UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS NUTRICIÓN HUMANA LUZ HELENA HERNÁNDEZ AMAYA (DIRECTORA NACIONAL) SOGAMOSO ENERO DE 2013 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA ASPECTOS DE PROPIEDAD INTELECTUAL Y VERSIONAMIENTO El presente módulo fue diseñado en el año 2011 por la Ing. Luz Helena Hernández Amaya, Tutora de la UNAD, ubicada en el CEAD de Sogamoso, la Ing. Hernández es Ingeniera de Alimentos, egresada de la Universidad de la Salle, Especialista en Pedagogía para el desarrollo del aprendizaje autónomo, de la Universidad Nacional Abierta y a Distancia, Master of Arts, Specialization in online education, en la UNAD Florida. La Ingeniera Luz Helena se ha desempeñado como tutora de la UNAD desde 1997 hasta la fecha, además ha sido docente catedrático de la Universidad Pedagógica y tecnológica de Colombia, entre los años de 1998 a 2003. 2 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA INTRODUCCIÓN El curso académico denominado Nutrición Humana pertenece a la formación específica del programa de Tecnología de Alimentos de tipo teórico y de carácter básico, con una asignación de dos (2) créditos académicos. Mediante este curso se pretenden dar a conocer aspectos importantes acerca de: los fundamentos y aspectos básicos de la nutrición, metabolismo digestivo en humanos, nutrientes presentes en los alimentos, requerimientos y/o recomendaciones nutricionales y el ser humano con relación a la nutrición. La Nutrición humana es bastante importante en el desarrollo de la actividad académica de un estudiante del programa de Tecnología de Alimentos ya que proporciona herramientas necesarias para adquirir los conocimientos propios del manejo de los principios en esta área. Se cuenta con una revisión de presaberes en donde se evidenciará los conceptos previos con los que cuentan los aprendientes antes de sumergirnos en el fascinante estudio de este curso, además les servirá como una automedición de sus conocimientos acerca de esta disciplina. Para el desarrollo de este curso se han planteado dos (2) unidades didácticas que cubren aspectos relevantes a saber: Unidad Uno. Nutrición, en donde se orienta a explicar aspectos tales como; Generalidades: aspectos básicos de nutrición, proceso nutricional, los alimentos y la dieta, sustancias antinutricionales, nutrientes presentes en los alimentos: Proteínas, carbohidratos, lípidos, vitaminas y minerales, importancia de la nutrición, requerimientos y recomendaciones nutricionales, información nutricional, pérdidas nutricionales, enfermedades relacionadas con la nutrición. Unidad Dos. Importancia de la nutrición, cuyo objetivo es dar a conocer aspectos generales como; Agua – Equilibrio electrolítico, grupos alimenticios, alimentos funcionales y transgénicos, dietética, nutrigenómica, requerimientos y recomendaciones, información nutricional, enfermedades relacionadas con la nutrición, pérdidas nutricionales, nutrición en la gestación y lactancia, en la infancia y la niñez, en la adolescencia, la adultez y la vejez, en el deporte y en el trabajo y nutrición enteral - parenteral. La formación del profesional involucrado en el programa de Tecnología de Alimentos, mediante la nutrición humana, adquiere un conjunto de procedimientos, estrategias y 3 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA itécnicas que posibilitaran el buen desempeño en su práctica tecnológica en esta área y en diferentes escenarios o ambientes. El material didáctico constituye generalmente el medio principal para estudio a distancia, mediante el estudio independiente. Como parte integral del curso, se incluyen diversas formas de evaluación formativa (autoevaluación, coevaluación y heteroevaluación), además de una serie de lecturas complementarias, cuidadosamente seleccionadas para ofrecer afianzamiento en el aprendizaje 4 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 5 INDICE DE CONTENIDO UNIDAD UNO. FUNDAMENTOS DE NUTRICIÓN CAPÍTULO UNO. GENERALIDADES Lección uno. Aspectos básicos de nutrición. Lección Dos. Valores de los nutrientes – Proceso digestivo Lección tres. Proceso nutricional Lección cuatro. Proceso nutricional - Los alimentos y la dieta Lección cinco. Dieta - Sustancias antinutricionales CAPÍTULO DOS. NUTRIENTES PRESENTES EN LOS ALIMENTOS. PROTEÍNAS – CARBOHIDRATOS Lección seis. Aspectos básicos de las proteínas Lección siete. Clasificación de las proteínas y funciones Lección ocho. Calidad y aspectos importantes de las proteínas Carbohidratos Lección nueve. Clasificación de los carbohidratos Lección diez. Clasificación, carbohidratos en el organismo, aspectos importantes. CAPÍTULO TRES. NUTRIENTES PRESENTES EN LOS ALIMENTOS. LIPIDOS – VITAMINAS Y MINERALES Lección Once. Clasificación, características de los lípidos Lección Doce. Funciones, lípidos en el organismo y aspectos importantes Lección Trece. Vitaminas y su clasificación Lección Catorce. Funciones y característica de las vitaminas Lección Quince. Los minerales Autoevaluación Bibliografía UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 6 UNIDAD DOS. IMPORTANCIA DE LA NUTRICIÓN CAPÍTULO CUATRO. ASPECTOS GENERALES Lección dieciséis. Agua – Equilibrio electrolítico Lección diecisiete. Grupos alimenticios Lección dieciocho. Alimentos funcionales y transgénicos Lección diecinueve. Dietética Lección veinte. Nutrigenómica CAPÍTULO CINCO. ELEMENTOS NECESARIOS EN LA NUTRICIÓN Lección veintiuno. Requerimientos y Recomendaciones nutricionales Lección veintidós. Cálculos de los requerimientos nutricionales Lección veintitrés. Información nutricional - pérdidas nutricionales Lección veinticuatro. Enfermedades relacionadas con la nutrición Lección veinticinco. Continuación Enfermedades relacionadas con la nutrición. CAPÍTULO SEIS. EL SER HUMANO Y LA NUTRICIÓN Lección veintiséis. Nutrición en la gestación y lactancia Lección veintisiete. Nutrición en la infancia y la niñez Lección veintiocho. Nutrición en la adolescencia, la adultez y la vejez Lección veintinueve. Nutrición en el deporte y en el trabajo Lección treinta. Nutrición parenteral y enteral Autoevaluación Bibliografía Anexos UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA LISTA DE TABLAS Tabla 1. Factores para la estimación del valor calórico Tabla 2. Características técnicas del proceso digestivo Tabla 3. Aminoácidos esenciales y no esenciales Tabla 4. Diferentes clasificaciones de las proteínas Tabla 5. Ranking de calidad de las proteínas valorada por diferentes metodologías Tabla 6. Clasificación de los carbohidratos Tabla 7. Contenido de fibra dietética de algunos alimentos Tabla 8. Índice glicémico de algunos alimentos Tabla 9. Clasificación de los lípidos Tabla 10. Ácidos graso saturados más comunes Tabla 11. Ácidos graso insaturados más comunes Tabla 12. Contenido de colesterol en algunos alimentos Tabla 13. Fuentes de grasas saturadas y poliinsaturadas Tabla 14. Clasificación de las vitaminas Tabla 15. Clasificación de los minerales Tabla 16. Agua corporal total, según el sexo y la edad Tabla 17. Ingestión diaria sugerida de líquidos para individuos sanos Tabla 18. Balance de agua en un adulto normal Tabla 19. Tipos de alimentos funcionales en España y posibles efectos beneficiosos en la salud Tabla 20. Almacenes corporales y capacidad de reserva calculada de diferentes nutrientes en el organismo Tabla 21. Requerimientos estimados de energía para individuos saludables moderadamente activos Tabla 22. Consumo de energía por actividad física realizada Tabla 23. TMR o Requerimiento del metabolismo basal a partir del peso Tabla 24. Coeficientes de actividad física Tabla 25. Factores individuales de actividad física Tabla 26. Ejemplo de una información nutricional Tabla 27. Términos y requisitos en el etiquetado nutricional Tabla 28. Sensibilidad de las vitaminas a los tratamientos tecnológicos Tabla 29. Estabilidad de algunos aminoácidos bajo diferentes condiciones Tabla 30. Clasificación internacional de la OMS del estado nutricional (infrapeso, sobrepeso y obesidad) de acuerdo con el IMC Tabla 31. Comparación de las características del kwashiorkor y el Marasmo Tabla 32. Necesidades diarias energéticas y de nutrientes durante el embarazo y la lactancia Tabla 33. Ingestas Recomendadas de nutrientes para lactantes normales Tabla 34. Requerimientos nutricionales en infantes de 1 – 3 años 7 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA LISTA DE FIGURAS Figura 1. Bomba calorimétrica a volumen constante Figura 2. Aparato Digestivo Figura 3. Estómago Figura 4. Distribución de los líquidos corporales Figura . Cantidad recomendada de macronutrientes para deportistas LISTA DE DIAGRAMAS Diagrama 1. Aspectos importantes acerca de las glándulas salivales Diagrama 2. Tiempos en el proceso digestivo Diagrama 3. Técnicas de evaluación para la calidad de las proteínas Diagrama 4. Vías metabólicas de los carbohidratos Diagrama 5. Modelo EDELNAU Diagrama 6. Factores que cambian el metabolismo basal LISTA DE GRÁFICAS Gráfica 1. Índice Glicémico Gráfica 2. Relación de las variantes genéticas vinculadas con la dieta que han sido detectadas en este informe en cada una de las enfermedades descritas. Gráfica 3. Curva de crecimiento en etapa de infancia y niñez LISTA DE ANEXOS ANEXO A. Porcentajes de aminoácidos presentes en diferentes alimentos. ANEXO B. Estructuras de las proteínas. ANEXO C. Ingesta de agua a partir de alimentos y bebidas consumidas frecuentemente. ANEXO D. Cantidades dietéticas recomendadas de proteína (8g / día) en función de la edad y el sexo 8 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA ANEXO E. Valor de ingesta de vitaminas y minerales recomendado a diario para diferentes grupos poblacionales ANEXO F. Directrices del codex sobre etiquetado nutricional ANEXO G. Pérdidas de vitaminas para cada grupo de alimentos, expresadas como porcentaje perdido con respecto a la cantidad total que contiene el alimento antes de ser procesado según Holland y Col (1998). ANEXO H. Ingesta recomendada de nutrientes para mujeres embarazadas según el instituto de medicina, academia nacional de ciencias y programa de alimentación y nutrición, EEUU, (DRI 2001). 9 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA UNIDAD 1. FUNDAMENTOS DE NUTRICIÓN Nombre de la Unidad Fundamentos de nutrición Introducción La alimentación ha sido una de las preocupaciones fundamentales del hombre y uno de los factores determinantes de la formación y el progreso de las sociedades. La importancia de la nutrición ha sido reconocida en diferentes campos debido a la estrecha relación entre la alimentación y la enfermedad. En la unidad uno se cuenta con tres capítulos generalidades, Nutrientes presentes en los alimentos proteínas, carbohidratos, lípidos, vitaminas y minerales, cada uno de estos a su vez se encuentra conformado por 5 lecciones. En esta unidad el estudiante podrá: comprender la fundamentación de los principios generales de nutrición, conocer y aprovechar la composición química de los diferentes grupos alimenticios; extendiendo las posibilidades de acción del Tecnólogo de alimentos en ámbitos nutricionales. Justificación El estudiante de Ingeniería de Alimentos tiene la responsabilidad de conocer y comprender la composición de los alimentos, sus propiedades y los aspectos tecnológicos para su manejo procesamiento y conservación. Es entonces cuando el estudio de la nutrición, de algún modo se convierte en una alternativa de mejoramiento, en diferentes hámbitos tanto a nivel industrial (para la disminución de pérdidas nutricionales propias de ciertos procesos o para poder suplir dichas pérdidas), como a nivel de salud general del consumidor. Este curso, es de gran importancia por que se ocupa del estudio de la nutrición como un fenómeno universal de los seres vivos, además se han seleccionado una serie de temas para la 10 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA comprensión de la ciencia de la nutrición, su relación con la salud, su dependencia de los alimentos y la capacidad del organismo para utilizarlos. El seguimiento evaluativo del curso se desarrollará mediante el esquema de: trabajo individual y labor en grupo colaborativo. Trabajo individual; en este se registra una activación cognitiva, una conceptualización y una autoevaluación. Actividades desarrolladas en grupo; en estas se presentan socializaciones, conversatorios virtuales y preguntas, visitas técnicas y socialización de proyectos. Si es llevado de esta manera el proceso evaluativo, se considera como una actividad en esencia estratégica y autorregulada. Intencionalidades Formativas PROPÓSITO Que los estudiantes manejen y apliquen los conocimientos sobre nutrición, su relación con la salud, la influencia de los alimentos y la capacidad del cuerpo para utilizarlos. OBJETIVOS Objetivo general Comprender la transformación de un alimento en sus nutrientes y los efectos producidos cuando no se suministran en la dieta alimenticia. Objetivos específicos Que el estudiante conceptualice los términos más utilizados en la nutrición humana. Que el estudiante conozca los procesos que se dan el cuerpo humano para la transformación de los alimentos en energía. Que el estudiante comprenda los aspectos básicos de los nutrientes presentes en los alimentos. COMPETENCIAS El estudiante evalúa las funciones de los diferentes tipos de alimentos en la salud de la población. El estudiante comprende la transformación de un alimento en 11 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA nutrientes y los efectos producidos cuando no se suministran en la dieta alimenticia. METAS Al terminar el curso de Nutrición y toxicología alimentaria, el estudiante: Denominación de capítulos Asimilará los conceptos de nutrición y salud. Interpretará los cambios metabólicos que puede sufrir un alimento al ser consumido. Conceptualizará los aspectos importantes de los nutrientes presentes en los alimentos CAPITULO UNO. Generalidades. CAPITULO DOS. Nutrientes presentes en los alimentos. Proteínas - Carbohidratos CAPITULO TRES. Nutrientes presentes en los alimentos. Lípidos – Vitaminas y minerales 12 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA CAPITULO UNO. GENERALIDADES INTRODUCCIÓN La ciencia de la nutrición humana se encarga del estudio de los alimentos en relación con las necesidades de los hombres. En este capítulo se pretende proporcionar al estudiante elementos y conceptos básicos para el estudio de la nutrición humana y su fundamentación. Aquí se desarrollaran temáticas como: Aspectos básicos de nutrición, proceso nutricional, los alimentos y la dieta, por último sustancias antinutricionales. LECCIÓN UNO. Aspectos básicos. ASPECTOS BÁSICOS DE NUTRICIÓN Toda maquinaría para operar requiere de una fuerza externa de poder; así mismo el organismo humano como la máquina más perfecta que existe, necesita de combustible para funcionar: Este suministro externo es proporcionado por los alimentos, los cuales son transformados químicamente en el proceso digestivo para ser aprovechados por el organismo. Un alimento es una sustancia o mezcla de sustancias que ingresa por vía oral al sistema digestivo a cumplir bien sea una función constructora (Crecimiento y/o reparación de tejidos), reguladora (Control de procesos celulares) y/o energética (Producción de energía) y los componentes químicos de los alimentos que realizan dichas funciones son conocidos como nutrientes, es así como ninguna sustancia puede ser llamada alimento a menos que contenga cuando menos un nutriente. Por lo anterior se puede decir que nutrición es el estudio del proceso biológico que sufren los nutrientes en relación con el efecto que ejercen sobre un organismo. Son considerados nutrientes las proteínas, los carbohidratos, los lípidos, las vitaminas y los minerales: Los nutrientes pueden ser de dos tipos según la cantidad de consumo, macronutrientes y micronutrientes. * Macronutrientes: Son los nutrientes que el organismo requiere en grandes cantidades, además suministran la mayor parte de la energía metabólica que el cuerpo humano necesita. A este grupo pertenecen las proteínas, los carbohidratos y los lípidos. 13 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA * Micronutrientes: Son los nutrientes que el organismo requiere en pequeñas dosis; estos son fundamentales para los procesos tanto metabólicos, como bioquímicos ya que desempeñan importantes funciones catalizadoras. Entre los micronutrientes se encuentran las vitaminas y los minerales. Por lo anterior se podría entonces analizar si ciertos llamados alimentos realmente lo son; por ejemplo la pimienta, el café, el té, las bebidas alcohólicas, la sal y el chocolate. La pimienta hasta el momento no se le conoce ninguna función en el organismo humano, su uso se limita exclusivamente a condimentar. El té y el café en algunas ocasiones son considerados drogas por su efecto estimulante debido a la cafeína que contienen, que actúa sobre el sistema nervioso. Por lo tanto estos no son considerados alimentos ya que consumidos solos o en infusión en agua no aportan ningún nutriente al organismo, caso contrario si el café o el té son consumidos en leche. Las bebidas alcohólicas por su contenido de etanol tienen efecto tanto en el sistema nervioso como en el digestivo (liberación de energía), por esto son consideradas drogas y alimentos. La sal no solamente es un agente sazonador, sino también cumple funciones reguladoras en el organismo, por lo tanto también es considerado alimento, al igual que el chocolate el cual contiene los nutrientes propios del cacao. Antes de considerar si un sólido o líquido es un alimento se debe analizar si al ser consumidos y absorbidos metabólicamente promueven el crecimiento, reparan tejidos, regeneran células muertas, regulan proceso o producen energía, de lo contrario no se debe afirmar que una sustancia lo sea. En la naturaleza no se encuentra un alimento que solo, pueda generar un funcionamiento adecuado del organismo, es por esto que se deben consumir diferentes tipos de nutrientes que aporten y suplan las necesidades que demanda el cuerpo humano. El único alimento considerado completo en la naturaleza es la leche materna, pero solo es adecuado para cierta etapa de la vida, a medida el bebe avanza en su crecimiento se hace imperante la inclusión de otras sustancias en sus ingestas diarias. "No hay alimentos buenos o malos. Hay buenas o malas dietas" (Buss y col.) "Tan importante es lo que se come como lo que se deja de comer" (Willett) "La diversidad en la dieta es la principal garantía de equilibrio nutricional, por lo tanto un buen funcionamiento del organismo" 14 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA El valor nutritivo de los alimentos está dado por la cantidad de nutrientes que aportan al organismo. Algunos alimentos poseen más o menos nutrientes que otros, dependiendo de su composición química, por esto para clasificarlos se debe tener en cuenta el nutriente principal en su composición. El valor nutritivo también es conocido como calidad de un alimento. Para la identificación del valor nutritivo de un alimento es necesario realizar pruebas a nivel de laboratorio mediante análisis proximal, bromatológico y determinación de vitaminas y minerales. En nuestro país se encuentran tabulados los datos obtenidos luego de diferentes determinaciones en lo que se ha denominado Tablas de Composición de Alimentos Colombianos emitidas por el ICBF (Instituto Colombiano de Bienestar Familiar). Fuentes de energía para el organismo Como ya se ha mencionado el organismo para su adecuado funcionamiento toma la energía de los alimentos que se consumen diariamente, especialmente de aquellos nutrientes que proveen calorías. La energía que poseen estos nutrientes se encuentra almacenada en forma química y mediante la digestión, son degradados para posteriormente ser absorbidos por la sangre a nivel intestinal para ser usados como sustratos en el metabolismo celular. La unidad de medición empleada para expresar el valor energético en los alimentos es la caloría (cal) o la Kilocaloría (Kcal). Una Kcal representa la cantidad de calor necesario para elevar la temperatura de un kg (1 litro) de agua destilada a 1oC (de 14° a 15.5 °C), a nivel del mar. Erróneamente en nutrición se le da una equivalencia a la Kcal como igual a la Caloría (con mayúscula la C) entonces se tiene que: 1 Cal = 1 kcal = 1000 cal = 4.184 kJ = 4184 J Valor energético de los alimentos: Es también llamado valor calórico de los alimentos o energía bruta y es definido como la máxima cantidad de energía obtenida por combustión (oxidación) completa del mismo. Un alimento produce energía de acuerdo a su composición química, especialmente según su contenido en lípidos, carbohidratos y proteínas; se podría entonces afirmar que todos aquellos alimentos ricos en grasas y aceites son buena fuente de energía, mientras que los alimentos con un Aw elevado, no. También es importante tener claro que después de ser sometido un alimento a un tratamiento térmico su valor energético se verá modificado. 15 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Los productos son medidos por sus calorías, es decir por el calor almacenado en ellos. El método más común utilizado para medir el valor calórico, es por calorimetría directa mediante de una bomba calorimétrica. Bomba Calorimétrica1: se usa para determinar el Poder Calorífico de un Combustible cuando se quema a volumen constante. A continuación se explica de manera resumida su funcionamiento. El combustible cuyo Poder Calorífico se desea determinar se coloca en un crisol para combustible (si el combustible es sólido, deberá colocarse en forma de pastilla) dentro de la bomba calorimétrica. Adicionalmente se agrega el oxígeno necesario para la combustión. La bomba calorimétrica (Figura 1) se rodea de una camisa de agua que absorberá el calor liberado por el combustible. Todo esto se realiza dentro de una camisa adiabática para evitar fuga de calor que afecte el proceso. Figura 1. Bomba calorimétrica a volumen constante FUENTE: Departamento de ciencias. Universidad Iberoamericana. Laboratorio de Fisicoquímica. Práctica No.5. (2009) Gasto Energético. Existen varios factores que influyen en las necesidades calóricas, de un ser humano; como edad, peso, altura, sexo, raza, constitución ósea, pero sobresale la actividad física. La diferencia de consumo es bastante significativa entre un trabajo pesado físicamente hablando y otro que no lo es, por citar un ejemplo el consumo calórico de una hora de trabajo intelectual (de oficina) que reporta un gasto energético de 1.75 cal / min, a 1045 calorías en caso de trabajos forzados (minería, 1 Universidad Nacional Experimental de Táchira. Facultad de Ingeniería. Venezuela. www.unet.edu.ve 16 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA cargadores, etc.). En reposo absoluto (metabolismo basal) el consumo calórico es mínimo, mientras que éste aumenta proporcionalmente a la actividad física presentada (gasto energético). Las necesidades calóricas son la suma del metabolismo energético basal y del consumo de cualquier otra forma de energía. Esto se estudiará de forma más profunda en el capítulo 5. LECCIÓN DOS. Valores de los nutrientes – Proceso digestivo. Valores de los Nutrientes: Para estimar el valor calórico de los alimentos se realiza sobre el contenido de Lípidos, Carbohidratos y Proteínas que contenga el alimento en 100g, para esto se toman los siguientes factores: Tabla 1. Factores para la estimación del valor calórico Nutriente Lípidos Proteínas Carbohidratos Cal = Kcal * 9 4 4 *1 Cal = 1 Kcal = 1000 cal Ejercicios: * Se tiene un pastel de manzana que presenta la siguiente composición por 100g de muestra: 3g de proteína, 51 g de CBH, 14 g de grasa, 8 g fibra y 32% de humedad. ¿Cuál será su valor calórico? 3 x 4 = 12 Kcal proteína 51 x 4 = 204 Kcal CBH 14 x 9 = 126 Kcal grasa 342 Kcal Rta: El valor calórico del pastel de manzana es de 342 Kcal/100g, ya que ni la fibra, ni el agua aportan calorías. * Un estudiante en su receso escolar consume 2 buñuelos de una sola ingesta. Sabiendo que 100g contienen 4.6g de proteína, 14.9g de grasa y 60.2g de CBH. ¿Cuántos Kcal consumió el joven si cada buñuelo pesaba 80g? 4.6 x 4 = 18.4 Kcal proteína 60.2 x 4 = 240.8 Kcal CBH 17 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 14.9 x 9 = 134.1 Kcal grasa 393.3 Kcal 393.3 Kcal ----------- 100 g X ----------- 160 g entonces, X = 629.28 Kcal Rta: El estudiante consumió 629.28 Kcal en su receso escolar * Laura antes de salir para su clase de música se toma un vaso de 200g de leche entera (3.4% de proteína, 3.3% de grasa, 4.6% de CBH y 300 mg de calcio), con un paquete de galletas de chocolate (7% de grasa, 24% de CBH, 2% de proteína y 1 % de fibra) de 36g. ¿Cuál fue el valor calórico que consumió Laura? Vaso de leche 3.4 x 4 = 13.6 Kcal proteína 4.6 x 4 = 18.4 Kcal CBH 3.3 x 9 = 29.7 Kcal grasa 61.7 Kcal 61.7 Kcal ----------- 100 g X ----------- 200 g leche entonces, X = 123.4 Kcal aportadas por el vaso de Galletas de chocolate 2 x 4 = 8 Kcal proteína 24 x 4 = 96 Kcal CBH 7 x 9 = 63 Kcal grasa 167 Kcal 167Kcal ----------- 100 g X ----------- 36 g entonces, X = 60.12 Kcal aportadas por las galletas de chocolate Consumo total = (123.4 + 60.12) Kcal = 183.52 Kcal Rta: Laura consumió 183.52 Kcal Balance calórico: Se habla de balance calórico cuando la ingesta calórica es decir la energía química potencial de los alimentos consumidos diariamente es igual o 18 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA aproximada al gasto calórico o energía empleada durante el día, sosteniéndose así el peso constante. Existen 2 tipos de balance energético a saber: * Balance energético positivo: Es cuando por exceso de calorías se almacena grasa en los depósitos del tejido adiposo corporal debido a una ingesta mayor que la consumida o por una disminución de actividad física. Se ha determinado que por cada 3.500 Cal que se consuman de más, 1 lb de grasa se almacenara en el cuerpo. * Balance Energético Negativo: Es cuando el consumo total de calorías es menor que el gasto presentado, por consiguiente se manifiesta una pérdida de peso. Si la carencia energética es de 3.500 Cal, entonces 1 libra de grasa se pierde, esta pérdida puede ser originada por un incremento en la actividad física o por una reducción en el consumo calórico. PROCESO DIGESTIVO Para que el organismo humano pueda tomar de los alimentos sus nutrientes, necesita realizar un proceso digestivo que involucra una digestión y una absorción que tienen lugar en el sistema gastrointestinal. La digestión es el proceso fisiológico que conduce a la metabolización de los alimentos, es decir que los alimentos que se ingieren se descomponen en sus unidades más pequeñas hasta conseguir elementos simples que el organismo sea capaz de asimilar, mientras que la absorción es el proceso por el cual los nutrientes atraviesan las membranas que recubren las paredes del tracto digestivo con destino hacia la sangre. En la figura 2 se muestra el aparato digestivo, en donde las partes fundamentales están en color verde y las glándulas anexas están en color naranja. La digestión tiene que ver tanto con un rol químico, como uno físico o mecánico (Ver tabla 2), evidenciados en el tránsito por el sistema digestivo, en donde por cada estación que atraviesa el alimento recibe un tratamiento especial. Las estaciones 19 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA transitadas son: la boca, el esófago, el estómago, el intestino delgado y por último el intestino grueso. El proceso químico de la digestión consiste en la descomposición de las moléculas grandes en unas de menor dimensión, mientras que en el proceso físico o mecánico se presenta un rompimiento de las grandes partículas del alimento para obtener partículas de un tamaño menor; sin embargo no todos los componentes de los alimentos necesitan ser descompuestos como por ejempló las sales minerales, algunas vitaminas y los azúcares simples (Glucosa, fructosa y galactosa). Independientemente si es necesario o no la descomposición de los nutrientes estos no podrán ser aprovechados hasta que no hayan ingresado al torrente sanguíneo (es decir hasta que sean absorbidos), para luego ser distribuidos por la red celular que conforma el cuerpo humano. A continuación se estudiaran las funciones y los efectos del proceso digestivo: * Digestión presentada en la boca: Es donde se da inicio al proceso digestivo. En la boca se realiza la masticación con su consecuente salivación, de forma simultanea se trozan los alimentos y se mezclan con la ptialina o amilasa, enzima que transforma los almidones en partículas más simples; de igual forma la saliva contiene lisozima, que es una enzima considerada como agente antimicrobiano, que de alguna forma contribuye a la destrucción de la carga microbiana que pueda tener el alimento; la reunión de estos elementos forman una masa moldeable que con ayuda de la mucina, una glicoproteína que contiene la saliva, protege las paredes del tubo digestivo. La salivación es regulada por el sistema nervioso que por estímulos generados principalmente por aspectos sensoriales (olor, sabor, etc.), favorece la secreción de saliva con un pH neutro, proveniente de las glándulas salivales. En el diagrama 1 se muestran aspectos importantes acerca de dichas glándulas. Es recomendado deglutir los alimentos hasta que estén prácticamente disminuidos a líquido, es decir que se debe tomar un tiempo para masticar las veces que sea necesario cada bocado. La masticación es la única acción que se puede controlar directamente en el proceso digestivo y al realizarla de forma adecuada se pueden disminuir en gran medida los problemas digestivos más frecuentes. No se debe olvidar que en el único lugar dentro del proceso digestivo que se cuenta con dientes para molturar los alimentos es la boca; ya que algunas personas parecen no tener presente este sencillo aspecto y le dejan prácticamente esta labor al estómago, el cual no está dotado para el rompimiento físico de los alimentos, demandando un mayor esfuerzo y desgaste por parte de este. Entre mejor sea el trabajo realizado en la boca; la tarea del páncreas será más suave y superior será la digestión del almidón. 20 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 21 * Paso por el esófago: Es la vía obligada del bolo alimenticio en su tránsito hacia el estómago. Mediante un suave movimiento muscular conocido como peristalsis el alimento desciende por el esófago hasta llegar al estómago. Los músculos se contraen y se relajan constantemente originando una onda peristáltica la cual arrastra consigo el bolo alimenticio. LECCIÓN TRES. Proceso digestivo. * * Digestión dada en el estómago: El cardias recibe el bolo alimenticio venido del esófago; ya en el estómago las células de revestimiento producen jugo gástrico con valores de pH 1 – 2, que junto con el moco y la pepsina forman lo que se conoce como Quimo. Otra enzima que contiene el jugo gástrico es la renina que actúa en el medio ácido produciendo la coagulación de la leche. Diagrama 1. Aspectos importantes acerca de las glándulas salivales Glándulas Salivales Glándulas Submaxilares Sonlasdemayor tamaño,secretanel 70%delasalivayse encuentrandebajodel maxilarinferiory terminanenelinterior delacavidadbucal Glándulas Sublinguales Seencuentran localizadasdebajo delalenguay producenel25%de lasalivatotal Glándulas Parótidas Seencuentran ubicadasfrentea cadaunodelosoídos, generanel5%dela salivaproducida Estas glándulas producen la saliva, la cual es una solución diluida con un contenido de sólidos cercano al 1 % Diseñado por: Luz Helena Hernández A. 2009 * Válvula que permite el paso del bolo alimenticio del esófago hacia el estómago, pero no en sentido contrario. UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Las grandes cantidades producidas de jugo gástrico desnaturalizan las proteínas presentes debido a su poder ácido, mientras que la pepsina es la encargada de dividir las proteínas ya desnaturalizadas en cadenas más cortas de aminoácidos. En cambio los lípidos transitan por el estómago prácticamente inadvertidos, al parecer ninguna acción enzimática se encarga de estos; pero eso sí, los lípidos pueden entorpecer la digestión de los otros componentes de los alimentos ya que pueden formar capas lipídicas en los fragmentos de los nutrientes impidiendo la labor de las enzimas y del jugo gástrico. En el caso de los carbohidratos su digestión permanece estática durante su estadía en el estómago debido a que al mezclarse con el ácido del contenido estomacal la ptialina pierde su efecto y entre más proteína se haya consumido junto con almidones más acidez presentaran los jugos gástricos; por consiguiente menos activas estarán las amilasas sobre ellos. La digestión presentada en el estómago alcanza a demorarse varias horas y debido a la temperatura se puede manifestar una fermentación de los carbohidratos que quedaron a medio digerir, generando gases emanados por la boca o que pasan directamente al intestino. Figura 3. Estómago Cardias Cardias Cardias Píloro La absorción de nutrientes que se presenta a través de las paredes del estómago, es poca, por lo que conviene disminuir el tiempo de permanencia en esta estación del proceso digestivo, para tener acceso rápido a los nutrientes. El tiempo de vaciado del estómago es considerado entre 2 a 6 horas dependiendo el tipo de nutriente consumido, por ejemplo los lípidos demoran más, que los carbohidratos que salen rápidamente. En el estómago se producen ondas peristálticas aun cuando este se encuentra vacío*, dichas ondas hacen que la comida se mezcle bien con los jugos gástricos y desplazan el quimo hacia el píloro que es la válvula que permitirá el paso al duodeno. La válvula pilórica (Ver figura 3, Píloro), se abre y se cierra en intervalos de tiempo permitiendo el paso de pequeñas cantidades de quimo hacia la primera parte del intestino delgado, este proceso es realizado hasta * Cuando el estómago se encuentra vacío, se alcanzan a percibir contracciones intensas, que pueden ser ligeramente dolorosas e inmediatamente son asociadas con el hecho de sensación de hambre 22 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA que no quede quimo en el estómago, aproximadamente 6 horas después de haber ingerido el alimento. * Digestión Intestinal: En el Intestino Delgado: Aquí continúa la digestión de lípidos y carbohidratos, componentes que no fueron digeridos en el estómago por no necesitar un medio ácido para hacerlo, además se prosigue con la degradación de las proteínas iniciada anteriormente y la descomposición de estas en peptonas. Una vez entra el quimo en el intestino delgado, es neutralizado por sustancias alcalinas secretadas de forma simultánea por: el páncreas (jugo pancreático), por el hígado (la bilis, que es almacenada en la vesícula biliar) y por el intestino delgado (jugo intestinal). Las dos primeras secreciones entran al intestino por un conducto cercano ubicado debajo del duodeno (Ver figura 3). Dichas secreciones son estimuladas por reflejo nervioso, por la presencia del quimo y por la acción de las hormonas gastrointestinales. El jugo pancreático está compuesto por una amilasa pancreática muy fuerte que es la encarga de romper los almidones que todavía puedan quedar, una lipasa pancreática que es activada por las sales biliares, cuya función es separar los triglicéridos en glicerina y ácidos grasos, por medio de una hidrólisis parcial, además el jugo pancreático también contiene tripsina y quimotripsina para llevar acabo las degradaciones proteicas faltantes. La bilis no posee una acción enzimática, pero dentro su composición contiene una especie de detergentes naturales bastante fuertes que realizan una separación de las grasas en pequeñísimas gotas para que las enzimas pancreáticas puedan ejercer mejor su función sobre ellas; de igual forma la bilis sirve de vía de excreción de algunos materiales que no pueden ser expulsados por la orina y deben ser entonces eliminados por la heces fecales. Las sales biliares se descomponen en ácidos biliares que son recuperados al ser absorbidos, ya que regresan nuevamente al hígado donde realizan un proceso cíclico y vuelven a convertirse en sales. El jugo intestinal también llamado jugo entérico contiene enzimas cuya función es terminar de romper las moléculas de los nutrientes; entre estas están las proteasas, que ejercen su poder sobre las proteínas. Al ser las proteínas los nutrientes más complejos, necesitan de una digestión un poco más compleja. Las exopeptidasas trabajan sobre los extremos de las moléculas de peptona que se encuentran en cadena hasta quedar en unidades pequeñas como son los dipéptidos (formados por dos aminoácidos), para que finalmente por medio de las dipeptidasas se descompongan en aminoácidos libres que podrán ser absorbidos. En el jugo entérico también se encuentran las enzimas encargadas de desdoblar los azúcares dobles (maltosa, lactosa y sacarosa) en azúcares simples para poder ser captados, estas son maltasa, lactasa y sacarasa. En este momento todos los 23 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA nutrientes que han alcanzado un tamaño apropiado y si son de utilidad penetran la pared intestinal para pasar a la sangre; esta absorción se realiza de forma pausada en el área desplegada del interior del intestino; finalmente solo queda el agua, los elementos no digeribles, y los minerales que se han expulsado en las diferentes etapas transitadas a lo largo del proceso digestivo. Esta mezcla sigue su camino hacia el intestino grueso. En el Intestino Grueso: La mixtura venida del intestino delgado pasa a través de la válvula ileocecal la cual se abre cada vez que es percibida una onda peristáltica, favoreciendo de esta forma el paso del quimo del íleon al colon. Una vez el quimo se encuentre en el interior del intestino grueso se tropieza con una gran cantidad de microorganismos (fundamentalmente bacterias), que es lo que se conoce como flora intestinal; dicha flora produce enzimas digestivas capaces de atacar a los polisacáridos presentes en la fibra, liberando azúcares que son fermentados por acción bacteriana, generando ácidos orgánicos aunque en pocas cantidades; sin embargo estos alcanzan a producir algo de energía. Además en el intestino grueso se sintetizan algunas vitaminas del complejo B y la vitamina K. La mezcla de ácidos, agua y sales minerales es absorbida quedando un material seco, que por medio de ondas peristálticas la impulsan hacia el recto, para ser expulsada por el ano. El color café típico de la materia fecal es debido a la estercobilina y a la urobilina, que no son otros que derivado de la bilirrubina que es el pigmento de la bilis. A continuación se dan a conocer los tiempos que se emplean a lo largo del proceso digestivo Diagrama 2. Tiempos en el proceso digestivo 24 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Diagrama 2. Tiempos en el proceso digestivo Aproximadamente 20 minutos más tarde de haber empezado a consumir el alimento, se da paso a vigorosos movimientos musculares en la parte interna del estómago, buscando mezclar los jugos gástricos con la comida. Después de cerca de 20 horas de haber estado las heces en el intestino grueso, son eliminadas del organismo. Si alrededor de 7 a 9 horas de haber ingerido comida, el alimento no se ha digerido y absorbido en el intestino delgado, pasa al intestino grueso. El periodo de vaciado del estómago esta entre 2 a 4 horas, dependiendo del tipo de alimento consumido. Las contracciones peristálticas que se manifiestan en el intestino delgado que agitan, mezclan e impulsan hacia el colon ocurren cada 10 a 12 minutos. Luego de 4 horas de haber estado el material alimenticio en el intestino delgado la absorción casi esta completa. Diseñado por: Luz Helena Hernández A. LECCIÓN CUATRO. Proceso nutricional – Los alimentos y la dieta. Ejemplos del tiempo aproximado empleado por algunos alimentos en ser digeridos: Hasta 3 horas: leche, huevo tibio, pan, harinas de cereales integrales, frutas deshidratadas (pasas, dátiles, brevas), hortalizas cocidas, frutas frescas, ensaladas, cuajada, requesón. De 3 – 6 horas: productos de pastelería y repostería, quesos madurados, mantequilla, salsas, huevo frito o cocido, carnes, productos fritos o asados, embutidos, frutos secos (almendras, nueces, etc.), mayonesa, legumbres secas (lenteja, garbanzo, frijol, arveja, etc.), mariscos. Los alimentos que retrasan la digestión son los que tienen alto contenido de grasas, salsas, vinagre, sal y azúcar. En la siguiente tabla se mostraran a manera de resumen las características técnicas más relevantes del proceso digestivo, como son los roles los químicos y los físicos o mecánicos, manifestados en el organismo humano. 25 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 26 Tabla 2. Características técnicas del proceso digestivo Partes del proceso digestivo Rol Físico Boca Masticación Deglución Esófago Peristaltismo: conducción del bolo alimenticio hacia el estómago Estómago Peristaltismo: contracción muscular cuya finalidad es mezclar el bolo alimenticio con los jugos gástricos. Intestino Delgado Peristaltismo: Paso del quimo del íleon al colon Intestino Grueso Peristaltismo: Expulsión del material seco, hacia el recto, para ser eliminado por el ano. Rol Químico Secreción salival, para formar una masa flexible e iniciar el desdoblamiento de almidones Secreción de jugos gástricos para producir un medio ácido. Iniciación de la transformación proteica e hidrólisis de lípidos que termina en el intestino Neutralización por acción del jugo pancreático, la bilis y el jugo intestinal. Asimilación de CBH, lípidos y aminoácidos Fermentación de carbohidratos y descomposición de residuos proteicos. Absorción de elementos asimilables y constitución de materia fecal con eventual producción de gas. FUENTE: Hernández Amaya Luz Helena. (2009). Nutrición y toxicología alimentaria. UNAD LOS ALIMENTOS Y LA DIETA. Los alimentos según la función que cumplan dentro del organismo se clasifican en: Constructores, protectores o reguladores y energéticos. * Alimentos Constructores: Se les llama así porque son considerados materiales de construcción del organismo durante el proceso de crecimiento, además propician regeneración y reemplazo de las células que se deterioran o mueren a medida que envejece el tejido celular. A este grupo pertenecen todos aquellos alimentos ricos en proteínas como carnes, lácteos y leguminosas (frijol, lenteja, garbanzo, etc.). Si estos alimentos son consumidos en exceso, las células y la sangre se saturan de desechos tóxicos (como por ejemplo el ácido úrico) provocando problemas hepáticos, artríticos, renales, cardiovasculares, entre otros. * Alimentos protectores o reguladores: Estos cumplen con funciones reguladoras de los procesos celulares, ayudan a la conservación y protección del organismo, además contribuyen a mantener una buena digestión. Aquí se incluyen los alimentos con UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA contenidos significativos en vitaminas, minerales y fibra; encontrados en las frutas y hortalizas. * Alimentos energéticos: Son los alimentos que se encuentran en mayor disponibilidad en la naturaleza, estos son los encargados de brindar energía al organismo para poder cumplir con sus actividades. A este grupo pertenecen los carbohidratos y los lípidos. La alimentación es una de las necesidades fundamentales de los seres humanos, no obstante muchas personas no le conceden la importancia que ésta se merece y confunden alimentarse con el simple hecho de comer y sentir saciedad. Cuando se ingieren alimentos sin valores nutricionales representativos y generalmente tóxicos, el organismo tiene que consumir de sus reservas elementos indispensables para llevar a cabo el proceso digestivo; un proceso continuo como éste terminará por fatigar el cuerpo, conllevando al deterioro y muy probablemente a desencadenar enfermedad. La alimentación debe sostener las necesidades nutricionales y energéticas del organismo para garantizar una salud adecuada y/o prevenir enfermedades, lográndose mediante los buenos hábitos alimenticios; dichos hábitos son influenciados por: a. Aspectos fisiológicos: Aquí se tienen en cuenta las funciones de cada tipo de alimento, analizando si es adecuado el consumo a no, según sea la contraindicación para cada persona. Por ejemplo una persona hipertensa no puede consumir alimentos con concentraciones altas de sal, o una que tenga los niveles de colesterol elevados no es recomendable el consumo de lípidos de origen animal, o una diabética no podría incluir en su dieta alimentos ricos en azúcar. b. Aspectos psicológicos: Aquí se tienen en cuenta características sentimentales y/o sensitivas, es decir cuando el consumidor elige sus alimentos basándose en características que evocan alguna situación vivida o por aspectos como color, textura, olor, etc. (características sensoriales). c. Aspectos socioculturales: las preferencias alimenticias son dadas de acuerdo a: las características del lugar en donde se ha vivido la mayor parte del tiempo, la educación, el sexo, la religión, entre otras. Por ejemplo las vacas en la India son consideradas sagradas, mientras que en otros lugares basan su alimentación en carne de res. Por todo lo citado anteriormente, sería bueno tener en cuenta ciertos aspectos como dieta, dieta balanceada y dieta saludable. La dieta es el consumo frecuente de alimentos y en las cantidades habitualmente ingeridas por un ser humano; por ejemplo si una persona consume en su almuerzo usualmente pan y atún, esa será su dieta. Mientras que dieta balanceada es el consumo de alimentos que suministre en las cantidades apropiadas los nutrientes 27 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA necesarios para el adecuado funcionamiento del organismo y dieta saludable es aquella compuesta de alimentos sanos que al consumirla no contenga agentes nocivos para la salud. Cuando se habla de dietas se deben considerar aspectos como: densidad de un nutriente o contenido de nutrientes en un alimento, contribución a la dieta, diversidad en la dieta y combinaciones en la dieta. * Densidad de un nutriente: Es la cantidad de nutrientes presentes en un alimento en relación a una unidad de energía, que por lo general es 1000 Kcal. También se le conoce como contenido de nutrientes en un alimento. “El concepto de densidad de nutriente fue originalmente desarrollado para comparar la cantidad de los micronutrientes esenciales aportadas por un alimento o dieta con la energía provista por ese alimento o dieta. Por eso, aquellos alimentos que tienen una alta densidad de nutrientes son buenas fuentes de micronutrientes o de proteínas y son más importantes como fuentes de estos nutrientes esenciales que como fuentes de energía. La aproximación tradicional para proveer guías dietéticas y evaluar la suficiencia nutricional de dietas que se enfocan en los aportes dietéticos recomendados (ADR) para nutrientes específicos ha resultado inadecuado para el desarrollo de programas efectivos en educación nutricional. La Consulta sobre preparación y uso de guías dietéticas basadas en alimentos de 1995 de la FAO/OMS usó el concepto de densidad de nutrientes aplicada a la dieta total como una alternativa a los ADR para dirigir mejor los aspectos de la ingesta óptima de nutrientes”2. La densidad de los nutrientes permite ser calculada en cualquier alimento, para todos los nutrientes que este envuelva. Se debe tener presente que en los alimentos procesados se tiende a disminuir la densidad, ya que durante su proceso de elaboración se presentan pérdidas nutricionales en la mayoría de los casos; por ejemplo en procesos en donde se involucran altas o bajas temperaturas, refinaciones, eliminación de envolturas naturales, etc. Cuando una persona no puede ingerir ciertas cantidades de alimento para obtener sus requerimientos, debe incluir en su dieta alimentos que presenten altas densidades, para suplir el consumo bajo de algunas comidas. Para la determinación de la densidad de los nutrientes se desarrolla la siguiente ecuación que es expresada en gramos o su equivalente: 2 Depósitos de documentos de la FAO. 2002. Michael C. Latham. Nutrición humana en el mundo en desarrollo. Roma. 28 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 1000Kcal DN = C x DN = Densidad de nutrientes Donde: C = Cantidad de nutriente en g / 100g de alimento Ve = Valor energético en Kcal / 100g de alimento Ve Ejercicios * Se desea comparar la leche y el huevo en cuanto a su valor proteico, teniendo los siguientes datos extraídos por tabulación, concluya: Huevo: 162 Kcal y 7g/100g de proteína. Leche: 68 Kcal y 3.2 g/100g de proteína. Cálculo para el huevo 1000 Kcal DN = (7g/100g) x = 43.20g 162 Kcal/100g Cálculo para la leche 1000 Kcal DN = (3.2g/100g) x = 47.05g 68 Kcal/100g Rta: 100g de leche aportan más proteínas que 100g de huevo, además se puede deducir que la densidad proteica de estos alimentos es igual a la cantidad de proteína que contienen por 1000 Kcal. * Una persona que presenta deficiencia en vitamina E, está indecisa acerca de si compra pera o melón. ¿Qué fruta le recomendaría para que comprara? Cálculo para la pera DN = (0.1mg/100g*) x 1000 Kcal * = 1.64mg 61 Kcal/100g Cálculo para el melón * DN = (0.3mg/100g ) x 1000 Kcal 31 Kcal/100g* = 9.7mg 29 * UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Datos obtenidos de tablas de composición de los alimentos Rta: Se recomendaría comprar melón ya que presenta mayor densidad en vitamina E. LECCIÓN CINCO. Dieta – Sustancias antinutricionales. * Contribución a la dieta: Si se habla de un alimento con gran contenido nutricional, se debe valorar si realmente está contribuyendo a una buena nutrición a la hora de consumirlo ya que un alimento puede ser rico nutricionalmente hablando pero si se consume esporádicamente este no va a aportar los requerimientos necesarios, como si se estuviese consumiendo de forma más frecuente, por ejemplo si una persona consume pescado una vez cada 15 días, para obtener aportes proteicos e ingiere huevos día de por medio, su aporte proteico real lo obtendrá del consumo de huevo. Por citar otro ejemplo la papa vs. Las lentejas; estas últimas aportan un elevado valor energético, además brindan un buen contenido de proteínas y algunas vitaminas, sin embargo se tienen que analizar algunos aspectos como el hecho de que a los alimentos secos se deben hidratar y someter a cocción antes de ser consumidos (lo que quiere decir que se presentará una disminución en la densidad de los nutrientes), además que en una dieta promedio, la ingesta es pequeña generando una contribución nutricional baja; para que dicha contribución fuera importante se necesitaría una mayor cantidad en el consumo, pero esto ocasionaría malestares digestivos. Mientras que las papas tienen una composición química menos significativa que las lentejas, su consumo es mayor, ya que este se realiza diariamente a nivel general; lo que traduce que las papas en una dieta promedio aporta mayor contenido nutricional que las lentejas que presentan un mejor valor biológico. Es por esto que si se quiere obtener una buena contribución nutricional a la dieta, se deben consumir alimentos con una densidad de nutrientes significativa; pero de manera frecuente y variada. * Importancia de la diversidad en la dieta: Como ya se había citado antes, un solo alimento no puede contener todas las propiedades que el organismo requiere para su funcionamiento, es cierto que unos son más completos que otros, pero la mejor manera de garantizar que se esta consumiendo aquellos que verdaderamente se necesita es variando la dieta diaria. No siempre se tienen presentes los requerimientos y recomendaciones para cada grupo de personas y muchas de las veces los promedios están lejos de la realidad individual; no obstante el organismo sabe exactamente lo que necesita y lo manifiesta en su propio lenguaje, lo que sucede es que la mayoría de las veces no sabemos 30 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA entender estas manifestaciones o envío de ciertos estímulos emanados por el sistema nervioso. También cabe recalcar que no es bueno dejarse obsesionar por una dieta perfecta, ya que esto puede originar más problemas que beneficios y lo que se busca es todo lo contrario, disfrutar las ventajas que se tienen al ir incluyendo en la dieta alimentos realmente nutritivos y sanos, suprimiendo progresivamente aquellos que van en contra de la salud. Si se atiende a las llamadas de alerta que da el organismo, se empezara a tomar solamente aquello que realmente se necesita y se eliminara lo que hace daño, así se comenzaran a percibir los beneficios y las actitudes frente a la alimentación, dejando de ser un asunto de fuerza de voluntad. * Combinaciones en la dieta: El hombre al consumir los alimentos mezclados, generalmente conlleva de una u otra forma a ciertos niveles de alteración intestinal, debido a que ciertas combinaciones impiden que el proceso digestivo sea cumplido de la mejor forma, además es posible que algunas comidas pierdan propiedades benéficas. En seguida se estudiarán las mezclas alimenticias más frecuentes presentadas durante una dieta y su implicación enzimática. Combinación ácido – almidón: La fruta (alimento que más aporta ácidos) que contiene un azúcar simple como es la fructosa, permanece poco tiempo en el estómago, debido a que se digiere casi en su totalidad en el intestino delgado. Mientras que el almidón inicia su metabolismo en la boca gracias a la ptialina, luego se desplaza al estómago donde dura por un tiempo para después ser completamente digerida en el intestino delgado, gracias a las enzimas de secreción pancreática. Es decir que la maltosa que se convirtió en la boca pasa a ser glucosa un azúcar simple, por lo tanto elemento asimilable por la sangre. Si se consume fruta al mismo tiempo que almidón la acidez de la fruta anula la ptialina, por lo tanto no podrá ejercer su acción digestiva sobre el almidón y en lugar de pasar directamente al intestino delgado, la fruta permanecerá junto con el almidón en el estómago, cuyo ambiente propicio (temperatura media y contenido de humedad) generará fermentación de la fruta a causa del azúcar que contiene. Dicho proceso fermentativo continuará en el intestino con la del almidón; que a pesar del poder de la amilasa (enzima de secreción pancreática) no alcanza sino a penas a una transformación anómala en maltosa y luego en glucosa. El almidón no transformado va a continuar su fermentación a lo largo del intestino grueso. Combinación fruta ácida – fruta dulce o neutra: No se debe mezclar en una misma ingesta frutas ácidas con dulces ya que de lo contrario se inducirá a una fermentación y un incorrecto proceso digestivo. Combinación ácido – proteína: La primera fase del proceso digestivo de las proteínas se lleva a cabo en el estómago gracias a la pepsina que se desarrolla en el medio ácido creado por los jugos gástricos. Entonces se podría pensar que si la pepsina 31 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA progresa en medio ácido, la ingestión de frutas ácidas podrá ayudar a la transformación de las proteínas, pero no es así; la acidez de la fruta provoca una perturbación en las condiciones de elaboración de la pepsina bloqueando su secreción. Por consiguiente si se combinan frutas con proteínas, la fruta va a permanecer más tiempo en el estómago, aún más que con el caso del almidón nombrado anteriormente, y comenzara a fermentarse. En ausencia de la pepsina, las proteínas no iniciaran su digestión en el estómago, pasando al intestino en donde sufrirán una metabolización insuficiente, alcanzando en muchos casos una putrefacción anormal, cuyos residuos tóxicos deberán ser eliminados por el organismo. Combinación proteínas - lípidos: La producción de jugo gástrico indispensable para la digestión de las proteínas, se ve reducida en la medida que haya presencia de lípidos, por lo tanto el tiempo empleado en el proceso digestivo es mayor. Resulta benéfico el consumo de jugo de limón cuando son ingeridos al mismo tiempo lípidos con proteínas como la de las carnes; resultados semejantes se consiguen cuando también se consumen hortalizas con este tipo de combinación ya que el consumo de estas, especialmente crudas y en abundancia disminuye significativamente los efectos negativos de los lípidos. Combinación proteínas - carbohidratos: Algunos autores coinciden en decir que esta es una mala combinación, ya que los carbohidratos requieren acción de la ptialina (medio alcalino) y que esta al llegar al estómago por producción de la pepsina (medio ácido) encargada de las proteínas se inactiva, quedando a medio trabajo y produciendo fermentaciones por los azúcares presentes en los carbohidratos; además si llega al estómago esta mezcla se segregan jugos gástricos tanto ácidos como alcalinos creando un medio neutralizado haciendo muy difícil la digestión; no obstante las comidas consumidas por lo general gastan hasta aproximadamente de 20 a 60 minutos antes de entrar en contacto con los ácidos producidos a nivel estomacal y en este tiempo sobre los carbohidratos ya la ptialina ha alcanzado a actuar, en el momento de ingresar al estómago comienza la digestión de las proteínas y la de los carbohidratos se inactiva momentáneamente ya que cuando ingresa al duodeno tanto el páncreas como el intestino delgado producen sustancias neutralizantes, que generan el medio adecuado para seguir con la digestión de carbohidratos y proteínas en mezcla. Se han visto las diferentes enzimas que intervienen en el proceso digestivo y su efecto sobre cada nutriente, (unas actúan sobre los carbohidratos, otras sobre las proteínas y otras sobre los lípidos) y las acciones que las estimula o las inactiva, de igual forma se ha estudiado la producción de jugo gástrico y su variación con respecto a los alimentos consumidos, no obstante se tiene que analizar que si bien es cierto que químicamente la mayoría de las combinaciones alimentarias no son recomendables, tampoco se puede desconocer que si del todo fueran malas, en el mundo no se presentaría sobrepeso o sería mayor, se manifestarían desordenes digestivos de forma constante y los niveles de desnutrición serian más altos, entre 32 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA otros aspectos; además se debe recordar que gracias a nuestro carácter de omnívoros se ha podido sobrevivir toda la existencia que tiene el hombre sobre la tierra atravesando circunstancias adversas; con esto se podría decir entonces que el organismo se ha adaptado o que dispone de mecanismos que pueden responder a los efectos generados por las diferentes e inadecuadas combinaciones ingeridas, ya que algunas pruebas realizadas a las heces a nivel de laboratorio después de ingerir combinaciones diferentes no evidencian una mala digestión, de igual forma se han analizado los niveles de ácido en el estómago en diferentes momentos del consumo y los resultados no son determinantes para establecer una conclusión definitiva. En el estudio de la nutrición no se deben omitir los conocimientos que se van adquiriendo a medida que se va investigando y avanzando en la tecnología para aclarar ciertas incógnitas presentadas cuando se ahonda en una temática tan apasionante como la de las combinaciones alimentarias, pero mientras ciertos vacíos son llenados del todo, lo recomendable es tener presentes las razones que hasta el momento se ofrecen para que el proceso digestivo cada vez sea mejor, como consumir una alimentación sencilla sin demasiadas mezclas (teniendo en cuenta que hay unas más recomendables que otras) y si se realizan varias combinaciones, se consuman en cantidades pequeñas, a fin de evitar producción de gases, constipación o diarrea, irritación intestinal, mal aliento y dolor de cabeza, entre otros. Entre las mezclas recomendadas están: proteínas – hortalizas, carbohidratos – hortalizas, si esto no es posible entonces la propuesta sería el consumo de proteína en una porción significativa, con una pequeña cantidad de carbohidratos y lípidos, además entre comidas ingerir nueces o frutas preferiblemente solas. También se podría tener en cuenta la llamada alimentación disociada que consiste en consumir inicialmente alimentos de digestión rápida (frutas, hortalizas sin almidón, yogur, frutos secos, pescado blanco, queso fresco y en menor proporción carnes magras) y después de unos minutos los de digestión lenta (lípidos, proteínas con contenido graso como cerdo, quesos grasos, oleaginosas y huevos). SUSTANCIAS ANTINUTRICIONALES. Los antinutrientes son aquellas sustancias naturales o artificiales que pueden estar presentes en los alimentos y que entorpecen el correcto proceso de absorción de los nutrientes. Entre dichas sustancias antrinutrientes están los inhibidores de enzimas, el ácido fítico, lectinas, antivitaminas, saponinas, taninos y los oxalatos principalmente. Las sustancias antinutricionales se encuentran en la mayoría de los alimentos, pero estudios avanzados han podido determinar que estos se pueden eliminar, mediante la ingeniería genética, cocción, fermentación y germinación. * Inhibidores de enzimas. En la naturaleza se encuentran sustancias que pueden llegar a inhibir las enzimas proteolíticas tripsina y quimotripsina. Por lo general los inhibidores de proteasas se han encontrado en tubérculos y semillas, tal es el caso de 33 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA papa, remolacha, ñame, frijoles, garbanzos, soya, avena, arroz, trigo, cebada, maní, centeno. Los inhibidores de proteasas, son básicamente proteínas que interfieren en la actividad metabólica de las enzimas digestivas (tripsina y quimotripsina); algunos de dichos inhibidores tienen propiedades termoresistentes y su actividad afecta la digestión proteica, ya que no permite su degradación y su absorción. Por lo general estos, pueden originar niveles de desnutrición, sobre todo cuando se tienen ingestas de bajo contenido proteico, no obstante la gran mayoría de los inhibidores de enzimas son destruidos en los procesos térmicos (cocción, pasteurización) dada su sensibilidad al calor, destruyendo así su actividad. Para la efectividad de esta destrucción es importante tener en cuenta la temperatura, el tiempo de exposición, el tamaño de partícula del vegetal y la humedad. Cuando son ingeridas estas sustancias antinutricionales, no solamente se disminuye de forma significativa el empleo de las proteínas de los alimentos en los que se encuentran presentes, sino que también afectan las demás proteínas aportada en ese momento por la dieta. * Ácido fítico. Este ácido orgánico está presente en alimentos de origen vegetal (frutos secos, semillas, legumbres y cereales), contiene dentro de su estructura fósforo y es también llamado fitato. Es sensible a tratamientos térmicos, no obstante para su neutralización es necesario otros procedimientos alternos como la germinación y la fermentación. No puede ser digerido por el organismo humano y dificulta la absorción de algunos minerales como: hierro, magnesio, calcio y zinc ya que presentan la característica de unírseles, sin embargo esta capacidad es benéfica en la medida que se una a elementos tóxicos como el aluminio y el cadmio, ya que permiten que estos sean eliminados del organismo por medio de la heces, sin que hubiese pasado al torrente sanguíneo, se han considerado como antioxidantes y además entorpecen el crecimiento de ciertas células productoras de tumores. Según estudios adelantados por diferentes científicos (de la Universitat de les Illes Balears) han determinado que los fitatos disminuyen los niveles de colesterol en sangre, presentan una acción inhibidora de la cristalización de sales cálcicas, evitando cálculos renales, también han establecido que estos se encuentran localizados en sangre, líquido intersticial y sangre. * Lectinas. Son proteínas que tienen la capacidad de aglutinar los glóbulos rojos de la sangre, se encuentran principalmente en las semillas, hojas, cortezas, raíces, leguminosas, cereales y tubérculos. Estas reaccionan con la membrana celular, generando alteraciones en los funcionamientos celulares manifestándose en efectos tóxicos, solamente se afectan aquellas células que cuentan con receptores específicos para la respectiva lectina. Cuando estas son consumidas por vía oral se pueden 34 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA combinar con el epitelio intestinal obstaculizando su actividad normal y dificultando la absorción general de nutrientes. Por presentar las lectinas una naturaleza proteica, manifiestan sensibilidad al calor, es decir que una cocción en condiciones normales elimina su acción adversa, sin embargo el calor seco no cumple esta inactivación como cuando el alimento se encuentra suspendido en un medio líquido. * Antivitaminas. Son aquellas sustancias orgánicas que presentan funciones biológicas similares a los causados por la falta de cierta vitamina y que afortunadamente su acción es inactivada por el suministro de la vitamina correspondiente. Dentro de estas se tienen los antagonistas de cada una de las vitaminas (antagonista de B1…. B12, antagonista de la vitamina A…K). * Saponinas. Estas sustancias antinutricionales se caracterizan por formación de espuma cuando se encuentra en soluciones acuosas y por presentar un sabor amargo. Se pueden encontrar en cualquier parte de planta. Las saponinas hemolizan los glóbulos rojos. En los vegetales en los que están principalmente presentes son: quinua, espinacas, ñame, espárragos, remolacha y soya. En animales ha sido detectada en las estrellas de mar y en el veneno de las serpientes. * Taninos. Pertenecen al grupo de los flavonoides, que son compuestos polifenólicos. Estas sustancias antinutricionales inhiben las enzimas digestivas y las precipitan, además disminuyen la absorción del hierro y del zinc. Sin embargo a estos flavonoides se les ha otorgado propiedades anticancerígenas. Existen alimentos ricos en taninos que han sido considerados aliados de una buena salud, pese a sus características antinutricionales, tal es el caso del té verde. * Oxalatos. Son sales o esteres del ácido oxálico. Se encuentra en espinacas, café ruibarbo, banano y en te, principalmente, es considerada una sustancia tóxica y precursora de cálculos renales. Su acumulación en ciertos órganos genera la oxalosis. El contenido de oxalatos disminuye notablemente, cuando se aumenta el contenido en fósforo en una ingesta. 35 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA CAPITULO DOS. NUTRIENTES PRESENTES EN LOS ALIMENTOS (Proteínas y Carbohidratos) INTRODUCCIÓN. Los alimentos se encuentran conformados por una mezcla de componentes químicos conocidos como nutrientes y sustancias antinutrionales. Cada grupo de alimentos contiene cantidades, propiedades y funciones diferentes de dichos componentes químicos. En este capítulo se busca brindar al estudiante elementos y conceptos básicos para el estudio de la composición de los alimentos. Aquí se desarrollaran temáticas como: Proteínas y carbohidratos. LECCIÓN SEIS. Aspectos básicos de las proteínas. PROTEÍNAS La palabra proteína viene del griego protos que quiere decir lo más importante, lo primero. Las proteínas son macronutrientes de gran tamaño, conformadas por C, H, O y N, algunas también pueden contener S y P; están integradas por cadenas lineales largas de aminoácidos*, unidos mediante enlaces peptídicos, dichos aminoácidos pueden ser 20 diferentes, que son combinables entre si y se pueden repetir a lo largo de la cadena. De los 20 aminoácidos, el hombre solo tiene la capacidad de fabricar menos de la mitad de estos, los restantes se deben adquirir mediante fuentes externas alimenticias, por esto son llamados aminoácidos esenciales. A continuación en la tabla 3 se presenta el grupo de aminoácidos esenciales y no esenciales. En el anexo A, se muestran los porcentajes de aminoácidos presentes en diferentes alimentos. * Son pequeñas moléculas orgánicas con grupo amino (NH2) y grupo carboxilo (COOH). La mayoría de proteínas que se conocen están formadas por 20 aminoácidos distintos, aunque se conocen otros 150 que no hacen parte de ellas. 36 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Tabla 3. Aminoácidos esenciales y no esenciales Aminoácidos esenciales His = histidina Aminoácidos no esenciales Ala = alanina CH3CH(NH2)COOH Ile = isoleucina CH3CH2CH(CH3)CH(NH2 Leu = leucina CH3CH(CH3)CH2CH(NH2)COOH Lys = lisina H2N-CH2CH2CH2CH2CH(NH2)COOH Met = metionina Asn = asparagina H2N-C(=O)CH2CH(NH2)COOH Arg = arginina H2N-C(=NH)NHCH2CH2CH2CH(NH2)COOH Asp = ácido aspártico HOOC-CH2CH(NH2)COOH Cys = cysteina CH3-S-CH2CH2CH(NH2)COOH Phe = fenilalanina HS-CH2CH(NH2)COOH Glu = ácido glutámico HOOC-CH2CH2CH(NH2)COOH Thr = treonina CH3CH(OH)CH(NH2)COOH Trp = triptófano Gln = glutamina H2N-C(=O)CH2CH2CH(NH2)COOH Gly = glicina H2N-CH2COOH Val = valina Pro = prolina CH3CH(CH3)CH(NH2)COOH Este grupo de 9 aminoácidos esenciales se Ser = serina 37 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA encuentra en cantidades significativas en las proteínas de origen animal, mientras que en las de procedencia vegetal por lo general hay alguno que no se encuentra en las cantidades suficientes. HOCH2CH(NH2)COOH Tyr = tirosina FUENTE: Recopilación de: BOHISKI Roberto. Bioquímica. Fondo educativo interamericano. México. Bullock, J., Boyle, J. III, & Wang, M. B. (Eds.) (1984). Biochemistry: The National Medical Series for Independent Study (pp.). Pennsylvania: Harwal Publishing Company. CALVO Miguel. Bioquímica de los alimentos. Acribia, Zaragoza. Los aminoácidos aparte de ser constituyentes básicos de las proteínas, también conforman enzimas, hormonas y tejidos corporales. Dos o más aminoácidos conforman un péptido, 10 o menos un oligopéptido y más de 10, polipéptidos y proteínas; sin embargo la cantidad de la que generalmente esta compuesta una proteína esta entre 100 – 300 aminoácidos. Características de los aminoácidos esenciales. Histidina (His). Este aminoácido algunos autores no lo incluyen como esencial, ya que el organismo lo puede producir en la etapa adulta, pero aquí si lo consideraremos esencial ya que es importante para el crecimiento y en los niños este no se puede producir, es decir que es necesario consumirlo en la dieta en los primeros períodos de vida. La histidina es precursor de la histamina*1 mediante descarboxilación*2, también este aminoácido estimula la producción de ácido en el estómago. Leucina (Leu), Isoleucina (Ile) y Valina (Val). La estructura de estos 3 es tan similar que en ciertas circunstancias se reemplazan entre sí en diferentes posiciones. Pertenecen a la agrupación de aminoácidos de cadenas ramificadas, intervienen en la formación de tejido muscular, facilitan la recuperación a nivel muscular después actividades físicas exigentes. Al degradarse estos tres se obtienen alfa-cetoácidos, que son unos sustratos de un complejo multienzimático. Lisina (Lys). Es indispensable para la síntesis de proteínas, para el metabolismo de ácidos grasos y carbohidratos, incrementa la absorción del calcio, previene y ayuda a la curación de las lesiones generadas por el herpes, junto con la arginina participa en la creación de la hormona del crecimiento en infantes y en ancianos retarda el envejecimiento. Este aminoácido produce carnitina en el cuerpo que una sustancia en cargada de transportar los ácidos grasos a nivel celular. Los alimentos que presentan deficiencia en lisina son los cereales. *1 Histamina: Es un sustancia producida por las células del sistema inmune durante una reacción alérgica Descarboxilación: Proceso en el cual los aminoácidos son convertidos en aminas por la remoción del grupo ácido. *2 38 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Metionina (Met). Por pertenecer al grupo de compuestos lipotrópicos, ayuda al hígado a procesar los lípidos, raciona la cantidad de alimento que va a ser empleado por la célula e interviene en la síntesis proteica. Contiene azufre junto con la cisteína, convirtiéndose en una de las fuentes principales de este, en la dieta. Fenilalanina (Phe). Mediante reacción química esta se convierte en tirosina, en presencia de la fenilalanina hidroxilasa y por una vía metabólica diferente se transforma en feniletilamina, sustancia ubicada en el cerebro que mejora el estado anímico. Este aminoácido por tener un anillo de benceno en su estructura proporciona la materia prima para sintetizar las hormonas adrenalina (hormona vasoactiva) y tiroxina (hormona toroidea). Treonina (Thr). Aminoácido significativo en la producción de neurotransmisores, además generalmente el sistema nervioso lo toma para fortalecerse, participa en la formación del esmalte de los dientes, el colágeno y la elastina. La treonina es precursor de glicina y serina, como agente lipotrópico, inhibe la acumulación de grasa en el hígado más que todo cuando se encuentra en compañía del ácido aspártico y la metionina. Casi todos los cereales son deficientes en este aminoácido. Triptófano (Trp). Para que se presente un buen metabolismo de este, es necesario que los niveles de Mg y vitamina B6 sean los propicios. Dicho aminoácido mediante la catalización de la triptófano hidroxilasa se convierte en el precursor de la serotonina (neurotransmisor central, que participa en la regulación del hambre, la agresividad, la ansiedad, la afectividad y el sueño, entre otros), también es precursor de la niacina (vitamina B3); se dice que aproximadamente por cada 60mg de triptófano ingeridos en la dieta, el organismo produce 1 mg de niacina. Funciones de las proteínas. Estas desempeñan gran cantidad de funciones a saber: * Intervienen estructuralmente en los tejidos, mediante crecimiento, formación y reparación. * Forman parte básica de la estructura del código genético. * Ejercen tareas metabólicas y reguladoras, como por ejemplo transporte de oxígeno, asimilación de nutrientes, etc. * Actúan en el reconocimiento de organismos extraños en el sistema inmunológico. Las proteínas son consideradas anticuerpos de defensa natural. * Proveen para la síntesis tisular los aminoácidos esenciales, fundamentales para dicho proceso. * Para la formación de jugos gástricos, hemoglobina y enzimas son la materia prima. 39 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA * Operan como catalizadores biológicos acelerando reacciones del metabolismo. * Participan en procesos de resistencia mediante los tejidos de sostén. * Las proteínas se convierten en fuente de energía cuando el organismo, así lo requiera; por déficit en el aporte por parte de los carbohidratos y/o lípidos. LECCIÓN SIETE. Clasificación, funciones y calidad de las proteínas. Clasificación de las proteínas. Las proteínas presentan diferentes sistemas clasificatorios, a saber: Tabla 4. Diferentes clasificaciones de las proteínas SEGÚN SU FUNCIÓN BIOLÓGICA. * Proteínas estructurales: * Proteínas catalíticas o enzimas: Como se nombre lo indica hacen parte de las células y tejidos a los que brindan apoyo estructural. Hacen parte de estas, el colágeno y la elastina (en el tejido conectivo de los vertebrados), la queratina (en pelo, piel y uñas) y la espectirna (en la membrana de los eritrocitos). Estas aumentan la velocidad de las diferentes reacciones metabólicas; se encuentran de variados tipos y en cantidades significativas para satisfacer las necesidades metabólicas. Aquí pertenecen las enzimas proteolíticas, lipasas, amilasas, fosfatasas, etc. *Proteínas hormonales: * Proteínas receptoras: Se sintetizan en un tipo particular de células pero su acción la ejercen en otro tipo. Ejemplo, la insulina. A este grupo pertenecen la hormona de crecimiento y el factor de crecimiento derivado de plaquetas. Estas proteínas estimulan la división celular y la velocidad de crecimiento. Están encargadas de combinarse con sustancias específicas. Si se encuentran en la membrana plasmática, se encargan de captar las señales externas e inspeccionar el medio o en las membranas de los organelos, permiten interacción. El ejemplo más conocido son los receptores de las hormonas esteroides. Gracias a estas proteínas operan la mayoría de neurotransmisores, hormonas y muchos medicamentos. * Proteínas de defensa: * Proteínas de transferencia de electrones: Protegen contra posibles ataques de agentes extraños al cuerpo, como las inmunoglobulinas (anticuerpos) de la fracción gamma globulínica Encargadas del transporte de electrones de un donador a un receptor con liberación y aprovechamiento de energía. Estas son * Proteínas como factores de crecimiento: 40 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 41 de la sangre, el fibrinógeno de la sangre importante en el proceso de coagulación, las interferones las cuales inhiben la proliferación de virus en células infectadas e inducen resistencia a la infección viral a nivel celular. comunes en las mitocondrias y cloroplastos un ejemplo de estas proteínas son los Citocromos que pertenece a la cadena respiratoria. * Proteínas contráctiles: * Proteínas de transporte: Son capaces de cambiar su forma (se desplazan, se contraen y se relajan), por tal razón se encuentran implicadas en mecanismos de motilidad. Las más conocidas de este grupo son la actina y la miosina. Estas son las encargadas de transportar algunas sustancias como la albúmina de la sangre, el oxígeno de la hemoglobina y la mioglobina, o realizar transporte a través de la membrana en las dos direcciones. SEGÚN SU VALOR BIOLÓGICO. De acuerdo a su contenido en aminoácidos esenciales * Proteínas de alto valor biológico. * Proteínas de bajo valor biológico. También se les conoce como proteínas completas. A estas pertenecen aquellas que contienen todos los aminoácidos, es decir las proteínas de origen animal. Son también llamadas proteínas incompletas. En este grupo se carece de uno o más aminoácidos esenciales. Aquí se encuentran las proteínas de origen vegetal, a excepción de la soya. SEGÚN SU COMPOSICIÓN QUÍMICA Queratinas: Se encuentra en los recubrimientos externos de los animales (piel, lana, plumas, pelo, uñas). * Proteínas simples. Colágenos: Forman parte de dientes, tendones, ligamentos, y huesos. Reciben también el nombre holoproteínas y son las que están formadas principalmente o predominantemente por aminoácidos ya que al hidrolizarse producen aminoácidos únicamente. Estas se subdividen en proteínas fibrosas y proteínas globulares. Elastinas: Conforman las paredes de los vasos sanguíneos. a. Fibrosas b. Globulares Albúminas: Constituyen moléculas que transportan lípidos por la sangre. las los Histonas: Habitualmente están unidas a las moléculas del ADN. UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Globulinas: Forman pared de las enzimas y los anticuerpos. a. Glicoproteínas: Dentro de su estructura posee azúcares, a este grupo pertenecen por ejemplo el colágeno y las inmunoglobulinas. * Proteínas conjugadas o Heteroproteínas. También llamadas heteroproteínas. Están además compuestas de forma significativa por grupos no aminoacídicos (grupos prostéticos), ya que al hidrolizarse no solamente produce aminoácidos sino también sustancias orgánicas e inorgánicas y que de acuerdo a la naturaleza de los grupos prostéticos se subdividen en: - Glicoproteínas - Nucleoproteínas - Metaloproteínas - Hemoproteínas o cromoproteínas. b. Lipoproteínas: Son proteínas que están conjugadas con lípidos que se localizan en las membranas celulares. c. Nucleoproteínas: Estas proteínas se encuentran unidas a un ácido nucleico como en el caso de los ribosomas, cromosomas y en los virus. - Lipoproteínas, d. Metaproteínas: Contienen en sus moléculas iones metálicos que no forman un grupo hem (grupo encargado del transporte de oxígeno). A veste grupo pertenecen las enzimas. e. Hemoproteínas o Cromoproteínas: Contienen un grupo hemo dentro de su estructura como la mioglobina y la hemoglobina. * Proteínas Derivadas o péptidos. a. Acidoproteínas. Son aquellas proteínas modificadas por el hombre. Son producto de una hidrólisis. Debido a su característica anfótera estas reaccionan tanto con ácidos, como con bases y se subdividen en: acidoproteínas o alcalíproteinas. b. Alcaliproteinas. Estas dos son insolubles en agua y en diluciones de sales neutras; pero se disuelven en ácidos y las bases diluidas y precipitan en un medio neutro. SEGÚN SU SOLUBILIDAD * Proteínas fibrosas. Estas proteínas son insolubles en agua, son ejemplos de estas proteínas fibrina, colágeno, elastina y queratina. 42 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA a. Albúminas: solubles en agua, precipitan con soluciones salinas saturadas y coagulan cuando son sometidas a calor. Son ejemplos de estas proteínas: Lactoalbúmina, albúmina del suero, ovoalbúmina * Proteínas Globulares. Son solubles en agua y pueden presentar mayor solubilidad en ácidos o bases diluidas, en alcohol y en soluciones salinas. Estas proteínas se subdividen: - Albúminas - Globulinas, - Glutelinas - Prolaminas b. Globulinas: son muy poco solubles en agua pura, aunque solubles en soluciones salinas diluidas, entre estas se encuentran seroglobulinas, ovoglobulina, e inmunoglobulinas, entre otras. c. Prolaminas: Proteínas insolubles en agua, alcohol absoluto y otros solventes neutros. Son solubles en alcohol del 70 al 80%, entre estas se encuentran la Zeína y la Gliadina presentes en el maíz y en el trigo respectivamente. d. Glutelinas: Son insolubles en solventes neutros, pero solubles en ácidos y bases diluidos; algunos ejemplo son: la Glutenina presente en el trigo y la hordenina que se encuentra en la cebada. FUENTE. Recopilación de: CALVO Miguel. Bioquímica de los alimentos. Acribia, Zaragoza. BOHISKI Roberto. Bioquímica. Fondo educativo interamericano. México. HERNÁNDEZ A. Luz Helena (2009). Nutrición y toxicología alimentaria. UNAD. La Calidad de las proteínas. El organismo requiere diariamente una cantidad adecuada de proteínas de buena calidad para poder cumplir con las funciones anteriormente nombradas, además no se debe desconocer que aproximadamente entre el 15 al 20% del peso corporal de una persona en su etapa adulta con condiciones fisiológicas normales, está constituido por proteínas y que estas en caso de faltar no pueden ser sustituidas por otros nutrientes (por no tener Nitrógeno), como sucede en caso de faltar energía que las proteínas si entran a suplir un déficit de carbohidratos y/o de lípidos. La calidad de los alimentos que tienen proteínas está dada por el número de aminoácidos que contiene y la cantidad que estos aportan, de igual forma es importante el grado al cual son digeridas y absorbidas por el organismo; por esto se dice que los alimentos que aportan fuente proteica son de mejor calidad en la medida que provean el mayor número de aminoácidos esenciales y en las proporciones necesarias. 43 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Los aminoácidos limitantes son aquellos que se encuentran por debajo de los requerimientos humanos. Estos aminoácidos limitantes suelen ser distintos en proteínas diferentes; es por esto que se puede dar una compensación mezclando aminoácidos de una proteína para contrarrestar los que faltan en otra. Precisamente las proteínas complementarias son aquellas que cuando se consumen suplen la carencia de un aminoácido esencial que no se encuentra en un alimento. Es así como los alimentos de origen vegetal se combinan en las comidas para compensar las deficiencias en aminoácidos esenciales que estos presentan. Para citar algún ejemplo de proteínas complementarias se tendría: Fríjoles, lentejas o garbanzos con arroz. Las leguminosas no contienen metionina, pero sí lisina. Los cereales no contienen lisina, pero sí metionina. Es decir que al combinarlos en una comida, se estaría consumiendo proteínas con los aminoácidos esenciales necesarios. El inconveniente de las proteínas complementarias es que aportan mayor número de calorías, por su contenido de carbohidratos, que las proteínas animales magras. LECCIÓN OCHO. Calidad y aspectos importantes de las proteínas – Carbohidratos y sus funciones. Se han creado algunas técnicas para poder evaluar la calidad de las proteínas presentes en los alimentos; a saber: - Tasa de eficiencia - Valor biológico - Uso neto de Nitrógeno - Digestibilidad corregida por el escore En el siguiente diagrama se muestran las determinaciones hasta ahora creadas: 44 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 45 Diagrama 3. Técnicas de evaluación para la calidad de las proteínas TÉCNICAS DE EVALUACIÓN PARA DETERMINAR LA CALIDAD DE LAS PROTEÍNAS Determinación tasa de eficiencia Su principio consiste en estimular el crecimiento de tejidos, relacionando el aumento del peso corporal por gramo de proteína ingerida. Se ha estudiado solamente a nivel animal y hasta el momento no aplica para humanos Determinación del valor biológico Se realiza con respecto a la cantidad de Nitrógeno usado para construir tejido, con relación a la ingesta y se expresa en porcentaje. Ha sido ampliamente criticado por no tener en cuenta la absorción a nivel intestinal, ni los requerimientos individuales. Determinación del uso neto de N En esta técnica se mide la cantidad de Nitrógeno consumido, para establecer su retención neta. Determinación de la digestibilidad corregida por el escore Se establece la relación entre el aminoácido limitante de la ingesta con la cantidad contenida de dicho Ha recibido críticas desfavorables por no tener en cuenta: la absorción a nivel intestinal, las diferencias entre los adultos y la población de referencia y que el valor máximo es 100% aún cuando algunas proteínas reportan valores más altos, entre otras. Diseñado por: Luz Helena H/dez A. (2009). * * aminoácido en un patrón . Luego el valor que se obtiene es corregido mediante el test de digestibilidad de la materia fecal Patrón. Requerimientos de Aác de un niño 1- 2 años, luego de unas horas de ayuno (publicados por la FAO/WHO/UNU en 1985). UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 46 A continuación se presentan algunos resultados obtenidos después emplear las diferentes técnicas para determinar la calidad de proteínas de ciertos alimentos: Tabla 5. Ranking de calidad de las proteínas valorada por diferentes metodologías Fuente de proteína Carne roja Garbanzos Huevo Leche Proteína de soya Proteína de gluten de trigo Caseína Tasa de eficiencia Valor biológico Uso neto de N Digestibilidad corregida por el escore 2.9 0 3.9 2.5 80 100 91 7.4 73 0 94 82 61 0.92 0.75 1.00 1.00 1.00 64 67 0.25 7.7 76 1.00 2.2 0.8 2.5 FUENTE. Apartes tomados de: Hoffman y Falvo. (2004). Protein ¿Which is the best? Digestibilidad de las proteínas. Se expresa en porcentaje y se define como la cantidad de Nitrógeno ingerido en el alimento y la cantidad Nitrógeno absorbido en el proceso digestivo. Este también es un aspecto fundamental para determinar la calidad proteica que aporta un alimento. La máxima digestibilidad es 100, valor reportado por las proteínas de origen animal; Digestibilidad = X 100 las venidas de vegetales presentan valores N ingerido inferiores, por ejemplo la leche, carnes y huevos, tiene una digestibilidad de 100, mientras el maíz 89, fríjoles 82 y el arroz 93%. Los porcentajes de digestibilidad se ven afectados por aspectos como: cantidad de fibra dietética ingerida (aumenta la excreción del Nitrógeno en el excremento, reduciendo por consiguiente la digestibilidad), características de procesamiento, condiciones de almacenamiento y transporte de los alimentos. N absorbido Factores que afectan la estabilidad estructural de las proteínas. Las proteínas presentan 4 estructuras (ver anexo B): primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria. La primaria promueve las otras 3. La actividad biológica depende de sus estructuras, que cuando un alimento que contiene proteínas se somete a cambios de temperatura, agentes químicos, agitación molecular y variaciones de pH, entre otros; dichas estructuras se desorganizan y las cadenas peptídicas se ordenan al azar, generando UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA una pérdida de su actividad biológica, sobre todo cuando las proteínas actúan como enzimas. Las altas (por encima de 50 – 60 oC) y bajas temperaturas (por debajo de 10-15 oC), rompen los puentes de Hidrógeno de igual forma las interacciones hidrofóbicas y en el caso de las variaciones del pH cambia el patrón de ionización de los grupos amino y carboxilo que contribuyen con las estructuras. Entonces la desnaturalización proteica consiste en una ruptura de los enlaces que mantienen las estructuras secundaria, terciaria y cuaternaria, perseverando la primaria; tras una desnaturalización se hace evidente la pérdida de la actividad biológica, al igual que la disminución de la solubilidad o la inactivación total de esta (insolubilidad). En la mayoría de los casos de la desnaturalización proteica es irreversible, sin embargo en algunas ocasiones es reversible, cuando las condiciones iniciales vuelven a su estado normal y recibe el nombre de renaturalización, un ejemplo de este caso es la lisozima. Aspectos importantes a cerca de las proteínas: * El producto final de mayor relevancia, generado en el metabolismos de las proteínas es el amoníaco (NH3) que luego es convertido por el hígado en urea (NH2)2CO2, para en seguida ser excretado a través de la orina. * En el cuerpo humano se encuentran diferentes partes en donde las proteínas están presentes, como: músculos (actina y miosina), huesos, uñas, cabello (queratina), esmalte dental, tendones, ligamentos (colágeno), * Cuando se empezó a introducir la complementación proteica en la dieta se creía que esta tenía que darse dentro la misma comida, ahora se sabe que esto no es necesario ya que el organismo tiene la capacidad a corto plazo de guardar reserva de aminoácidos esenciales. * Entre más parecida sea la composición de la proteína al organismo humano mejor será aprovechada por este. * Una deficiencia de aminoácidos esenciales en la dieta afecta de manera más significativa a niños que a adultos * En el consumo de proteínas no todas son digeridas y asimiladas, cuando se ha ingerido en exceso y metabólicamente el organismo no las emplea en las tareas propias de las proteínas, entonces dicho exceso es empleado a nivel celular para producción energética. * Si alguno de los 9 aminoácidos esenciales falta, la proteína que lo requiera no se podrá sintetizar. 47 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA * Los aminoácidos que por lo general presentan déficit en algunos alimentos son el triptófano, la lisina y la metionina. CARBOHÍDRATOS A este grupo de nutrientes también se le conoce como glúcidos, que viene de la palabra griega glycýs, que designa dulce. Son los compuestos orgánicos que se encuentran en mayor disponibilidad en la naturaleza; están formados por átomos de C e H en mayor cantidad y por O en una menor proporción, estos poseen enlaces covalentes cargados con una cantidad significativa de energía, que es liberada cuando dichos enlaces se rompen. Tras la liberación de esta energía, el organismo dispone de ella para su funcionamiento metabólico en las diferentes actividades celulares vitales y si existen cantidades mayores que las requeridas en ese momento, estas se almacenan, para cuando sean requeridas. Por lo general los glúcidos se encuentran en las partes estructurales de los vegetales, aunque también se disponen de estos en tejidos animales, como glucosa o glucógeno. En condiciones normales estos nutrientes generan aproximadamente el 60% de la energía diaria demandada por el cuerpo humano, mediante vías metabólicas a saber: glucolisis, gluconeogénesis, ciclo de las pentosas y glucogénesis (Ver diagrama 4). En el metabolismo oxidativo los carbohidratos, también se encuentran en rutas con los lípidos como en el ciclo de Krebs y en la cadena respiratoria, en donde tanto los polisacáridos, como los oligopolisacáridos son degradados a monosacáridos por enzimas glicósido hidrolasas, para así poder entrar en las rutas catabólicas de los monosacáridos. En los carbohidratos sobresalen dos tipos principales: los azúcares y los almidones. El organismo humano los descompone y los transforma en glucosa que es absorbida en el torrente sanguíneo haciendo que el nivel de azúcar en la sangre se eleve. A medida que dicho nivel aumenta en el cuerpo, el páncreas libera insulina que es necesaria para llevar la glucosa de la sangre a las células, donde se utiliza como una fuente energética. Función de los carbohidratos * Aportan el combustible requerido para el desarrollo de las múltiples funciones orgánicas, físicas y psicológicas del cuerpo humano. * Participan metabólicamente en la regulación de las grasas, la tensión arterial, e impiden la oxidación de las proteínas. * La glucosa mantiene la actividad en los músculos y en las neuronas. * La ribosa y la desoxirribosa son constituyentes del ARN y del ADN. * Constituyen la estructura del organismo, aunque en una pequeña proporción. 48 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA * Interviene en la definición de la identidad biológica de un ser humano, en la determinación de su grupo sanguíneo. * Mantienen la temperatura corporal y el correcto funcionamiento del intestino. Diagrama 4. Vías metabólicas de los carbohidratos Es la Vía inicial del catabolismo de los carbohidratos. Esta es regulada por el glucagón y tiene lugar en el citosol. Glicolisis o glucolisis. Aquí se presenta una oxidación o una fermentación de glucosa a piruvato. Ocurre principalmente en el hígado y en menor proporción en los riñones. Esta es regulada por el glucagón Gluconeogénesis. En esta vía metabólica anabólica se da una síntesis de la glucosa generada por precursores no glúcidos. Vías Metabólicas de los Carbohidratos Ciclo de las pentosas. Vía metabólica en donde se presenta la síntesis de pentosas para los nucleótidos; generando poder reductor en NADPH*. Se lleva a cabo en el citosol (medio acuoso del citoplasma) y esta regulado por la insulina Glucogénesis. Ruta anabólica en donde tiene lugar la síntesis del glucógeno, se desarrolla en el hígado y en menor proporción en el músculo esquelético. Esta vía es estimulada por la insulina Diseñado por: Luz Helena Hernández A. (2009). * NADPH o NADP. Nicotiamida Adenina Dinucleótido fosfato 49 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 50 LECCIÓN NUEVE. Clasificación de los carbohidratos. Clasificación de los carbohidratos Tabla 6. Clasificación de los carbohidratos Carbohidrato Según Grupos Características Ejemplos De acuerdo a las moléculas que los compone (número y propiedades) Monosacáridos Son las unidades monoméricas fundamentales de la estructura de los carbohidratos. Los más reconocidos son: glucosa, fructosa y galactosa Aldosas Su grupo funcional es un aldehído Glucosa Galactosa Cetosas Su grupo funcional una cetona Fructosa 3 Átomos de C Gliceraldehído 4 Átomos de C Eritrosa 5 Átomos de C Ribosa 6 Átomos de C Fructosa Disacáridos 2 moléculas de monosacáridos enlazados Lactosa Sacarosa Maltosa Trisacáridos hasta decasacáridos De 3 a 10 monosacáridos Acarbosa Gentianosa Homopolisacáridos u homoglucanos Contienen solo un tipo de residuos de monosocaridos Almidón Glucógeno Grupo funcional Triosa Número de átomos de carbono Tetrosa Pentosas Hexosa Oligosacaridos Son polímeros entre 2 a 10 residuos de monosacáridos Polisacáridos Son polímeros largos de residuos de monosacáridos Número de monosacáridos Tipo de residuo UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA (por lo general más de 20) 51 Heteropolisacáridos u heteroglucanos Contienen más de un tipo de residuos de monosocaridos Ácido hialurónico Queratán sulfato Polisacáridos de reserva Reserva energética vegetal Reserva energética animal Almidón Función Biológica Polisacáridos estructurales Participan en el construcción estructural orgánica Glucógeno Celulosa Quitina FUENTE. Hernández Amaya Luz Helena. (2009). Nutrición y toxicología alimentaria. UNAD. Características de los Carbohidratos * Monosacarídos: Glucosa o dextrosa: Aldohexosa con fórmula química C6H12O6 (al igual que todas las hexosas). Es considerada el azúcar más importante para el metabolismo, de ahí que la conocen como azúcar de la sangre, ya que además de ser la más abundante, se distribuye a todas las células por la corriente sanguínea, para participar en procesos metabólicos; al oxidarse esta produce dióxido de carbono, agua y por supuesto energía. La cantidad normal de glucosa en la sangre esta entre 70 a 90 mg/100ml, cuando esta se encuentra sobre el límite superior, es eliminada a través de la orina, sin embargo cuando los niveles se exceden de forma anormal produce complicaciones en la salud. Tanto en el hígado, como en los músculos se encuentran las reservas de glucosa, aunque no en grandes cantidades, razón por la cual se debe incluir en la dieta el consumo de carbohidratos, para poder contar con la suficiente energía para desarrollar las actividades cotidianas. Fructosa o levulosa. A esta cetohexosa también se le llama azúcar de las frutas. La fructosa es convertida en glucosa por el hígado y almacenada allí mismo en forma de glucógeno. Es considerada como el más dulce de los carbohidratos, por lo tanto se ha UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA empleado como edulcorante para aquellas personas que no pueden o no desean consumir ciertos niveles de azúcar ya que endulza más, con menor cantidad; por lo tanto se consume menos calorías. Galactosa. Esta hexosa es transformada por el hígado en glucosa como aporte energético, además es sintetizada por medio de las glándulas mamarias para producir lactosa (Glucosa + Galactosa), es decir que el aporte de este monosacárido a la dieta está dado por el consumo de leche. Cuando los bebes no pueden metabolizar este azúcar, se presenta la galactosemia; enfermedad que si no es detectada a tiempo puede ser mortal. Ribosa. Su fórmula química es C5H10O5. El valor de esta pentosa es bastante significativo ya que forma parte del ácido ribonucleico, los nucleótidos, el ATP y la vitamina B2 (riboflavina), también es encontrada aunque en pequeñas cantidades en la orina en aproximadamente 1mg/Lt. * Disacarídos: Lactosa. Disacárido formado por Glucosa + Galactosa. También se le conoce como azúcar de la leche. Durante la lactancia, las hembras mamíferas producen este azúcar reductor mediante una síntesis en las células secretoras presentes en las glándulas mamarias, dicha hidrólisis es permitida por la acción de la enzima lactasa Esta enzima juega un papel muy importante ya que el organismo humano necesita de ella para la adecuada absorción de la lactosa, de lo contrario se evidenciara la llamada intolerancia a la lactosa. Sacarosa. Es un compuesto de alto valor energético, constituido por Glucosa + Fructosa. Por medio de una hidrólisis la sacarosa en presencia de un ácido o por acción enzimática (invertasa o sacarasa) se produce el azúcar invertido que es una combinación entre glucosa y fructosa. A este disacárido también se le llama el azúcar de mesa; básicamente se obtiene de la remolacha dulce y de la caña de azúcar, estas materias primas contienen de un 10 al 17 % y 15 al 20 % de sacarosa respectivamente. A partir de este carbohidrato se puede elaborar industrialmente la glucosa y no tiene poder reductor. Maltosa. Está constituida por dos moléculas de Glucosa (Glucosa + Glucosa). Este azúcar reductor se obtiene de la hidrólisis del almidón y el glucógeno. Su fórmula química al igual que los disacáridos anteriores es C12H22O11. Este carbohidrato es conocido como azúcar de malta. 52 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Los disacáridos para ser aprovechados por el organismo tienen que desdoblarse en sus moléculas que lo forman y en este proceso lo realizan con ayuda de unas enzimas determinadas para cada tipo de disacárido: Lactasa Lactosa Glucosa + Galactosa Sacarasa Sacarosa Glucosa + Fructosa Maltasa Maltosa Glucosa + Glucosa Como se mencionó anteriormente existen unos azúcares que aportan más dulzor que otros, a continuación se relacionan los valores de dulzor de algunos mono y disacáridos: Fructosa 100, Sacarosa 58, Glucosa 43, Maltosa 19, Galactosa 19, Lactosa 9.2 * Polisacáridos: Almidón. Este polímero de la glucosa es el principal polisacárido de reserva de energía en los vegetales; se conglomera en los plastos en forma de gránulos, que cuando se necesita C y energía, el almidón libera dichos gránulos, para luego ser degradados por enzimas. Este carbohidrato está conformado por: amilosa y amilopectina, que son moléculas largas de glucosa. Alrededor del 20 % de los almidones es amilosa y el resto es amilopectina, otra diferencia entre estas dos es que la primera es una molécula linear de almidón formada por varios anillos de glucosa unidos entre sí para armar largas moléculas que no tienen ramificaciones, mientras que la amilopectina es una molécula del almidón que tiene ramificaciones, conformada por varios anillos de glucosa unidos entre sí para constituir largas moléculas con numerosas ramificaciones laterales cortas. Los alimentos amiláceos no son fáciles de digerir sin antes ser sometidos a cocción, ya que los gránulos de almidón están en las paredes celulares, en donde los jugos gástricos no pueden ejercer su función. Al aplicarles temperaturas se ablanda las paredes, permitiendo que el agua entre en contacto con los gránulos, haciendo que se desintegren y se gelatinicen. 53 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Cuando el almidón es sometido a un tratamiento químico, físico o fisicoquímico (combinación de los dos), hasta que se forma un gel con un líquido preferiblemente agua o leche frías, recibe el nombre de Almidón modificado, producto ampliamente empleado en la industria de alimentos. Celulosa. Este polímero de glucosa es el principal componente de las paredes de las células vegetales, es totalmente insoluble en agua y no puede ser digerida por el organismo humano, ya que no contiene las enzimas requeridas para romper los enlaces que esta contiene, sin embargo tiene un papel importante como fibra dietética en el intestino grueso. En gran medida el contenido de este carbohidrato en los alimentos es retirado durante los procesos de elaboración de los mismos, como es el caso de la cascarilla de los cereales, compuesta básicamente por celulosa. Glucógeno. Se le conoce como el almidón animal, su estructura es similar a la de la amilopectina, es la reserva de los carbohidratos y está presente en el hígado y en los músculos, a medida que se necesita se transforma en glucosa, la cual se oxida para la producción energética. Si se presenta un exceso de carbohidratos en las ingestas, estos serán transformados en lípidos, para ser almacenados como grasas en el cuerpo. Fibra dietética. También conocida como fibra alimentaría o fibra vegetal. Hace parte de las estructuras vegetales, a nivel de las paredes celulares. Es todo aquello que ingresa al organismo inmerso en ciertos alimentos, que no se puede descomponer enzimáticamente, ni en el estómago, ni en el intestino delgado, por tanto pasa al intestino grueso sin haber sufrido algún cambio; una vez allí es atacada y descompuesta por las bacterias presentes, para luego ser convertida parcialmente en ácidos grasos de cadena corta, bióxido de carbono, hidrógeno y metano. Dichos ácidos grasos son absorbidos por la sangre para entonces ser tomados como fuente energética. La fibra dietaría está conformada principalmente por polisacáridos (celulosa, hemicelulosa, pectina y protopectina), es decir que es considerada químicamente como un polisacárido, pero no todos los polisacáridos son considerados fibras alimentarias o dietéticas, como por ejemplo el almidón, este no pertenece a este grupo ya que es digerido y absorbido en el proceso digestivo. La fibra dietaría no aporta calorías al organismo. La fibra alimentaría desde el punto de vista biológico, se puede clasificar según su grado de solubilidad en: Fibra insoluble y soluble. * Fibra insoluble: Esta clase de fibra no se disuelve en agua y producen mezclas de baja viscosidad; su función primordial es aumentar el volumen de las heces disminuyendo el tiempo del tránsito tanto de los alimentos, como de la heces a través del aparato digestivo, es decir que si se consume de forma diaria facilita las 54 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 55 evacuaciones intestinales. Las principales fuentes en donde se puede encontrar esta fibra son granos enteros, verduras y salvado de trigo. Pertenecen a este grupo la lignina y la celulosa. * Fibra soluble: Se disuelve en agua y producen mezclas de consistencia viscosa; entre sus funciones están la de regular la absorción de los azúcares de los alimentos a nivel del intestino, absorber moléculas orgánicas incluyendo colesterol y sales biliares, favoreciendo su excreción por las heces mediante una acción secuestrante (provocando una disminución en el colesterol y las lipoproteínas de alta densidad). Las fuentes básicas de esta fibra son la avena, leguminosas, cebada, vegetales como las zanahorias y algunas frutas como naranjas y manzanas. Pertenecen a este grupo la pectina, los musílagos y la hemicelulosa. La fibra soluble es empleada en la industria de alimentos, como la pectina y las gomas. Se podría entonces decir que la fibra dietética: ayuda a mantener el intestino sano, evita el estreñimiento, mejora los movimientos peristálticos generando una mejor digestión, colabora a disminuir los niveles de colesterol en sangre, previene y refuerza en el tratamiento de diverticulosis, ayuda a controlar la diabetes y contribuye a mantener un peso saludable (da sensación de saciedad de forma más rápida); además dicha fibra presenta la capacidad de unirse a compuestos tóxicos, explicando tal vez el efecto de protección que estas presentan contra cánceres gastrointestinales, sin embargo aún no está claro el mecanismo exacto por el cual se desarrolla este efecto protector. LECCIÓN DIEZ. Clasificación - Carbohidratos en el organismo – Aspectos importantes. A continuación se presenta una tabla en donde se muestran algunos alimentos y su contenido en fibra soluble, insoluble y fibra total: (tabla 7) Tabla 7. Contenido de diferentes tipos de fibra de los alimentos (g/100g de alimento) Fibra Soluble Total FRUTAS Fibra Insoluble Total Fibra Dietética Total 0,2 1,8 2,0 0,2 1,3 1,5 0,5 1,3 1,8 Banana 0,5 1,2 1,7 Uvas, Thompson 0,1 0,9 1,0 Alimento Manzana, Red Delicious, sin pelar Manzana, Red Delicious, pelada Albaricoque, enlatado en almíbar Alimento Espárragos enlatados, Espárragos frescos, cocidos Brécol crudo Brécoli, fresco, cocido Zanahoria Fibra Fibra Soluble Insoluble Total Total HORTALIZAS Fibra Dietética Total 0,4 1,2 1,6 0,3 1,6 1,9 0,3 3,0 3,3 0,4 3,1 3,5 0,2 2,3 2,5 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA verdes 56 pelada, cruda Naranja Pera, enlatada en almíbar extra light Pera Barlett, fresca, sin pelar 0,3 1,4 1,7 0,3 1,4 1,7 0,4 2,4 2,8 Coliflor cruda Coliflor fresca, cocida 0,3 2,0 2,3 0,3 1,8 2,1 Apio crudo 0,1 1,7 1,8 0,1 1,7 1,8 0,1 2,0 2,1 0,1 1,8 1,9 0,1 0,5 0,6 Galletas 0,5 1,6 2,1 Pan francés 0,8 1,9 2,7 Pan de trigo blanco 0,6 2,0 2,6 Apio fresco cocido Maíz entero, congelado Maíz entero, enlatado Pepino pelado Cereales Cornflakes Cereales Smacks con miel (Kellog´s) Cereales Rice Krispies (Kellog´s) Cereales Special K (Kellog´s) 0,5 3,8 4,3 Pepino sin pelar 0,1 0,8 0,9 0,6 1,7 2,3 Setas enlatadas 0,2 2,3 2,5 0,2 1,4 1,9 Rábano rojo crudo 0,1 1,3 1,4 0,2 2,5 2,7 Tomate enlatado 0,1 0,6 0,7 Pan de maíz 0,2 2,8 3,0 0,2 1,5 1,7 0,1 2,4 2,5 0,4 1,8 2,3 0.3 1.0 1.3 0.5 2.4 2.9 1.3 2.6 3.9 CEREALES REFINADOS Harina blanca de trigo Arroz blanco cocido 1,0 1,9 2,9 0,1 0,3 0,4 Espaguetis cocidos 0,4 1,1 1,5 CEREALES RICOS EN FIBRA Cereales Bran flakes 2,0 17,5 19,5 Cereales All Bran Cereales de salvado de avena crudo Germen de trigo 2,1 28,0 30,1 6,5 10,5 17,0 1,1 12,9 14,0 Pimiento verde crudo Nabo verde congelado Patatas fritas Patata hervida sin piel Calabaza enlatada Aguacate FRUTOS SECOS Almendras con piel Nueces 0,2 8,6 8,8 0,1 3,7 3,8 FUENTE: Marlet JA. 1992. Content and composition of dietary fiber in 117 frequently consumed foods. J Am Diet Assoc. Los carbohidratos en el organismo. Como ya se ha mencionado los carbohidratos básicamente cumplen una función energética. Un exceso en el consumo de alimentos ricos en polisacáridos producirá una hidrólisis en monosacáridos antes de ser absorbidos; si se obtienen más de los necesarios, el excedente se convierte en grasa y se almacena hasta que sea requerido para un suministro de energía; pero si por el contrario se presenta un déficit, los requerimientos de energía son suplidos por lípidos y/o por proteínas, es por esto que se podría vivir con una dieta baja en carbohidratos; sin embargo las recomendaciones son otras, ya que el organismo necesita las proteínas para otras actividades y unas ingestas demasiado bajas en glúcidos no permitirían el ahorro de dichas proteínas. UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 57 Por medio de la secreción enzimática generada en el proceso digestivo (Cap. 1) los carbohidratos presentes en los alimentos son hidrolizados en sus componentes monosacáridos, estos pasan del intestino delgado al torrente sanguíneo y son transportados hacia el hígado y músculos; estos dos tienen la capacidad de transformar la glucosa en glucógeno, que es el que cumple una función de almacenamiento de carbohidratos. Una vez cubiertos los requerimientos energéticos, una pequeña parte se almacena en el hígado y músculos como glucógeno (aproximadamente el 0,5% del peso de la persona), el resto es convertido en grasas que luego será acumulado en el organismo como tejido adiposo. Sería bueno que estuvieran presentes los carbohidratos en una persona entre 8.5 y 14.5 g/Kg de su peso corporal, de acuerdo a su actividad física, un consumo elevado de estos nutrientes conllevaría a un envejecimiento celular, debido a su alta actividad oxidante. Al ingerir un alimento con contenido en carbohidratos, el organismo manifiesta una respuesta a dicha ingesta, la cual consiste en un aumento y posterior disminución del nivel de glucosa presente en la sangre, fenómeno que es conocido como respuesta glicémica o glucémica. El índice glicémico o índice glucémico (IG) es un método para medir la respuesta glicémica de un alimento que contiene igual cantidad de carbohidrato que un alimento de referencia. Con este método se compara la calidad de los distintos carbohidratos contenidos en alimentos individuales, brindando un valor (índice numérico) basado en medidas de glicemia luego de su ingestión, este concepto fué creado por David J. Jenkins y su grupo de trabajo de la Universidad de Toronto en 1981. Cuanto más alto es el número, mayor es la respuesta del azúcar en la sangre, por lo tanto, un alimento de bajo índice glicémico ocasionará una pequeña subida, mientras que un alimento de alto índice glicémico dará una elevación bastante significativa. Según el criterio anterior se creó una clasificación de los alimentos que contienen carbohidratos, tomando como referencia la glucosa o el pan blanco, en seguida se muestran algunos alimentos según su índice glicémico: Tabla 8. Índice glicémico de algunos alimentos Índice glicémico de algunos alimentos (utilizando la glucosa como patrón estándar) Alimentos con I.G. bajo (I.G. < a 55) Fideos y pasta Lentejas Manzana/zumo de Alimentos con I.G. intermedio (I.G 55-70) Arroz basmati Plátano Copos de avena Alimentos con I.G. alto (I.G > 70) Pan (blanco o integral) Patata asada Copos de maíz UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Refrescos Maíz tierno Piña Azúcar blanco manzana Peras Naranjas/zumo de naranja Uvas Yogur bajo en grasa Pan de frutas Judías Chocolate 58 Patatas fritas Miel Puré de patatas Arroz blanco (bajo en amilosa o "arroz glutinoso") FUENTE. Foster-Powell, K., Holt, S.H.A., Brand-Miller, J.C. 2002. International tables of glycaemic index and glycemic load values. American Journal of Clinical Nutrition. Gráfica 1. Índice Glicémico Nivel De Glucosa En sangre Alimento Glucosa Tiempo (Hrs) El IG de un alimento es la relación entre el área de la curva de la absorción de la ingesta de 50g de glucosa pura en un tiempo conocido, con la resultante al ingerir la misma cantidad del alimento a analizar. El IG se realiza a nivel de laboratorio, su interpretación es simple: los índices mayores indican una rápida absorción, mientras que los índices menores denotan una absorción lenta. Aspectos importantes a cerca de los carbohidratos: Estos nutrientes están conformados por unidades estructurales de azúcar y se son clasificados según el número de dichas unidades que se combinan en una molécula. Los glúcidos realzan el sabor, la textura y la apariencia de los alimentos, haciendo que el régimen alimentario sea más variado y atractivo al paladar; además son la fuente más abundante y económica de energía alimentaria de la dieta de los seres humanos. En dado caso los carbohidratos no son esenciales, ya que el organismo puede obtener toda su energía a partir de las proteínas y grasas, no obstante estos dos nutrientes son componentes vitales para la construcción de tejido corporal y células, por lo tanto se recomienda no desaprovechar estos recursos empleándolos para la producción energética. La glucosa es de vital importancia para el buen funcionamiento del sistema nervioso central, diariamente, el cerebro consume aproximadamente 100 g. de este carbohidrato. Cuando se presenta un descenso en los niveles de glucosa, el sistema UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA nervioso central recurre a los cuerpos cetónicos que existen en bajas concentraciones, por tal razón en condiciones de hipoglucemia el organismo experimenta cansancio o en casos más extremos mareos y hasta desmayos. Con el consumo de monosacáridos se debe tener especial cuidado, debido a que estos son absorbidos rápidamente, induciendo al cuerpo a que se produzca insulina; hormona que estimula el apetito y favorece los depósitos de grasa. No se debe olvidar que todos aquellos productos procesados a base de azúcares refinados, representan un elevado valor calórico y un bajo aporte nutricional. Los carbohidratos en algunas reacciones orgánicas actúan como reactivos tal es el caso de: Acetilación, reacción con Cianohidrina, transformación de Lobry-de Bruynvan Ekenstein, rearreglo de Amadori, reacción de Nef, degradación de Wohl, reacción de Koenigs-Knorr, reacción de Maillard o pardeamiento no enzimático. Cuando se habla de los requerimientos diarios de la fibra vegetal, se aconseja que este sea aproximadamente 30 g/día, debido a que ingestas mayores, presenta desventajas afectando la absorción de calcio, zinc y hierro. CAPITULO TRES. NUTRIENTES PRESENTES EN LOS ALIMENTOS (Lípidos - Vitaminas y Minerales) INTRODUCCIÓN. Los alimentos se encuentran conformados por una mezcla de componentes químicos conocidos como nutrientes y sustancias antinutrionales. Cada grupo de alimentos contiene cantidades, propiedades y funciones diferentes de dichos componentes químicos. En este capítulo se busca brindar al estudiante elementos y conceptos básicos para el estudio de la composición de los alimentos. Aquí se desarrollaran temáticas como: Lípidos, vitaminas y minerales. LECCIÓN ONCE. Clasificación y características de los lípidos. 59 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 60 LÍPIDOS Lípido viene del griego lipos que significa grasa. Estos nutrientes son compuestos orgánicos insolubles en agua, pero solubles en disolventes orgánicos como el éter, el cloroformo y el benceno principalmente. Son biomoléculas orgánicas que se encuentran en todos los organismos vivos, conformadas por C e H y en cantidades menores por O, estos también pueden contener P, N y S. Cuando se habla de lípidos, se tienen que incluir los términos grasas y aceites. En el caso de las primeras se dice que están compuestas por triglicéridos de naturaleza animal formados por ácidos grasos saturados que presentan por lo general la característica de ser sólidos a temperatura ambiente, como sebo (grasa de carne de res), mantequilla, manteca (grasa de cerdo), piel de pollo y grasa de la leche; mientras que los segundos son triglicéridos de origen vegetal, constituidos por ácidos grasos insaturados que se caracterizan principalmente por ser líquidos a temperatura ambiente, como aceites de semillas oleaginosas, aceite de olivas, en general aceites vegetales (canola, soya, girasol, maíz). También se pueden presentar grasas vegetales saturadas como las venidas de aceites de Palma, coco o palmiste, que pueden ser perjudiciales para la salud tanto como las grasas animales. Clasificación de los lípidos Básicamente los lípidos se han agrupado en dos tipos con relación a su composición, es decir si dentro de esta contienen o no ácidos grasos: Tabla 9. Clasificación de los lípidos Grupos Lípido Acilgliceroles o glicéridos. Lípidos saponificables Tienen en su composición ácidos grasos Simples. Glicerol + Ácido graso Sólo contienen C, HyO Céridos Alcohol + Ácido graso Características Si son sólidos se les llama grasas y si son líquidos a T0 ambiente se llaman aceites. Forman principalmente los lípidos de reserva energética, son abundantes en el tejido adiposo animal, en las semillas y en frutos de las plantas oleaginosas. Triglicéridos, triacilglicéridos o triacilgliceroles pertenecen a este grupo. Son insolubles en medios acuosos y a T0 ambiente son sólidas. Se encuentran en los animales en la superficie del cuerpo (piel, plumas, cutícula, etc.) y en los vegetales, recubren la epidermis de frutos, tallos UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 61 y evitan la pérdida de agua por evaporación. Fosfolípidos Complejos o lípidos de membrana Además de C, H y O, también tienen N, P, S u otra molécula como un glúcido. Forman las membranas celulares, de ahí el nombre de lípidos de membrana. Lípidos Insaponificables Dentro su composición no contienen ácidos grasos Poseen un grupo fosfato, otorgándoles una marcada polaridad. Glucolípidos Formados por una ceramida unida a un glúcido, están en las bicapas lipídicas de las membranas celulares y son abundantes en el tejido nervioso. Fosfoacilgliceroles: Glicerol + ácido graso + HPO4 + Colina o Etanolamina Esfingomielinas: Esfingosina + ácido graso + HPO4 + Colina Cerebrósidos: Esfingosina + ácido graso + azúcar simple Gangliósidos: Esfingosina + ácido graso + 2 a 6 azúcares simples Terpenos Son lípidos derivados del hidrocarburo isopreno constan, como mínimo de dos moléculas de este. Esencias vegetales Mentol, geraniol, limoneno, alcanfor, geraniol, eucaliptol,vainillina. Vitaminas lipídicas Vitaminas: A, E y K Pigmentos vegetales Carotenos y xantofilas Esteroides Se derivan del núcleo del esterano. Esteroles Colesterol ( precursor de numerosos esteroides) y Vitamina D Protaglandinas PG Hormonas esteroideas Existen varias familias de estos, que se designan con una letra adicional: PGA, PGB, PGC …. Hormonas suprarrenales y hormonas sexuales. Su molécula básica está constituída por 20 átomos de C que forman un anillo ciclopentano y dos cadenas alifáticas. FUENTE. Recopilación de: CALVO Miguel. Bioquímica de los alimentos. Acribia, Zaragoza. BOHISKI Roberto. Bioquímica. Fondo educativo interamericano. México. HERNÄNDEZ A. Luz Helena 2009. Características de los Lípidos Nutricionalmente hablando los lípidos más relevantes son: ácidos grasos, los fosfoglicéridos, los triacilglicéridos o grasas y los esteroides. UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 62 Ácidos grasos. Son componentes importantes de la mayoría de lípidos, no obstante encontrarlos como ácidos grasos libres en alimentos no es muy habitual, además estos lípidos son resultados de alteraciones lipolíticas; pero tal es su importancia que su participación prácticamente define la clase de una sustancia de esta naturaleza. Los ácidos grasos se clasifican en dos tipos a saber: AG saturados, AG insaturados, estos últimos se subdividen en dos grupos; AG monoinsaturados y AG poliinsaturados. * AG Saturados. Cuentan únicamente con enlaces simples entre sus átomos de C, Por lo general son líquidos a T0 Ambiente, químicamente estos son muy estables debido a su estructura. Tabla 10. Ácidos graso saturados más comunes Nombre común Se encuentra en Nombre común Se encuentra en aceite de coco, aceite de nuez de palma coco, nuez de palma, otros aceites vegetales abundante en todas las grasas grasas animales, cacao Ácido butírico leche de rumiantes Ácido láurico Ácido caproico leche de rumiantes Ácido mirístico Ácido caprílico leche de rumiantes, aceite de coco leche de rumiantes, aceite de coco Ácido palmítico Ácido cáprico Ácido esteárico FUENTE: Adaptado de: CALVO Miguel. Bioquímica de los alimentos. Acribia, Zaragoza. * AG Insaturados. Estos presentan en las cadenas uno o más dobles enlaces, por lo general son líquidos a T0 ambiente. Dentro de estos ácidos grasos se encuentran los monoinsaturados y los poliinsaturados. AG Monoinsaturados: Son los que evidencian una sola insaturación. Es recomendable que el consumo de AG monoinsaturados este entre 13 – 23% de la ingesta de grasas, el ejemplo más representativo de este grupo es el ácido oleico que se encuentra en el aceite de oliva. AG Piliinsaturados: Cuentan con 2 o más pares de insaturaciones, tienen el poder de disminuir el colesterol total y los niveles de LDL (que es conocido como el colesterol malo). La desventaja que presentan estos AGs es su oxidación, la cual participa en la formación de radicales libres nocivos para el organismo, sin embargo por acción de antioxidantes, dichos procesos pueden ser inactivados. Se aconseja que la ingesta no sobrepase el 10% del total de la grasa. UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 63 Tabla 11. Ácidos graso insaturados más comunes ACIDOS GRASOS MONOINSATURADOS Nombre común Caproleico Se encuentra en leche de rumiantes ACIDOS GRASOS POLIINSATURADOS Nombre común Linoleico (Omega 6) Lauroleico Palmitoleico Oleico (Omega 9) leche de vaca nuez de macadamia, aceites de pescado aceites vegetales (muy extendido en la naturaleza) Vaccénico grasas de rumiantes Gadoleico Cetoleico aceites de pescado aceites de pescado Linolénico (Omega 3) gamma linolénico estearidónico Araquidónico (omega 6) clupanodónico docosahexaenoico Se encuentra en Aceites vegetales (girasol, maíz, soja, algodón, cacahuete.) Procedencia vegetal: soja, otros aceites vegetales. Procedencia animal: sardinas, atún, salmón aceite de onagra, borraja Aceites de pescado, semillas de borraja, onagra aceites de pescado aceites de pescado aceites de pescado FUENTE: Adaptado de: CALVO Miguel. Bioquímica de los alimentos. Acribia, Zaragoza. Otra forma de clasificar los ácidos grasos insaturados es de acuerdo a la estructura de su molécula: en cis o en trans. Los AG cis, son de forma curva o doblada, mientras que en los trans presentan forma en línea recta; por lo general los alimentos que se consumen en la dieta son cis, sin embargo productos como la leche, la carne y aquellos que contienen aceites solidificados por proceso de hidrogenación parcial a nivel industrial contienen AG insaturados trans. El gran consumo de los trans no es recomendado ya que incrementan el colesterol LDL y no solo eso sino que reduce también los niveles de HDL (llamado colesterol bueno), además las enzimas solo actúan sobre las formas cis. Estos AG insaturados se comportan como AG saturados y se encuentran en la mayoría de los productos industriales de repostería. Los Ácidos grasos esenciales (AGE), son aquellos que el organismo no puede elaborar, por lo tanto tiene que ser ingresados por consumo de alimentos que sean fuente, por lo tanto se diferencian de los no esenciales por que estos se pueden obtener en el organismo a partir de proteínas, carbohidratos y alcoholes. Los aminoácidos no esenciales son los saturados y los monoinsaturados, mientras que los AGE son: el ácido liolénico (omega 3 = presentan el 1er doble enlace en el tercer átomo de carbono) y el ácido linoleico (omega 6 = presentan el 1er doble enlace en el sexto átomo de carbono), otro AGE omega 6 es el araquidónico. UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 64 Entre las diferentes funciones de los AGE sobresalen: aporte energético, participación en la formación de hormonas y membranas celulares, interviene en el funcionamiento de las diversas transmisiones químicas, respuestas inmunológicas, transferencias de las neuronas y control de la temperatura corporal. Fosfoglicéridos. También llamados glicerofosfolípidos, pertenecen a los fosfolípidos. Estos restringen el paso a través de la membrana celular de sustancias hidrosolubles y de agua, constituyen el tejido del sistema nervioso, son componentes básicos de las bicapas pertenecientes a las membranas celulares, por hidrólisis producen alcohol, ácidos grasos, ácido fosfórico y una base nitrogenada. Entre este grupo se destacan la cefalina (fosfatidiletanolamina) y la lecitina (fosfatidilcolina). Triacilglicéridos. Forman la reserva energética más significativa; en los vegetales como aceites y en los animales como grasas. Cuando los niveles de lípidos están elevados, estos son almacenados en tejidos adiposos. Los triacilglicéridos son considerados aislantes térmicos, generan calor mientras se degradan, participan en la protección mecánica en los riñones rodeándolos, de la palma de la mano y la planta del pie. Un aumento representativo de estos lípidos en la sangre conllevará a problemas cardiovasculares. Esteroides. Estos se encuentran en todos los organismos; en el hombre funcionan como hormonas sexuales (masculinas = testosterona, femeninas = estradiol y progesterona), como agentes emulsivos en la digestión de los lípidos y en el transporte de los mismos a través de las membranas y los fluidos plasmáticos. A este grupo de lípidos pertenece el colesterol (ver tabla, componente estructural de las membranas celulares, precursor metabólico primario de otros esteroides como: ácidos biliares y hormonas sexuales3. Tabla 12. Contenido de colesterol en algunos alimentos Contenido expresado en mg / 100g de alimento Alimento Cantidad Yema de huevo Huevo entero Riñón de cerdo Hígado de cerdo Mantequilla 1260 450 410 260 230 Alimento Queso Cheddar Carne de pollo Carne de res Leche Aceite vegetal Cantidad 70 69 65 14 0 FUENTE. FOX Brian A. CAMERON Allan G. (1999.). Ciencia de los alimentos nutrición y salud. México. 3 BOHISKI Roberto. Bioquímica. Fondo educativo interamericano. México. UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA LECCIÓN DOCE. Clasificación y características de los lípidos. Función de los lípidos * La principal función de estos macronutrientes es la reserva energética, debido a que es la fuente dietaría más concentrada, por lo tanto aporta el mayor número de calorías. * Cumplen con una actividad estructural ya que forman parte de las membranas celulares, de las hormonas y del tejido adiposo. * Brindan protección mecánica, por el recubrimiento que le realizan a ciertos órganos. * Los lípidos que se encuentran en los alimentos son los encargados del transporte de las vitaminas liposolubles (A, D, E y K) y la absorción de las mismas. * Cumplen con actividades biocatalizadoras, ya que facilitan reacciones químicas. * Participan en la regulación de la concentración plasmática de lipoproteínas. * Imparten palatabilidad y textura a los alimentos. * Son aislantes térmicos. Los lípidos en el organismo. Se ha establecido que alrededor de 30 a 150g /día consume el hombre en lípidos, de los cuales los triglicéridos son los que sobresalen en dichas ingestas; también se encuentran en más bajas proporciones fosfolípidos, colesterol y vitaminas A, D, E y K. Los triglicéridos están en proceso constante de desdoblamiento y vuelta a formar dentro del tejido adiposo. Asimismo la glucosa derivada de los alimentos amiláceos se convierte en grasa en el tejido adiposo; este proceso es controlado por la hormona insulina. La constante descomposición y vuelta a formar de los triglicéridos implica el intercambio de ácidos grasos entre las moléculas de triglicéridos y la formación de muchos triglicéridos diferentes, sin embargo los ácidos grasos esenciales deben ser suministrados por la dieta ya que no pueden ser producidos por los procesos metabólicos del cuerpo, como ya se ha hecho mención. Cuando el cuerpo requiere energía procedente de sus reservas se utilizan los triglicéridos presentes en el tejido adiposo y se descomponen en ácidos grasos que son llevados por la sangre a los músculos y otros tejidos. Asimismo se produce glicerol que luego es descompuesto en 65 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA CO2, agua y energía mediante el proceso en el que participa el ATP y el ciclo de Krebs4. Debido a la polaridad que presentan los lípidos y por consiguiente su insolubilidad hecho que no es diferente ni en el intestino, ni en el sangre; el organismo mediante su proceso digestivo y por acción de las sales biliares realizan una transformación en donde se producen emulsiones y micelas* permitiendo la dispersión y solubilización en el contenido intestinal; luego los lípidos absorbidos se asocian en pequeñas porciones de proteínas constituyendo las lipoproteínas, que son las permiten la circulación de los lípidos por el torrente sanguíneo. Entonces se puede afirmar que las vitaminas liposolubles necesitan de los lípidos para ser digeridas, absorbidas y transportadas. Los lípidos son menos densos que las proteínas, por lo tanto entre mayor sea el contenido de lípidos en las lipoproteínas menor será la densidad. De acuerdo a su densidad relativa las lipoproteínas se clasifican en: * Quilomicrones (QM). Son los encargados de transportar del intestino delgado a los tejidos los triacilgliceroles y el colesterol. * Lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL, Very Low Density Lipropotein). Estas llevan del hígado a los tejidos los triacilgliceroles y el colesterol. * Lipoproteínas de baja densidad (LDL, Low Density Lipoproteins). Se forman durante la degradación de las de muy baja densidad y se enriquecen en colesterol, para ser captadas por el hígado y luego eliminadas de la circulación. Son las que mayor cantidad de colesterol tienen, por lo tanto son las que ocasionan daño al organismo. Son consideradas agresoras, por esto han sido conocidas como colesterol malo. * Lipoproteínas de alta densidad (HDL, High Density Lipoproteins). Transportan el colesterol endógeno* de regreso al hígado. Son consideradas como las protectoras, ya que impiden que las lipoproteínas agresoras se adhieran a las células con fines adversos, por eso ha sido llamadas colesterol bueno. Una gran población busca evitar el consumo de lípidos; pero no se debe desconocer que estos son fuente de los ácidos grasos esenciales, además intervienen en el mantenimiento de la piel, cabello y que cumplen todas aquellas funciones nombradas anteriormente, por esto no se deben retirar del todo de la dieta, para así asegurar una saludable función celular. Si se reduce la cantidad suministrada por la dieta, el cuerpo lo compensa sintetizando más; el organismo por lo general dispone de más colesterol del que necesita y parte de este exceso es convertido en sales biliares que ayudan a 4 Fox – Cameron. Ciencia de los alimentos nutrición y salud. México. (1999). Micela: Es un conglomerado moléculas, los cuales conforman una de las fases de los coloides. * Colesterol endógeno: Es el producido por el organismo, especialmente por el hígado. Colesterol exógeno: Es el aportado por la ingesta de alimentos. * 66 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA la digestión de las grasas. Es dicho exceso de colesterol en el cuerpo el que es considerado por algunos como nocivo en relación con la insuficiencia coronaria. Aspectos importantes a cerca de los lípidos: El grupo de ácidos grasos insaturados son importantes para el cuerpo humano ya que actúan como protección contra la ateroesclerosis (mal llamada arteriosclerosis) y también contra el envejecimiento de la piel. Estos están presentes en los aceites de soya, girasol, maíz, algodón y avena. No obstante si estos son sometidos al calor, ocurre una hidrogenación, proceso que cambia su configuración a aceite saturado, por lo que su exceso es nocivo para la salud, ya que genera ateromas, taponando la luz de las arterias. También son importantes dentro de los lípidos las ceras, ya que son la parte protectora tanto de animales como de vegetales. Estos lípidos conforman las cubiertas. Entre estos macronutrientes están las margarinas, que a pesar de ser de origen vegetal, su estructura es modificada mediante su proceso de elaboración ya que es una mezcla de un aceite con agua, en donde el producto final es de consistencia sólida, por lo tanto actúa como una grasa animal pese a ser de origen vegetal, debido a que incorporación de agua al proceso cambia la estructura química, incrementándose los niveles de colesterol. Entre los aceites existentes en la naturaleza, el de olivas sobresale por aspectos específicos para ser empleado en frituras; dichos aspectos son: es el más resistente a la descomposición química que generan las temperaturas altas y es el presenta menor grado de absorción por la parte superficial de los alimentos que se están friendo en él, haciendo que aumente la digestibilidad de éstos, disminuyendo su aporte calórico final. En los ácidos grasos procedentes del metabolismo eucariota que no han sufrido un procesamiento o cualquier alteración química, los enlaces dobles siempre se encontraran en configuración cis. Se oxidan fácilmente los ácidos grasos poliinsaturados y entre superior sea el número de enlaces dobles mayor será su oxidación, en cambio si se presentan tres insaturaciones serán inestables y los lípidos en los que estén solo se podrán emplear a nivel industrial mediante una hidrogenación. Con frecuencia se hace la afirmación que los lípidos venidos de parte animal son saturados, mientras que los de origen vegetal son insaturados, si bien es cierto que en gran medida esto tiene razón, no se debe tener como regla general, ya que en algunos casos no es del todo valido, en la tabla 13 se muestran algunos ejemplos: 67 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Tabla 13. Fuentes de grasas saturadas y poliinsaturadas Altas en grasas saturadas Productos lácteos Carnes Otros Aceites vegetales Altas en grasas poliinsaturadas Nueces Margarinas Mantequilla, crema, leche, queso Hígado, cordero, res, cerdo Aceite de coco, aceite de semilla de palmera, aceita de palma, margarina dura, manteca de cerdo Aceite de maíz, aceite de soya, aceite de cárcamo, aceite de girasol La mayoría, excepto el coco y el marañón Muchas variedades blandas en particular soya y girasol FUENTE. FOX Brian A. CAMERON Allan G. Ciencia de los alimentos nutrición y salud. Mexico.1999. También es importante aclarar que la mayoría de los aceites vegetales que se encuentran en el mercado han perdido casi por completo sus propiedades nutritivas durante el proceso de elaboración; si se tiene en cuenta la agresión química que sufren los granos oleaginosos; el aceite que resulta de este proceso no tiene ninguna semejanza con el aceite inicialmente extraído. Cuando un grano de girasol por ejemplo se le agrega un solvente para extraer el aceite, operación que se realiza a altas temperaturas, se eliminan las impurezas que deja la solución en presencia de ácido sulfúrico, se neutraliza con soda caustica, se decolora con bióxido de cloro, se desodoriza en presencia sulfuro de zinc y se agrega finalmente alguna sustancia colorante que le de algún aspecto atractivo, el resultado es un aceite que está muy lejos de proporcionarle al organismo los elementos nutritivos que éste requiere. Casi todos los aceites comerciales son sometidos a un proceso igual o similar al que se ha detallado, con la diferencia de que en algunos casos cambia el nombre del colorante o del desodorizantes; es posible que algunos no sean contaminados con todos estos químicos a la vez, pero lo cierto es que estos aceites en calor, como se les llama, no satisfacen las necesidades orgánicas de AGE. Los únicos aceites que guardan sus propiedades nutritivas son aquellos llamados vírgenes o crudos, extraídos por simple presión en frío. Esta expresión en frío quizás no este correctamente utilizada, ya que podría dar la impresión de que se trata de un proceso de simple presión mecánica sobre el grano; para extraer un aceite frío y de color oscuro ciertamente el solo acto de presión y fricción genera calor y algo de calor externo debe ser aplicado al grano para que el aceite pueda ser extraído de modo eficaz, sin embargo dicho calor no supera los 40 grados, lo cual permite preservar las propiedades del aceite, el cual una vez extraído se filtra para remover la mayor parte de la materia sólida que todavía contiene. A los aceites embotellados y vendidos en esta etapa del proceso se les conoce como vírgenes o extraídos por simple presión en 68 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA frío, se les llama aceites en calor a aquellos que han sido elevados a temperaturas que superan los 160 grados5. LECCIÓN TRECE. Clasificación y características de los lípidos. VITAMINAS Y MINERALES VITAMINAS La palabra vitaminas viene del latín vita que significa vida y amina que traduce necesario para la vida. Estos micronutrientes son compuestos orgánicos imprescindibles para el adecuado desarrollo de procesos metabólicos, que se encuentran en cantidades pequeñas en diferentes tipos de alimentos. No son fuente energética ya que no son empleadas por el organismo como combustible, pero si participan en la conversión de los alimentos en energía; son precursoras de coenzimas a nivel intracelular y la mayoría contiene en su estructura un grupo amino (NH2). Las vitaminas son sustancias lábiles, por lo tanto son susceptibles a cambios de pH, temperatura, oxígeno, luz y periodos largos de almacenamiento, estas deben ser ingeridas por medio de los alimentos, ya que el organismo es incapaz de sintetizar gran cantidad de ellas, a excepción de la Vitamina D y K, las cuales si se pueden producir, la primera se puede formar por acción del sol en la piel y la segunda se forma en la flora intestinal. Por ser micronutrientes las cantidades requeridas por el organismo no son grandes, con inclusión en la dieta de frutas y minerales será suficiente, salvo en condiciones especiales en que las necesidades se ven incrementadas como embarazo, lactancia y en adultos mayores. Existen también situaciones que hacen que el consumo de vitaminas deba ser incrementado, debido a que su gasto es mayor, como en aquellas personas que consumen alcohol, sustancias alucinógenas y tabaco. En torno a la cantidad consumida en la dieta, se manifiestan 3 momentos: * Avitaminosis. Es cuando se presenta carencia total de una o varias de las vitaminas en el organismo. * Hipovitaminosis. Es cuando se manifiesta una carencia parcial de una o varias vitaminas en el organismo 5 MORENO y LLANO. (1991). Alimentación natural. Comiendo y viviendo mejor. Colombia. 69 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 70 * Hipervitaminosis. Es cuando se encuentran en el organismo niveles elevados de una o varias de las vitaminas, principalmente las liposolubles. Clasificación de las vitaminas La clasificación de estos micronutrientes está dada básicamente por su solubilidad en el agua. Tabla 14. Clasificación de las vitaminas Según su solubilidad en agua Clase Vitaminas Vitamina C También Ácido ascórbico Antiescorbútica B1 Tiamina Antineurítica B2 Riboflavina Hidrosolubles Vitaminas del Complejo B Fuente Guayaba, fresa, naranja, limón, mandarina, tomate, kiwi, pimiento, melón, papa, perejil, nabo, espinaca, en general hortalizas verdes. Levadura de cerveza, carne de cerdo, vísceras (hígado, corazón y riñones), legumbres secas, pan integral, yema de huevo, vegetales de hoja verde, harina de maíz, calabaza, zanahoria, avena, nueces. Hígado de cerdo, de ternera, de res. Quesos, lentejas, coco, jamón crudo, setas frescas, carne, huevos, avena, pan, almendras, pescado, leche y legumbres. B3 Niacina Vitamina PP Hígado, carnes en general, pescado, arroz integral, pan integral, germen de trigo, setas frescas, levadura de cerveza, harina de trigo integral, dátiles, melocotones y almendras. B5 Ácido pantoténico Hígado y riñones de buey (especialmente crudos), cáscara de cereales, huevo crudo, coliflor, verduras verdes y leche. B6 Piridoxina Levadura, harina integral, huevos, hígado, sardinas, atún, salmón, bacalao, carne con nervio, garbanzos, aguacate, plátano, lentejas, nueces, papas, almendras, queso, semillas de cacahuete, de soja, espinacas y UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA legumbres. Vitamina A B8 Vitamina H Biotina Levadura de Cerveza, yema de huevo, leguminosas, riñones, coliflor, hígado, leche, frutas, nueces, mantequilla de cacahuate. B9 Vitamina M Ácido fólico Copos de maíz, espinacas, hígado, plátanos, almendras, cacahuetes naranjas, tomates, leche, huevos, patatas y albaricoques. B12 Cianocobalamina Retinol Antixeroftalmica Levadura, hígado, riñones, yema de huevo, leche. Hígado de pescado, de res, de ternera y de cerdo, espinacas, zanahorias, brócoli, achicoria, calabaza amarilla, maíz amarillo. yema de huevo, levaduras, mantequilla, quesos, aceite de soya, perejil, queso, tomate, lechuga, albaricoque, melocotón y melón. Colecalciferol Antirraquítica Aceite de hígado de pescado, pescado de mar, yema de huevo, leche y derivados, sardinas, atún, cereales. Vitamina E Tocoferol Antioxidante Aceite de semillas, de grano, de maíz, de girasol, hígado, germen de trigo, aguacate, ajonjolí, mantequilla, espinacas, lechuga, hojas verdes en general, ciruelas, zanahoria y yema de huevo. Vitamina K Naftoquinona Antihemorrágica Vitamina D Liposolubles Hojas verdes, espinacas, coles, tomates, guisantes, hígado de buey, huevos. FUENTE. HERNÁNDEZ A. Luz Helena. (2009). Nutrición y toxicología alimentaria. UNAD. LECCIÓN CATORCE. Funciones y características de las vitaminas. Funciones y características de las vitaminas 71 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA A continuación estudiaremos las características de cada vitamina junto con sus funciones: Vitaminas hidrosolubles: Son indispensables en diferentes reacciones químicas ya que son o coenzimas o precursoras de ellas, por ser solubles en agua el organismo no las almacena, lo que exige la inclusión en la dieta diaria; si se presentan incrementos en sus niveles, el cuerpo los elimina por la orina, por tal razón su excesivo consumo no genera efectos tóxicos en el cuerpo humano. A este grupo pertenecen la vitamina C y las del complejo B. * Vitamina C o ácido ascórbico. Es indispensable en la constitución del colágeno, tan importante es su papel que su deficiencia produce el escorbuto (caída de dientes, hemorragias y debilitamiento de huesos), debido precisamente a la carencia de colágeno, interviene en la absorción de hierro, ayuda a contrarrestar enfermedades infecciosas, es una aliada contra el cáncer, participa en la cicatrización de heridas, previene enfermedades respiratorias y resfriados, tienen el poder de una sustancia antioxidante, es empleada como aditivo en la industria de alimentos. Esta vitamina es fundamental para la adecuada formación de dientes, huesos y vasos sanguíneos, además su carencia puede ocasionar retraso en el crecimiento de los niños. Es bastante importante en la metabolización de las grasas, de allí la atribución que se le da de poder disminuir el colesterol. Se debe tener presente que esta vitamina pierde su actividad por efecto del calor, por contacto con el oxígeno (se oxida) o con el alcohol etílico. * Vitaminas del complejo B * Vitamina B1 o Tiamina. Participa en el proceso digestivo como coenzima en el metabolismo de carbohidratos y lípidos (en producción energética), interviene en la regulación de algunas funciones cardíacas y nerviosas (estado de ánimo, irritabilidad, memoria, concentración, entre otras). Su carencia puede producir debilidad muscular, calambres en las extremidades inferiores e inflamación del corazón, puede causar la muerte por ataque cardiaco. Estos síntomas, además de unos neurológicos son presentados por la enfermedad conocida como Beriberi. * Vitamina B2 o Riboflavina. Interviene en el metabolismo de las proteínas que transportan O2; al igual que la tiamina también participa como una coenzima en la digestión de carbohidratos y lípidos, contribuye en los procesos de crecimiento, juega un papel importante en el mantenimiento de las membranas mucosas, las uñas, el cabello y la piel. Cuando el organismo presenta una insuficiencia en esta vitamina, manifiesta lesiones en piel principalmente en las comisuras de los labios y nariz, inflamación en lengua, retraso del crecimiento y dolor de garganta. 72 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA * Vitamina B3 o Niacina. Es considerada como un vasodilatador, ya que mejora la circulación sanguínea, conserva las células, participa en la elaboración de diferentes sustancias que requiere el organismo, colabora en el proceso digestivo en el metabolismo de carbohidratos, lípidos y proteínas, interviene en la formación de los neurotransmisores, contribuye en el mantenimiento fisiológico de la piel y la lengua. El déficit de esta vitamina provoca pérdida de apetito, dolores estomacales, afecciones en la piel y fatiga. Sin embargo es raro encontrar insuficiencias en niacina, debido a que el cuerpo humano tiene la facultad de producir esta vitamina partiendo del aminoácido triptófano. Si en el organismo se encuentran buenos niveles de este micronutriente se puede reducir valores de colesterol. * Vitamina B5 o Ácido Pantoténico. Participa metabólicamente como coenzima en la obtención de energía a partir de carbohidratos, lípidos y proteínas, a nivel celular interviene en el crecimiento, ayuda a cicatrizar heridas, hace parte de la coenzima A, contribuye en la síntesis y degradación de ácidos grasos, es una aliada contra la fatiga y contra el estrés, es importante para la formación de anticuerpos, mejora la cicatrización con las sustancias tóxicas realiza biotransformación y detoxificación. Su carencia genera úlceras en el intestino y molestias intestinales en general, afecciones en la piel, problemas en la sangre, falta de atención, decaimiento. * Vitamina B6 o Piridoxina. Interviene en la producción de glóbulos rojos y anticuerpos, es un aliado contra enfermedades nerviosas y frente a las afecciones de la piel, refuerza la acción regeneradora del tejido nervioso, es buena para contrarrestar los efectos secundarios de la radioterapia, evita los mareos producidos en los viajes, apoya el empleo de los lípidos en el organismo, es indispensable para la formación (como es el caso de la niacina) y absorción de otras vitaminas (como Cianocobalamina), importante para la asimilación correcta de las proteínas, ayuda en la producción de ácido clorhídrico a nivel estomacal y participa en el metabolismo del Mg. La piridoxina está presente en gran cantidad de alimentos, por esto es que la insuficiencia de dicha vitamina no es común, sin embargo en casos extremos se puede producir debilidad, afecciones cutáneas, depresión, lengua depapilada, fatiga, grietas en los labios, náuseas y hasta convulsiones. * Vitamina B8 o Biotina. También recibe el nombre de vitamina H, interviene en la transformación de grasas y proteínas, participa en el metabolismo de los ácidos grasos, está involucrada en las reacciones de producción energética ya que interviene en la formación de la glucosa desde los lípidos y carbohidratos, contribuye con el funcionamientos de las glándulas sexuales y de la piel (glándulas sebáceas y sudoríparas). El déficit de biotina genera alteraciones en el crecimiento, dolores musculares, falta de sueño y apetito, nauseas, alopecia, fatiga, dermatitis seborreica, mal humor y depresiones. 73 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA * Vitamina B9 o Ácido fólico. Es importante durante la gestación, incrementa la producción de leche materna, es significativo para la formación del ADN y el crecimiento, es valiosa en los tratamientos contra intoxicaciones y parásitos intestinales. La insuficiencia de esta vitamina produce malformaciones de fetos en el periodo de gestación y anemia. * Vitamina B12 o Cobalamina. Es la única de las vitaminas que no está presente en los alimentos de origen vegetal. Es importante en la síntesis de ADN y ARN, regenera la médula ósea y los glóbulos rojos, participa en el funcionamiento del sistema nervioso, favorece la memoria, coopera en la oxidación de lípidos para el mantenimiento de la reserva energética a nivel muscular, ayuda al buen estado de ánimo. La falta de esta vitamina ocasiona afecciones cerebrales, pérdida de la memoria, anemia perniciosa y depresión. Los bajos niveles de la cobalamina en el organismo se debe por lo general a la incapacidad del estómago a absorberla, por la no producción de glicoproteína. Vitaminas liposolubles: Desde el punto de vista químico; estas vitaminas son consideradas lípidos insaponificables, que se disuelven en grasas y aceites, se almacenan en el hígado y en los tejidos grasos, debido a esto no es necesaria su ingesta diaria, por el contrario si se consumen en cantidades elevadas pueden ser tóxicas. A este grupo pertenecen las vitaminas A, D, E y K. * Vitamina A o Retinol. Es un alcohol liposoluble que como tal se consigue en alimentos de origen animal, mientras que en vegetales se encuentra como provitamina A, que se deriva del caroteno (el betacaroteno es su precursor); todos los carotenos sufren una transformación en el organismo a Vitamina A. Produce pigmentos que son indispensables para el funcionamiento de la retina, de ahí su nombre. El retinol es sensible a la luz UV, el O2 y los ácidos, interviene en el proceso de la visión (se encuentra en la retina del ojo), colabora en la formación y el mantenimiento de dientes, tejidos tanto blando, como óseos, piel y membranas mucosas, es significativa para la lactancia e importante para el cumplimiento de las funciones reproductivas, elimina radicales libres por ser una sustancia antioxidante, participa en la producción de hormonas sexuales, hormonas suprarenales y de enzimas en el hígado, detiene el envejecimiento celular. La carencia de esta vitamina genera xeroftalmia (resequedad en los ojos), ceguera nocturna, produce alteraciones de la mucosa respiratoria, de las glándulas sudoríparas y sebáceas, resequedad en la piel, en infantes la insuficiencia origina vómito, dolor de cabeza e irritabilidad. Los niveles elevados de retinol producen alteraciones óseas, interferencia en las funciones de los glóbulos rojos, obstrucción en el crecimiento y suspensión del período menstrual. * Vitamina D o Colecalciferol. Se le conoce como la vitamina antirraquítica, Su papel más importante es la formación y el mantenimiento de huesos y dientes, favorece la 74 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA absorción del calcio y fósforo a nivel intestinal y la regulación de estos en sangre. La vitamina D se obtiene a partir de alimentos ricos en esta y por los esteriodes que se desplazan hacia la piel y toman luz solar. El consumo excesivo de este micronutriente puede producir resorción ósea, vómito, daños al riñón y disminución de apetito, mientras que su deficiencia desencadena la osteoporosis, osteomalacia o reblandecimiento óseo, en los niños conlleva al raquitismo (huesos arqueados, debilidad muscular, dolor al caminar, etc.) y caries dental. * Vitamina E o Tocoferol. Esta vitamina por su carácter de liposoluble, necesita que se encuentren presentes los lípidos en el intestino para su absorción. Micronutriente que refuerza los procesos de formación de músculos y glóbulos rojos, gracias a sus propiedades antioxidantes, previene la oxidación de la vitamina A y de los ácidos grasos insaturados presentes en membranas celulares disminuyendo significativamente fenómenos de deterioro ocasionados por los radicales libres, beneficiosa para el sistema circulatorio ya que previene y disuelve los coágulos sanguíneos, es una aliada en la prevención de la enfermedad de Parkinson, alivia la fatiga, mejora heridas producidas por quemaduras, se le atribuyen acciones restauradoras de la fertilidad, es benéfica para la visión, está presente en la formación de células sexuales masculinas, ejerce acción protectora a nivel de pulmones contra posibles contaminaciones, retrasa el envejecimiento celular, previene abortos espontáneos, previene calambres. Cuando se presenta carencia de esta vitamina puede ser por dos motivos a saber: porque existe una mala absorción de lípidos o por que no se incluyen en la dieta alimentos ricos en tocoferol, si alguna de estas situaciones se presentan, se manifiesta distrofia muscular, anemia y posibles pérdidas de fertilidad. No se han reportado efectos tóxicos por el consumo en exceso de esta vitamina. * Vitamina K o Naftoquinona. Está comprometida en procesos de regeneración de glóbulos rojos y de coagulación de la sangre de ahí que es llamada antihemorrágica, sin esta vitamina el hígado es incapaz de sintetizar la protrombina, la cual es el precursor de la enzima trombina que coagula la sangre. La síntesis bacteriana a nivel intestinal proporciona al organismo la naftoquinona, además de la que se obtiene de los alimentos. No es muy común encontrar personas con déficit en este micronutriente, no obstante cuando se manifiesta una mala absorción de lípidos se puede presentar alguna carencia, ocasionando alteraciones en la coagulación, hemorragias difíciles, osteoporosis y fracturas. Cuando se consume en dosis elevadas esta vitamina y de forma sintética se produce anemia y en niños puede generar lesiones cerebrales. LECCIÓN QUINCE. Los Minerales. 75 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA MINERALES Estos micronutrientes se encuentran haciendo parte del organismo humano; en tejidos, especialmente en la estructura rígida (esqueleto) y en los fluidos celulares y corporales en general, están implicados básicamente en el mantenimiento de los equilibrios metabólicos, en la regeneración celular y en la transformación del flujo nervioso. Los minerales son indispensables para el mantenimiento de la salud y su insuficiencia es tan peligrosa como las carencias de otros nutrientes. Se cree que al menos 25 minerales, están presentes en los alimentos aunque en cantidades pequeñas, de los cuales 17 son considerados esenciales para el adecuado funcionamiento del organismo, por lo tanto deben estar presentes en la dieta. Clasificación de los minerales Para realizar la clasificación de los minerales se tienen en cuenta las cantidades requeridas por el organismo humano. Son elementos minerales que se necesitan en mayor cantidad aquellos que su requerimiento diario aproximado en adultos es superior a 0.3 g y oligoelementos (elementos minerales que se necesitan en menor cantidad) aquellos que su requerimiento diario aproximado en adultos es inferior a 0.3g. En la siguiente tabla se presenta la clasificación de los minerales: Tabla 15. Clasificación de los minerales SEGÚN LA CANTIDAD REQUERIDA Elementos minerales que el organismo requiere en mayor cantidad Mineral Aproximación del contenido corporal en adultos Hierro 40 g Zinc 3g Cloro 80 g Sodio 100 g Potasio 140 g Fósforo 750 g Fuentes principales Lenteja, yema de huevo, hígado, perejil, almendra, carne, pan, harina, papas y hortalizas Carne de res y sus derivados, ostras, lentejas, leche, queso, pan integral, productos derivados de los cereales, yema de huevo y avena. Sardinas en aceite, sal de cocina, productos derivados de los cereales, ostras, dátiles, pan integral, carne y sus derivados Sardinas en aceite, sal de cocina, productos derivados de los cereales, carne y sus derivados Banano, aguacate, carne, lenteja, almendras, remolacha, jugos de frutas Queso, yema de huevo, sardinas, atún, 76 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Oligoelementos Elementos minerales que el organismo requiere en menor cantidad Calcio 1000 g Azufre 250 g Magnesio 25 g Manganeso 15 mg Cobre 100 mg Cobalto 0.9 mg Selenio 25 mg Yodo 25 mg Flúor 2.6 g Níquel 0.10 g Arsénico Dosis demasiado pequeñas almendras, avena, cereales Quesos, almendras, vegetales verdes, yema de huevo, leche, sardinas Langostinos, todo tipo de carnes, lenteja, cacao, avena, pan Almendras, arroz integral, pan integral, papas, lentejas, dátiles Nueces, remolacha, legumbres, pan integral, legumbres verdes, banano Vegetales verdes, algas marinas, germen de trigo, pescado, hígado Carnes, hígado, huevo Cereales integrales, frutas y legumbres frescas, pescado Pescados y mariscos, habichuela, nabo, sal yodada Espinacas, cereales integrales, pescados y mariscos, repollo, azúcar morena Soya, lenteja, cereales integrales, espinacas, perejil Pescado, ostras, repollo, lechuga, nabo FUENTE. Recopilación de: FOX Brian A. CAMERON Allan G. Ciencia de los alimentos nutrición y salud. México. (1999) y MORENO y LLANO. Alimentación natural. Comiendo y viviendo mejor. Colombia (1991). Funciones y características de los minerales * Hierro. Es indispensable en numerosas funciones vitales, participa en la síntesis de la hemoglobina, interviene en acciones respiratorias y en el transporte del oxígeno de los pulmones hacia los órganos. “El hierro representa alrededor del 0.1% de los elementos minerales del cuerpo, la cantidad total de hierro en el cuerpo de un adulto es de sólo 4g, más la mitad de esta cantidad se halla en los glóbulos rojos del pigmento llamado hemoglobina, el cual transporta el oxígeno de los pulmones a los tejidos. Los glóbulos rojos tienen una vida aproximadamente de cuatro meses y se ha estimado que unos 10 millones de dichas células son retiradas de la circulación cada segundo, si el hierro contenido en estas células saliera del cuerpo sería difícil sustituirlas a partir de los alimentos. Afortunadamente, la mayor parte del hierro liberado se conserva y es utilizado para formar los nuevos glóbulos rojos que se producen en la médula de los huesos. De esta manera el hierro contenido en la hemoglobina se utiliza varias veces”6. 6 FOX Brian A. CAMERON Allan G. (1999). Ciencia de los alimentos nutrición y salud. México. 77 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA En su deficiencia se puede presentar hemorragias, dismenorreas y fatiga. La insuficiencia de este mineral tiene estrecha relación con la falta de la vitamina B6 su principal manifestación es la anemia, pero ella no necesariamente se genera por falta de hierro, ya que puede ser ocasionada por déficit de Piridoxina. Existen algunos complementos alimenticios que contienen este micronutriente, como algas marinas, levadura de cerveza y polen. * Zinc. Forma parte de la insulina pancreática, juega un papel importante en el proceso inmune ya que colabora en la creación de linfocitos, participa en la síntesis de ácidos nucleicos, forma parte de diferentes enzimas, interviene en el metabolismo de proteínas, carbohidratos y lípidos. El zinc presente en el organismo, esta localizado en el páncreas, la hipófisis y los órganos genitales. * Cloro. El contenido de este mineral que se encuentra en el organismo está dispuesto especialmente en huesos y plasma. Es indispensable en la formación de ácido clorhídrico estomacal, junto con el sodio (en NaCl) participa en el mantenimiento de la presión osmótica y el equilibrio ácido-base. La falta de cloro conlleva a la fatiga general. * Sodio. Este se encuentra en el organismo en todos los líquidos importantes a nivel celular. Controla la presión osmótica del líquido extra celular, mantienen el equilibrio ácido-base, interviene en las contracciones musculares, acompaña el funcionamiento de las glándulas encargadas de secretar el sudor y la saliva. Cuando los niveles de sodio en el organismo se incrementan se genera un aumento de peso, se presenta presión alta, se da retención de líquidos y se producen fuertes calores. También es importante tener en cuenta que el contenido elevado de este en el cuerpo humano conlleva a una disminución de potasio, siendo factible el favorecimiento de cáncer. En donde se encuentra más disponible en los alimentos es haciendo parte de la sal. * Potasio. Está presente en el cuerpo a nivel intracelular. Interviene en la regulación del contenido de agua en las células, junto con el calcio establece un equilibrio en la membrana celular (el calcio se encuentra en el exterior y el potasio permanece en el interior), también trabaja en conjunto con el sodio regulando la presión osmótica y permitiendo el equilibrio ácido-base, produce excitabilidad del sistema nervioso, del corazón y de los músculos, participa en el metabolismo de lípidos y proteínas. La carencia de este elemento mineral produce vómito, diarrea, fatiga muscular, alteraciones del ritmo cardiaco y calambres. La falta de potasio también se puede deber a la ingesta elevada de diuréticos, laxantes, alimentos cargados en grasa animal, en azúcar refinada y en sal. * Fósforo. Después del calcio es el mineral más abundante en el organismo. El fósforo que no está localizado a nivel de dientes y huesos, en encuentra distribuido en las células y en los fluidos corporales. Contribuye a la estructura de los huesos, debido a su acción metabólica celular promueve la producción energética, forman parte de los ácidos nucleicos, junto con los lípidos conforman los fosfolípidos, con frecuencia se 78 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA relaciona al fósforo con la transmisión de características hereditarias. Para que se de un aprovechamiento óptimo de este micronutriente es necesaria la presencia de la Vitamina D. El déficit de fósforo produce osteoporosis, desmineralización, raquitismo, ansiedad, insomnio y caries dental. Algunos complementos alimenticios en donde se encuentra este mineral son: el germen de trigo y el omega 3. * Calcio. Es el mineral que se encuentra en mayor cantidad en el cuerpo humano, se encuentra en los huesos y dientes, este permite la constitución del esqueleto, su crecimiento y solidez, favorece la permeabilidad de las membranas celulares, ayuda a la estabilidad neuromuscular, además participa en la coagulación de la sangre, la contracción muscular y la actividad enzimática de diferentes enzimas. Su carencia genera reumatismo, raquitismo, osteoporosis, caries dental y uñas quebradizas. Una parte del calcio obtenido de la alimentación se puede perder por medio de la orina o por el sudor, por este último en menor cantidad. * Azufre. Favorece la eliminación y neutralización de toxinas a nivel celular, es buen aliado en la regeneración celular, ayuda a la célula a realizar su proceso respiratorio adecuadamente. Este mineral está inmerso en las células, principalmente en aquellas en las que se encuentran los ácidos aminados azufrados como es el caso de las uñas, el cabello y la piel. * Magnesio. En el organismo se presenta en los músculos, los huesos, el hígado, los riñones y el corazón. Interviene en la regulación de las contracciones cardiacas, es un excelente activador de enzimas, participa en metabolismos celulares, ayuda a la fijación tanto del calcio, como del fósforo, transmite el flujo nervioso a los músculos, interviene en el equilibrio del sistema nervioso, participa en el fortalecimiento de anticuerpo de naturaleza proteica. La falta de Magnesio conlleva a trastornos nerviosos, facilita las enfermedades infecciosas ya que se disminuye la defensa inmunitaria; se cree que el desequilibrio hormonal que se manifiesta en el período premenstrual, se debe en algunos casos a la carencia de Vitamina B6 y de Magnesio. * Manganeso. Está en el organismo en riñones e hígado principalmente. Interviene en el metabolismo de lípidos y carbohidratos favoreciéndolo significativamente, su acción inmunológica es bastante importante junto con su acción anti infecciosa, forma parte de algunos sistemas enzimáticos. Su deficiencia favorece la migraña, produce episodios asmáticos, genera urticaria, de alguna forma conlleva a insuficiencia hepática, eczema y fatiga general. * Cobre. Presenta una acción tanto anti inflamatoria, como anti infecciosa, participa en la síntesis de la hemoglobina, forma parte de muchas enzimas, refuerza las defensas del cuerpo, participa en procesos de las corticosuprarrenales, está presente en el metabolismo del hígado. En el organismo está localizado básicamente en el sistema nervioso, la sangre y el hígado. 79 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA * Cobalto. Colabora en la producción de glóbulos rojos, forma parte de la cobalamina, por tal motivo la falta de una conduce a la carencia del otro. Cuando se presenta déficit de cobalto se producen calambres, dolores fuertes de cabeza, puede desencadenarse una anemia e hipertensión. * Selenio. Participa en la actividad de la Vitamina E, se le han atribuido propiedades anticancerígenas, tiene características antioxidantes, está presente en diferentes complejos enzimáticos, colabora a las células en su defensa cuando son atacadas por diferentes agresiones * Yodo. Básicamente se encuentra en la glándula tiroides, es componente de las enzimas presentes en la tiroides, las cuales dan velocidad a todas aquellas reacciones en donde participan. La insuficiencia de yodo genera problemas circulatorios y de crecimiento, obesidad e hipotiroidismo. * Flúor. Se localiza en el organismo en el esmalte de los dientes y en los huesos. Ayuda a prevenir la caries, es un buen aliado en los tratamientos contra el raquitismo y la escoliosis, indispensable en la recalcificación de hueso tras una fractura, es importante en los períodos de gestación y lactancia. La ingesta elevada de este mineral puede llegar a ser tóxica. * Níquel. Este elemento mineral juega un papel importante a nivel pancreático. Colabora en el metabolismo de los lípidos, ayuda en problemas de crecimiento, es un aliado en contra trastornos hepáticos y pancreáticos. * Arsénico. Se encuentra en el organismo en dosis demasiado bajas. Este micronutriente colabora en las defensas del organismo humano. Su deficiencia puede llevar a una depresión, ocasiona anemia y raquitismo. Aspectos importantes a cerca de las vitaminas y los minerales: Las vitaminas de orden sintético no pueden del todo reemplazar las naturales, aun cuando tienen los elementos estructurales iguales, en la mayoría de estos no cuentan con la misma configuración espacial, por lo tanto sus propiedades se ven modificadas. Los micronutrientes vitamínicos aunque tienen carácter de esenciales, pueden llegar a ser tóxicos (Vitamina B3 y B6) en cantidades elevadas, mientras que otras son inocuas inclusive en niveles elevados (Vitamina B12). Dentro del grupo de vitaminas son consideradas las más tóxicas de las liposolubles la A, la D y entre las hidrosolubles la B3. Debido a la importancia de las vitaminas en los diferentes procesos metabólicos, se recomienda para evitar la insuficiencia la ingesta de 5 raciones de hortalizas y/o frutas frescas de diferentes clases al día, ya que son los alimentos fuente. El consumo extra de estos micronutrientes, no necesariamente genera un aumento en la capacidad 80 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA física, a menos que sea un caso de insuficiencia. Se deben evitar ciertos factores que afectan la acción de las vitaminas como: las bebidas alcohólicas, sustancias alucinógenas, tabaco, tensión por stress, consumo de azúcares y de medicamentos. A los elementos minerales se les ha estudiado durante muchos años y se ha determinado que la mayoría de estos se pueden obtener en una dieta común y con las cantidades requeridas por el organismo, no obstante existen algunos minerales cuyo contenido en las diferentes ingestas resulta algo escaso, teniendo en cuenta la cantidad necesaria, como el calcio, el hierro y el yodo. AUTOEVALUACIÓN UNIDAD UNO 1. Que diferencia existe entre alimento y nutriente. 2. Nombre 5 ejemplos de micronutrientes y 5 de macronutrientes, con su respectiva función dentro del organismo. 3. Brevemente describa las partes que conforman el proceso digestivo y sus funciones. 4. Realice un mapa conceptual con lo concerniente a las enzimas que intervienen en el proceso digestivo. 5. En un cuadro sinóptico explique la clasificación de las vitaminas. 6. ¿Por qué los las proteínas son consideradas de carácter funcional? 7. Dé 3 ejemplos alimenticios de cada uno de los ítems dentro de la clasificación de los carbohidratos. 8. Nombre las principales características de las vitaminas y los minerales. 81 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Arencibia T. (2000). Recomendaciones actuales sobre la dieta a seguir por la población general. Manual de nutrición clínica. Olveira G. (Ed). Madrid. Bullock, J., Boyle, J. III, & Wang, M. B. (Eds.) (1984). 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Philadelphia: J.B. Lippincott Company. West, J. B. (1986). Best y Taylor Bases Fisiológicas de la Práctica Médica (11ma. ed. pp ). Buenos Aires: Editorial Médica Panamericana. Williams, S. R. (1985). Nutrition and Diet Therapy (pp. ). St Louis: Times Mirror/Mosby College Publishing Co. Departamento de ciencias. Universidad Iberoamericana. Laboratorio de Fisicoquímica. Práctica No.5. Olucha F. et al., Curso de Biología de COU, 1995. Mc Graw Hill Ed. Curtis. Biología. 2002. Vida. Purves et al. 2002. Ed. Panamericana 6ta edición 82 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Hoffman, J. R. & Falvo, M. J. (2004). Protein- Which is the best?. J. Sports Sci Med. Marlet JA. (1992). Content and composition of dietary fiber in 117 frequently consumed foods. J Am Diet Assoc. WHO/FAO (1998) Carbohydrates in human nutrition. FAO food and nutrition paper no. 66. FAO, Rome. US Department of Health and Human Services (1996). Physical activity and health: a report of the Surgeon General, Atlanta, Georgia, USA. 7. Fejershov O. Concepts of dental caries and their consequences for understanding the disease. Community Dent. Oral Epidemiol. 1997. BOHISKI Roberto. Bioquímica. Fondo educativo interamericano. México. CALVO Miguel. Bioquímica de los alimentos. Acribia, Zaragoza. FOX Brian A. CAMERON Allan G. (1999). Ciencia de los alimentos nutrición y salud. Mexico. Foster-Powell, K., Holt, S.H.A., Brand-Miller, J.C. (2002). International tables of glycaemic index and glycemic load values. American Journal of Clinical Nutrition. Bioquímica - Horton, H. Robert; Moran, Laurence A; Ochs Raymond S; Rawn, J. David; Scrimgeour K. Gray - México, D.F: Prentice-Hall Hispanoamericana, 1995 Química - Sienko, Michell J; Plane, (1967). Robert A - Madrid: Aguilar MORENO y LLANO. (1991). Alimentación natural. Comiendo y viviendo mejor. Colombia. FOOD AND NUTRITION BOARD. (2002). Institute Of Medicine Of The National Academies. Washington D.C. 83 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA UNIDAD 2. IMPORTANCIA DE LA NUTRICIÓN Nombre de la Unidad Importancia de la nutrición Introducción La alimentación ha sido una de las preocupaciones fundamentales del hombre y uno de los factores determinantes de la formación y el progreso de las sociedades. La importancia de la nutrición ha sido reconocida en diferentes campos debido a la estrecha relación entre la alimentación y la enfermedad. En la unidad dos se cuenta con tres capítulos aspectos generales, elementos necesarios en la nutrición y el ser humano y la nutrición cada uno de estos a su vez se encuentra conformado por 5 lecciones. En esta unidad el estudiante podrá: comprender la importancia de la nutrición, conocer y aprovechar los diferentes grupos alimenticios, además analizar y apropiar la importancia que tiene la nutrición en los seres humanos; extendiendo las posibilidades de acción como Tecnólogos de alimentos, abriendo las perspectivas en un campo investigativo e innovador, proporcionando además de alguna manera una contribución a la disminución de malos hábitos alimenticios y por lo tanto generando una reducción en las enfermedades relacionadas con la nutrición. Justificación El estudiante de Tecnología de Alimentos tiene la responsabilidad de conocer y comprender la importancia nutricional de los alimentos, sus requerimientos y recomendaciones según cada etapa del ser humanos para su manejo procesamiento y conservación, conociendo sus respectivas pérdidas según la operación empleada. Es entonces cuando el estudio de la nutrición, de algún modo se convierte en una alternativa de mejoramiento, en diferentes hámbitos tanto a nivel industrial (para la disminución de pérdidas nutricionales propias de ciertos procesos o para poder suplir dichas pérdidas), como a nivel de salud general del consumidor. 84 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Este curso, es de gran importancia por que se ocupa del estudio de la nutrición como un fenómeno universal de los seres vivos, además se han seleccionado una serie de temas para la comprensión de la ciencia de la nutrición, su relación con la salud, su dependencia de los alimentos y la capacidad del organismo para utilizarlos. El seguimiento evaluativo del curso se desarrollará mediante el esquema de: trabajo individual y labor en grupo colaborativo. Trabajo individual; en este se registra una activación cognitiva, una conceptualización y una autoevaluación. Actividades desarrolladas en grupo; en estas se presentan socializaciones, conversatorios virtuales y preguntas, además de la socialización de proyectos desarrollados. Si es llevado de esta manera el proceso evaluativo, se considera como una actividad en esencia estratégica y autorregulada. Intencionalidade PROPÓSITO s Formativas Que los estudiantes manejen y apliquen los conocimientos sobre nutrición, su relación con la salud, la influencia de los alimentos y la capacidad del cuerpo para utilizarlos, según el momento por el que esté pasando el ser humano. OBJETIVOS Objetivo general Conocer y comprender los diferentes grupos alimenticios, el equilibrio hídrico, la dietética y nutrigenómica de igual forma identificar los requerimientos y recomendaciones nutricionales de acuerdo a las diversas etapas de los seres humanos. Objetivos específicos Que el estudiante conceptualice los términos más utilizados en la nutrición humana. Que el estudiante conozca los requerimientos y las recomendaciones nutricionales en diferentes etapas del ser humano. Que el aprendiente, mediante el estudio aprenda a construir 85 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA una tabla nutricional por medio de las composiciones químicas de los alimentos y sus respectivas pérdidas en cada operación. COMPETENCIAS El estudiante evalúa las funciones de los diferentes tipos de alimentos en la salud de la población. El estudiante identifica y evalúa los factores que influyen en la calidad nutricional en los alimentos procesados y semiprocesados. METAS Al terminar el curso de Nutrición humana, el estudiante: Denominación de capítulos Asimilará los conceptos de nutrición, salud y alimentos. Diseñará una etiqueta nutricional acorde con la composición de los alimentos. Interpretará los cambios metabólicos que puede sufrir un alimento al ser consumido. Conocerá las necesidades y requerimientos según cada etapa del ser humano. CAPITULO CUATRO. Aspectos generales. CAPITULO CINCO. Elementos necesarios en la nutrición. CAPITULO SEIS. El ser humano y la nutrición. 86 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA CAPITULO CUATRO. ASPECTOS GENERALES INTRODUCCIÓN En el estudio de este capítulo se pretende identificar la importancia del agua y su equilibrio hídrico dentro del organismo humano y su metabolismo, los diversos grupos alimenticios, los componentes funcionales en los alimentos y su relevancia, los alimentos transgénicos con sus efectos y perspectivas hacia el futuro, además conceptos de elementos importantes dentro de la nutrición como la dietética y la Nutrigenómica. LECCIÓN DIECISÉIS. Agua – Equilibrio electrolítico. AGUA Si el agua dentro del ecosistema es uno de los principales componentes; para el hombre es de vital importancia; tanto es así que no podría sobrevivir a la privación de este preciado líquido por más de 6 días, debido a que dentro de su composición corporal esta sustancia ocupa un porcentaje bastante significativo, ya sea a nivel intracelular, como extracelular. Hablando de % de masa corporal, la cantidad de agua es superior en hombres que en mujeres. A medida que avanza la edad dicho contenido de agua va a descender en ambos sexos como resultado de las variaciones que se manifiestan en la composición corporal, es decir se evidencia una pérdida de masa magra dando paso a un incremento de grasa corporal. A continuación se presenta la cantidad de agua corporal total (ACT), expresada en porcentaje, presente en las diferentes etapas que atraviesan los seres humanos: Tabla 16. Agua corporal total, según el sexo y la edad POBLACIÓN Recién nacido hasta 6 meses 6 meses hasta 1 año 1 hasta 12 años ACT (% peso corporal) 74 (64 – 84) 60 (57 – 64) 60 (45 – 75) 87 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 12 hasta 18 años (Mujeres) 12 hasta 18 años (Hombres) 19 hasta 50 años (Mujeres) 19 hasta 50 años (Hombres) > 50 años (Mujeres) > 50 años (Varones) 56 (49 – 63) 59 (52 – 66) 50 (41 – 60) 58 (43 – 73) 48 (39 – 57) 57 (47 – 67) FUENTE. Adaptado (2011) de: Grandjean A.C y Cambell, S.M. (2006). Hidratación: Líquidos para la vida. México. El agua corporal contiene ciertos elementos químicos (Na, K, Cl, Ca, H), razón por la cual es considerada como líquido corporal. Dicho líquido corporal se distribuye en dos espacios, a saber: 1. Espacio Intracelular: Este compartimiento hace referencia al líquido contenido en la parte interna de las células, correspondiente a un 67%. 2. Espacio extracelular: Este se divide en dos; uno correspondiente al compartimiento intravascular (11%) y el otro al compartimiento intersticial (22%). El primero hace referencia al líquido ubicado entre los vasos sanguíneos, y el segundo al líquido localizado en los espacios formados entre célula y célula, conocido también como espacio tisular. En la siguiente figura se presenta lo nombrado anteriormente: Figura 4. Distribución de los líquidos corporales Diseñado por: Hernández Amaya Luz Helena. (2011). 88 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Las necesidades de consumo de agua básicamente están dadas de acuerdo a cada individuo, es decir dependen de su metabolismo, las condiciones ambientales y la actividad física. En general, se estima que es necesario tomar un mililitro (aproximadamente un gramo) de agua por cada caloría consumida7. Tabla 17. Ingestión diaria sugerida de líquidos para individuos sanos Etapa Ingestión de líquido total (L/día) 0 – 6 meses 7 – 12 meses 07 08 1 – 3 años 4 – 8 años ♂ 9 – 13 años ♀ 9 – 13 años ♂ 14 – 18 años ♀ 14 – 18 años ♂ 19 - >70 años ♀ 19 - >70 años Mujeres embarazadas Mujeres en periodo de lactancia 1.3 1.4 2.4 2.1 3.3 2.3 3.7 2.7 3.0 Leche materna Leche materna y alimentos y bebidas complementarios. Incluye unos 0.6 L (~3 tazas) como líquido total, incluyendo fórmula, Aproximadamente 0.9 L (~4 tazas) en bebida total, incluyendo agua Aproximadamente 1.2 L (~5 tazas) en bebida total, incluyendo agua Aproximadamente 1.8 L (~8 tazas) en bebida total, incluyendo agua Aproximadamente 1.6 L (~7 tazas) en bebida total, incluyendo agua Aproximadamente 2.6 L (~11 tazas) en bebida total, incluyendo agua Aproximadamente 1.8 L (~8 tazas) en bebida total, incluyendo agua Aproximadamente 3.0 L (~13 tazas) en bebida total, incluyendo agua Aproximadamente 2.2 L (~9 tazas) en bebida total, incluyendo agua Aproximadamente 2.3 L (~10 tazas) en bebida total, incluyendo agua 3.8 Aproximadamente 3.1 L (~13 tazas) en bebida total, incluyendo agua FUENTE. Grandjean A.C y Cambell, S.M. (2006). Hidratación: Líquidos para la vida. México. EQUILIBRIO ELECTROLÍTICO Para que el hombre no ponga su vida en peligro y su organismo funcione en condiciones normales, es importante el equilibrio entre la cantidad apropiada de agua y los componentes químicos del medio interno; estos dos tienen que encontrarse en zonas precisas y en proporciones adecuadas. Para ahondar en el estudio del equilibrio electrolítico es necesario precisar los siguientes términos: 7 Nieves Palacios Gil‐Antuñano. (2001). Actividad física, hidratación y sales minerales. España. 89 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Electrolitos Son aquellos elementos o sustancias que al ser inmersos en un ambiente acuoso se ionizan (disociación) en partículas, las cuales pueden ser cationes (carga +) o aniones (carga -), a manera de ejemplo se puede tomar: ClNa; la sal se disocia, en un ion negativo y uno positivo de la siguiente forma Cl- y Na+. Balance hídrico Es un equilibrio entre la cantidad de líquido que ingresa al organismo y la cantidad que se elimina del mismo, en un tiempo determinado. Entonces se podría decir que: Balance hídrico = Ingresos – Egresos. Cuando la ingesta de líquido es mayor que las pérdidas o egresos se considera un BH (+), mientras que si la ingesta es menor a las salidas se indica un BH (-). Los responsables de mantener el balance hídrico en el organismo son los Riñones. Homeostasis Deshidratación Es una serie de mecanismos de autorregulación, que permite el equilibrio metabólico. Tomada también como la capacidad con la cuenta el organismo de balancear el contenido hídrico e iónico del medio interno. Algunos ejemplos son la termorregulación (conservación de la temperatura corporal interna de forma constante) y el mantenimiento del pH interno estable. Si por algún motivo no se lograra sostener estables los parámetros biológicos, se entraría en complicación clínica e incluso se podría llegar a la muerte. Es el fenómeno presentado cuando un individuo elimina más líquido del consumido por medio del sudor, lágrimas, vómito, orina y/o heces. Es considerado un estado patológico. Ganancias y pérdidas de agua. Como componente significativo del organismo humano, el agua debe estar entre una proporción que transite los límites normales, mediante mecanismos que mantengan un equilibrio permanente entre las Ganancias (Ingresos) y las pérdidas (Egresos) hídricas. * Ganancias de agua: Los ingresos hídricos al organismo provienen de dos fuentes principales: 1. Fuente Exógena: es aquella que se toma como la sumatoria entre el contenido de agua presente en los alimentos sólidos - semisólidos y el agua en ingesta propiamente líquida. Esta fuente está ampliamente ligada con el contexto ambiental, la actividad física y por supuesto los hábitos alimenticios. 2. Fuente Endógena: es aquella producida por reacción bioquímica de los alimentos, es decir el agua generada mediante procesos de oxidación propios de los alimentos, a saber: 90 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 1 g de proteína = 0.41 ml de agua 1 g de carbohidratos = 0.55 ml de agua 1 g de lípidos = 1.07 ml de agua * Perdidas de agua: Los egresos hídricos del organismo se efectúan por cuatro vías principales: 1. Piel: Los egresos presentados por la piel pueden ser de forma pasiva (desplazamiento de las membranas profundas y por lo tanto más húmedas a las membranas superficiales y más secas) y de forma activa (sudoración influenciada por la temperatura tanto ambiental, como corporal y obviamente por la actividad física). 2. Pulmones: Aquí las pérdidas de agua se realizan mediante el aire que se marcha de los pulmones, llevando consigo una cantidad de agua que atrapó en forma de vapor durante proceso respiratorio. 3. Proceso digestivo: En este los egresos de agua son pequeños y se manifiestan en la materia fecal 4. Riñones: La pérdida de agua en los riñones está dada por la liberación de orina. Para determinar tanto los ingresos, como los egresos hídricos totales de un individuo se realiza la sumatoria de ganancias y de pérdidas presentadas en cada una de sus fuentes y vías. A continuación se presenta una tabla con el balance de agua en un adulto normal: Tabla 18. Balance de agua en un adulto normal Ganancias (Ingresos) Agua y bebidas Agua en alimentos Agua de oxidación Total Mililitros / Día 500 – 2000 800 – 1100 200 – 400 1500 - 3500 Total Mililitros / Día 100 - 300 400 – 600 400 – 600 600 - 2000 1500 - 3500 Pérdidas (Egresos) Sistema digestivo (heces) Pulmones Piel Riñones FUENTE. Adaptado (2011) de: Elsi Olaya Estefan, M.D Balance hídrico y manejo de agua. (2009). 91 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA LECCIÓN DIECISÉITE. Grupos alimenticios. GRUPOS ALIMENTICIOS Para mantener de forma adecuada el funcionamiento del organismo es necesario el consumo variado de alimentos, mediante una dieta balanceada; por esto es importante conocer los grupos alimenticios y sus bondades. A continuación se estudiara la clasificación dada por el modelo español EDELNAU (Educación en la alimentación y nutrición), categorización dada desde los años 70, pero que engloba tanto la parte de macro, como micronutrientes, además es la más usada a nivel general, aún en la actualidad: Grupo 1: Leche y derivados lácteos. Este grupo se caracteriza por su aporte proteico de alto valor biológico, igualmente es significativo por su contribución en calcio. No se debe desconocer la aportación de lípidos, por esto es recomendable su consumo de forma descremada sobre todo en la edad adulta. Aquí también es importante la presencia de microorganismos reguladores de la flora intestinal, en productos fermentados. Grupo 2: Carnes, pescados y huevos. Este grupo sobresale no solamente por la calidad de proteínas (alto valor biológico), sino también por la cantidad (gran número aminoácidos esenciales aportados). * Carne: (Tomada como res, cerdo, pollo, conejo, etc.). Rica en aminoácidos esenciales, vitaminas del complejo B, además en carnes grasas la A y D, minerales como zinc, yodo, magnesio, selenio y obviamente grasa (a nivel subcutáneo, intramuscular e intermuscular). * Pescado: Su aporte nutricional es similar al de las carnes, salvo algunas diferencias, como el contenido de grasas; las cuales aportan ácidos grasos poliinsaturados, en cuanto a minerales se tienen: fósforo, potasio, sodio, calcio, hierro , yodo y magnesio. Además estos son fácilmente digeribles. Los pescados se clasifican según su aporte graso en: 1. Pescados azules o grasos: Son aquellos que pueden alcanzar hasta un 10% de contenido graso, entre estos se encuentran; salmón, atún, caballa, sardinas, bonito y anguila, entre otros. 2. Pescados semigrasos: Son los que tienen un contenido graso entre 2.5 y 5.5 %, algunos ejemplos son; lubina, dorada, salmonete, etc. 3. Pescados blanco o magros: Estos no sobrepasan el 2.5% en contenido graso, aquí se encuentran el bacalao, merluza, lenguado y gallo, entre otros. 92 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Teniendo en cuenta la clasificación anterior se puede decir que la ingesta frecuente de pescados azules actúa contra problemas cardiovasculares o trombosis, por su contenido de ácidos grasos: oleico, linoleico y omega 3 reduciendo los niveles de colesterol en la sangre. Los mariscos (moluscos y crustáceos) aportan proteínas de menor valor biológico que las del pescado y son más ricos en colesterol y purinas8. * Huevos: Estos alimentos son los que contienen proteínas de más alto valor biológico en la naturaleza, cuentan con vitaminas del complejo B, A, D y E, minerales como Fe, P, Zn y Se, además tienen lípidos. Nutricionalmente hablando sus tres componentes dan un aporte significativo, representado de la siguiente manera: 1. Albúmina: La clara está compuesta de proteína (completamente equilibrada en aminoácidos esenciales) y vitaminas. Es tal vez la única sustancia alimenticia de orden natural y de origen animal que aporta proteína, sin involucrar algún contenido graso. 2. Yema: Aquí se encuentran básicamente grasas, proteínas, vitaminas y minerales. La mala fama del huevo se debe a la presencia de colesterol. La yema presenta un alto contenido en colesterol aproximadamente 1200mg/100g o 250 – 300 mg/huevo, por esto se recomienda el consumo de 3 huevos/semana9. 3. Cáscara: Esta cuenta con un contenido importante de carbonato de calcio. Para obtener mayor beneficio nutricional el huevo debe ser consumido con la albumina cocida y la yema en un término medio de cocción. No es aconsejable la ingesta de huevo crudo ya que este contiene avidina que es una proteína que se pierde con la cocción, debido a su sensibilidad al calor que es lo que se quiere ya que, si el huevo esta crudo, dicha proteína se mezclará con la biotina (vitamina B8) bloqueando su disponibilidad, así mismo esta proteína inhibe la tripsina del jugo pancreático, limitando la absorción de aminoácidos. Grupo 3: Verduras y hortalizas. Son alimentos de baja densidad calórica, ricos en antioxidantes, con gran aporte de vitaminas, minerales y fibra, siendo más representativa la presencia de vitamina A, E, C y las del complejo B, mientras que en minerales sobresalen Fe, Zn, P, K, Ca y Mg. De este grupo se obtienen los nutrientes de mejor forma, si son consumidos crudos en la mayoría de casos, ya que en otros es indispensable la cocción para darles mayor digestibilidad y obviamente palatabilidad; no obstante no debe ser prolongada ni a 8 Marzo F. Ibáñez F y otros. (2001). Guías alimentarias para la población española. Madrid. Arencibia T. (2000). Recomendaciones actuales sobre la dieta a seguir por la población general. Manual de nutrición clínica. Madrid. 9 93 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA altas temperaturas debido a la sensibilidad que presentan algunas vitaminas y minerales. Grupo 4: Frutas. Al igual que el anterior grupo son ricas en fibra, vitaminas y minerales, sobresaliendo la vitamina C, A y con menos proporción el complejo B y en la parte mineral el K, Mg y en algunos casos Ca; de igual forma, contienen fructosa (azúcar de las frutas) e infinidad de aromas. Son bastantes refrescantes debido a su alto contenido de agua. Grupo 5: Papas, legumbres y frutos secos. Este grupo se caracteriza por su contenido en polisacáridos, sin dejar de lado su contribución en fibra, proteína, vitaminas y minerales. * Papas: Básicamente su función es energética dado su contenido en carbohidratos (almidón), sin embargo también cumple algunas funciones reguladoras por su aporte en fibra, vitaminas del complejo B, C y minerales como el K en mayor proporción, P, Cl, Mg, Fe y S en cantidades moderadas. Pese a la ausencia de metionina, puede llegar a ser fuente proteica. * Legumbres: Conocidas por su valor nutritivo; en comparación con los cereales, poseen mayor cantidad de proteínas, aunque contienen menos carbohidratos y carecen de gluten. Aun cuando son alimentos vegetales, se parecen al grupo 2 (carnes, pescados y huevos) en cuanto al contenido proteico. También aportan fibra, minerales y vitaminas. * Frutos secos: Se caracterizan por incluir en su composición pocos carbohidratos, muchas grasas y cuya parte comestible posee menos del 50 por ciento de agua, además son una excelente fuente dietética de fibra, elementos como, el fósforo, hierro, azufre, vitaminas del complejo B, de igual forma contiene proteínas de gran calidad. Grupo 6: Pan, pasta, cereales y azúcar. Conocidos como alimentos de gran aportación calórica, por ser ricos en almidones. Su contribución tanto en proteínas, como en grasa es relativamente pequeña. * Pan: Se identifica como un alimento de aporte significativo en carbohidratos, también registra contenido de vitaminas del complejo B, minerales como el Fe, Zn, Mg y K. Se encuentra fibra en panes integrales y aporta proteínas de bajo valor biológico, dada la deficiencia en Lisina. * Pasta: Rica en almidón, con alto contenido de gluten, además presenta P y vitaminas del complejo B (B1 y B2). * Cereales: Sobresale la presencia de fibra en los cereales integrales y enteros, su alto contenido de carbohidratos se distribuye en almidón, celulosa, hemicelulosa, dextrinas y azúcares simples, siendo estos 3 últimos los de menor proporción. En su cáscara se 94 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 95 encuentra un contenido significativo de la vitamina B1, el cual es perdido en el proceso de la molienda, generando el salvado. * Azúcar: La única aportación nutricional es la sacarosa. Grupo 7: Aceites y grasas. Ricos en lípidos, dependiendo su procedencia tendrán mayor o menor cantidad de vitaminas liposolubles, Ca y Fe. Aquellos de origen vegetal presentaran una cantidad significativa de ácidos grasos poliinsaturados, mientras que los de origen animal serán de carácter saturado. A continuación a manera de resumen se presenta una figura con el modelo EDELNAU: Diagrama 5. Modelo EDELNAU Sobresale el aporte de nutrientes con funciones plásticas Grupos 1 ‐ 2 Grupos 3 ‐ 4 Proteínas y minerales Sobresale el aporte de carbohidratos, aunque también alimentos plásticos y protectores MODELO EDELNAU Sobresale el aporte de nutrientes con funciones protectoras o reguladoras Grupo 5 Fibra, vitaminas y minerales Sobresale el aporte de nutrientes energéticos Grupos 6 ‐ 7 Proteínas, vitaminas y minerales Lípidos y carbohidratos Diseñado. Luz Helena Hernández Amaya (2011) Recomendaciones de consumo según los grupos alimenticios Grupo 1. De 2 – 3 raciones/día. En ciertas etapas es necesario incrementar 1 porción más, como en niños, madres gestantes – lactantes Grupo 2. De 2 – 3 raciones/día. Teniendo en cuenta una porción de 100g (res, pollo, pescado, etc.) o huevo una unidad. Grupo 3. Según la FAO/OMS, se debe consumir mínimo 400g/día. UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 96 Grupo 4. De 3 – 5 raciones/día Grupo 5. De 2 – 3 raciones/día Grupo 6. De 4 – 6 raciones/día Grupo 7. De 40 – 60g/día. La variedad en la ingesta de alimentos de los diferentes grupos es necesario para obtener una alimentación balanceada Disminuir los tiempos y temperaturas de los diferentes tratamientos térmicos, para evitar pérdida nutricional LECCIÓN DIECIOCHO. Alimentos funcionales y transgénicos. ALIMENTOS FUNCIONALES El primer país en donde estos alimentos dan su inicio es Japón y muy rápidamente se fue expandiendo su buena reputación a nivel mundial; sin embargo no se cuenta con una definición que sea reconocida internacionalmente; a nivel de la comunidad científica Europea fue emitido un concepto con respecto a este tema dado por el International Life Sciences Institute: "un alimento funcional es aquel que contiene un componente, nutriente o no nutriente, con efecto selectivo sobre una o varias funciones del organismo, con un efecto añadido por encima de su valor nutricional y cuyos efectos positivos justifican que pueda reivindicarse su carácter funcional o incluso saludable". Entonces aquí se podría afirmar que estos alimentos son reconocidos como funcionales porque aparte de brindar contribución nutricional, benefician el mantenimiento y/o mejoramiento de nuestra salud por su contenido de sustancias biológicamente activas, que actúan a nivel preventivo disminuyendo el riesgo de episodios patológicos y en tratamientos contra diversas enfermedades. Clasificación de los alimentos funcionales 1. A.F. Naturales: sus componentes funcionales y sus potenciales beneficios son venidos directamente de su fuente natural. Pertenecen a este grupo por ejemplo: * Fibra dietética: se consigue en las paredes celulares de los vegetales y participa en el proceso digestivo. * Ácidos grasos esenciales. Grupo Omega: Omega 3 = salmón, atún, aceite de pescado, canola y soya. Omega 6 = germen de trigo, frutas secas y aceites de origen vegetal. Omega 9 = maní, aceite de olivas y aceitunas * Fitoquímicos: son compuestos vegetales encargados de dar sabor y color, son metabolitos de orden secundario por no realizar una función directamente nutricional, pero si son benéficos para la salud, existen muchos en la naturaleza por citar algunos: UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Terpenos = Carotenos (alimentos vegetales con pigmentaciones amarillas, naranja y rojas), clorofilas (alimentos vegetales con pigmentaciones verdes), limonoides (se encuentra en frutos cítricos, especialmente en la cáscara). Fenoles = Flavonoides (alimentos vegetales con pigmentaciones moradas – azules), Taninos (semillas de uva, corteza de pino), ácidos fenólicos (alcachofa, té verde, vino tinto, romero). Tioles = compuestos sulfurados como los tiosulfanatos (ajo, cebolla), Heterósidos sulfocianogenéticos o glucosinolatos o heterósidos azufrados (coliflor, brócoli, repollo) Lignanos = presentes en salvado de trigo, cebada y avena. * Vitaminas y minerales: presentes principalmente en frutas y hortalizas, aunque también se encuentran en carnes, leche y huevos, ayudan al buen funcionamiento y mantenimiento del organismo, en diferentes procesos. * Prebióticos: compuestos de origen vegetal no digeribles, que contribuyen al desarrollo de cepas bacterianas de forma selectiva, por su condición fermentable, entre estos están; espárragos, almidón, fibras dietarías, ajo, cebolla, plátano y tomates, entre otros. * Probióticos: son microorganismos vivos de tipo bacteriano en los que se encuentran; Bífido-bacterias, Lactobacillos acidófilos y bulgaricus, y Estreptococcus lactis y cremoris, que ayudan a la flora microbiana intestinal. * Fitoesteroles: sustancias presentes en los vegetales, las cuales inhiben la absorción a nivel intestinal del colesterol, si son consumidas periódicamente en la dieta. Se encuentran en; almendras, cereales de grano entero, nueces, semillas de girasol, etc. * Antioxidantes: Se encuentran en los alimentos de origen vegetal, que al ser consumirlos evitan el efecto nocivo de los radicales libres. Están en cereales de grano entero, tomate, zanahoria, carnes, frutos secos, vegetales verdes, entre otros. 2. A.F. Modificados: Son aquellos a los que se les transformo de alguna forma, mediante un proceso específico, generalmente industrial, con el único propósito de potencializar su funcionalidad. * Adición: también conocida como suplementación, es cuando le añade una sustancia o compuesto que da acción benéfica al producto, por ej. Prebióticos, omega 3,6 o 9, antioxidantes (no vitamínicos), jalea real, etc. * Intensificación de la concentración de un componente: Aquí se trabaja sobre un elemento que ya contiene el alimento naturalmente y que manifiesta beneficios para la salud, como fortificar con un mineral (leche con calcio) y enriquecer con una vitamina (jugo de guayaba con vitamina C). 97 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA * Eliminación de un componente: Cuando algún compuesto de un alimento tiene efectos adversos al organismo humano, como en el caso de la intolerancia a la lactosa (leche deslactosada), u obesidad, colesterol y triglicéridos altos, etc. (leche descremada), celíaca (productos sin gluten). * Transformación de la disponibilidad metabólica: se aumenta la estabilidad de un elemento, generando resultados funcionales favorables. Como en el caso de los alimentos fuente de fitoesteroles usados para contrarrestar la acción del colesterol. * Sustitución de un componente: Aquí se reemplaza un componente nocivo para la salud, por otro que no lo sea, por ej. Un azúcar por un edulcorante no calórico en un producto azucarado, una grasa animal por una vegetal en un producto de panificación, etc. A continuación se presenta una tabla con algunos alimentos funcionales y sus efectos en la salud: Tabla 19. Tipos de alimentos funcionales en España y posibles efectos beneficiosos en la salud. Alimento Funcional Componente Funcional Posibles Efectos En La Salud Leches enriquecidas Con ácidos grasos omega-3 (EPA y DHA)* Contribuye a reducir el riesgo de enfermedad cardiovascular, ciertos tipos de cáncer y mejora el desarrollo del tejido nervioso y las funciones visuales, pueden reducir procesos inflamatorios. Con ácido oleico Ayuda a reducir la concentración de colesterol en sangre y el riesgo de enfermedad cardiovascular. Con ácido fólico Pueden disminuir malformaciones en el tubo neural y ayudan a reducir el riesgo de enfermedad cardiovascular. Con calcio Ayudan al desarrollo de huesos y dientes. Intervienen en la transmisión nerviosa y los movimientos musculares. Pueden prevenir la osteoporosis. Con ácidos grasos Con vitaminas y minerales Con calcio Ayudan a mejorar el desarrollo de los niños de 0 a 3 años. Leches infantiles de iniciación y de continuación Yogures enriquecidos Leches fermentadas Con vitaminas A yD Con ácidos grasos omega-3 Estos alimentos pueden tomarse cuando la lactancia materna no es posible. Ayudan al desarrollo de huesos y dientes. Intervienen en la transmisión nerviosa y los movimientos musculares. Pueden prevenir la osteoporosis Favorecen la función visual y la absorción del calcio, respectivamente. Contribuyen a reducir el riesgo de enfermedad cardiovascular, el riesgo de ciertos tipos de cáncer y mejoran el desarrollo del tejido 98 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Zumos enriquecidos (EPA y DHA)* y ácido oleico Con bacterias probióticas específicas Con vitaminas y minerales Cereales fortificados Con fibra y minerales Pan enriquecido Con ácido fólico Huevos enriquecidos Margarinas enriquecidas Sal yodada Con ácidos omega-3 Con fitosteroles Con yodo nervioso y las funciones visuales. Pueden reducir los procesos inflamatorios. Favorecen el funcionamiento del sistema gastrointestinal y reducen la incidencia y la duración de las diarreas. Mejoran la calidad de la microflora intestinal. Vitaminas A y D: Favorecen la función visual y la absorción del calcio, respectivamente. Calcio: Ayudan al desarrollo de huesos y dientes. Intervienen en la transmisión nerviosa y los movimientos musculares Pueden prevenir la osteoporosis Hierro: Facilitan el transporte de oxígeno en la sangre. Pueden prevenir la aparición de anemias Fibra: Ayudan a reducir el riesgo de cáncer de colon. Mejoran la calidad de la microflora intestinal. Hierro: Facilitan el transporte de oxígeno en la sangre. Pueden prevenir la aparición de anemias. Pueden disminuir malformaciones en el tubo neural y ayudan a reducir el riesgo de enfermedad cardiovascular. Pueden reducir el riesgo de enfermedad cardiovascular. Ayudan a disminuir la concentración de colesterol en sangre y el riesgo de enfermedad cardiovascular. El yodo facilita la fabricación de hormonas tiroideas, imprescindibles para un desarrollo físico y psíquico normal y evitar disfunciones tiroideas FUENTE. Aranceta Javier y Serra Lluis. (2009). Guía de los alimentos funcionales. Sociedad Española de Nutrición Comunitaria (SENC). *EPA: ácido eicosapentaenoico. *DHA: ácido docosahexaenoico ALIMENTOS TRANSGÉNICOS Este tipo de alimentos son los que mediante algún procedimiento biotecnológico, fueron transformados en su estructura genética, para obtener ciertas características. Aquí se hace uso de la Ingeniería genética para mejorar plantas, animales e inclusive microorganismos. Estos alimentos podrían estar dentro de los modernos, sin embargo el hombre ya hace varios años ha estado trabajando en ellos, mediante la combinación de diferentes plantas, no obstante con el nacimiento de la Ingeniería genética se ha logrado hacer dichos procedimientos de forma más avanzada, veloz y sobretodo controlada. Biotecnológicamente hablando se puede traspasar un gen de un organismo a otro al que se le quiera impartir condiciones especiales que no las tiene; haciéndolos más resistentes a situaciones adversas (sequias, exceso de agua), ataques de plagas o microorganismos e inclusive dándoles mayor resistencia a ciertos agentes químicos. 99 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Clasificación de los alimentos transgénicos Los alimentos que son genéticamente manipulados se pueden agrupar de la siguiente manera: * Grupo A. Aquí se encierran todos aquellos organismos aptos a ser transformados genéticamente y que posteriormente serán empleados como alimentos, algunos ejemplos que pertenecen a este grupo son: maíz, tomate y avena. * Grupo B. Son elementos transgénicos que serán utilizados como materias primas de otros productos. Este grupo presenta una subdivisión: Grupo B1: Son aquellos alimentos que contienen algún aditivo venido de un organismo que ha sido manipulado genéticamente, algunos ejemplos de dichos aditivos son: proteína de soya aislada, aceite vegetal hidrogenado y proteína vegetal texturizada. Grupo B2: Aquí pertenecen aquellos alimentos que en su proceso de elaboración necesitaron un producto complementario, el cual fue obtenido por medio de la ingeniería genética, como es el caso típico de enzimas Ventajas de los alimentos transgénicos En seguida se presentan las principales ventajas o beneficios que se han evidenciado hasta el momento, por parte de los alimentos transgénicos: * Presentan mayor resistencia tanto al ataque microbiano, como al de insectos. * Dan mayor aporte nutricional, en cuanto a proteínas, vitaminas y minerales. * Productos bajos en su contenido graso * Menores costos de producción agrícola y pecuaria * Tubérculos con menor capacidad de absorber aceites durante la fritura. * Vegetales con mayor dulzura y aroma * Menor contenido de cafeína * Eliminación de sustancias generadoras de alergias * Variedades vegetales con menor cantidad de semillas o sin ellas * Cultivos con mayor vigor contra los herbicidas, sequías y estrés * Mayor duración del caroteno crujiente en vegetales * Especies tanto animales como vegetales, más resistentes, por lo tanto mayor producción * Menos pérdidas poscosecha * Mayor tiempo de conservación * Obtención de ácidos grasos específicos * Resistencia a las inclemencias climáticas * Mejor calidad en los productos 100 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Desventajas de los alimentos transgénicos Los alimentos transgénicos tienen bastantes opositores debido a: * Se puede manifestar rechazo al gen foráneo * Las toxinas producidas por las plantas pueden matar los insectos y pájaros benéficos * Los resultados, pueden que no sean los esperados * Es posible presentar cambios en las especies silvestres emparentadas con las transgénicas. * Contaminación química; cuando las plantas resisten los herbicidas, pueden verse afectados tanto los trabajadores del campo, como el suelo, por aglomeración de toxinas. * Desequilibrio en el ecosistema por el desarrollo de hierbas agresivas, con mayor resistencia a enfermedades. * Deformación en ciertos tipos de razas de diversos animales, básicamente productores de carne. * Existe la probabilidad de generar nuevos virus con mayor resistencia. * Se puede dar una polinización cruzada; si los cultivos no cuenta con la suficiente distancia, ósea que es posible una contaminación genética si un cultivo transgénico está cerca de uno que no lo es, por efecto de la polinización (insectos, aves, aire) en las plantas tradicionales. * Cuentan con mala publicidad por parte de las campañas que realizan los defensores de animales. LECCIÓN DIECINUEVE. Dietética. DIETÉTICA La dietética es la disciplina encargada de estudiar las necesidades nutricionales y su acción metabólica, aquí se tienen en cuenta los dietas o planes alimenticios de acuerdo al estado de salud de los seres humanos. Cuando se está hablando de una dieta en casos patológicos, se hace referencia a la dietoterapia, es decir la aplicación de la nutrición de acuerdo a las necesidades de la persona enferma, aquí son vitales las dietas terapéuticas las cuales son necesarias para complementar los procedimientos médicos, cualquiera que sea la medicina (tradicional, homeópata, etc.), en algunos casos se convierte en la única opción de tratamiento. Antes de entrar al estudio de estas dietas, es importante tener presente, que estas deben ser dadas Antes de entrar al estudio de estas dietas, es importante tener presente, que estas deben ser dadas por personas idóneas en el área y de forma individual según condiciones de cada organismo. 101 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Tipos de dietas de acuerdo al nutriente que debe ser controlado * Dietas controladas en proteínas 1. Pobre en proteínas: Aquí las proteínas que se deben incluir en mayor cantidad son de alto valor biológico, con un consumo entre un 60 – 70%, ya que la ingesta proteica se disminuye significativamente; por ejemplo no excede unos 50g para un individuo con un peso corporal de 60 Kg (0.833g proteína/ Kg peso corporal). También es importante para reducir el catabolismo de las proteínas la inclusión de una cantidad de energía conveniente, de igual forma es necesario el consumo de vitaminas del complejo B y minerales como el Ca y Fe. Las dietas pobres en proteínas son obligatorias principalmente en: cirrosis hepática, antes de procedimientos de diálisis y Parkinson. 2. Controlada en proteínas y energía: en esta dieta el aporte energético debe ser superior al 500 Kcal que el requerimiento normal, así mismo se deben incluir alimentos enriquecidos con grado proteico, ya que mínimo se debe consumir 0.833g proteína/ Kg peso corporal. Es importante tener presente, que si no se cuenta con la suficiente energía proveniente de la dieta, el organismo tomará las proteínas, como fuente energética para realizar sus actividades. Esta dieta está indicada en casos de malnutrición proteico – energética, problemas generados por cirugía y politraumatismos, básicamente. * Dieta controlada en carbohidratos En esta por lo general no se incluyen aquellos carbohidratos de absorción rápida, ya que el organismo debe disponer de la energía necesaria para el desarrollo de su metabolismo y es posible, que si la ingesta se basa en dichos carbohidratos por tiempos prolongados, aparezcan cuerpos cetónicos, los cuales se sintetizan como respuesta a la baja de concentración de glucosa en la sangre y posterior gasto de las reservas de glicógeno. La catogénesis es el catabolismo de los ácidos grasos. Los cuerpos cetónicos se producen para que organismo pueda disponer de la energía almacenada como ácidos grasos. Es decir que el organismo se vale de los cuerpos cetónicos para tomar energía en condiciones anormales como el caso de ayunos prolongados o situaciones clínicas como la diabetes. La dieta controlada en carbohidratos es usada principalmente en casos de diabetes, hipoglicemia, obesidad e intolerancia a la glucosa. * Dietas controladas en lípidos 102 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Las más comunes son las hipolipídicas, pero no quiere decir que todas las dietas controladas en grasas sean de este tipo. En estas dietas están excluidos los lípidos de cadenas largas (ácidos grasos de 14 a 20 átomos de C) y muy largas (ácidos grasos mayores o iguales a 22 átomos de C), presentes en la piel de los animales, entre otros. En las dietas hipolipídicas, es necesario el consumo de vitaminas del complejo B e igualmente de las liposolubles, también se requiere la ingesta de alimentos aportantes de Ca, Fe y Mg, debido a la carencia de estos micronutrientes dentro dicha dieta. Indicadas en casos como: insuficiencia pancréatica, pancreatitis, enteritis, resección ileal, inadecuado transporte de lípidos, intolerancia a las grasas, etc. * Dietas controladas en energía Se debe partir de un menú patrón y calcular por grupos de alimentos sus equivalencias racionando el aporte calórico durante el día, de tal forma que este equilibrada. Las dietas controladas en energía son indicadas para los casos en los que se presenta tanto bajas, como aumento de peso, en donde sea necesario la normalización de la glicemia. * Dietas controladas en minerales 1. Dietas controladas en Na Estas son las dietas hiposódicas, consideradas difíciles de mantener. El organismo puede tomar el Na de dos formas; Sodio de constitución, que es el que se encuentra presente en los alimentos (dentro de su composición) y sodio de adición, que se integra a los alimentos durante un proceso culinario, industrial y/o simplemente es agregado antes de ser consumido, en forma de sal de cocina, aderezos, vinagretas, salsas, etc. Entre las dietas hiposódicas se encuentras tres tipos a saber: a. Dieta hiposódica estándar: El consumo recomendado es de 1500 – 2000 mg Na/día. b. Dieta hiposódica estricta: El consumo recomendado es de 600 – 1000 mg Na/día. c. Dieta hiposódica severa: El consumo recomendado es de 200 – 400 mg Na/día. En ninguno de los tres tipos de dietas es permitido el consumo de sodio (ni de constitución, ni de adición). Las dietas hiposódicas son indicadas en los casos como: afecciones renales y hepáticas, cardiopatías e hipertensión arterial, algunos posoperatorios, entre otras. No se aconsejan estas dietas en el embarazo, situaciones clínicas con pérdidas de sodio, 103 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA obesidad, etc. Se debe tener especial cuidado en la exigencia de estas dietas ya que si se sigue de forma muy extrema puede llevar a la anorexia. 2. Dietas controladas en K Las dietas ricas en potasio son indicadas para individuos que manifiesten ingestas prolongadas de agentes diuréticos y/o laxantes, dietas demasiado pobres en K (hipopotasemia), anorexia, diarreas continuas en personas de la 3ra edad y bebes. Esta es una buena dieta para personas que sufre de hipertensión arterial. Por el contrario no se recomienda cuando existe insuficiencia renal crónica y aguda, quemados y cirugías mayores, entre otros. Tipos de dietas modificadas en consistencia y textura * Dieta líquida clara: Con esta dieta se busca la baja estimulación del tracto gastrointestinal, no es aconsejable por más de 3 días, debido al bajo aporte de nutrientes esenciales, además del calórico. Está indicada en intervenciones a nivel intestinal, posoperatorios y afecciones gastrointestinales, entre otros. Aquí se incluyen gelatina, caldos, coladas, té, jugos de frutas, etc. * Dieta líquida completa: Esta dieta es suministrada para evitar la masticación, ya que es a base de líquidos y semisólidos a temperatura ambiental. Es adecuada cuando el esófago no permite el paso de alimentos sólidos o existe cualquier tipo de incapacidad para masticar, deglutir o digerir los alimentos de condición sólida. Los alimentos permitidos son: gelatina, yogur, helados, bebidas no alcohólicas y cremas, sopas, coladas, avena, especias, frutas, hortalizas pero filtradas. Si se sigue por más de 3 días es necesario el consumo de suplementos o líquidos enterales. * Dieta blanda mecánica: Aquí se incluyen alimentos los cuales han sido sometidos a cocción, con acompañamiento de una molienda, rayado o picado, con el fin de facilitar la masticación. Indicada en casos en los que transita de la nutrición enteral o parenteral a la tradicional, afecciones respiratorias, problemas de masticación por causas dentales, organismos sometidos a quimio o radioterapia, etc. Los alimentos aquí empleados son carnes, frutas hortalizas, pan, huevos, sopas y cereales. Se debe evitar la fibra por esto se han de consumir los alimentos de origen vegetal sin cáscara, el pan y los cereales que no sean integrales. * Dieta blanda: Esta se basa en alimentos de consistencia blanda, aquí caso contrario al anterior, si se puede incluir fibra aunque en poca cantidad, es considerada como el paso de la dieta líquida a la tradicional. En la dieta blanda no hay deficiencia en ningún tipo de nutriente y es indicada para personas que no pueden consumir los alimentos de su dieta normal o que presenten trastornos gastrointestinales leves. 104 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 105 * Dieta transicional: esta hace referencia a dos situaciones el preoperatorio y el posoperatorio, en la primera se deben evitar alimentos que generen residuos gastrointestinales y en la segunda se puede pasar por todas las anteriores dietas citadas, según evolucione el estado de salud del individuo. Recomendaciones de consumo desde el punto de vista de la dietética Es necesario el consumo variable de alimentos para alcanzar los nutrientes que se requieren. La dieta debe estar acorde a la edad, sexo actividad física, clima, peso corporal, estado de salud y etapa en la vida en la que se encuentre el individuo. La calidad y la cantidad de alimentos que son ingeridos, deben estar de acuerdo a las necesidades de cada individuo. El consumo de lípidos y azúcares debe ser moderado en la mayoría de circunstancias En un plan alimenticio se debe indicar el # y tamaño de las porciones recomendadas. Es aconsejable contar con un menú patrón y seguirlo según los grupos alimenticios, allí involucrados. . Antes de iniciar una dieta es necesario calcular los requerimientos calóricos, igualmente de macronutrientes. La dieta debe contar con ingestas apropiadas de nutrientes, más no de una catálogo de prohibiciones. Cuando se inicia una dieta se debe tener conocimiento de los alimentos que son benéficos o desfavorables, según recomendaciones. LECCIÓN VEINTE. Nutrigenómica. PANORAMA REALIDAD? ACTUAL DE LA NUTRIGENÓMICA. ¿ESPERANZA O José Luis Fernández, Javier Benito. Círculo de Innovación en Biotecnología madrimasd Apartes. GENÓMICA Y NUTRIGENÓMICA El Proyecto Genoma Humano (PGH) nació en un marco de revolución científica propuesto en la década de los ochenta con el objetivo de cartografiar el conjunto de las instrucciones genéticas del ser humano, es decir, el mapeo de los genes y sus marcadores aprovechando los avances conseguidos en el campo de la genómica (especialmente, en el análisis de secuenciación), así como los avances en bioinformática. Su inicio se realizó formalmente en 1990 y finalizo en 2003 gracias a la amplia colaboración internacional. Este hecho ha supuesto una nueva página en la historia científica, ya que ha abierto un amplio abanico de desarrollos biotecnológicos, dando respuestas y generado nuevos interrogantes. UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA El desarrollo de la genómica comprende el estudio de todas las secuencias de nucleótidos presentes en los cromosomas de un organismo. Con la ejecución del PGH, ahora se conoce que el número total de genes codificadores de proteínas en los humanos oscila entre los 20 y 25 mil. El interés se centra actualmente en el reconocimiento de los genes que podrían estar relacionados con el desarrollo de enfermedades o rasgos morfológicos modificados debido a sus mutaciones. Fue a partir del desarrollo de la farmacogenómica sobre la que se ha desarrollado posteriormente el estudio de la interrelación entre genes, dieta y enfermedad, desarrollando el reciente campo de la genómica nutricional o lo que se ha dado en llamar nutrigenómica y nutrigenética. La genómica nutricional supone una modalidad de investigación en nutrición con la que se vislumbra un futuro prometedor junto con la aparición de nuevos retos con el objetivo de mejorar la salud y prevenir enfermedades relacionadas con el tipo de alimentación y estilos de vida. Por tanto este nuevo campo de la genómica se puede definir como la aplicación de la genómica funcional a la investigación nutricional10, para comprender de qué manera los nutrientes influyen sobre los procesos metabólicos y de qué manera la carga genética y la dieta influyen en la aparición o prevención de enfermedades. Muchos autores distinguen dos términos dentro de esta disciplina general, la nutrigenómica y la nutrigenética, dos dimensiones que abordan los aspectos mencionados sobre la genómica nutricional. Por un lado, la nutrigenética estudia el efecto de la variación genética en la interacción entre dieta y enfermedad, identificando y caracterizando las variaciones genéticas asociadas a las diferentes respuestas frente a los nutrientes. Su objetivo es formular recomendaciones en relación a los riesgos y beneficios de utilizar dietas o compuestos nutricionales específicos para cada persona. Este término se suele vincular a la idea de “nutrición personalizada” o “nutrición individualizada”(9). Un ejemplo serían las diferentes respuestas de los individuos a los mismos nutrientes obteniendo diferentes valores de colesterol en sangre y presión arterial debido a sus variaciones genéticas. Por otro lado, la nutrigenómica se podría definir como el estudio del efecto que producen los nutrientes sobre la expresión génica, conformando un perfil metabólico en cada individuo (proteínas, metabolitos, etc.), intentando estudiar la prevención de patologías por medio de la dieta. La progresión desde un fenotipo sano a un fenotipo de enfermedad crónica puede explicarse por cambios en la expresión genética o por diferencias en las actividades de proteínas y enzimas, y los componentes de la dieta directa o indirectamente regulan la expresión de esa información genética. La genómica nutricional ha suscitado ya un gran interés y un alto nivel de expectación, sin embargo las investigaciones que analizan las interacciones nutrientegen se han iniciado hace relativamente poco tiempo. Esta situación posiciona a la comunidad 10 Ordovás JM, Carmena R, Corella D. (2008). Nutrigenética. Fundación Medicina y Humanidades Médicas. 106 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA científica lejos todavía del entendimiento completo de los mecanismos responsables de la variabilidad de respuesta a la dieta en cada individuo, por lo que la puesta en práctica de los estudios realizados han sido controvertidos y no del todo concluyentes. Cada vez hay más evidencias de que los nutrientes interaccionan directamente con los genes y todo parece indicar que ciertos alimentos con compuestos bioactivos son capaces de interactuar con regiones del genoma consiguiendo una acción protectora frente a mecanismos de iniciación de algunas enfermedades, mientras que otros pueden provocar el efecto contrario. Sin embargo, estos estudios no tienen una aplicación universal, ya que existen variaciones genéticas en las que la relación entre nutriente y genes no actúan bajo los mismos parámetros. El aporte prometedor de esta modalidad de investigación en nutrición vislumbra nuevos retos para determinar qué genes están relacionados en los distintos procesos nutricionales. Una vez se consiga avanzar lo suficiente en este ámbito, se podrán precisar dietas en función de los requerimientos específicos de cada persona a partir de la información contenida en su genoma y potencialmente permitirá determinar una nutrición óptima o nutrición personalizada para las poblaciones con características comunes, grupos particulares e individuos. Implantación en la salud pública A lo largo del tiempo y en muchos países se han ido implantado versiones simplificadas del concepto de nutrigenómica. Por ejemplo, en el caso de recién nacidos, se han diseñado programas de detección de defectos metabólicos congénitos para enfermedades monogénicas como la fenilcetonuria, galactosemia, etc. Pudiendo prevenir los efectos mediante la correcta combinación de nutrientes. La genómica nutricional se puede considerar un campo científico en rápido desarrollo con un alto potencial que podría cambiar en la salud pública la forma de establecer las recomendaciones dietéticas en el futuro. La nutrigenómica puede establecer las bases para unas recomendaciones dietéticas personalizadas que tengan en cuenta la carga genética de cada individuo y los factores ambientales a los que esté expuesto. Esto supondrá tener un conocimiento de todos los polimorfismos “informativos” del individuo, de tal forma que se pueda predecir la predisposición genética futura a las enfermedades, facilitando la implantación de las adecuadas medidas preventivas de forma personalizada (consejos dietéticos, estilos de vida, alimentos funcionales para determinados perfiles genéticos, etc.) y una mejora general en la salud pública. No obstante, todavía no queda muy claro en la práctica en qué consistirá la nutrigenómica, si se tratará fundamentalmente de un consejo nutricional a partir de los resultados de un análisis genético en lugar de prescripciones farmacológicas, si su 107 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA utilización será función de los nutricionistas o de la medicina general o que pacientes son candidatos para utilizar los servicios de la nutrigenómica, etc. Estudio del entorno científico Para llevar a cabo el estudio sobre el panorama actual de la nutrigenómica, se ha realizado por el Círculo de Innovación en Biotecnología (CIBT) una primera fase intentado plasmar el estado actual de las investigaciones en este ámbito. El proceso de vigilancia tecnológica para el análisis del entorno científico ha conllevado una recopilación bibliográfica utilizando distintas fórmulas de búsqueda con unas 40 palabras clave tanto sus términos en español como en inglés en más de 20 bases de datos y revistas especializadas de distintas temáticas para obtener artículos científicos, proyectos de investigación, tesis doctorales y patentes. De tal forma que se han revisado más de 150 artículos científicos, se han detectado entorno a los 40 grupos con líneas de investigación relacionados con la nutrigenómica, hasta 8 proyectos europeos sobre esta temática, además de la revisión de 4 Tesis y 15 portales temáticos. Las enfermedades sobre las que se han recopilado y analizado la información elaborada en el informe se han estructurado de la siguiente manera: 1. Enfermedades monogénicas • Enfermedad Celiaca • Hipercolesterolemia familiar • Fenilcetonuria • Galactosemia • Intolerancia a la lactosa 2. Enfermedades multifactoriales • Enfermedades Cardiovasculares • Obesidad • Diabetes tipo 2 • Cáncer • Alteraciones en el metabolismo de los lípidos 3. Otras Enfermedades multifactoriales • Osteoporosis • Enfermedades neurodegenerativas Tras llevarse a cabo una revisión de los fundamentos genéticos en cada una de las enfermedades mencionadas, se ha plasmado en el informe los datos obtenidos del proceso de vigilancia y se ha realizado un análisis comparativo de las enfermedades con mayor intensidad investigadora en el ámbito de la nutrigenómica. 108 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Según los datos del informe, el recuento de las variantes genéticas relacionadas con las dietas referenciadas en cada enfermedad, muestran que los esfuerzos en investigación en esta temática se centran principalmente en la obesidad, seguidos de estudios en diabetes, ECV, metabolismo de los lípidos y cáncer. (Gráfico 5) Otra de las ideas que se pueden extraer del análisis del entorno científico es que parece necesario aumentar la investigación básica que interrelacione completamente las variantes genéticas, nutrientes y factores ambientales como para llegar al diseño de una alimentación totalmente personalizada. Esto significa que potencialmente se podrán precisar dietas en función de los requerimientos específicos de cada persona a partir de la información contenida en su genoma y permitirán determinar una nutrición óptima para las poblaciones con características comunes, grupos particulares o individuos. Sin embargo, las investigaciones que analizan las interacciones nutriente-gen son relativamente recientes por este motivo la comunidad científica se encuentra lejos del entendimiento completo de los mecanismos responsables de la distinta respuesta dietética de cada individuo. No obstante, la nutrigenómica parece tener un futuro prometedor pues podría llegar a mejorar la salud y prevenir determinadas enfermedades relacionadas estrechamente con el tipo de alimentación y estilos de vida. Grafica 2. Relación de las variantes genéticas vinculadas con la dieta que han sido detectadas en este informe en cada una de las enfermedades descritas. FUENTE. José Luis Fernández, Javier Benito. (2008). 109 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 110 CAPITULO CINCO. ELEMENTOS NECESARIOS EN LA NUTRICIÓN INTRODUCCIÓN. Dentro de los aspectos importantes de la nutrición, está el hecho de determinar los niveles apropiados de consumo de los diferentes nutrientes, de tal forma que se presente el desarrollo adecuado y mantenimiento necesario de los diversos mecanismos metabólicos del ser humano. En este capítulo se pretende brindar al estudiante elementos necesarios para la construcción del aprendizaje en el ámbito de los requerimientos y recomendaciones nutricionales, la información nutricional, las pérdidas nutricionales y las enfermedades relacionadas con la nutrición. LECCIÓN VEINTIUNO. Requerimientos y recomendaciones. REQUERIMIENTOS Y RECOMENDACIONES NUTRICIONALES En nutrición es importante tener claro a que se hace referencia cuando se introduce el término requerimiento nutricional; este es considerado como la cantidad diaria mínima necesaria que demanda el organismo para cumplir adecuadamente sus funciones metabólicas, dicha cantidad varía de acuerdo a factores ambientales y culturales, tipo de organismo, sexo y etapa del individuo. Los requerimientos nutricionales están conformados por 3 componentes a saber: requerimiento basal, requerimiento adicional por etapa (embarazo, lactancia, situaciones clínicas) y pérdidas generadas por manipulación y transformación de los alimentos. Mientras que las recomendaciones nutricionales son aquellas cantidades tanto de calorías, como de nutrientes que deben ser consumidas diariamente, para dar cumplimiento a las necesidades de la mayoría de una población sana. La recomendación incluye una cantidad adicional para asegurar reservas nutricionales. Para establecer las recomendaciones apropiadas se debe contar con un amplio conocimiento en fisiología nutricional (digestión, absorción, transporte celular, metabolismo, retención y excreción). Para la identificación de requerimientos UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 111 nutricionales de una ingesta en términos generales y en estado de salud normales, se han tenido en cuenta determinados niveles de ingestión en los cuales no se han dado manifestaciones carenciales, concentraciones normales de nutrientes en el cuerpo, capacidad de reserva y posibles pérdidas diarias. A continuación se muestra una tabla en donde se pueden apreciar los valores estimados de la concentración normal de diferentes nutrientes en el organismo, las pérdidas estimadas diarias y el cálculo de una relativa capacidad de reserva en el organismo. Los valores presentados enseguida, han sido establecidos o referidos para seres humanos con estado de salud aceptable y buena alimentación, lo cual varía considerablemente en el caso de que se presenten desviaciones de esta acepción de normalidad11. Tabla 20. Almacenes corporales y capacidad de reserva calculada de diferentes nutrientes en el organismo. Nutriente Contenido Pérdida corporal corporal total total Grasa (g) 9 000 6 500 Proteína (g) 11 000 2 400 (b) Carbohidratos (g) 500 150 Agua (g) 40 000 4 000 Sodio (mEq) 2 600 800 (e) Potasio (mEq) 3 500 300 Calcio (g) 1 500 500 (h) Hierro (mg) 4 000 3 000 (j) Vitamina A (μg Ret Eq) 151 000 Vitamina B12 (μg) 5 000 Vitamina B1 (mg) 25 (n) Pérdida diaria Capacidad de reserva 150 (a) 60 (c) ‐ 1 000 (d) 320 (f) 260 (g) 0,1 (i) 23 (k) 300 (l) 1 (m) 0,35 (o) 6‐7 semanas 6‐7 semanas Pocas horas 4 d 2‐3 d 1‐2 d 10‐20 años 4‐5 meses 1‐2 años 10‐20 años 2‐3 meses FUENTE. HERNÄNDEZ TRIANA Manuel. Instituto de Nutrición e Higiene de los Alimentos. La Habana, Cuba. (a) Grasa: valor correspondiente a una ingestión de 1 400 kcal. (b) Proteína: la pérdida de tejido muscular puede elevar el valor hasta 20 % del contenido proteico (c) Proteína: en caso de suministro de 240 kcal, junto con 150 g de grasa, esta cantidad de proteínas representa 1 640 kcal, lo cual es suficiente para satisfacer el ayuno del ser humano. (d) Agua: en caso de ayuno el ser humano pierde 800 g de agua por piel y pulmones y 400 g por la orina. Por ello 200 g de agua tienen que ser compensados por el metabolismo. (e) Sodio: una disminución del líquido extracelular de 15 L (Na= 140 mEq/L) a 13 L (Na= 123 mEq/L) y una pérdida de 300 mEq Na de los huesos. (f) Sodio: pérdida de 4 L de sudor por día con un contenido de 40 mEq Na/L (g) Diarrea y vómitos considerables. (h) Calcio: con la consideración de que la osteoporosis clínica se instaura cuando un tercio de los minerales óseos se pierden. 11 HERNÁNDEZ TRIANA Manuel. Instituto de Nutrición e Higiene de los Alimentos. La Habana, Cuba. UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA (i) Calcio: expresión de un balance de calcio manifiestamente negativo. (j) Hierro: pérdidas en Hb de 20 % y de 1 g de hierro de los almacenes de ferritin. (k) Hierro: asumiendo una pérdida crónica de 50 mL de sangre por una hemorragia crónica y una pérdida fisiológica de 1 mg Fe/d, que se compensa por una absorción incrementada de 3 mg/d. (l) Vit A: una estimación muy aproximada, porque muchos seres humanos en Asia viven con un suministro muy inferior, sin manifestaciones clínicas de deficiencia. (m) Vit B12: cantidad capaz de generar mejorías en pacientes con anemia perniciosa. El requerimiento fisiológico diario puede ser muy inferior. (n) Vit B1: de ellos se captan 0,5 μg/g en músculo esquelético y 1 μg/g en los principales órganos digestivos. Cuando se habla de requerimientos y recomendaciones nutricionales se deben tener presentes conceptos tales como: * Ingestión tolerable (IT): Nivel máximo de ingestión dietética diaria promedio que no presenta riesgos, ni efectos nocivos para la salud de la mayoría de personas de una población. Cuando la ingesta excede los límites, se presenta riesgo para la salud. * Requerimiento estimado promedio (REP). Es considerado como la cantidad de ingestión dietética diaria promedio que se estima sea capaz de sostener los requerimientos de la mitad de las personas saludables de un grupo de individuos con edad y sexo establecidos. * Recomendación de consumo diario de nutrientes (RCD): Es el consumo diario promedio de un nutriente, suficiente para satisfacer los requerimientos del 97,5 % de personas de un grupo en estado de salud adecuado, con condiciones particulares en edad y sexo. * Ingestión adecuada (IA). Estimación determinada de forma experimental acerca de la ingestión diaria promedio de nutrientes de un grupo de personas con un registro de salud aparentemente normal. La AI es empleada en los casos en que la RCD no se puede establecer. * Requerimiento estimado de energía (REE): Es el nivel de ingestión dietética diaria promedio que se cree es suficiente para mantener el balance energético de un adulto en buen estado de salud con sexo, edad, talla, peso y actividad física, establecidos. Tanto los requerimientos como las recomendaciones varían de acuerdo a la situación que se esté analizando: Durante el embarazo se ven incrementadas las necesidades nutricionales; por todo el proceso gestacional y lo que eso involucra, si durante esta etapa la madre no cubre sus requerimientos aumentan los riesgos en el momento de dar a luz, nace un niño de bajo peso y/o con problemas de salud y se ve afectada la lactancia (no en la calidad de la leche, sino en la cantidad); además el organismo de la madre se puede ver afectado fisiológicamente. Para no alterar su estado nutricional, una madre debe incrementar en aproximadamente un 25% su ingesta nutricional. 112 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA En la etapa de infancia, un niño demanda una cantidad mayor de nutrientes; durante los primeros 6 meses él bebe duplica su peso y en el primer año lo triplica, además los primeros 2 años es un período demasiado importante ya que deficiencias nutricionales, durante esta etapa puede ocasionar daños irreversibles. A la hora de tener en cuenta tanto los requerimientos como las recomendaciones también es importante el tamaño de la persona, ya que diferentes individuos pueden estar bajo la misma dieta y con similar actividad física, pero si uno de ellos presenta una contextura mayor que los demás, este demandará más energía. Otro aspecto significativo a la hora de analizar los requerimientos y recomendaciones es lo relacionado con la actividad física que desarrolla una persona. Dependiendo bajo qué nivel se encuentra, se determinaran las demandas nutricionales, si es intensa, moderada o leve; por ejemplo las necesidades de una persona lo cual labora en minería son mayores, frente a otra que desempeña tareas de oficina. Existe situaciones en las cuales las exigencias nutricionales son más rigurosas, tal es el caso de aquellas personas que se encuentran en estados patológicos y que requieren ingestas controladas de acuerdo a su afección. Requerimientos de energía. Las demandas energéticas del organismo están destinadas para actividad física, procesos respiratorios, circulación, síntesis de proteínas, mantenimiento de la temperatura corporal, entre otras. El balance energético está dado por la ingestión y el gasto de energía, si las ingestas de alimentos energéticos es mayor que las necesidades del organismo, se almacenan los excedentes en forma de grasa, manifestándose en un aumento de peso, pero si por el contrario el consumo calórico es menor a las necesidades, se evidenciará una pérdida de peso, ya que el organismo toma energía para cumplir con sus funciones de los depósitos de grasa existentes y en casos extremos cuando ya las reservas de grasas sean mínimas se manifestará un desgaste a nivel muscular. En seguida se dan a conocer algunos requerimientos de energía para individuos saludables y con una actividad física moderada Tabla 21. Requerimientos estimados de energía para individuos saludables moderadamente activos Grupos de edades 0-6 meses 7-12 meses 1 a 2 años Kcal / día Masculino Femenino 570 520 743 676 1 046 992 113 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 3a8 9 a 13 14 a 18 Mayores De 18 1 742 2 279 3 152 3 067 1 642 2 071 2 368 2 403 114 Para mayores de 19 años deben restarse 10 Kcal / día para hombres y 7 Kcal / día para mujeres. FUENTE. FOOD AND NUTRITION BOARD. Institute Of Medicine Of The National Academies. Washington D.C. 2002 Medición de la energía producida por el organismo (gasto calórico). Para la determinación de los requerimientos de energía se tienen en cuenta las cantidades necesarias para poder desarrollar el metabolismo basal (múltiplo de este metabolismo), junto con la actividad física (de acuerdo a la edad y el sexo), cuando son menores de 14 años la actividad física se asume como intermedia. Estos requerimientos son expresados en Kcal o Julio. * Metabolismo Basal. Incluye una serie de procesos involuntarios (circulación, respiración, secreción glandular, etc.), que traducen en trabajo y consumo energético, es medido por calorimetría y es considerado como la cantidad mínima de energía necesaria para mantener los procesos vitales del organismo, durante un reposo total y mientras se está despierto (recostado, relajado y a una temperatura confortable), no se debe haber consumido alimento de 12 a 15 horas antes. Para poder obtener datos lo más reales posibles se deben cumplir dichas condiciones, garantizando el mantenimiento de las funciones vitales con el menor consumo energético. El metabolismo basal depende del tamaño y composición corporal del individuo y está influenciado por la edad, el sexo y el clima; es así como este es mayor en los infantes, niños y jóvenes en crecimiento que en adultos, después de la adolescencia las necesidades son proporcionales a la cantidad de tejido muscular, por lo tanto el metabolismo basal es menor en las mujeres que en los hombres ya que estos tienen más tejido muscular (las mujeres tienen proporcionalmente más grasa). El metabolismo basal disminuye con la edad, en aproximadamente un 2% cada10 años de edad. Por otra parte se ha observado una disminución en el metabolismo basal, cuando aumenta la temperatura ambiental, esta disminución puede alcanzar valores del 15% para climas muy cálidos12. Factores que modifican la intensidad del metabolismo basal: claramente ser puede establecer que existen factores en los cuales el metabolismo basal se ve modificado, dichos factores son: Movimiento, tamaño y constitución del cuerpo, e los alimentos, edad y crecimiento, sexo, secreción de hormonas, clima, sueño, desnutrición, fiebre y embarazo. En el diagrama que continuación se muestra (diagrama 6), se pueden observar los diferentes factores que cambian el metabolismo basal. 12 LÓPEZ DE LEAL Elizabeth. (1995). Principio generales de nutrición. Unisur. Bogotá. UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA * Actividad física.El gasto energético de esta es obviamente mayor que el del MB, debido a que la actividad muscular está directamente relacionada con la intensidad del trabajo físico, es decir que habrá mayor gasto energético a mayor cantidad e intensidad de una actividad física. Diagrama 6. Factores que cambian el metabolismo basal Movimiento (actividad Después de realizar ejercicio, el metabolismo basal, permanece física) Sexo o Género elevado por un lapso de tiempo Efecto termogénico de los alimentos Edad y crecimiento Secreción de hormonas por algunas glándulas Desnutrición Después de una ingesta el metabolismo aumenta, por las reacciones de: digestión, absorción y almacenamiento Debido a la intensidad en las reacciones celulares en los niños, su MB es > mientras en adultos es <, ya que la masa celular activa decae y aumenta la grasa corporal Tamaño y constitución corporal En el hombre el MB es > que en la mujer, por contar con menos tejido adiposo y más masa muscular Cuando hay falta de alimento en la célula por un tiempo prolongado, se disminuye el metabolismo drásticamente El MB es > en personas con constituciones físicas musculosas, y < en personas obesas; ya que los músculos son tejidos activos en comparación con el tejido adiposo, el cual es de poca actividad. Embarazo Debido al aumento en el último trimestre de gestación de la actividad metabólica tanto de feto como de placenta, también se incrementa el MB A mediada que aumenta la secreción de algunas hormonas endocrinas el MB también aumenta y viceversa, como en el caso de la adrenalina y la tiroxina Sueño Clima El MB es > en zonas frías que en las calientes Debido al relajamiento en el que se encuentra el cuerpo durante el sueño el MB baja Fiebre El aumento de la temperatura corporal incrementa el MB Diseñado por: Luz Helena Hernández Amaya. 2009 115 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 116 En la siguiente tabla se muestra el consumo energético en diferentes actividades cotidianas: LECCIÓN VEINTIDOS. Cálculos de requerimientos. Tabla 22. Consumo de energía por actividad física realizada Actividades comunes realizadas Trabajo y recreación. Actividad ligera Actividad Moderada Actividad Pesada Actividad Muy Pesada Otras Actividades Trabajo doméstico (con electrodomésticos) Industria eléctrica Trabajo de oficina Trabajo agrícola mecanizado Carpintería Líneas de montaje Ejercicios gimnásticos Trabajo de jardinería Jugar tenis, bailar Trabajo agrícola no mecanizado Trabajo con pica y pala Montar bicicleta (20Km / Hr) Minería Jugar futbol Natación Trabajo en alto horno Escalar montañas Deporte de alto rendimiento Permanecer sentado Permanecer de pie Caminar lentamente Bañarse y vestirse Caminar moderadamente rápido Subir y bajar escaleras Gasto energético promedio Kcal / Min 2.5 – 4.9 5.0 – 7.4 7.5 – 9.9 10 1.4 1.7 3 3.5 5 9 FUENTE. Adaptado de: LÓPEZ DE LEAL Elizabeth. 1995. Principio generales de nutrición. Unisur. Bogotá. El cálculo del requerimiento energético, se pueden realizar por medio de diferentes procedimientos, aquí se estudiaran 2 de los métodos más empleados: UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 117 1. Teniendo en cuenta el requerimiento energético basal y los factores de la actividad física. Por medio de la siguiente ecuación RET = REB x CAF Donde: RET: Requerimiento energético total REB: Requerimiento energético basal CAF: Coeficiente de actividad física (Tabla 19) Para el requerimiento energético basal: A continuación se darán a conocer tres métodos para la determinación del REB * Método A. Requerimiento del metabolismo basal a partir del peso. Tabla 23. TMR o Requerimiento del metabolismo basal a partir del peso TASA METABÓLICA EN REPOSO (TMR): Metabolismo Basal, A PARTIR DEL PESO (P) (en kg) ECUACIÓN PARA CALCULAR LA TMR (kcal/día) EDAD (AÑOS) EDAD (AÑOS) Hombres 0-2 3-9 10-17 18-29 30-59 60 + (60.9xP) – 54 (22.7xP) + 495 (17.5xP) + 651 (15.3xP) + 679 (11.6xP) + 879 (13.5xP) + 487 ECUACIÓN PARA CALCULAR LA TMR (kcal/día) Mujeres 0-2 3-9 10-17 18-29 30-59 60 + (61.0xP) – 51 (22.5xP) + 499 (12.2xP) + 746 (14.7xP) + 496 (8.7xP) + 829 (10.5xP) + 596 FUENTE. Adaptado de: FAO/WHO-OMS/UNU Expert Consultation Report. Energy and Protein Requirements. Technical Report Series 724. Ginebra:WHO/OMS. 1985 * Método B: Mediante la siguiente ecuación: Solo sirve para adultos promedio REB = A X P X 24hr/día Donde, REB: Requerimiento energético basal A: Cantidad de energía necesaria para el MB En Mujeres adultas = 0.95 Kcal/Kg.hr En hombres adultos = 1 Kcal/Kg.hr P: Peso corporal en Kg UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 118 * Método C: Mediante la ecuación de: Harris-Benedict a partir del peso (P) en kg, de la talla (T) en cm y de la edad (E) en años: Mujeres TMR = 655 + (9.6 x P ) + (1.8 x T ) – (4.7 x E) Hombres TMR = 66 + (13.7 x P) + (5 x T) – (6.8 x E) Para la actividad física: * Por medio de coeficiente de la actividad física Tabla 24. Coeficientes de actividad física Ligera Moderada Alta Hombre Mujer Hombre Mujer Hombre Mujer 1.60 1.50 1.78 1.64 2.10 1.90 FUENTE. 1985. FAO/WHO-OMS/UNU Expert Consultation Report. Energy and Protein Requirements. Technical Report Series 724. Ginebra:WHO/OMS. 2. Por medio del metabolismo basal (empleando las anteriores ecuaciones para tal fin) y el consumo de energía individual por actividad física realizada, en donde se mide el tiempo aproximado usado en cada una de las actividades y se suman los diferentes fracciones (MB x t) que representan el trabajo de las 24 horas del día. Obviamente que la totalidad de las acciones físicas de la siguiente tabla tienen que sumar 24 Tabla 25. Factores individuales de actividad física Actividad Física Descanso: dormir, estar acostado, ver TV, cine, .. Muy ligera: estar sentado, conducir, estudiar, trabajo con computador, trabajo de oficina, comer, cocinar, ... Ligera: tareas ligeras del hogar, caminar despacio, jugar al golf, bolos, tiro al arco, trabajos como zapatero, sastre, ... Moderada: andar a 5-6 km/h, tareas pesadas del hogar, montar en bicicleta, tenis, baile, natación moderada, trabajos de jardinero, peones, albañilería, ... Alta: caminar muy deprisa, subir escaleras, montañismo, fútbol, baloncesto, natación fuerte, leñadores, minería, trabajo en alto horno ... Metabolismo basal 1.0 Tiempo (Horas) 1.5 2.5 5.0 7.0 TOTAL 24 Hrs Total (MB x t) UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA FUENTE. Adaptado de: National Research Council. (1989). Recommended Dietary Allowances. National Academy Press, Washington, DC. Ejercicio: 1. Calcular el requerimiento energético de una secretaria de 39 años, que registra un peso de 58 Kg y una estatura de 1.60 m. a. El Requerimiento energético esta entre 2200 – 2350 Kcal/día b. El Requerimiento energético esta entre 1970 – 2000 Kcal/día c. El Requerimiento energético esta entre 2000 – 2200 Kcal/día d. El Requerimiento energético esta entre 1333 – 1500 Kcal/día Solución: Cuando se da un rango se recomienda calcular por varios métodos: REB = Por medio de Requerimiento del metabolismo basal a partir del peso. (8.7xP) + 829 (8.7 x 58) + 829 = 1333.6 Kcal / día CAF = 1.50 RET = REB x CAF = 1333.6 Kcal / día x 1.50 = 2000. 4 Kcal /día REB = Mediante la ecuación REB = A X P X 24hr/día REB = 0.95 X 58 X 24hr/día = 1322.4 Kcal /día RET = REB x CAF = 1322.4 Kcal / día x 1.50 = 1983.6 Kcal /día REB = Mediante la ecuación de: Harris-Benedict TMR = 655 + (9.6 x P ) + (1.8 x T ) – (4.7 x E) = 655 + (9.6 x 58 ) + (1.8 x 160 ) – (4.7 x 39) = 1316.5 Kcal /día RET = REB x CAF = 1974.75 Kcal /día 2. Cuál sería el requerimiento energético, de un futbolista de la selección de mayores, de la UNAD, que pesa 76 Kg? a. El requerimiento energético del futbolista es b. El requerimiento energético del futbolista es c. El requerimiento energético del futbolista es d. El requerimiento energético del futbolista es 1824.4 Kcal /día 2000.4 Kcal /día 3830.4 Kcal /día 3333.4 Kcal /día Solución: De acuerdo a los datos dados, el mejor método a utilizar en este caso es: RET = REB x CAF 119 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA REB = A X P X 24hr/día, CAF = 2.10 RET = (1 x 76 x 24) x CAF = 1824 Kcal /día x 2.10 = 3830.4 Kcal /día Recomendaciones de energía. Cuando se habla de recomendaciones energéticas se debe tener claro que estas están dadas para grupos poblacionales y no para acción individual ya que son estimaciones sin tener precisado las características físicas de cada persona, se podrá decir entonces que: Recomendación energética = Requerimiento energético basal + Requerimiento para realizar * Actividad física + SDA * SDA, acción dinámica específica: Es también llamada termogénesis inducida por la dieta, y es considerada como la energía necesaria para realizar los procesos de digestión, absorción y metabolismo de los alimentos luego de una ingesta; es decir que cuando se ingieren alimentos se genera un costo energético (aumento en la producción de calor luego de consumir un alimento) que es aproximadamente el 10% del alimento que ingresa al organismo. Requerimientos y recomendaciones proteicas. Como se estudió en el capítulo anterior las proteínas están conformadas por aminoácidos y la calidad depende de la cantidad de estos presentes en un alimento. Además que el Nitrógeno es uno de sus compuestos que las diferencia de otros nutrientes. Para poder determinar los requerimientos de proteínas en los humanos es indispensable el equilibrio de Nitrógeno, es decir cuando el consumo de este elemento en la dieta es igual a la pérdida del mismo. Según Manatt y García (1992) se estima que alrededor del 54 mg/Kg/día, se pierde Nitrógeno, representado de mayor a menor cantidad de la siguiente forma: orina, heces, transpiración, pelo, uñas, regeneración de la piel, saliva, esputo, ciclo menstrual y semen. Sin embargo no es tan fácil estimar los requerimientos proteicos ya que se tendría que analizar la calidad de la proteína ingerida, puesto que una porción moderada de una proteína de buena calidad puede cubrir las necesidades de este nutriente que una ingesta proteica de baja calidad; por lo anterior solo se puede calcular la ingestión mínima necesaria para cumplir con sus funciones (es decir el suministro mínimo de aminoácidos demandados por el organismo). Entonces se puede decir que el requerimiento proteico es el nivel inferior de consumo de proteínas que puede equilibrar las pérdidas de Nitrógeno manifestadas por el organismo de una persona en condiciones normales de salud y que mantiene una 120 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA actividad física moderada. Sin embargo es necesario aclarar que existen condiciones humanas especiales como el embarazo, la lactancia y niños en etapa de crecimiento, ya que en estos casos los requerimientos están encaminados a las necesidades típicas de la formación y construcción de tejidos o a las secreciones de las glándulas mamarias. Mientras que el requerimiento proteico es tomado como la cantidad de proteína consumida en la dieta que satisface o incluso excede los requerimientos de la mayoría de personas de una población. La cantidad diaria de proteínas dietéticamente recomendada que ha de ingerirse varia con la edad, el sexo, la estatura, el peso corporal y la actividad metabólica y física, mientras que para lactantes se recomienda 2.2 g/Kg, ya que comienza su etapa de crecimiento, para los adultos solo es de 0.8 g/Kg. El FNB de Estados Unidos ha estimado que la cantidad total de aminoácidos esenciales necesaria para un lactante es de unos 715 mg/Kg diarios, mientras que la de un adulto es de unos 86 mg/Kg diarios13. El requerimiento proteico se puede expresar de la siguiente forma: RN = NP + Nn En donde: RN = Requerimiento de Nitrógeno NP = Nitrógeno perdido Nn = Nitrógeno necesario para cumplir con funciones Metabólicas Para convertir el Nitrógeno en proteína se debe multiplicar por 6.25, factor que ha sido calculado teniendo en cuenta el 16 % de Nitrógeno presente en la mayoría de las proteínas. En el anexo D se encuentran las cantidades recomendadas de proteínas según Food and nutrition board Requerimientos y recomendaciones de vitaminas y minerales. Los requerimientos tanto de vitaminas, como de minerales son pequeños, dado su calidad de micronutrientes, no obstante su deficiencia puede llegar a producir alteraciones en la salud ya que afecta directamente el correcto funcionamiento del organismo. En el anexo E se encuentran los requerimientos diarios de vitaminas y minerales. 13 TEJION, José María. (2006). Fundamentos de bioquímica metabólica. 1ª. Edición. Editorial Tebar. Madrid 121 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA LECCIÓN VEINTITRES. Información nutricional y pérdidas nutricionales. Información Nutricional La información nutricional son datos presentados en las etiquetas de los productos alimenticios procesados, con el fin de brindar a los consumidores el valor nutricional presente en los alimentos que han sido empacados, dicha información es expresada por 100 g o 100 ml del producto. Cuando se habla de etiquetado nutricional se hace referencia a: declaraciones nutricionales, propiedades saludables (de acuerdo a las necesidades de determinada población por ejemplo libre de lactosa, grasa, etc.) y propiedades nutricionales. En la información nutricional de los productos procesados se debe incluir: Tamaño por porción en gramos o mililitros Contenido energético en Kcal Contenido proteico en gramos Contenido de carbohidratos en gramos Contenido de grasa total en gramos. Cuando este contenido excede el 3% de la porción de consumo, se debe incluir las cantidades de ácidos grasos saturados, trans, monoinsaturados, y poliinsaturados que la porción representa. Contenido de colesterol en miligramos Contenido de fibra dietética en gramos Contenido de sodio en miligramos. Aquí se incluye el aportado de forma natural en el alimento, el adicionado en el proceso o la suma de los dos métodos. 122 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 123 Contenido de vitaminas A , vitamina C, hierro y calcio Contenido de vitaminas y minerales. Diferentes al numeral anterior. Se expresa en miligramos, microgramos o unidades internacionales según sea el caso (mcg, µg, UI), pero en la columna de la porción se expresará en porcentaje de la dosis diaria de referencia. En seguida se presenta un ejemplo de una información nutricional: Tabla 26. Ejemplo de una información nutricional Información Nutricional Tamaño por porción Porciones por envase 26 g 1 Cantidad por porción calorías Calorías desde la grasa 110 35 Grasa Total Grasa saturada Grasa trans Grasa Monoinsaturada Grasa poliinsaturada Colesterol Sodio Carbohidratos totales Fibra dietaria Azúcares Proteína 4g 0.5g 0g 3g <1g 0 mg 180 mg 17 g 1g 2g 2g % VD* 6% 2% 0% 7% 6% 4% 4% Vitamina A 0% Vitamina C 0% Calcio 0% Hierro 0% (*) Porcentaje de valor diario esta basado en una dieta de 2000 calorías, su valor puede ser más alto o más bajo dependiendo de las calorías que se necesiten. Calorías 2000 2500 Grasa total menos de 65 g 80 g Grasa sat menos de 20 g 25 g Colesterol menos de 300 mg 300 mg Sodio menos de 2400 mg 2400 mg Carbohidratos totales menos de 300 g 375 g Fibra dietaria menos de 25 g 30 g Calorías por gramo Grasa 9 Carbohidratos 4 Proteína 4 FUENTE. Tomado de un paquete de Twistos horneados. (2009). Elaborado por FLC Ltda. Industria Colombiana. Bogotá. UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Cuando se trata de un producto envasado en un líquido de gobierno que por lo general es desechado (aceite, agua, salmuera) la declaración de nutrientes se realiza con respecto al producto sólido drenado. Aún no se ha establecido una ubicación exclusiva para dar la información nutricional, no obstante es aconsejable hacer uso de las normas internacionales para este fin, se deben tener en cuenta los tipos de nutrientes a declarar y el tamaño del empaque, ya que si no se cuenta con el suficiente espacio, la información se dispondrá linealmente, como se muestra en seguida: Los estamentos que rigen la normatividad en cuanto a la información nutricional son: Internacionalmente el Codex Alimentario (que es un organismo auxiliar de la FAO y de la OMS) y a nivel nacional el Ministerio de protección social y el ICONTEC. Si se desea ampliar información acerca de este tema, puede consultar la resolución 333 de 2011 del Ministerio de protección social En el anexo E se encuentran algunas disposiciones interesantes dadas por el Codex Alimentario sobre esta temática. El ministerio de protección social ha dado una serie de términos y requisitos que se deben tener en cuenta a la hora de elaborar una etiqueta nutricional, estos son: Tabla 27. Términos y requisitos en el etiquetado nutricional TÉRMINO REQUISITO BUENA FUENTE DE Por porción de consumo habitual de referencia el alimento contiene: entre el 10% y el 19% del valor de referencia para un nutriente o para fibra dietaría. ALTO EN Por porción de consumo habitual de referencia contiene: 20 % o más del valor de referencia para un nutriente o para fibra dietaría. Por porción de consumo contiene menos de: 5 Kcal 0.5 g grasa total 0.5 g de grasa saturada 0.5 g de ácidos grasos trans 2 mg de colesterol. No aplica para más de 2g grasa saturada o más de 4% ácidos grasos trans 0.5 g de azúcar 5 mg de sodio LIBRE DE: Calorías Grasa Grasa saturada Ac. Grasos trans Colesterol Azúcar Sodio 124 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA BAJO EN: Calorías Grasa Grasa saturada Colesterol Sodio MUY BAJO EN: Sodio MAGRO Carnes y pescados EXTRA MAGRO Carnes y pescados Por porción de consumo habitual el alimento contiene un máximo de: 40 Kcal 3 g de grasa total, además debe cumplirse por 100g de producto y no más de 30% de las calorías provenientes de la grasa 1 g de grasa saturada y 15% de las calorías provenientes de grasas saturadas 20 mg de colesterol. No aplica para más de 2 g grasa saturada o más de 4% ácidos grasos trans 140 mg de sodio Por porción de consumo habitual de referencia, el alimento contiene un máximo de: 35 mg de sodio Por porción de consumo habitual de referencia y por 100 g contiene: Menos de: 10g de grasa total, 4g de grasa saturada y 95 mg de colesterol Por porción de consumo habitual de referencia contiene: Menos de: 5g de grasa total, 2g de grasa saturada y 95 mg de colesterol FUENTE. Ministerio de protección social. (2008). Reglamento técnico sobre requisitos de rotulado o etiquetado nutricional. Liliana Margarita Peñaloza A. Pérdidas nutricionales Para nadie es desconocido que el hombre en su afán de darle una vida útil más larga a los alimentos, una mayor digestibilidad y una mejor palatabilidad, ha conseguido quitarle un valor nutricional importante en los diferentes procesos utilizados no solamente a nivel industrial, sino también a nivel casero. En seguida se trataran aquellos procesos en los que se presenta una pérdida nutricional más significativa para los seres humanos, esto básicamente en proteínas, vitaminas y minerales. Para poder estudiar las diferentes pérdidas nutricionales se deben tener en cuenta aspectos fundamentales como: Tipo de alimento: Existen alimentos que son más estables que otros con respecto al tratamiento que serán sometidos Tiempo de exposición: Entre más tiempo este el alimento expuesto a un proceso este experimentará una mayor pérdida Condiciones de operación en el proceso: Aquí intervienen todas aquellas variables necesarias para el desarrollo de un proceso tales como To, pH, presencia o no de O2, luz, etc. En la medida que estén presentes dichas características se evidenciaran las pérdidas Área superficial: Cuando en un proceso se encuentra una mayor área expuesta del alimento, más grandes serán los cambios presentados tanto a nivel físico, como a nivel químico en el alimento, por lo tanto más pérdidas se presentarán 125 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Escaldado: Este es un tratamiento térmico que se realiza antes de ser sometido el alimento a otro proceso y en el que se busca entre otros objetivos inactivar enzimas, como las oxidasas; en este procedimiento se presentan pérdidas principalmente en vitamina C, en menor proporción ácido fólico y tiamina, así mismo otras vitaminas hidrosolubles y algunos minerales, sin embargo dichas pérdidas son menos significativas, que las que se generarían por acción enzimática, si no se escaldara el alimento. Las pérdidas en el escaldado son menores que en otro tratamiento térmico ya que en este los tiempos no son prolongados y las temperaturas no son tan altas, de lo contrario sería una cocción. Se recomienda realizar el escaldado en seco o en poco agua si es en húmedo, evitando contacto con el aire y que el área de exposición no sea grande. Cocción: Cuando se realiza la cocción de alimentos, la disminución nutricional en vitaminas es básicamente sufrida por aquellas que son hidrosolubles ya sea por efecto de la temperatura o por el hecho de estar sumergidas en agua determinado tiempo (cuando se trata de una cocción en húmedo), sobresaliendo como la de mayor pérdida la vitamina C, seguida de la tiamina y el ácido fólico en menor proporción; las liposolubles son básicamente estables a la acción del calor, siempre y cuando no tengan contacto con el aire ya que estas se deterioran por oxidación, hecho que se incrementa por efecto de la luz, contacto con metales y alzas en la temperatura. La cocción en agua elimina el yodo, el cobre y el hierro presente en los alimentos, para evitar estas pérdidas se podría adicionar calcio al agua de cocción, el problema es que imparte sabor poco agradable. Básicamente las disminuciones nutricionales durante la cocción en húmedo se dan por difusión en el agua, sin embargo en ciertos casos esta situación es benéfica como por ejemplo en verduras de hoja, rábanos y zanahorias, ya que estos vegetales contienen nitratos (sustancias no deseables para el organismo) los cuales se transfieren al agua de cocción que posteriormente se elimina. En conjunto se puede considerar que durante la cocción en agua los vegetales, pierden en promedio un 50% de vitamina C, un 30% de vitamina B1 y un 20% de vitamina B214. Con referencia a la pérdida de proteínas durante la cocción se tiene: Que si bien es cierto que existe disminución proteica en la cocción, no se debe desconocer que la desnaturalización de las proteínas, hace que estas sean digeribles; obviamente esto se presenta con una cocción moderada o suave ya que si el calentamiento es excesivo la estructura se endurece produciendo efecto contrario. El mayor o menor grado de pérdida depende de la agresividad del proceso. 14 Clotilde Vázquez Martínez. (2005). Alimentación y nutrición: manual teórico-práctico. Ediciones Díaz de Santos. Madrid. 126 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA a. Pérdidas por calor moderado: En este no se ve comprometida la parte nutricional, ya que solamente se afecta la estructura ternaria, generando cambios solamente a nivel de solubilidad, viscosidad y elasticidad. b. Pérdidas por calor suave + grupo reductor: Cuando en este calentamiento está presente una sustancia reductora (generalmente un azúcar) se presenta la Reacción de Maillard, en donde se confieren características sensoriales agradables, no obstante también se forma un enlace entre la lisina (grupo amino) y el azúcar (grupo reductor) que difícilmente podrá ser hidrolizado enzimáticamente en el proceso digestivo, disminuyendo la posibilidad de aprovechar dicho aminoácido. c. Pérdidas por calor severo: En este tratamiento se disminuye la disponibilidad de diferentes aminoácidos principalmente cistina y lisina. d. Pérdidas por calor excesivo: Cuando las temperaturas empleadas superan 120 oC, se presenta descomposición de los aminoácidos. Cocción o calentamiento con microondas: Este procedimiento emplea radiaciones electromagnéticas de alta energía, en donde se emplea una temperatura superficial menor y un tiempo de calentamiento más bajo que la cocción tradicional, condiciones insuficientes para lograr un daño significativo a nivel estructural químicamente hablando, por lo tanto las pérdidas registradas por este método son menores que las de cocción en seco o en húmedo, con excepción de la cocción a presión, que tal vez se constituye en el método de cocción que genera menores pérdidas nutricionales, esto obviamente si se realiza en la condiciones óptimas (como son: poca cantidad de agua y corto tiempo de cocción ya que a mayor presión, mayor temperatura por lo tanto los alimentos están menos tiempo expuestos), porque de lo contrario su efecto sería negativo. Deshidratación: En este método si la temperatura está debidamente cuidada (por lo general no son altas porque de lo contrario el alimento se quemaría) las pérdidas nutricionales son bajas, pero si se emplean conservantes como por ejemplo el dióxido de azufre, las cosas son a otro precio y las pérdidas serían representativas por ejemplo si el alimento contiene: vitamina C la disminución sería del 50% y si contiene tiamina la destrucción sería total. Sin embargo la deshidratación es de los métodos que menor perdida nutricional presenta obviamente si se está acompañado del envase adecuado. Las disminuciones que por lo general se manifiestan en este proceso son los compuestos responsables de sabores y aromas y por supuesto agua. Congelación: Si esta es realizada de forma rápida los cristales formados serán de menor tamaño, por tanto el daño a nivel tisular es menor que si se efectuara una congelación lenta en donde los cristales formados son de mayor tamaño y que a la hora de la descongelación se manifestaría una mayor exudación en donde el 127 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 128 líquido exudado arrastraría nutrientes que antes estaban presentes en el alimento, esto se evidencia más que todo en carnes; claro que si dicho líquido no fuera desechado, no habría problema ya que la pérdida nutricional sería mínima. Algo de bastante importancia es el hecho de mantener la cadena de frío, ya que si esta se rompe, el alimento debe ser consumido en el menor tiempo posible, porque de lo contrario el alimento experimentara mayor pérdida nutricional por ejemplo si es congelado – descongelado – congelado o si es sometido a fluctuaciones de temperatura. Otro factor relevante es realizar la descongelación de forma adecuada, por ejemplo, si se trata de carnes, lo ideal es descongelarla lentamente a temperaturas de refrigeración, claro que aquí se debe analizar si la carne va a ser empleada en un proceso industrial en donde por condiciones operativas se favorece la manipulación de la carne congelada; mientras que en vegetales y mariscos se aconseja pasar a la cocción directamente obviamente cuando el medio de cocción este caliente, ya que si se encuentra en frío las pérdidas serán mayores. En la descongelación los nutrientes que registran disminución son las vitaminas hidrosolubles, sobresaliendo la C entre un 15 al 20%, en cuanto la pérdida proteica no es significativa si el proceso de congelación - descongelación es el adecuado. En términos generales se podría afirmar que en la descongelación no se evidencian grandes pérdidas nutricionales. Molienda: En el proceso de molienda de cereales se elimina básicamente el germen y el salvado, que contienen algunas Vitaminas del complejo B, vitamina E y minerales como hiero y zinc, nutrientes que son eliminados por localizarse en las partes externas del grano. Cuando se trata de harinas refinadas la disminución nutricional es mayor. A continuación se muestra la sensibilidad de las vitaminas y algunos aminoácidos a determinados tratamientos: Tabla 28. Sensibilidad de las vitaminas a los tratamientos tecnológicos Vitamina Solubilidad Oxidación Reducción Calor Luz Ácidos Bases C B1 B2 B6 B12 Pp Ácido fólico Ácido pantoténico A D +++ +++ + +++ + + + + +++ + O O O O +++ O O O + O + + O O +++ +++ + + + + + i o +++ + + o i o o o o + o o + +++ +++ +++ +++ + +++ o o + o o + + O O + o + + + o o o UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA E o +++ O o 129 + o o +++ Importante, + Moderado, o No efecto, i efecto indirecto. FUENTE. Clotilde Vázquez Martínez. (2005). Alimentación y nutrición: manual teórico-práctico. Ediciones Díaz de Santos. Madrid. Tabla 29. Estabilidad de algunos aminoácidos bajo diferentes condiciones Nutriente Lisina Treonina Triptófano Calor Inestable Inestable Estable Aire Estable Estable Estable Luz Estable Estable Inestable Ph ácido Estable Inestable Inestable Ph neutro Ph básico Estable Estable Estable Estable Inestable Estable FUENTE. Adaptado de: J salas – Salvadó, Anna Bonada, Roser trallero, M. Engracia Saló. (2000). Nutrición y dietética clínica. Masson. Barcelona. En el anexo G se encuentran las pérdidas de vitaminas para cada grupo de alimentos, expresadas como porcentaje perdido con respecto a la cantidad total que contiene el alimento antes de ser procesado según Holland y col (1998). LECCIÓN VEINTICUATRO. Enfermedades relacionadas con nutrición. Enfermedades relacionadas con la nutrición Aquí se incluyen aquellos disturbios que tienen que ver con el estado nutricional. El término Distrofias primarias hace referencia a los excesos o deficiencias de determinados nutrientes, a manera de ejemplo: la distrofia por obesidad es generada por un consumo energético elevado, mientras que la xeroftalmia es una distrofia por deficiencia de vitamina A. Enfermedades asociadas con la dieta 1. Anorexia. Es un trastorno de la conducta alimentaria en donde se presenta una pérdida de peso producida por la propia persona que genera desviaciones en sus hábitos alimenticios provocando un estado de inanición; en medio de este trastorno se enmascaran las ganas de comer por sustitutos de saciedad que por lo general es el agua. Tanto la anorexia como la bulimia son más frecuentes en mujeres que en hombres. Manifestaciones de la anorexia: Percepción distorsionada del peso y/o figura corporal, temor a subir de peso, en las mujeres se presenta irregularidad del período menstrual por los menos en 3 meses seguidos, presión sanguínea baja, dificultad para conciliar el sueño, rechazo a la sexualidad. UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA En la medida que continúe la enfermedad aparecerá: afecciones cardiacas (arritmias, hipotensión arterial), piel amarillenta, bajas en la temperatura corporal, amenorrea, depresión, entre otras. 2. Bulimia. Son episodios compulsivos en donde se ingiere una gran cantidad de comida (que en condiciones normales no se consumiría) que por lo general se trata de alimentos ricos en calorías, para luego asumir conductas liberadoras del aumento de peso como ayuno, provocación del vómito, consumo excesivo de diuréticos, laxantes, enemas y ejercicio intenso. Manifestaciones de la bulimia: presentar ingestas compulsivas de forma recurrente, autoinducción de vómito, uso constante de laxantes, síntomas de depresión, comer a escondidas, ejercicio excesivo, desordenes menstruales, ansiedad, insatisfacción con su apariencia, dietas frecuentes, mareos, debilidad en piernas. En la medida que continúe la enfermedad aparecerá: arritmia cardiaca, rotura gástrica o esofágica, niveles bajos de potasio en sangre, neumotórax (entrada de aire a la cavidad toráxica), deshidratación, amenorrea, esterilidad, pérdidas del esmalte dental y de cabello, resequedad cutánea, heridas en la mucosa bucal e infecciones en las glándulas salivales, entre otras. 3. Obesidad. Es la acumulación excesiva de grasa en el cuerpo, debido a una alta ingestión calórica, se puede decir que una persona presenta obesidad cuando manifiesta un incremento de peso del 15% con respecto a su talla y edad. Los factores que influyen en el desarrollo de esta enfermedad son: aspectos genéticos, comportamiento endocrino y metabólico, consumo elevado de alimentos especialmente aquellos ricos en grasas y carbohidratos y falta de actividad física. Manifestaciones de la obesidad: Sobrepeso, fisonomías faciales desproporcionadas, sudor excesivo, abdomen, brazos y piernas de gran tamaño, rodillas juntas, sensación constante de sed, ansiedad. En la medida que continúe la enfermedad aparecerá: Hipertensión, derrame cerebral, diabetes, cáncer especialmente de páncreas y colón, afecciones cardiovasculares, artritis, enfermedades renales, gota, várices, entre otras. Para evaluar el estado nutricional en adultos la OMS ha propuesto una clasificación (infrapeso, sobrepeso y obesidad) que se ha basado en el cálculo del IMC (índice de masa corporal) propuesto por el estadístico belga L. A. J. Quetelet. IMC = Peso (Kg) / Altura2 (m) 130 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Tabla 30. Clasificación internacional de la OMS del estado nutricional (infrapeso, sobrepeso y obesidad) de acuerdo con el IMC. IMC (kg/m2) Clasificación Infrapeso Delgadez severa Delgadez moderada Delgadez aceptable Normal Valores principales <18,50 <16,00 16,00 - 16,99 17,00 - 18,49 18,50 - 24,99 Sobrepeso Preobeso ≥25,00 25,00 - 29,99 Obeso Obeso tipo I ≥30,00 30,00 - 34,99 Obeso tipo II 35,00 - 39,99 Obeso tipo III ≥40,00 Valores adicionales <18,50 <16,00 16,00 - 16,99 17,00 - 18,49 18,50 - 22,99 23,00 - 24,99 ≥25,00 25,00 - 27,49 27,50 - 29,99 ≥30,00 30,00 - 32,49 32,50 - 34,99 35,00 - 37,49 37,50 - 39,99 ≥40,00 FUENTE. Organización Mundial de la Salud (2000). Comité de Expertos de la OMS sobre la obesidad: Obesity: preventing and managing the global epidemic. Report of a WHO consultation on obesity. WHO technical report series, 894. Ginebra (Sude estasiza). Nota. Estos valores son independientes de la edad y son para ambos sexos. 4. Arteriosclerosis. Es el endurecimiento de las arterias producido por depósitos de lípidos, ubicados en las paredes de estas haciéndolas más gruesas y que posteriormente conlleva a un estrechamiento y pérdida de elasticidad de las mismas, dificultando el transito de la sangre por la arteria afectada. Esta enfermedad es más frecuente en hombres que en mujeres. Manifestaciones de la arteriosclerosis: Los síntomas de esta enfermedad varían de acuerdo con la arteria implicada, por lo general se manifiesta en piernas, corazón, cerebro y riñones. Si esta se encuentra en las extremidades inferiores se puede presentar dolor, calambres, rigidez, frío en la zona afectada; pero si existen arterias coronarias involucradas se presentará angina de pecho, presión arterial alta, infarto del miocardio e insuficiencias cardiacas, cuando la arteria conduce al cerebro se puede presentar pérdida de la memoria, parálisis total o parcial. Cuando están afectadas las arterias involucradas con los riñones se manifiesta una insuficiencia renal. 131 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Los factores que influyen en el desarrollo de esta enfermedad son: aspectos genéticos, obesidad, sobrepeso, diabetes, consumo de cigarrillo, alimentación rica en lípidos, falta de actividad física, consumo elevado de bebidas alcohólicas. 5. Desnutrición. Es una distrofia en donde se carecen diferentes tipos de nutrientes. Ya que la desnutrición presenta dos gamas desde el punto de vista energético y proteico, se ha adoptado el término desnutrición energético – proteica (DEP), antes llamada desnutrición proteico – calórica (DPC). La DEP es aquella que presenta condiciones patológicas por la falta de proteínas y/o de calorías y se presenta más frecuentemente en niños menores de 5 años. Esta enfermedad se manifiesta en dos extremos: a. Kwashiorkor: Desnutrición que se manifiesta cuando en la dieta están presentes alimentos energéticos en cantidades aceptables, pero existe déficit en los niveles proteicos. Esta enfermedad es sufrida generalmente por poblaciones de elevada pobreza, en África se manifiesta de forma más marcada cuando la madre tiene que suspender la lactancia a un hijo, por el nacimiento de otro, quedando el primero con deficiencias proteicas ya que su alimentación pasa a ser a base de cereales y agua de panela. Manifestaciones de la Kwashiorkor: Retardo en el crecimiento lineal, diarrea, estómago protuberante, irritabilidad, aminoramiento de la masa muscular, afecciones a nivel de piel, cambios de apariencia (textura y color) en el cabello, infecciones repetitivas, estados de shock, edemas. En la medida que continúe la enfermedad aparecerá: Insuficiencia multiorgánica principalmente en riñones, hígado y corazón, estados de coma, discapacidad permanente o la muerte. b. Marasmo: Es la desnutrición crónica ocasionada por la deficiencia tanto de proteínas, como de calorías. Manifestaciones del marasmo: No hay crecimiento adecuado, deshidratación, atrofia subcutánea y muscular, baja actividad, costillas sobresalientes, piel colgada y arrugada sobretodo en el área de las nalgas y muslos, deficiencias respiratorias, ojos hundidos, el niño parece ser solo piel y huesos, cambios en el cabello, anemia e infecciones constantes. En la medida que continúe la enfermedad aparecerá: Retraso tanto físico como mental, aun cuando el niño no muera y se mejore la alimentación los daños causados son irreversibles. A continuación se presenta una tabla comparativa entre Kwashiorkor y Marasmo emitida por la FAO 132 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 133 Tabla 31. Comparación de las características del kwashiorkor y el Marasmo Característica Insuficiente crecimiento Emaciación (enflaquecimiento extremo) Edema Cambios en el cabello Cambios mentales Dermatosis, copos de pintura Apetito Anemia Grasa subcutánea Rostro Infiltración grasa del hígado Kwashiorkor Marasmo Presente Presente Presente Presente, notorio Presente (algunas veces leve) Común Muy común Común Pobre Grave (algunas veces) Reducida pero presente Puede ser edematoso Presente Ausente Menos común Raros No ocurre Bueno Presente, menos grave Ausente Macilento, cara de mono Ausente FUENTE. Michael C. Latham. (2002). Nutrición humana en el mundo en desarrollo. Depósito de documentos de la FAO. 541 pg. 6. Diabetes Mellitus. Es una enfermedad generada por altos niveles de glucosa en la sangre, alterando el metabolismo de proteínas, carbohidratos y lípidos. Puede ser de tres tipos según la OMS: Diabetes tipo 1. También se le conoce como diabetes mellitus insulino dependiente o diabetes juvenil. Se caracteriza por la imposibilidad del organismo para producir la insulina* requerida. En esta son característicos los problemas de autoinmunidad. Generalmente aparece antes de los 30 años y es necesario administrar insulina diariamente. Diabetes tipo 2. Es más frecuente que la de tipo 1, por lo tanto el mayor número de personas que padecen de diabetes mellitus en el mundo pertenecen a este tipo, tiene un carácter hereditario, se desarrolla lentamente y a pesar de ser una enfermedad grave muchas personas no saben que la padecen, se caracteriza por la resistencia puesta por el organismo ante la acción de la insulina; la diferencia con la de tipo 1 es que en esta, el enfermo no necesita de una administración exógena de insulina, además en la gran mayoría de los casos se presenta en adultos, más cuando esta manifiesta la obesidad y la falta de ejercicio. Manifestaciones de la diabetes tipo 2: Sed excesiva, visión borrosa, aumento en la necesidad de comer, fatiga, micción excesiva, Diabetes gestacional. Se desarrolla durante el embarazo y consiste en altos niveles de glicemia. * Hormona que permite, que la glucosa pueda ser empleada por las diferentes células del organismo. UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Manifestaciones de la diabetes Mellitus: Episodios de sed excesiva, vómito, visión borrosa, aumento en la necesidad de comer, fatiga, dificultad del movimiento sanguíneo en piernas y pies, micción excesiva. Si esta enfermedad no es tratada adecuadamente se puede llegar a un coma e inclusive a la muerte. Las personas que sufren esta enfermedad pueden padecer con mayor frecuencia de afecciones cardiacas, fallas renales y daños a nivel nervioso, entre otros. LECCIÓN VEINTICINCO. Enfermedades relacionadas con nutrición. 2 Enfermedades asociadas con deficiencias vitamínicas 1. Xeroftalmia. Esta es el producto de la deficiencia extrema de vitamina A. Conocida como síndrome del ojo seco, es una enfermedad en la que el ojo presenta una resequedad permanente de la conjuntiva debido a que las glándulas lagrimales disminuyen su producción, la córnea pierde sensibilidad y se opaca, esta enfermedad está vinculada con los reumatismos, es más frecuente en mujeres que en hombres y avanza con la edad. Manifestaciones de la xeroftalmia: Sensación de cuerpo extraño, ardor, prurito, enrojecimiento conjuntival, legañas. En la medida que continúe la enfermedad aparecerá: Engrosamiento de la córnea, degradación de la agudeza visual (pérdida y enturbiamiento visual). 2. Beriberi. Es generado por la carencia de vitamina B1, esta enfermedad se manifiesta bajo dos condiciones diferentes una en niños y otra en adultos; en estos últimos se pueden presentar de dos tipos: beriberi seco que afecta el sistema nervioso o beriberi húmedo que afecta el sistema cardiovascular. Si se diagnostica a tiempo los daños ocasionados tanto a nivel nervioso como cardiaco pueden ser reversibles. En la actualidad, el beriberi se presenta principalmente en personas con problemas de consumo excesivo de alcohol, ya que beber en grandes cantidades puede llevar a desnutrición y dificulta la absorción y el almacenamiento de la tiamina (B1) por parte del cuerpo15. Manifestaciones de la enfermedad: En el beriberi seco; Dificultad a la hora de habar, función muscular reducida o inclusive parálisis a nivel de extremidades inferiores, dolor, vómito, movimientos en los ojos poco comunes. En el beriberi húmedo; inflamación de las extremidades inferiores, dificultad respiratoria con cualquier actividad, inclusive cuando se está durmiendo, aumento en la frecuencia cardíaca. 15 Brust JCM. Nutrition and Alcohol Related Neurologic Disorders. (2007). Goldman L, Ausiello D, eds. Cecil Medicine. 23rd ed. Philadelphia, Pa: Saunders Elsevier. 134 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Cuando se manifiesta en niños se presenta insuficiencia cardiaca, vómito, abdomen blando y laxo, convulsiones, cólicos y puede conducir a la muerte. En la medida que continúe la enfermedad aparecerá: pérdida de la memoria y reflejos, aumento de tamaño en corazón y en su ritmo, líquido en pulmones, delirios, problemas de coordinación y caída de párpados. 3. Arriboflavinosis. Enfermedad ocasionada por la deficiencia de vitamina B2, no causa la muerte. En ocasiones se presenta asociada a otras deficiencias vitamínicas generadas por vitaminas hidrosolubles. La carencia de riboflavina es más frecuente en personas de la tercera edad, alcohólicas y en aquellas que padecen enfermedades crónicas. Manifestaciones de la arriboflavinosis: Dolor, ardor e inflamación de labios, boca, lengua y garganta, debilidad, anemia, irritación de la piel, grietas en los labios, lagrimeo, disminución de la visión, fotofobia, rasquiña y ardor en el área de los ojos, erupciones grasas en escroto o vulva y en los pliegues nasolabiales. 4. Pelagra. Esta enfermedad es generada por el déficit de niacina o de triptófano en la dieta o por la dificultad del organismo de absorber dichos nutrientes. La pelagra es frecuente encontrarla después de haber padecido afecciones gastrointestinales, en poblaciones en donde presentan consumo elevado de maíz (por su bajo contenido de triptófano, el cual es precursor de la vitamina B3, 60 mg de triptófano produce 1 mg de niacina) o en personas con elevado consumo de alcohol. Manifestaciones de la pelagra: Los principales síntomas son dermatitis (úlceras cutáneas, pigmentación marcada, hemorragias cutáneas), diarrea y demencia (confusión mental, delirios, agresividad), por esto también es llamada la enfermedad de las tres D, además se presenta insomnio, ansiedad, cefalea, depresión. En la medida que continúe la enfermedad aparecerá: inflamación y ulceración de la mucosa intestinal, degeneraciones del sistema nervioso, ulceraciones dolorosas, lengua inflamada y roja. Si la enfermedad no es tratada adecuadamente se puede llegar a la muerte. 5. Deficiencia de vitamina B6. También conocida como piridoxina. Debido a que gran cantidad de alimentos contienen esta vitamina la carencia es poco frecuente. Sin embargo la acción de la vitamina B6 puede verse entorpecida por un antagonista como la isoniacida, medicamento empleado en el tratamiento de la tuberculosis. Manifestaciones de la piridoxina: Anemia, intenso dolor en las extremidades, convulsiones. En la medida que continúe la enfermedad aparecerá: Cálculos en el riñón o vejiga y si no se trata a tiempo puede producir daños mentales permanentes en niños. 135 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 6. Anemia megaloblástica. Se manifiesta por la carencia de vitamina B12, de ácido fólico o por las dos. Esta enfermedad se caracteriza por presentar malformación de los glóbulos rojos, dichos glóbulos son más grandes y en lugar de ser redondos presentan forma ovalada. La anemia perniciosa es un tipo de anemia que pertenece a la megaloblástica, producida por la falta de la vitamina B12. Manifestaciones de la anemia megaloblástica: Diarrea, palidez, ulceraciones principalmente en boca y lengua, vértigo, debilidad, pérdida del apetito y de la memoria, fuertes dolores de cabeza, hormigueo y rigidez de pies y manos. 7. Escorbuto. Enfermedad ocasionada por la falta de vitamina C, que se distingue por presentar hemorragias en encías, articulaciones y uñas. El ácido ascórbico o vitamina C es bastante importante ya que esta es básica para mantener la estructura del organismo, debido a su participación en la formación de colágeno, tejido conectivo y paredes de los capilares. Manifestaciones del escorbuto: Hemorragias en encías, nariz, debajo de las uñas de las manos, en el interior de las articulaciones, debajo de la piel generando moretones, y en general en todas las membranas mucosas, dolor corporal al moverse, irritabilidad, pérdida del apetito, encías esponjosas, ojos hundidos, debilidad, palidez, depresión y mala cicatrización En la medida que continúe la enfermedad aparecerá: Pérdida de los dientes, heridas abiertas supurantes, aumento en los demás síntomas que en algunos casos pueden ser mortales. 8. Raquitismo - Osteomalacia. Se caracteriza por la falta en la mineralización del hueso. Esta enfermedad se manifiesta por dos vías: por la carencia de vitamina D, calcio y fósforo (gracias a la vitamina D se puede absorber el calcio y el fósforo en los huesos) o por factor hereditario. Cuando se presenta en niños y adolescentes se le llama raquitismo mientras que si se manifiesta en adultos se le conoce como osteomalacia. Raquitismo. Manifestaciones del raquitismo: Crecimiento deficiente, engrosamiento de las articulaciones de codos y muñecas, huesos anchos, caja torácica deforme, frente amplia, la columna presenta una curvatura diferente, talones engrosados y piernas deformes, retraso en el cierre de la fontanela, en la dentición y en el empezar a ponerse en pie y caminar, abdomen distendido. En la medida que continúe la enfermedad aparecerá: Infecciones respiratorias, anemia, dolor de huesos, fracturas frecuentes y sin causa marcada, deformidades dentales, debilidad progresiva. Osteomalacia. 136 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Manifestaciones de la osteomalacia: Adormecimiento de extremidades y alrededor de la boca, debilidad muscular, dificultad para dormir, dolor especialmente en cadera, ritmo cardíaco anormal, susceptibilidad a fracturas, espasmos en pies y manos, aumento de caries, pérdida del apetito. 9. Deficiencia de vitamina K. Es una enfermedad poco frecuente que consiste en la poca o la no absorción intestinal de la vitamina K. Cuando se presenta carencia de esta vitamina. En niños se produce lo que es conocido como enfermedad hemorrágica del recién nacido, esta se caracteriza por sangrado alrededor del cordón umbilical, en las heces y la orina del bebe, aunque en algunas oportunidades pueden ser a nivel intracraneal y hasta puede producir la muerte. En adultos es difícil que se manifieste ya que gran cantidad de alimentos aportan esta vitamina, además en el hígado se pueden encontrar reservas en caso de una deficiencia; sin embargo cuando se presenta, se evidencia una coagulación sanguínea baja generando sangrado prolongado y espontáneo. Manifestaciones de la deficiencia de la vitamina K en adultos: Sangrado en encías, nariz, orina, heces, moretones y ciclos menstruales abundantes. La mayoría de las enfermedades asociadas con deficiencias vitamínicas, las padecen poblaciones que se encuentran en altos niveles de pobreza. Enfermedades asociadas con deficiencias en minerales. 1. Osteoporosis. Esta consiste en una desgaste de masa ósea con reducción de resistencia mecánica, ocasionada por la pérdida de calcio, es la enfermedad ósea más común y se presenta de forma más frecuente en mujeres (por tener menos masa ósea y absorber menos calcio), también es conocida como la enfermedad del hueso poroso. La osteoporosis es generada por la alteración en el metabolismo del calcio y del fósforo, aunque también se manifiesta en mujeres embarazadas y en niveles graves de desnutrición. Manifestaciones en osteoporosis: Rompimiento de huesos, debilidad, dolor en cadera y en la parte baja de la espalda, falta de apetito, espalda jorobada. 2. Anemia ferropénica. Esta es la más común de las anemias que se caracteriza por un descenso en el número de glóbulos rojos generado por la deficiencia de hierro en el organismo. Se manifiesta más en mujeres que en hombres. Manifestaciones en anemia ferropénica: Pérdida del apetito, uñas quebradizas, irritabilidad, cambio en la coloración de la parte blanca del ojo (se torna azul), fatiga, dolor en cabeza y en lengua, palidez, debilidad y dificultad respiratoria. 137 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 3. Bocio. En esta enfermedad se da un aumento en el tamaño de la glándula tiroides, ocasionada por carencia de yodo. La deficiencia continuada de yodo, en áreas en las que se han afectado varias generaciones, conlleva al desarrollo del Cretinismo en los hijos de madres con severa deficiencia en yodo. El cretinismo se caracteriza por enanismo y retardo mental de diferente grado16. Manifestaciones en el bocio: Aplastamiento de la tráquea, deformación del cuello, dificultad en el transporte del bolo alimenticio, ronquera. CAPITULO SEIS. EL SER HUMANO Y LA NUTRICIÓN INTRODUCCIÓN Mediante este capítulo se pretende dar a conocer y comprender los diferentes mecanismos, las interacciones más importantes y los principales procesos alimenticios según la etapa en que se encuentre el ser humano (gestación y lactancia, infancia y niñez, adolescencia, adultez y vejez, deporte y trabajo, nutrición enteral y parenteral) junto con su influencia en la salud, además de sus respectivas implicaciones a corto, mediano y largo plazo. LECCIÓN VEINTISÉIS. Nutrición en la gestación y lactancia. NUTRICIÓN EN LA GESTACIÓN El embarazo es una etapa en la que se debe tener especial cuidado nutricional por toda la actividad metabólica que este conlleva. Lo ideal es realizar una preparación antes de iniciar la gestación, ya que no es aconsejable en circunstancias especiales como obesidad o desnutrición, entre otros; por las complicaciones que se podrían generar durante el embarazo, el parto o después de él, tanto en la madre como en el hijo. 16 Elizabeth López de Leal. (1995). Principios generales de nutrición. Unisur. Bogotá. 138 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Si no se contaba con el estado de gravidez; a partir de la noticia es necesario introducir unas conductas saludables, que involucren unos buenos hábitos alimenticios, actividad física acorde al estado y rechazar el consumo de sustancias psicoactivas. Todo esto por el estado de alta vulnerabilidad en el que se encuentran los dos individuos implicados. En esta etapa, la madre experimenta otro tipo de requerimientos nutritivos, ya que debe suplir necesidades que permitan el buen desarrollo del feto, la placenta y otras estructuras maternas exclusivas de la gestación; así mismo se debe asegurar la energía que se va exigir durante el parto y obviamente las demandas nutricionales propias de su integridad. NUTRIENTES EN LA GESTACIÓN. Minerales. Existen ciertos minerales indispensables para el desarrollo del feto y mantenimiento de la madre, que podrían no ser cubiertos en una dieta normal, a continuación se estudiaran dichos nutrientes: * Hierro: Los requerimientos de este mineral durante la etapa de gestación son prácticamente el doble de lo normal, por esto se crea la necesidad de proporcionarlo mediante suplementos; además existe la poca probabilidad de tomar esas cantidades en una dieta tradicional. La medicación de suplementos de Fe, se realiza como control y prevención prenatal. Si no se ingieren las cantidades adecuadas de este mineral, se presentará anemia por déficit de Fe, constituyéndose en una patología nutricional de alta incidencia en mujeres gestantes, de igual forma el desarrollo del bebe no sería adecuado ya que este nutriente participa en la síntesis de colágeno, importante en la formación de huesos, cartílagos y tejido conectivo, además al mezclarse con el O2 produce la hemoglobina y la mioglobina. Los requerimientos de hierro durante el embarazo son aproximadamente 1.000 mg, estimándose 270 mg transferidos al feto, 90 mg a la placenta, 450 mg utilizados en la expansión eritrocítica materna y 170 mg de pérdida externa17. El consumo de suplementos de Fe, se aconseja con el estómago vacío, ojala con un líquido cítrico, nunca con un lácteo, café o té ya que inhiben su absorción, también puede llegar a generar intolerancia gástrica, nauseas, estreñimiento y cambio de color en las heces (oscuras). A parte de suplementos a base de Fe, este mineral se puede 17 Rosso, P. y Campano, M. (1992). Nutrición en el embarazo. En Obstetricia. Chile. 139 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA obtener en carnes, frutas y hortalizas deshidratadas, habas, papas con cáscara, frijoles, lentejas y alimentos fortificados como cereales, pan y leche. * Calcio: Los requerimientos diarios de este mineral en mujeres gestantes es de 1000 a 1200 mg, cantidad que muy seguramente no se obtendrá en la dieta normal, es decir que al igual que el anterior mineral es necesario el consumo de suplementos de Ca, porque de lo contrario las demandas del bebe no esperaran y el calcio requerido será tomado del que habita en los huesos de la madre. Al suplir las necesidades de este nutriente se contribuye a un desarrollo adecuado de dientes y esqueleto fetal, además se evitan partos prematuros, hipertensión y morbilidad neonatal, entre otros. Los alimentos ricos en calcio son principalmente la leche y sus derivados, pero también se registran cantidades significativas en vegetales de hojas verde oscuro, granos, nueces, pescados de carne oscura (salmón) y obviamente todos aquellos productos fortificados. Vitaminas. Si la madre cuenta con una dieta balanceada las exigencias extra de estos nutrientes no son necesarias salvo el ácido fólico (vitamina perteneciente al complejo B), es más, se debe evitar el consumo en exceso de ciertas vitaminas como en el caso de la vitamina A que pueden llegar a producir afecciones renales en los niños y la D que puede generar malformaciones cardiacas en el feto; todo esto por su carácter acumulativo a nivel lipídico de estas dos vitaminas. * Ácido fólico (B9): Conocido también como folato, es indispensable antes del embarazo y durante los primeros meses de gestación ya que disminuye el riesgo de bebes con defectos en el tubo neural, siendo los dos más frecuentes la espina bífida (la médula espinal y la espina dorsal no se cierran del todo) y encefalocele (defecto de cierre óseo que permite la salida del tejido cerebral fuera de la cavidad craneal). Los defectos congénitos pueden ser prevenidos con el consumo diario de 600 – 800g (0.6 - 0.8mg /día), inmediatamente después de la concepción hasta pasado los tres primeros meses, mediante medicación y con ingestas de vegetales de hoja verde, frutas cítricas especialmente naranja y fresa, nueces, cereales, panes enriquecidos, espárragos, calabacín, legumbres secas (alverja, lentejas y frijoles), maní e hígado de pollo. Carbohidratos. A parte de la clasificación de los carbohidratos vista en la unidad uno, de orden químico, existe otra de orientación algo más nutricional, ya que se tiene en cuenta el tiempo de digestión y absorción, que es pertinente nombrar en este momento: 140 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA * Carbohidratos sencillos. Son aquellos de gran aporte calórico, pero poco valor nutricional desde el punto de vista de la cantidad de nutrientes proporcionados; aquí están los mono y disacáridos, como el azúcar refinado, gaseosas, refrescos, bebidas alcohólicas (con excepción del vino y la cerveza), pan blanco, golosinas, pasteles, arroz y todos aquellos alimentos aportantes de calorías vacías. No obstante existen carbohidratos simples naturales que tienen vitaminas y minerales como las frutas que aportan fructosa y la leche que aporta lactosa. * Carbohidratos complejos. Son los que brindan además de valor energético, vitaminas, minerales, proteínas y fibra, a este grupo pertenecen los polisacáridos, como el arroz y pan integral, los cereales, verduras ricas en almidón, legumbres secas, cebada, avena, papa preferiblemente con cáscara y sin fritura, entre otros. Los carbohidratos constituyen la principal fuente energética para las mujeres en etapa de gestación, dicha población requiere un mayor consumo de estos nutrientes para suplir las necesidades energéticas que obviamente son mayores que en estado normal, para esto es aconsejable el consumo de carbohidratos complejos ya que contribuyen a la exigencia energética y aporta nutrientes al feto, así mismo se deben incluir (aunque en menor cantidad) ingestas de carbohidratos simples pero de orden frutal (que además del aporte en vitaminas y minerales, brinda fibra favorable para las embarazadas dado el estreñimiento presentado por el consumo de Fe) y definitivamente evitar los carbohidratos simples refinados. Aparte de la utilización de los carbohidratos como parte energética (la mayor parte), estos dentro del embarazo también contribuyen con el desarrollo del material estructural del cerebro, cartílago y tejido conectivo, aunque en una baja proporción. Proteínas. Durante el embarazo se requieren ingestas adicionales de este nutriente, dada la participación de los aminoácidos en la adaptación del útero y glándulas mamarias, elevación del volumen sanguíneo y por supuesto en el desarrollo tanto de la placenta, como del feto. Es aconsejable el incremento del consumo habitual diario de 3 – 5g en los primeros meses y pasada la mitad del embarazo aumentar de 6 – 8 g/día. No obstante se debe tener especial cuidado con el exceso de proteínas; pues puede llegar a causar problemas de desmineralización en los huesos de la madre, debido al contenido en P presente en este nutriente, el cual competiría con el Ca, evitando la absorción del mismo, de igual forma afectando los huesos y dientes del bebe. Lípidos. Los requerimientos lipídicos necesarios diariamente durante la gestación son de 2 a 2.4g, los cuales serán empleados en reservas energéticas a través de los tres 141 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA primeros meses, para luego intervenir en la formación y crecimiento de tejidos. Se recomienda el consumo de ácidos grasos esenciales omega 3 y 6 ya que son considerados coadyuvantes del sistema útero - placentario Los gastos de energía extra en los cuales incurre el sistema materno, tienen que ver con el esfuerzo en corazón, pulmones y riñones para el mantenimiento de los nuevos tejidos y el costo del mantenimiento de la temperatura corporal más alta en el embarazo18. En el anexo H se muestra la ingesta recomendada para mujeres embarazadas de diferentes nutrientes según el Instituto de Medicina, Academia Nacional de Ciencias y Programa de Alimentación y Nutrición. NUTRICIÓN EN LA LACTANCIA Los requerimientos nutricionales de las madres lactantes son más exigentes que en el propio embarazo (la lactancia es la etapa de la mujer en la que mayor demanda nutricional tiene); si en el mejor de los casos se cuenta con las reservas energéticas adecuadas, serán necesarias según la OMS, 500 Kcal/día adicionales, pero si por el contrario no se cuenta con las reservas apropiadas las exigencias serán aproximadamente de 800 Kcal/día extra ya que la producción de leche demanda un gran gasto energético. Durante la lactancia es preciso el consumo adicional de líquidos para mantener el equilibrio hídrico, que puede verse afectado según las demandas del bebe; en cuanto a las exigencias de los principales nutrientes, se tiene que es pertinente adicionar de 10 a 15 g/día de proteína, de lo consumido en la dieta gestacional, preferiblemente con bajo consumo de aquellas proteínas con aportes de grasas saturadas y una mayor ingesta de proteínas portadoras de grasas poliinsaturadas o carnes bajas en grasa. Los carbohidratos aconsejables para el consumo en esta etapa son aquellos catalogados como complejos, para la parte de vitaminas y minerales, es indispensable la ingesta diaria, variada, además fresca de frutas y hortalizas, ya que las necesidades por lo general se incrementan o se mantienen estables con respectos a las dadas para el embarazo. Cuando no son cubiertas las exigencias nutricionales para desempeñar el proceso de lactancia y se presenta desequilibrio hídrico, la producción de leche puede disminuir; sin embargo su composición química no sufrirá mayores modificaciones, ya que el organismo hará todo lo posible para mantener dicha composición, tomando las reservas maternas, afectando bien sea a corto, mediano o largo plazo la salud de la madre. 18 Illingworth P.J., Jung R.T., Howie P.W. (1987). Reducción del gasto energético posprandial durante el embarazo. 142 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 143 En la siguiente tabla comparativa se muestran los requerimientos diarios de los diferentes nutrientes en mujeres, mujeres embarazadas y mujeres lactantes. Tabla 32. Necesidades diarias energéticas y de nutrientes durante el embarazo y la lactancia Ítem Calorías Proteína (g) Vitamina A (g) Vitamina D (g) Vitamina E (mg) Vitamina K (g) Vitamina C (mg) Tiamina (mg) Riboflavina (mg) Niacina (mg) Vitamina B12 (g) Calcio (mg) Fósforo (mg) Hierro (mg) Magnesio (mg) Zinc (mg) Yodo (g) Selenio (g) Mujer Adulta (20-45 años) 2000 60 750 2.5 8 65 60 1 1.5 14 2 800 800 15 280 12 150 55 Durante el Embarazo 2300 70 1000 10 10 65 70 1.5 1.8 17 3 1200 1200 30 350 15 175 65 Durante la lactancia 2600 80 1200 10 12 65 80 1.6 2 20 3 1200 1200 30 400 20 200 70 FUENTE. Recopilación: Academia Nacional de ciencias EEUU. Recomendaciones Nutricionales para la República Argentina. (1983). (2001). Recomendaciones de consumo durante la gestación y la lactancia Se debe evitar el consumo de sustancias estimuladoras del sistema nervioso como café, té y bebidas cola. Si es necesario el consumo de medicamentos debe ser bajo supervisión médica, ya que todo lo ingerido por la madre, será transmitido al bebe. Es pertinente evadir el consumo de alimentos que le impartan mal sabor-olor desagradable a la leche; como brócoli, ajo y coliflor, entre otros. Para prevenir la desmineralización ósea de la madre, es imprescindible la ingesta de leche y sus derivados. Prohibido el consumo de bebidas con alto grado alcohólico, ya que el contenido de alcohol en la leche materna, es equivalente al del plasma materno Es necesario un plan dietario particular para aquellas madres en circunstancias especiales, como adolescentes, farmacodependientes, vegetarianas y casos clínicos. UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Bajo ningún motivo se debe iniciar un programa estricto y prolongado para bajar de peso, a excepción de casos clínicos. La variedad de la dieta debe ser grande, ya que garantiza cubrir al máximo los requerimientos nutricionales. Recuerde que la dieta tiene que ser de calidad y no de cantidad, es decir comer para dos, no por dos. LECCIÓN VEINTISIETE. Nutrición en infancia - niñez. Una alimentación variada siempre será indispensable en cualquier etapa del ser humano, sin embargo de los padres dependerán los buenos hábitos alimenticios que el niño manifestará en posteriores etapas. NUTRICIÓN EN LA INFANCIA - NIÑEZ Para el estudio de esta etapa se tendrá en cuenta el rango de edad comprendido entre el nacimiento, hasta los 11 años. Infancia tomado entre 0 – 6 y niñez de 6 – 11 años. * Nutrición de 0 – 1 año. En este rango se debe asegurar la adecuada nutrición del bebe, dada las grandes exigencias de desarrollo y crecimiento corporal que se demandan. La lactancia es el período en el que se garantiza además de dar agentes inmunológicos, el cubrimiento de todos los requerimientos nutricionales; ya que la leche materna es considerada el alimento natural de mejor calidad que existe en la naturaleza, para los seres humanos en sus primeros meses de vida. Tal es la riqueza nutricional de la leche materna que con tan solo con este alimento se logra el mantenimiento y crecimiento él bebe, dentro su composición se tiene: Proteínas: La mayor parte de estas son aquellas proteínas propias del suero cerca de un 70%, como; lactoalbúmina (sero y alfa), lactoglobulina (inmuno y beta), glicoproteínas, prostaplandinas y lactoferrina, entre otras de baja proporción. El 30% restante lo conforma la caseína. Carbohidratos: estos se ven representados en la leche materna por la lactosa, la cual es metabolizada por la lactasa; enzima que por lo general desaparece con la lactancia, generando en algunas personas intolerancia a dicho carbohidrato. Lípidos: los componentes grasos luego del nacimiento se constituyen en la principal fuente energética del bebe. El contenido de estos varía por diferentes motivos, entre los que se conocen están; la frecuencia con que él bebe succiona y los relacionados con la madre tales como la composición de su grasa corporal y la dieta. La leche materna presenta tanto ácidos grasos saturados, como poliinsaturados. 144 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Vitaminas: la absorción de las de orden liposoluble depende de la concentración de la grasa en la leche. La vitamina A se encuentra en mayor proporción en la leche materna madura que en el propio calostro, mientras que con la vitamina K sucede lo contrario; en cuanto a la vitamina E, la leche materna cubre con las exigencias; sin embargo no sucede lo mismo con la vitamina D la cual su contenido es bajo, creando la necesidad de tomarla a través de la luz solar. En los lactantes rara vez se presenta deficiencia de vitaminas hidrosolubles, pese a esto los bebes de madres que consumieron por periodos prolongados agentes anticonceptivos, si pueden manifestar bajos índices en la Vitamina B6, del mismo modo hijos de madres vegetarianas, con la vitamina B12; razón por la cual es indispensable introducir en la dieta diaria de dichas madres, las vitaminas nombradas. Minerales: la leche materna registra presencia de Ca, Cu, P, Zn, Co, Se, Mn, Al, I, Cd, entre otros de menor proporción. Agua: es el mayor componente en la leche materna, con un valor cercano al 88% y gracias a su concentración de solutos totales brinda al bebe un equilibrio electrolítico adecuado. En la leche materna también se encuentras otros componentes como: enzimas, nucleótidos y enzimas. Pese a las bondades anteriormente citadas; pasados los 4 meses es necesario complementar la alimentación con ingesta de otro tipo de alimentos, como cereales sin ningún contenido de gluten, frutas básicas o dulces (pera, plátano, manzana), evitando las ácidas y todas aquellas alergénicas para los bebes (fresa, kiwi, mora), esto se debe realizar de forma paulatina. Luego de los 6 meses es adecuado adicionar hortalizas (evadiendo coliflor, repollo y brócoli entre otros que pudiesen ser pesados para el sistema digestivo del bebe), junto con carne de ave y bovino. Luego del décimo mes se puede incluir en la dieta pequeñas porciones de pescado. Cabe resaltar que no se debe disminuir la frecuencia de la lactada, por el hecho de sumar a la dieta del infante otro tipo de alimentos. La leche materna se aconseja brindar como mínimo al pequeño hasta los 9 meses, siendo lo más recomendado hasta el año. En la siguiente tabla se muestran las recomendaciones de nutrientes para lactantes en estado normal. 145 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 146 Tabla 33. Ingestas Recomendadas de nutrientes para lactantes normales Nutriente Energía (Kcal) Proteínas (g) Hierro (mg) Zinc (mg) Calcio (mg) Sodio (mg) Vitamina A (mcg) Vitamina D (mcg) Vitamina K (mcg) 0 - 6 meses 650 13 0.27 2 210 120 400 5 2 7 - 12 meses 850 14 11 3 270 200 500 5 2.5 FUENTE: Heird W. (2003). Necesidades Nutricionales del Lactante. Si no es posible la alimentación del bebe con leche materna, en sus primeros meses; las leches de fórmula, llamadas también infantiles o maternizadas pueden ser una buena opción para de alguna forma cubrir los requerimientos nutricionales, ya que estas no son más que leche de vaca con modificaciones adecuadas para que el infante la pueda asimilar y no llegue a causar problemas, no obstante algunos pequeños no pueden digerir las proteínas de la leche de vaca, para estos casos existe la leche a base de soya, sin decir con esto; que dichos productos puedan llegar a remplazar del todo la leche materna. Es importante recordar que en su primer año de vida el niño eleva aproximadamente un 50% su talla e incrementa hasta tres veces su peso, siempre y cuando su alimentación y metabolismo sean los adecuados. * Nutrición de 1 – 3 años. En este rango de edad, las exigencias nutricionales son bastante importantes dada la evolución de material muscular, sangre, sistema óseo y dientes, por lo tanto el consumo de alimentos con aporte proteico, mineral y energético debe ser significativo. Infantes de esta edad inician la ingesta de alimentos con textura más gruesa, proceso que ayuda a la dentición e inclusive al balbuceo; en cuanto a la leche de vaca el gran número de pediatras coinciden en afirmar que pasados los 12 meses es bueno el consumo de esta leche, otros aconsejan que dicho alimento se deba incluir hasta los 18 meses o inclusive después de los 2 años de vida. Cualquiera de estas opciones que se acoja debe ser paulatina y en diluciones con agua debidamente tratada (leche:agua = 60:40, 70:30, 80:20, 90:10), hasta llegar al consumo de la leche pura. Otra alternativa es la leche de continuación disponible en el mercado. UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 147 Tabla 34. Requerimientos nutricionales en infantes de 1 – 3 años Nutriente Necesidades aproximadas Energía 100 kcal x kg de peso/día Proteínas 1.5 – 2.0 g x kg de peso/ día Lípidos 3.0 – 3.5 g x kg de peso/día Carbohidratos 10.0 ‐ 16.0 g x Kg de peso/día Calcio 800 mg/día Hierro 10 mg/día Zinc 10 mg/día Nutriente Vitamina A Vitamina D Vitamina K Vitamina E Vitamina C Vitamina B12 Riboflavina Necesidades aproximadas 400 µg 10 µg 15 µg 6 mg 42 mg 0.8 µg 0.8 mg FUENTE. Luz Helena Hernández (2011). * Nutrición de 4 – 6 años (Edad pre-escolar). En esta etapa los menores presentan falta de interés hacia la comida, ya que manifiestan algo de inapetencia; enfocándose más en la parte social, lúdica y cognitiva. Aquí el niño se empieza a volver selectivo y marcar sus preferencias; de ahí la importancia del buen ejemplo en los hábitos alimenticios a nivel familiar. Aunque en condiciones normales es poco factible una deficiencia en vitaminas y minerales principalmente A, D, C y Fe, Ca, respectivamente, dado el consumo significativo tanto de proteínas, como de carbohidratos; no se debe desconocer que por el crecimiento lento, pero progresivo (óseo, dentario, muscular, entre otros), los requerimientos en dichos micronutrientes deben ser suplidos para evitar un desarrollo inadecuado del infante. * Nutrición de 7 – 11 años (Edad escolar). Durante esta edad aunque lento, comparado con las etapas anteriores, prosigue el crecimiento óseo; a los 7 años aparece el seno frontal, de igual forma continúa la erupción dental, brotando los primeros molares, de ahí la necesidad de ingesta de leche y sus derivados. La demanda energética por cuenta de la actividad física se ve ampliamente incrementada, manifestando mayor gasto en los niños que en las niñas, razón por la cual el consumo de alimentos aportantes de calorías es indispensable en esta etapa. A continuación se presenta una tabla con la ingesta recomendada de nutrientes para niños entre 7 y 11 años, dada por la FAO y la OMS: Tabla 35. Ingesta recomendada de nutrientes en la edad escolar Edad Energía Kcal Kcal Proteí nas g Vitaminas A D E Kcal, g, g, mg / día K B1 B2 B3 B6 Ácido Ácido B12 C UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA g / Kg g mg g mg 148 mg mg mg Panto ténico mg Fólico g g mg 0.9 12 1 4 180 1.8 35 0.9 12 1 4 180 1.8 35 NIÑAS 6-7 7-8 8-9 1415 1537 1678 69.3 66.7 63.8 21 27 27 6-7 7-8 8-9 9-10 9-11 1561 1679 1814 1959 2128 72.5 70.5 68.5 66.6 64.6 21 27 27 27 33 500 5 7 25 0.9 NIÑOS 500 5 7 25 0.9 FUENTE: IDR: Proteínas. FAO/OMS. (1985), IDR: Energía y vitaminas. FAO/OMS. (2004). En la siguiente gráfica se muestra el crecimiento desde la lactancia hasta la edad escolar: Gráfica 3. Curva de crecimiento en etapa de infancia y niñez. FUENTE. Luz Helena Hernández (2012). Recomendaciones durante infancia - niñez Los requerimientos proteicos en la niñez son mayores que en los adultos. Es importante tomar datos antropométricos (peso y altura) periódicamente para verificar el crecimiento del niño. Evitar el consumo excesivo de alimentos con agentes edulcorantes. UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 149 Es trascendental crear el ambiente propicio para la toma de alimentos, tanto en los horarios como en la cantidad y calidad de los mismos. Se debe empezar a generar buenos hábitos alimenticios, ya que tanto en la infancia, como en la niñez, se inician las preferencias alimentarias. En la etapa pre-escolar se presenta una reducción en el apetito debido a la disminución en la velocidad de crecimiento, por tanto se debe dar alimentación balanceada que sobrelleve esta situación. Evitar el consumo de comidas rápidas, alimentos de paquete y bebidas cola. Restringir la ingesta exagerada de lípidos y carbohidratos a fin de evitar la obesidad infantil. Se debe brindad una dieta balanceada – variada y fomentar el deporte. LECCIÓN VEINTIOCHO. Nutrición en la adolescencia, la adultez y la vejez NUTRICIÓN EN LA ADOLESCENCIA Durante la adolescencia se producen importantes modificaciones en el organismo, pues aumenta su tamaño, varían su morfología y composición. Aparecen los caracteres sexuales primarios y secundarios según una secuencia caracteres sexuales primarios y secundarios según una frecuencia predeterminada pero con variaciones cronológicas entre ambos sexos e influida por factores de carácter étnico, ambiental, cultural y nutricional. Los requerimientos nutricionales dependen del gasto necesario para mantener el ritmo de crecimiento, de las variaciones en la composición corporal y del consumo energético, la nutrición correcta es una de las necesidades básicas de salud para que la población adolescente pueda desarrollar, al máximo, su potencial biológico19. La velocidad del aumento de estatura y la del aumento de peso guardan entre si una estrecha relación donde se aportan del 15 a 20% de la estatura y 50% del peso final de la persona adulta. De ahí, la importancia crucial de la nutrición en la duplicación de la masa corporal durante la pubertad. Lógicamente, las necesidades nutricionales son máximas en el periodo de máximo crecimiento20. 19 20 Ballabriga A, Carrascosa A. Nutrición en la infancia y en la adolescencia. Mahan L K, Arlin M T. Krause. Nutrición y dietoterapia. UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 150 LECCIÓN VEINTINUEVE. Nutrición en el deporte y en el trabajo. NUTRIENTES EN EL DEPORTE Al igual que cualquier persona, el deportista requiere de proteínas, lípidos, carbohidratos, vitaminas y minerales, obviamente en proporción a las demandas energéticas necesarias para obtener un buen desempeño. Dichos nutrientes se obtienen mediante una dieta balanceada, sin necesidad de preparaciones mágicas o suplementos milagrosos, que puedan resultar nocivos para la salud. No existe como tal una dieta estándar para deportistas, ya que se deben tener en consideración aspectos como: * Condiciones de entrenamiento: Aquí se incluye el clima, la intensidad y la duración. * Clase de deporte: Si es de resistencia, como la maratón y la marcha, de fuerza como el levantamiento de pesas o intermitente como baloncesto y el futbol * Características físicas: Como el peso, la altura, el sexo, la edad y la raza. A continuación se darán a conocer en términos generales los efectos de cada uno de los nutrientes en el deporte: Carbohidratos. Entre los nutrientes, estos son la principal fuente energética para los músculos; sin buen nivel de reserva de carbohidratos como glucógeno tanto en el hígado, como los músculos no se podría mantener una actividad física fuerte por un período tiempo prolongado, no obstante la capacidad de retención no es muy grande, por motivo es indispensable la ingesta adecuada. un en de tal Como ya se estudió en la unidad uno los carbohidratos se clasifican en simples o absorción rápida (como por ej. frutas, dulces, miel) y complejos o absorción lenta (como por ej. cereales, papa, yuca). Para el caso de la nutrición en el deporte esta clasificación es la importante desde el punto de vista de cuando pueden ser empleados por el organismo, después de ser ingeridos, es así como para deportes de gran duración los carbohidratos de absorción lenta son los mejores . Cuando no se cuenta con la ingesta adecuada de carbohidratos y se realiza una actividad física vinculada al ejercicio, se genera un efecto glucogenólico (es decir el organismo presenta un mayor consumo energético y no cuenta con el contenido suficiente de nutrientes para obtenerlo) asociado con fatiga y posterior merma de fuerza, además si este estado prevalece por períodos prolongados el deportista baja de peso, no solo por la pérdida de grasa, sino por la disminución de masa muscular, debido al gasto de proteínas presentes en el músculo. UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Para evitar lo anterior es recomendado el consumo de carbohidratos al inicio, durante y al final de la actividad física, ya que ayuda a la recuperación del glucógeno muscular, quemado en el ejercicio, de igual forma se logra mejorar la hipertrofia muscular (Fase en la que los músculos aumentan su tamaño generando mayor fuerza) y la síntesis de proteínas. Lípidos. Otra fuente energética significativa para los deportistas; estos nutrientes son considerados como el combustible más importante en la ejecución de ejercicios en los que se involucra una baja intensidad, aunque sean de larga duración (Golf, tiro con arco, ajedrez, pesca deportiva). Los lípidos que se almacenaron en el organismo como grasa corporal, son los inicialmente usados como combustible luego de 20 minutos de ejercicio; sin embargo no es aconsejable seguir una dieta abundante en grasa, fuera cual fuere el deporte que se practique, debido a las connotaciones clínicas que se acarrearían, como enfermedades cardiovasculares y/o obesidad. Con los depósitos grasos propios del ser humano es suficiente para no suplementar al deportista con este tipo de nutrientes, durante el ejercicio, ni en competencias en las que se requiera tiempos prolongados. Por otro lado, dietas altas en grasa (30% o más) no han comprobado ser efectivas en estimular a que los ácidos grasos sean utilizados como fuente de energía de mayor proporción21. Así como en los carbohidratos, la fuente está dada por glucógeno muscular, para los lípidos está en forma de ácidos grasos; las reservas de estos para el empleo energético están presentes en el cuerpo humano de menor a mayor depósito en: * Triglicéridos sanguíneos * Triglicéridos musculares * Triglicéridos en tejido adiposo Se debe tener en consideración que antes de una competencia no conviene la ingesta de alimentos ricos en lípidos, ni en proteínas; ya que pueden generar trastornos gastrointestinales (distención abdominal, nauseas, vómito), de la igual forma pueden llegar a retrasar el tránsito intestinal. Proteínas. Estos nutrientes no son considerados fuente significativa de energía, a menos que el organismo ya no contará con la cantidad necesaria de carbohidratos y/o lípidos; si se 21 Nevárez C. (2004). Regulación del Metabolismo de Hidratos de Carbono, Grasas, Proteínas y otros Nutrientes durante el Ejercicio. Universidad de Puerto Rico (SADCE). 151 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 152 llegase a presentar esta situación, se perdería masa muscular y se acumularían cantidades significativas de amoniaco, tóxicas para el hombre. Se podría decir entonces que el consumo de proteínas en deportistas no debe ser incrementado a pesar de desarrollar una actividad física intensa. A continuación se presentan los porcentajes recomendados de los macronutrientes en deportistas Figura . Cantidad recomendada de macronutrientes para deportistas Para un deportista su consumo alimenticio ejerce una fuerza importante en su rendimiento, es por esto que no se debe tratar a la ligera la ingesta de nutrientes en donde se debe cumplir básicamente con el consumo de: Proteínas 10 – 15 % Lípidos 20 – 25 % CBH 50 – 75 % Es indispensable contar con una dieta balanceada tanto en calidad, como en cantidad durante el entrenamiento y la competencia; es decir antes, durante y después de los mismos, con el fin de optimizar los resultados y mantener el estado integral del deportista Diseñado por: Hernández Amaya Luz Helena. (2011). Recomendaciones de consumo para deportistas ANTES Si se desea ingesta de alimentos sólidos, deberá ser antes de 4 horas a la actividad deportiva No consumir esteroides se puede producir cáncer, problemas cardiovasculares y hepáticos, entre otros Tomar líquido, 2 horas antes de la prueba para dar tiempo de eliminar excesos. DURANTE DESPUÉS No consumir alimento sólidos Luego de un receso, se podrán consumir alimentos ricos en carbohidratos No consumir esteroides se puede producir cáncer, problemas cardiovasculares y hepáticos, entre otros No consumir esteroides se puede producir cáncer, problemas cardiovasculares y hepáticos, entre otros Tomar líquido, para mantenerse hidratado y evitar los calambres Tomar líquido, para mantenerse hidratado y evitar los calambres UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA Evitar el consumo de alimentos de baja digestibilidad, ya que el proceso digestivo demanda gasto energético, ocasionando fatiga y pesadez No consumir alimentos ricos en fibra como mínimo 12 antes del ejercicio No consumir alimento sólidos Luego de un receso, se podrán consumir alimentos ricos en carbohidratos, para recuperar lo gastado. No consumir bebidas ricas en fibra, para evitar el incremento de movimientos peristálticos, a nivel digestivo NUTRIENTES EN EL TRABAJO Cualquiera que se sea la labor que se desempeñe, el trabajador debe contar con una alimentación balanceada de acuerdo a su intensidad horaria y por su puesto a la actividad física y mental que se desarrolle, para poder ejecutar con calidad sus funciones, incrementando la productividad, evitando la fatiga y manteniendo un buen estado de ánimo; de lo contrario se generarían pérdidas en el rendimiento hasta de un 25% y detrimentos en la salud. Hoy en día con la agitación en la que se vive, no se cuenta con el tiempo adecuado para ciertas necesidades humanas; siendo la hora de comer una de las más damnificadas durante las jornadas laborales, presentándose comportamientos extremos en los que unos individuos omiten las comidas principales o simplemente las cambian por tentempiés en los que en la mayoría de los casos no cumplen con los requerimientos mínimos nutricionales y otros en donde su ingesta se limita a las llamadas comidas rápidas y/o chatarra, las cuales son consumidas en grandes cantidades, con la concepción errónea que van a suplir el contenido nutricional aportado por un menú adecuado, es así como un trabajador puede llegar a consumir por ej. A la hora del almuerzo 2 hamburguesas, ó 3 perros calientes ó 4 empanadas con papas fritas y gaseosa, consolidando cada vez más unos malos hábitos alimenticios, que serán cobrados por el organismo en un futuro. Otra situación presentada por la falta de tiempo, es el hecho de consumir alguna comida principal mientras se labora; es común ver personas en sus lugares de trabajo ingiriendo sus alimentos y al mismo tiempo desarrollando otra actividad, produciendo fatiga, irritabilidad, estrés, afecciones gástricas y digestivas, entre otros. Necesidades de consumo para diferentes tipos de trabajo. Los requerimientos nutricionales para aquellas personas que trabajan, están directamente relacionados con el tipo de actividad que realizan, es decir que es esencial una dieta con alto valor calórico para trabajos en los que se involucre constantemente la fuerza, mientras que en trabajos de orden intelectual en donde no se manifieste exigencia física como tal, se necesitarán dietas de moderado aporte 153 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 154 calórico. A continuación se realizará una clasificación por grupos según la actividad laboral ejercida: * Grupo Uno: A este grupo pertenecen los trabajos con actividad física elevada, tales como; construcción, industria metalúrgica, minería, deportistas de alto rendimiento, sector agropecuario, etc. Aparte de una dieta balanceada con aporte proteico, lipídico, vitamínico y mineral, es necesario el consumo significativo de carbohidratos, para suplir el gasto calórico tras una jornada laboral y no olvidar la constante hidratación. * Grupo Dos: Aquí se incluyen todos los trabajos de desgaste mental y estrés de orden psíquico como altos ejecutivos, académicos de producción intelectual, periodistas, científicos y cargos de gran responsabilidad, entre otros; de igual forma caben en este grupo todos aquellos empleos de prácticas repetitivas. Por esto es recomendable complementar la dieta con nutrientes que intervienen a nivel de sistema nervioso como las vitaminas del complejo B, A, E y C, a si mismo minerales como el K, Mg y Ca. No se debe olvidar que el mejor alimento para el cerebro es la glucosa. Se ha comprobado que ciertos alimentos ayudan al funcionamiento de las células nerviosas, manteniendo en forma relajada el organismo. Entre los alimentos considerados relajantes están: almendras, verduras crudas, levadura de cerveza, banano, leche y germen de trigo, etc. * Grupo Tres: Este grupo encierra todos aquellos trabajos sedentarios como los de oficina, mostradores, conductores, modistas, cajeros, etc. Las personas que se incluyan en este grupo no deben exceder la ingesta de lípidos y carbohidratos, debido a la baja actividad física y obviamente moderado gasto calórico. Es bueno que los integrantes de este grupo incluyan en sus refrigerios u onces frutas bajas en fructosa y verduras crudas. Recomendaciones de consumo para trabajadores Cuando es necesario llevar al trabajo los alimentos, se recomienda no mezclar crudos con cocidos a fin de evitar una contaminación cruzada. Los trabajadores sedentarios no deben excederse en ingestas ricas en grasas y carbohidratos, ya que se podría caer en la obesidad. Sea el trabajo que se desempeñe se debe mantener siempre una dieta balanceada para dar un buen nivel de productividad Cuando lleve alimentos al trabajo, tenga presente que existen alimentos que requieren cadena de frío y no son aconsejables dejarlos por periodos largos fuera del refrigerador, así mismo no los deje en contacto directo con la luz solar y el oxígeno. Tenga en cuenta que existen algunos alimentos que al entrar en contacto con el oxígeno, por períodos medios y prolongados de tiempo, pierden el contenido de ciertas vitaminas. Los alimentos que involucren un proceso de cocción deben estar completamente cocinados; bajo ningún motivo deben ser transportados a media cocción y menos si son carnes, ya que se producirá exudación y por consiguiente, perdida nutricional. UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA No base su dieta laboral únicamente en menús frugales, ya que se presentará una descompensación por la falta de proteínas y lípidos. Si tiene que tomar alguna comida principal en restaurantes o casinos, exija variedad de nutrientes, nunca un menú rico en carbohidratos y/o grasas. Si el trabajo que se desempeña, cuenta con horarios especiales, no debe exceder la ingesta de café, té, líquidos energizantes y bebidas colas, ya que son sustancias estimulantes del sistema nervioso. LECCIÓN TREINTA. Nutrición Parenteral y enteral. NUTRICIÓN PARENTERAL ¿Que es la Nutrición Parenteral? Tomado de: The A.S.P.E.N. Nutrition Support Patient Education Manual (2007) Toda la gente necesita comida para vivir. Algunas veces una persona no puede comer nada o lo suficiente debido a una enfermedad. El estómago o el intestino pueden no estar funcionando normalmente, o una pudo haber tenido cirugía para remover alguna parte o todos estos órganos. Cuando esto ocurre, y se es incapaz de comer, la nutrición se puede proporcionar en una forma diferente. Un método es “Nutrición Parenteral” (nutrición intravenosa). Aquí están algunos puntos básicos acerca de la Nutrición Parenteral. ¿Quién Recibe Nutrición Parenteral? Gente de todas las edades han recibido nutrición parenteral. Puede ser proporcionada a los infantes y niños, así como a los adultos. La gente puede vivir bien con nutrición parenteral por tanto tiempo como se requiera. Muchas veces, la nutrición parenteral se usa por un corto tiempo; entonces se retira cuando la persona puede comenzar a comer normalmente. La digestión normal ocurre cuando la comida es degradada en el estómago y el intestino, luego es adsorbida en el intestino. Estos productos absorbidos son trasportados por la sangre a todas las partes del cuerpo. La nutrición parenteral se brinca la digestión normal del estómago y del intestino. Es una mezcla especial de comida líquida proporcionada en la sangre a través de un catéter intravenoso (iv, aguja en la vena). La mezcla contiene proteínas, carbohidratos (azúcar), grasas, vitaminas y minerales (como calcio). Esta mezcla especial se puede llamar nutrición parenteral y alguna vez fue denominada Nutrición Parenteral Total (NPT), o hiperalimentación. 155 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 156 ¿Cómo es Proporcionada la Nutrición Parenteral? Se coloca un catéter intravenoso (iv) especial en una vena grande en el tórax o en el brazo. Puede quedarse en ese lugar tanto tiempo como se requiera. La enfermera cuida del catéter. Se requiere cuidado especial para evitar infección y taponamiento. Se pueden usar diferentes tipos de catéteres. Son nombres comunes de estos catéteres y purtos Hickman, Broviac, PICC, de triple lumen, de doble lumen, o de un lumen. NUTRICIÓN ENTERAL Nutrición enteral. Apartes Autora: Rosa A. Lama More Hospital Infantil Universitario La Paz. Universidad Autónoma de Madrid. La nutrición enteral es una técnica de soporte nutricional que consiste en administrar los nutrientes directamente en el tracto gastrointestinal mediante sonda. No se acepta conceptualmente como nutrición enteral la administración oral de fórmulas artificiales. Indicaciones La nutrición enteral está indicada en todos los casos en los que el enfermo requiere soporte nutricional individualizado y no ingiere los nutrientes necesarios para cubrir sus requerimientos. Será necesaria en las siguientes situaciones clínicas: 1. En el prematuro: la nutrición enteral precoz disminuye el riesgo de enterocolitis necrotizante. 2. Cuando el TGI no es capaz de utilizar óptimamente los nutrientes si son administrados por vía oral: diarrea grave, síndrome de intestino corto. En estos casos es, necesario utilizar técnicas que condicionen un enlentecimiento de la motilidad del TGI, una disminución de las secreciones del TGI, etc. 3. Si las necesidades están muy aumentadas y el paciente no es capaz de cubrirlas con la ingesta (pacientes quemados, mal nutridos). 4. Cuando el paciente no tolera la ingesta por alteraciones hemodinámicas (cardiopatías) o respiratorias (broncodisplasia). 5. Cuando el paciente no es capaz de deglutir: por alteraciones orofaríngeas. 6. Si el paciente no es capaz de tomar alimentos especiales de mal sabor e imprescindibles (aminoacidopatías) o no puede tener tiempos prolongados de ayuno: glucogenosis, alteraciones en la oxidación de los ácidos grasos. Elección de la vía UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA La elección de la vía de administración de la fórmula debe ser cuidadosamente planificada y depende de la estrategia de soporte nutricional planificado a nivel individual, esta estrategia depende del estado nutricional y la edad del paciente además del diagnóstico de la enfermedad de base, siendo este el factor más importante en la valoración. Se debe valorar la repercusión de la sintomatología en el balance energético proteico y las implicaciones metabólicas de su enfermedad de base. Cuando se decide la instauración de una nutrición enteral deben quedar bien determinados los objetivos de la misma. Elección de la fórmula La fórmula elegida dependerá de la edad, del funcionamiento del TGI y del diagnóstico de base. La elección debe ser individual, valorándose la cantidad y calidad de los nutrientes, así como la cobertura de micronutrientes. Recordaremos que las fórmulas pueden ser: 1. Por la presentación de los nutrientes: * Poliméricas. Los macronutrientes están enteros sin hidrolizar. * Peptídicas. Cuando las proteínas están hidrolizadas. Normalmente parte de los lípidos están en forma de triglicéridos de cadena media (TCM) y suelen ser fórmulas exentas de lactosa, utilizando dextrinomaltosa como hidrato de carbono. * Elemental. Proteínas en forma de aminoácidos. Parte de las grasas en forma de TCM y dextrinas más hidrolizadas. 2. Por la densidad energético-proteica: * Estándar: 1 Kcal./ml. * Hipercalórica: 1,5-2 Kcal. /ml. * Hipercalórica - hiperproteica: hipercalórica con un contenido proteico igual o superior al 18% del valor calórico total. La valoración de la fórmula a elegir queda fuera de este ámbito. 157 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA AUTOEVALUACIÓN UNIDAD DOS 1. Establezca la diferencia entre recomendación y requerimiento nutricional. 2. Por qué considera importe una información nutricional en un producto alimenticio. 3. Construya un cuadro sinóptico con las que considere las principales enfermedades relacionadas con la nutrición. 4. Explique por qué es importante el consumo de ácido fólico en mujeres embarazadas. 5. Dé la diferencia entre alimentos transgénicos y alimentos funcionales. 6. Por qué es importante el equilibrio hídrico en humanos. 7. Realice un paralelo entre nutrición parenteral y nutrición enteral 8. Cuál cree usted que es la etapa de la mujer de mayor gasto nutricional y por qué. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Aranceta Javier y Serra Lluis. (2009). Guía de los alimentos funcionales. Sociedad Española de Nutrición Comunitaria (SENC). España. Arencibia T. (2000). Recomendaciones actuales sobre la dieta a seguir por la población general. Manual de nutrición clínica. Olveira G. (Ed). Madrid. Ballabriga A, Carrascosa A. (1.998). Nutrición en la infancia y en la adolescencia. Madrid: Ediciones Ergon S.A. Bullock, J., Boyle, J. III, & Wang, M. B. (Eds.) (1984). Biochemistry: The National Medical Series for Independent Study (pp.). Pennsylvania: Harwal Publishing Company. 158 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA FAO/WHO/UNU: WHOTechnicalReport Series 725. (1985). Energy and proteins requirements. FAO/WHO/UNU: Expert consultation. (2004). Report of a Joint. Human energy requirements. González-Ruano, E. (1986). Alimentación del Atleta (pp.). Madrid, España: Editorial Marban, S.A.. Guthrie, H. A. (1989). Introductory Nutrition 5ta. ed. St. Louis: The C.V. Mosby Co. 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Tipo de proteína Aminoácido clara de huevo atún carne vacuna pollo suero lácteo alanina 6.6 6.0 6.1 5.5 5.2 2.9 4.2 8.3 arginina 5.6 6.0 6.5 6.0 2.5 3.7 7.5 6.5 ácido aspartico 8.9 10.2 9.1 8.9 10.9 6.6 11.5 9.8 2.5 1.1 1.3 1.3 2.2 0.3 1.3 1.4 13.5 14.9 15.0 15.0 16.8 21.5 19.0 13.5 glicina 3.6 4.8 6.1 4.9 2.2 2.1 4.1 4.8 histidina * 2.2 2.9 3.2 3.1 2.0 3.0 2.6 2.6 isoleucina * 6.0 4.6 4.5 5.3 6.0 5.1 4.8 5.0 cistina ácido glutamico caseína soja levadura leucina * 8.5 8.1 8.0 7.5 9.5 9.0 8.1 7.1 lisina * 6.2 9.2 8.4 8.5 8.8 3.8 6.2 6.9 metionina * 3.6 3.0 2.6 2.8 1.9 2.7 1.3 1.5 fenilalanina * 6.0 3.9 3.9 4.0 2.3 5.1 5.2 4.7 prolina 3.8 3.5 4.8 4.1 6.6 10.7 5.1 4.0 serina 7.3 4.0 3.9 3.4 5.4 5.6 5.2 5.1 treonina * 4.4 4.4 4.0 4.2 6.9 4.3 3.8 5.8 triptófano * 1.4 1.1 0.7 1.2 2.2 1.3 1.3 1.6 tyrosina 2.7 3.4 3.2 3.4 2.7 5.6 3.8 5.0 valina * 7.0 5.2 5.0 5.0 6.0 6.6 5.0 6.2 FUENTE: National Nutrient Database for Standard Reference. USDA. Base de Datos Nacional de Nutrientes para Referencia Estándar UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA ANEXO B. ESTRUCTURAS DE LAS PROTEINAS FUENTE: Blog de ciencia del IES Marqués de Suanzes de Madrid. 162 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 163 ANEXO C. INGESTA DE AGUA A PARTIR DE LOS ALIMENTOS Y BEBIDAS CONSUMINAS FRECUENTEMENTE Continua, UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 164 FUENTE. Grandjean A.C y Cambell, S.M. (2006). Hidratación: Líquidos para la vida. México. UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 165 ANEXO D. CANTIDADES DIETÉTICAS RECOMENDADAS DE PROTEINA (8g / día) EN FUNCIÓN DE LA EDAD Y EL SEXO Lactantes Niños Hombres Mujeres Edad (años) Peso (Kg) Proteínas (g / día) 0 – 0.5 6 13 0.5 – 1 9 14 1–3 13 16 4–6 20 24 7 – 10 28 28 11 – 14 45 45 15 – 18 66 59 19 – 24 72 58 25 – 50 79 63 > 51 77 63 11 – 14 46 46 15 – 18 55 44 19 – 24 58 46 25 – 50 63 50 > 51 63 50 FUENTE. Food and Nutrition Board. 1989. National Academy Of Sciences National Research Council. UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 166 ANEXO E. meses COLINA (mg) BIOTINA (ug) AC. PANTOTEN (ug) FOLATO (ug) NIACINA (mg) VIT. K (ug) VIT. E (mg) VIT. D (UI) VIT. D (ug) VIT. C (mg) B12 cianocobalamina (ug) PIRIDOXINA B6 (mg) RIBOFLAVINA B2 (mg) TIAMINA B1 (mg) M F M F M F M F M F M F M F M F M F M F M F M F M F M F 6 400 400 0.2 0.2 0.3 0.3 0.1 0.1 0.4 0.4 40 40 5 5 0 0 4 4 2 2 2 2 65 65 1.7 1.7 5 6 125 125 12 500 500 0.3 0.3 0.4 0.4 0.3 0.3 0.5 0.5 50 50 5 5 0 0 5 5 2.5 2.5 4 4 80 80 1.8 1.8 5 6 150 150 M F M F M F M F M F M F M F M F M F M F M F M F M F M F M F 4 300 300 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.9 0.9 15 15 5 5 0 0 6 6 30 30 6 6 150 150 2 2 8 8 200 200 9 400 400 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 1.2 1.2 25 25 5 5 0 0 7 7 55 55 8 8 200 200 3 3 12 12 250 250 14 600 600 0.9 0.9 0.9 0.9 1 1 1.8 1.8 45 45 5 5 0 0 11 11 60 60 12 12 300 300 4 4 20 20 375 375 19 900 700 1.2 1 1.3 1 1.3 1.2 2.4 2.4 75 65 5 5 0 0 15 15 75 75 16 14 400 400 5 5 25 25 550 400 M F M F M F M F M F M F M F M F M F M F M F M F M F M F M F 31 900 700 1.2 1.1 1.3 1.1 1.3 1.3 2.4 2.4 90 75 5 5 0 0 15 15 120 90 16 14 400 400 5 5 30 30 550 425 51 900 700 1.2 1.1 1.3 1.1 1.3 1.3 2.4 2.4 90 75 5 5 0 0 15 15 120 90 16 14 400 400 5 5 30 30 550 425 71 900 700 1.2 1.1 1.3 1.1 1.7 1.5 2.4 2.4 90 75 10 10 0 0 15 15 120 90 16 14 400 400 5 5 30 30 550 425 M F M F M F M F M F M F M F M F M F M F M F M F M F M F M F 900 700 1.2 1.1 1.3 1.1 1.7 1.5 2.4 2.4 90 75 15 15 0 0 15 15 120 90 16 14 400 400 5 5 30 30 550 425 Adultos años (mayor de) Adultos F años (menor de) M Años (menor de) (menor de) ED}AD VIT. A (ug) VALOR DE INGESTA DE VITAMINAS Y MINERALES RECOMENDADO A DIARIO PARA DIFERENTES GRUPOS POBLACIONALES (menor de) Embarazo 70 F F F F F F F F F F F F F 19 750 1.4 1.4 1.9 2.6 80 5 0 15 75 18 600 6 30 450 31 770 1.4 1.4 1.9 2.6 85 5 0 15 90 18 600 6 30 450 51 770 1.4 1.4 1.9 2.6 85 5 0 15 90 18 600 6 30 450 F F F F F F F F F F F F F F F 19 1200 1.4 1.6 2 2.8 115 5 0 19 75 17 500 7 35 550 31 1300 1.4 1.6 2 2.8 120 5 0 19 90 17 500 7 35 550 (menor de) F Lactancia F UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 51 1300 1.4 1.6 2 2.8 120 5 0 19 90 167 17 500 7 35 550 EQUIVALENTES DE UNIDADES INTERNACIONALES (UI) DE LAS VITAMINAS A, D y E: EQUIVALENTES VITAMINA E VITAMINA D VITAMINA A 1 UI = 0.666 mg 1 UI = 0.025 mcg 1 UI = 0.3 mcg EXPRESADOS EN Tocoferol Colecalciferol Retinol = 0.0018 mg Bcaroteno 1 mg betacaroteno = 0.17 mg Retinol FUENTE. DRIs - Dietary Reference Intakes - Food and Nutrition Board - Institute of medicine. (1997 – 2001). UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA ANEXO F. DIRECTRICES DEL CODEX SOBRE ETIQUETADO NUTRICIONAL CAC/GL 2-1985, Rev. 1 - 1993[17] FINALIDAD DE LAS DIRECTRICES Velar por que el etiquetado nutricional: facilite al consumidor datos sobre los alimentos, para que pueda elegir su alimentación con discernimiento; proporcione un medio eficaz para indicar en la etiqueta datos sobre el contenido de nutrientes del alimento; estimule la aplicación de principios nutricionales sólidos en la preparación de alimentos, en beneficio de la salud pública; ofrezca la oportunidad de incluir información nutricional complementaria en la etiqueta. Asegurar que el etiquetado nutricional no describa un producto, ni presente información sobre el mismo, que sea de algún modo falsa, equívoca, engañosa o carente de significado en cualquier respecto. Velar por que no se hagan declaraciones de propiedades nutricionales sin un etiquetado nutricional. PRINCIPIOS PARA EL ETIQUETADO NUTRICIONAL A. DECLARACIÓN DE NUTRIENTES La información que se facilite tendrá por objeto suministrar a los consumidores un perfil adecuado de los nutrientes contenidos en el alimento y que se considera son de importancia nutricional. Dicha información no deberá hacer creer al consumidor que se conoce exactamente la cantidad que cada persona debería comer para mantener su salud, antes bien deberá dar a conocer las cantidades de nutrientes que contiene el producto. No sirve indicar datos cuantitativos más exactos para cada individuo, ya que no se conoce ninguna forma razonable de poder utilizar en el etiquetado los conocimientos acerca de las necesidades individuales. B. INFORMACIÓN NUTRICIONAL COMPLEMENTARIA El contenido de la información nutricional complementaria variará de un país a otro y, dentro de cada país, de un grupo de población a otro de acuerdo con la política educacional del país y las necesidades de los grupos a los que se destina. C. ETIQUETADO NUTRICIONAL El etiquetado nutricional no deberá dar a entender deliberadamente que los alimentos presentados con tal etiqueta tienen necesariamente alguna ventaja nutricional con respecto a los que no se presenten así etiquetados. 1. ÁMBITO DE APLICACIÓN 1.1 Las presentes directrices recomiendan procedimientos para el etiquetado nutricional de los alimentos. 1.2 Estas directrices se aplican al etiquetado nutricional de todos los alimentos. Se podrán elaborar disposiciones más detalladas para los alimentos destinados a regímenes especiales. 2. DEFINICIONES Para los fines de estas directrices: 2.1 Por etiquetado nutricional se entiende toda descripción destinada a informar al consumidor sobre las propiedades nutricionales de un alimento. 2.2 El etiquetado nutricional comprende dos componentes: a) La declaración de nutrientes. b) la información nutricional complementaria. 2.3 Por declaración nutricional se entiende una relación o enumeración normalizada del contenido de nutrientes de un alimento. 2.4 Por declaración de propiedades nutricionales se entiende cualquier representación que afirme, sugiera o implique que un producto posee propiedades nutricionales particulares, 168 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA especialmente, pero no sólo, en relación con su valor energético y contenido de proteínas, grasas y carbohidratos, así como con su contenido de vitaminas y minerales. No constituirán declaración de propiedades nutricionales: a) la mención de sustancias en la lista de ingredientes; b) la mención de nutrientes como parte obligatoria del etiquetado nutricional; c) la declaración cuantitativa o cualitativa de algunos nutrientes o ingredientes en la etiqueta, si lo exige la legislación nacional. 2.5 Por nutriente se entiende cualquier sustancia química consumida normalmente como componente de un alimento, que: a) proporciona energía; o b) es necesaria para el crecimiento, el desarrollo y el mantenimiento de la vida; o c) cuya carencia hará que se produzcan cambios químicos o fisiológicos característicos. 2.6 Por azúcares se entiende todos los monosacáridos y disacáridos presentes en un alimento. 2.7 Por fibra dietética se entiende cualquier material comestible de origen vegetal o animal que no sea hidrolizado por las enzimas endógenas del tracto digestivo humano, determinado según el método convenido. 2.8 Por ácidos grasos poliinsaturados se entiende los ácidos grasos con doble enlace interrumpido cis-cis de metileno. 3. DECLARACIÓN DE NUTRIENTES 3.1 Aplicación de la declaración de nutrientes 3.1.1 La declaración de nutrientes deberá ser obligatoria para aquellos alimentos respecto de los cuales se formulen declaraciones de propiedades nutricionales, tal como se ha definido en la sección 2.4. 3.1.2 La declaración de nutrientes en la etiqueta será voluntaria para todos los demás alimentos. 3.2 Nutrientes que han de declararse 3.2.1 Cuando se aplique la declaración de nutrientes, será obligatorio declarar la información siguiente: 3.2.1.1 Valor energético, y 3.2.1.2 Las cantidades de proteínas, carbohidratos disponibles (es decir, carbohidratos con exclusión de la fibra dietética) y grasas, y 3.2.1.3 La cantidad de cualquier otro nutriente acerca del cual se haga una declaración de propiedades, y 3.2.1.4 La cantidad de cualquier otro nutriente que se considere importante para mantener un buen estado nutricional, según lo exija la legislación nacional. 3.2.2 Cuando se haga una declaración de propiedades con respecto a la cantidad o el tipo de carbohidrato, deberá incluirse la cantidad total de azúcares, además de lo prescrito en la subsección 3.2.1. Podrán indicarse también las cantidades de almidón y/o otro(s) constituyente(s) de carbohidrato(s). Cuando se haga una declaración de propiedades respecto al contenido de fibra dietética, deberá declararse dicha cantidad de fibra dietética. 169 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 170 3.2.3 Cuando se haga una declaración de propiedades respecto a la cantidad o el tipo de ácidos grasos, deberán indicarse las cantidades de ácidos grasos saturados y de ácidos grasos, poliinsaturados de conformidad con lo estipulado en la sección 3.3.7. 3.2.4 Además de la declaración obligatoria indicada en las subsecciones 3.2.1, 3.2.2 y 3.2.3, podrán enumerarse las vitaminas y los minerales con arreglo a los siguientes criterios: 3.2.4.1 Deberán declararse solamente las vitaminas y los minerales para los que se han establecido ingestas recomendadas y/o que sean nutricionalmente importantes en el país en cuestión. 3.2.5 Cuando se aplique la declaración de nutrientes, sólo se indicarán las vitaminas y minerales que se hallan presentes en cantidades significativas[18]. 3.2.6 Cuando un producto esté sujeto a los requisitos de etiquetado de una norma del Codex, las disposiciones para la declaración de nutrientes establecidas en dicha norma tendrán precedencia sobre las disposiciones de las subsecciones 3.2.1 a 3.2.5 de estas directrices, pero no deberán estar en contradicción con ellas. 3.3 Cálculo de nutrientes 3.3.1 Cálculo de energía La cantidad de energía que ha de declararse deberá calcularse utilizando los siguientes factores de conversión: Carbohidratos Proteínas Grasas Alcohol (etanol) Acidos orgánicos 3.3.2 Cálculo de proteínas La cantidad de proteínas que ha de indicarse, deberá Proteína calcularse utilizando la fórmula siguiente: Vitamina A (g) 50 (ìg) 800[20] (ìg) 53 (mg) 60 (mg) 1,4 Riboflavina (mg) 1,6 Niacina (mg) 18[21] Proteína = contenido total de nitrógeno Kjeldahl x 6,25 a Vitamina D no ser que se dé un factor diferente en la norma del Codex Vitamina C o en el método de análisis del Codex para dicho alimento. Tiamina 3.4 Presentación del contenido en nutrientes 3.4.1 La declaración del contenido de nutrientes debería hacerse en forma numérica. No obstante, no se excluirá el uso de otras formas de presentación. 3.4.2 La información sobre el valor energético deberá expresarse en kJ y kcal por 100 g o por 100 ml, o por envase, si éste contiene sólo una porción. Esta información podrá darse además por ración cuantificada en la etiqueta, o por porción, si se indica el número de porciones que contiene el envase. 3.4.3 La información sobre la cantidad de proteínas, carbohidratos y grasas que contienen los alimentos deberá expresarse en g por 100 g o por 100 ml o por envase, si éste contiene sólo una porción. Además, esta información podrá darse por ración cuantificada en la etiqueta, o por porción, si se declara el número de porciones que contiene el envase. 4 kcal/g - 17 kj 4 kcal/g - 17 kJ 9 kcal/g - 37 kJ 7 kcal/g - 29 kJ 3 kcal/g - 13 kJ Vitamina B6 (mg) 2 Folacina 200 (ìg) Vitamina B12 (ìg) 1 Calcio (mg) 800 Magnesio (mg) 300 Hierro (mg) 14 Zinc (mg) 15 Yodo (ìg) 150[22] Cobre valor no establecido Selenio valor no establecido UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 171 3.4.4 La información numérica sobre vitaminas y minerales debe expresarse en unidades del sistema métrico y/o en porcentaje del valor de referencia de nutrientes por 100 g o por 100 ml o por envase, si el envase contiene una sola porción. Además, esta información puede indicarse referida a la cantidad por ración que aparece en la etiqueta o por porción, siempre y cuando se declare el número de porciones contenidas en el envase. Además, la información sobre el contenido de proteínas se puede expresar también en porcentajes del valor de referencia de nutrientes[19]. En el etiquetado, deberán utilizarse los siguientes valores de referencia de nutrientes en aras de lograr una uniformidad y estandardización internacionales: 3.4.5 En los países en los que normalmente se indican raciones, la información exigida en las subsecciones 3.4.2, 3.4.3 y 3.4.4 podrá expresarse solamente por ración cuantificada en la etiqueta o por porción si se indica el número de porciones que contiene el envase. 3.4.6 La presencia de carbohidratos disponibles deberá declararse en la etiqueta como "carbohidratos". Cuando se declaren los tipos de carbohidrato, tal declaración deberá seguir inmediatamente a la declaración del contenido total de carbohidratos de la forma siguiente: "carbohidrato, ...g, del cual, azúcares, ...g". Podrá seguir: "x" ...g donde "x" representa el nombre específico de cualquier otro constituyente de carbohidrato. 3.4.7 Cuando se declare la cantidad y/o tipo de ácido graso, esta declaración deberá seguir inmediatamente a la declaración del contenido total de grasas, de conformidad con la subsección 3.4.3. Deberá utilizarse el formato siguiente: Grasas, de las y saturadas ... g cuales, ... poliinsaturadas ... g g 3.5 Tolerancias y cumplimiento 3.5.1 Deberán establecerse límites de tolerancia en relación con las exigencias de salud pública, la estabilidad en almacén, la precisión de los análisis, el diverso grado de elaboración y la instabilidad y variabilidad propias del nutriente en el producto, y según si el nutriente ha sido añadido al producto o se encuentra naturalmente presente en él. 3.5.2 Los valores que figuren en la declaración de nutrientes deberán ser valores medios ponderados derivados de los datos específicamente obtenidos de análisis de productos que son representativos del producto que ha de ser etiquetado. 3.5.3 Cuando el producto esté sujeto a una norma del Codex, los requisitos establecidos por la norma para las tolerancias aplicables a la declaración de nutrientes en la etiqueta deberán tener prioridad con respecto a estas directrices. 4. INFORMACIÓN NUTRICIONAL COMPLEMENTARIA 4.1 La información nutricional complementaria tiene por objeto facilitar la comprensión del consumidor del valor nutritivo de su alimento y ayudarle a interpretar la declaración sobre el UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA nutriente. Hay varias maneras de presentar dicha información que pueden utilizarse en las etiquetas de los alimentos. 4.2 El uso de información nutricional complementaria en las etiquetas de los alimentos deberá ser facultativo y no deberá sustituir sino añadirse a la declaración de los nutrientes, excepto para determinadas poblaciones que tienen un alto índice de analfabetismo y/o conocimientos relativamente escasos sobre nutrición. Para éstas podrán utilizarse símbolos de grupos de alimentos u otras representaciones gráficas o en colores sin la declaración de nutrientes. 4.3 La información nutricional complementaria en las etiquetas deberá ir acompañada de programas educativos del consumidor para aumentar su capacidad de comprensión, y lograr que se haga mayor uso de la información. 5. REVISIÓN PERIÓDICA DEL ETIQUETADO NUTRICIONAL 5.1 El etiquetado nutricional deberá revisarse periódicamente, para mantener actualizada la lista de nutrientes que ha de incluirse en la información sobre la composición y de acuerdo con datos de salud pública en materia de nutrición. 5.2 A medida que aumenten la alfabetización y los conocimientos sobre nutrición de los grupos a que se destina, será necesario revisar la información facultativa orientada a la educación nutricional. 5.3 La definición actual de azúcares que figura en la sección 2.6 y la de fibra dietética de la sección 2.7, así como la actual declaración de energía que figura en la subsección 3.3.2 deberán ser revisadas a la luz de los nuevos progresos. [17] Las Directrices del Codex sobre Etiquetado Nutricional han sido adoptadas por la Comisión del Codex Alimentarius en su 16º período de sesiones (1985). En la sección 3.3.4, los Valores de Referencia de Nutrientes para fines de etiquetado de los alimentos han sido enmendados por la Comisión en su 20º período de sesiones (1993). Estas Directrices han sido enviadas a todos los Estados Miembros y Miembros Asociados de la FAO y de la OMS como texto de carácter orientativo y compete a cada gobierno decidir el uso que desee hacer de ellas. [18] Como norma, al decidir qué constituye una cantidad significativa, se debería considerar el 5% de la ingesta recomendada (de la población pertinente) aportada por la ración cuantificativa en la etiqueta. [19] A fin de tomar en cuenta futuros progresos científicos, futuras recomendaciones de la FAO/OMS, de otros expertos y demás información pertinente, la lista de nutrientes y la lista de valores de referencia de nutrientes deberán mantenerse en revisión. [20] Adición propuesta a la sección 3.2.7 (Cálculo de nutrientes) de las Directrices del Codex sobre Etiquetado Nutricional: "Para la declaración de ß-caroteno (provitamina A) se debe emplear el siguiente factor de conversión: 1 µg retinol = 6 µg ß -caroteno. [21] Los valores de referencia de nutrientes para la vitamina D, la niacina y el yodo pueden no ser aplicables a los países cuyas políticas nacionales de nutrición o condiciones locales permiten disponer de una cantidad suficiente para asegurar que las necesidades individuales queden satisfechas. Véase también la sección 3.2.4.1 de las Directrices del Codex sobre Etiquetado Nutricional. [22] Véase la nota 4. 172 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA ANEXO G. PÉRDIDAS DE VITAMINAS PARA CADA GRUPO DE ALIMENTOS, EXPRESADAS COMO PORCENTAJE PERDIDO CON RESPECTO A LA CANTIDAD TOTAL QUE CONTIENE EL ALIMENTO ANTES DE SER PROCESADO SEGÚN HOLLAND Y COL (1998). 173 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA a) Las pérdidas se refieren sólo a la carne, pues las vitaminas hidrosolubles están en los jugos y, por tanto, no se pierden en gran medida si se consumen las salsas. b) Pérdidas referidas a hígado y riñón. El contenido en ácido fólico de otras carnes es demasiado bajo como para tenerlo en cuenta. 174 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA 175 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: NUTRICIÓN HUMANA ANEXO H. INGESTA RECOMENDADA DE NUTRIENTES PARA MUJERES EMBARAZADAS SEGÚN EL INSTITUTO DE MEDICINA, ACADEMIA NACIONAL DE CIENCIAS Y PROGRAMA DE ALIMENTACIÓN Y NUTRICIÓN, EEUU, (DRI 2001). 176