos. Sus síntomas son abdomen grande que sobresale,
inflamación del hígado, edemas, disminución de la masa
muscular, diarreas, deficiencia en el crecimiento, etc.
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3.2. Hidratos de carbono o glúcidos
Moléculas formadas por carbono, oxígeno e hidrógeno. Son sustancias fundamentalmente energéticas. El componente básico de los HC son los monosacáridos.
Los hidratos de carbono se pueden clasificar según su estructura química en:
– Monosacáridos: glucosa (hexosa), ribosa (pentosa), galactosa (hexosa), triosas, tetrosa, etc.
– Disacáridos:
*
Sacarosa: formada por glucosa más fructosa.
*
Maltosa: formada por dos moléculas de glucosa.
*
Lactosa: formada por glucosa más galactosa.
– Polisacáridos: almidón, celulosa, glucógeno, etc.
Los alimentos ricos en HC son los azúcares, cereales, leguminosas, tubérculos, etc., es decir,
alimentos de origen vegetal que contienen sobre todo polisacáridos como el almidón y la celulosa.
enlace de hidrógeno
H CH2OH
H
O
H
O
H
OH
H CH2OH
H
O
OH H
O
H
O
H CH OH
2
H
O
O
H
O
O
OH H
H
O
H
H
Estructura química de la celulosa
3.3. Grasas o lípidos
Son, al igual que los HC, sustancias energéticas. Están también formadas por hidrógeno,
oxígeno y carbono, lo mismo que los HC, pero asociados de manera diferente, dándoles características propias.
Las grasas son insolubles en agua y solubles en los disolventes lipídicos como el benzol, el
alcohol y el éter.
El componente básico de las grasas son los ácidos grasos. Los ácidos grasos están a su vez formados por cadenas de 16-18 átomos de carbono, muy ricas en hidrógeno,
por lo que son una reserva energética muy importante.
Algunos ácidos grasos tienen sus cadenas totalmente saturadas de hidrógeno, otros parcialmente y otros no
saturados, por lo que se habla de:
– Ácidos grasos saturados: palmítico, esteárico.
– Ácidos grasos parcialmente insaturados: oleico.
– Ácidos grasos poliinsaturados: linoleico, linolénico, araquidónico. Su importancia se debe a que
el organismo humano no puede sintetizar los ácidos grasos de este grupo y está obligado a tomar- Árbol del olivo cuyo fruto (aceitunas)
es de donde se extrae el ácido oleico
los en la dieta.
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3.4. Vitaminas
Las vitaminas son compuestos orgánicos que están presentes en los alimentos naturales,
bien en forma de precursores vitamínicos o como tal vitamina. Son imprescindibles en pequeñas cantidades para el crecimiento y mantenimiento normal del metabolismo orgánico.
A diferencia de otras sustancias no son utilizadas como material energético, ni participan
en la construcción de los tejidos, sino que actúan como sustancias reguladoras del organismo,
como coenzimas en los procesos metabólicos.
Se clasifican en dos grandes grupos:
– Vitaminas liposolubles, que están presentes en los alimentos ricos en grasa. Son solubles en los lípidos.
– Vitaminas hidrosolubles, presentes en la parte acuosa de los alimentos. Son solubles en
agua.
a) Son vitaminas liposolubles
– Vitamina A o retinol (con varios subtipos). Su carencia produce: xeroftalmia, ceguera
nocturna, trastornos de la piel, etc.
– Vitamina K o filoquinona. Su carencia produce hemorragias.
– Vitamina E o tocoferol (con varios subtipos). Su carencia produce: anemias, lesiones en
el aparato genital.
– Vitamina D o calciferol (con varios subtipos). Su carencia produce: raquitismo.
VITAMINA “D” ACTIVA
CH3
CH - CH3
OH
CH2
C
CH2
CH - CH3
CH3
CH3
Rayos
UVA
Colesterol
En el riñón
y el hígado
“D”
En la piel
HO
V
I
T
A
M
I
N
A
CH3
CH3
I
N
A
C
T
I
V
A
CH2
HO
OH
Vitamina D
b) Son vitaminas hidrosolubles
– Vitamina B1 o tiamina. Su carencia produce: beriberi, hipertrofia cardiaca.
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– Vitamina B2 o riboflavina. Su carencia produce: fotofobia.
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– Vitamina B6 o piridoxina. Su carencia produce: irritabilidad, convulsiones, calambres,
dermatitis ocular, etc.
– Niacina, ácido nicotínico o nicotinamida. Su carencia produce: pelagra, diarrea,
demencia.
– Ácido pantoténico. Su carencia produce: fatiga, trastorno del sueño.
– Ácido fólico. Su carencia produce: trastornos digestivos (diarreas), anemia megaloblástica, etc.
– Vitamina B12 o cianocobalamina. Su carencia produce: anemia y alteraciones
neurológicas.
– Vitamina C o ácido ascórbico. Su carencia produce: escorbuto, hemorragias subcutáneas.
3.5. Minerales
Los minerales más importantes desde el punto de vista nutricional son el calcio, el hierro y
el iodo, que por ser requeridos en ciertas cantidades pueden generar carencias en situaciones
de dietas desequilibradas y pobres en los mismos.
Fósforo, magnesio, manganeso, cobalto zinc, cobre, cloro, sodio y potasio no es frecuente
que falten en la dieta, aun en el caso de que sea desequilibrada, dado que las necesidades
nutricionales son tan bajas que cualquier dieta puede garantizar el aporte de los mismos.
Funciones de los minerales en el organismo
– Calcio. El calcio es el quinto elemento por orden de abundancia en el organismo humano, y se localiza fundamentalmente en huesos y dientes. El cuerpo necesita además
iones calcio para la transmisión de los impulsos nerviosos, la contracción muscular, la
coagulación sanguínea, la función cardíaca y otros procesos.
También forma parte de los líquidos extracelulares. La ingestión diaria media de calcio
varía de 200 a 2500 mg. Un 90% del calcio del organismo se almacena en el esqueleto,
donde se intercambia con el que ya está presente. El sistema endocrino controla los
niveles de calcio en sangre.
Aproximadamente un tercio del calcio que se ingiere es absorbido en el intestino delgado. La vitamina D, la calcitonina y la hormona paratiroidea son esenciales en el metabolismo de este elemento. El déficit de calcio y vitamina D en la dieta favorece la
aparición de raquitismo y osteoporosis.
La leche, los derivados lácteos, frutos secos y algunas legumbres son fuente de calcio.
– Fósforo. Forma parte de los huesos junto con el calcio. El fósforo es esencial para el metabolismo de las proteínas y de la glucosa. El organismo utiliza el fósforo en sus formas
combinadas que se obtienen de alimentos como la leche, el queso, la carne, la yema de
huevo, los cereales completos, las legumbres y los frutos secos.
Su déficit puede ocasionar pérdida de peso, anemia y trastornos de crecimiento. El fósforo es esencial para la formación de ATP (adenosin trifosfato), ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico).
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– Magnesio. El magnesio es el segundo catión más abundante de los líquidos intracelulares del organismo, y es esencial para numerosas actividades enzimáticas. Forma
parte de los huesos y de los tejidos blandos. También es importante en la transmisión
neuroquímica y la excitabilidad muscular.
Se encuentra sobre todo en las verduras y hortalizas.
– Hierro. Se encuentra en la hemoglobina del hematíe o glóbulo rojo, y en otros tejidos
como músculos y sistema reticuloendotelial. Se localiza en carnes; sobre todo hígado,
la yema de huevo y las legumbres.
– Yodo. El yodo es un nutriente esencial para el organismo; se localiza en el tiroides, en
su mayor parte en forma de tiroglobulina. Su deficiencia produce bocio. Se encuentra
en mariscos, sal yodada y algunos derivado lácteos.
– Sodio. Es el principal catión del medio extracelular. Interviene en el equilibrio ácido-base
y en el agua, en la transmisión de los impulsos nerviosos y en la contracción muscular.
El sodio es un importante componente de las secreciones biológicas como saliva, jugo
intestinal y gástrico, bilis y jugo pancreático. El sodio se encuentra combinado con el cloro, que es el anión extracelular más importante del organismo. El riñón es el principal
regulador de los niveles de sodio en los líquidos orgánicos e impide su excreción por la
orina cuando el organismo necesita ahorrarlo. Cuando aumenta la temperatura del cuerpo (ejemplo: fiebre) se pierde sodio a través del sudor y se diluye el restante mediante la
ingestión de agua; para evitar complicaciones se aportará el sodio perdido. Su concentración normal es de 135-145 mEq/l. Se encuentra en la mayor parte de los alimentos.
– Potasio. El potasio es el catión intracelular más importante del organismo e interviene
en la regulación de la excitabilidad neuromuscular y en la contracción muscular; además contribuye a la regulación de agua en el organismo. Su concentración normal en
sangre es de 3,7 a 5,2 mEq/l.
Las fuentes de potasio en la dieta son los cereales enteros, la carne, las legumbres, las
frutas (plátanos o cítricos) y los vegetales (coles).
3.6. Agua
El agua, aunque no es un nutriente, es más esencial para la vida que los alimentos, pues
se puede vivir semanas sin comida, pero si no se ingiere agua se produce la muerte en pocos
días. Es el componente imprescindible de la sangre y de las células, entre otros. Más de la mitad del peso de un adulto es agua.
Los factores fisiológicos que influyen sobre el contenido de agua corporal son el sexo, la edad y
el peso. Así, el hombre tipo tiene alrededor de un 60% de agua, en tanto que la mujer tiene un 50%.
El ser humano necesita asimilar una cierta cantidad de agua, que puede ser extraída del
medio exterior a través de bebidas, del agua de los alimentos, o sintetizada durante la combustión de los nutrientes energéticos (grasas, hidratos de carbono y proteínas).
Los requerimientos de agua por el ser humano están íntimamente relacionados con factores exógenos como el clima, los hábitos alimenticios, la actividad corporal, y con factores
endógenos como la combustión, etc.
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En general, las necesidades de agua, si la función del riñón es normal y no existe deshidratación por pérdidas digestivas o por la piel, pueden satisfacerse con la ingesta de 2,3 litros en
la mujer y 3,2 litros diarios en el hombre.
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Por su riqueza en calcio las aguas se han dividido en:
– Blandas: aquellas que en su composición no tienen casi calcio.
– Duras: las que tienen 200 mg de calcio por litro en su composición, lo que contribuye
a mejorar el aporte de este elemento en la dieta.
El nivel de yodo en el agua de bebida refleja su contenido en las rocas y terrenos de la
región y por tanto en los alimentos cultivados en esa zona. Se ha encontrado una estrecha
relación entre los niveles bajos de yodo en las aguas y el bocio endémico.
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