Unidad 5Nutrición :Unidad 5Nutrición Dr. Jesús Rafael Cedeño M. Departamento de Ciencias Fisiológicas Sección Bioquímica


Contenido Programático :Contenido Programático Nutrición: Definición y Funciones Tasa de Metabolismo Basal Requerimiento Energético Diario Requerimiento Nutricional Diario Macronutrientes Micronutrientes Importancia de la Fibra en la Dieta Enfermedades Nutricionales Consideraciones especiales


Nutrición :Nutrición Ciencia que trata sobre la composición y aspectos químicos de los alimentos y sobre la manera en la que el organismo utiliza los nutrientes contenidos en la dieta Cambios en requerimientos dietéticos según condiciones fisiológicas y patológicas, así como enfermedades causadas por deficiencias o excesos de nutrientes.


Funciones de la Dieta :Funciones de la Dieta Homeostasis Mantenimiento de medio interno estable. Reemplazar componentes desgastados Energía Desarrollo de funciones orgánicas normales (respiración, circulación, etc.) y de actividades cotidianas. Altamente variable Crecimiento Ciertas etapas de la vida; formación de nuevos tejidos


Digestión y Absorción :Digestión y Absorción La Dieta contiene nutrientes en formas complejas, no adecuadas para su uso Convertir a moléculas más simples Digestión: desintegración de las formas complejas de los nutrientes, contenidas en los alimentos, hasta formas simples Múltiples sitios y fases Absorción: Paso de nutrientes simples desde el lumen intestinal a sangre


Inicio de Digestión: Cavidad Oral :Inicio de Digestión: Cavidad Oral Dos funciones: Mecánica y Enzimática Mecánica (Masticación): hidratación, división, lubricación (mucina) Función Enzimática a-Amilasa Salival: ausente en muchos animales. Convierte almidón y glucógeno en oligosacáridos. Rápidamente inactivada si pH<4 Lipasa Lingual: poca relevancia en humanos. Importante en especies sin lipasa gástrica.


Procesos Digestivos en Estómago :Procesos Digestivos en Estómago Ácido Clorhídrico (pH ácido) Desnaturalización de proteínas Desinfección de alimentos Acción Enzimática en Estómago Pepsina: inicia digestión de proteínas. Endopeptidasa. Rennina: sólo presente en niños. Coagula proteínas de leche y retarda paso al duodeno Lipasa gástrica: principal lipasa preduodenal en humanos


Digestión en Intestino :Digestión en Intestino Bilis Emulsificación, Neutralización, Excreción Secreción Pancreática Endopeptidasas: tripsina, quimotripsina, elastasa Exopeptidasas: carboxipeptidasa Amilasa, Lipasa, Ribonucleasas, Fosfolipasa Jugo Intestinal Aminopeptidasa, disacaridasas, oligosacaridasas, a-glucosidasa, fosfatasas, etc.


Enzimas de la Digestión :Enzimas de la Digestión


Absorción :Absorción Nutrientes obtenidos por digestión pasan a sangre Intestino delgado: 90% de la absorción Sólo algunos Ácidos Grasos en estómago Dos sistemas de distribución de nutrientes Hidrosolubles: Sistema Porta Liposolubles: Sistema Linfático Sustancias no absorbidas son fermentadas por flora


Sitios de Absorción de Nutrientes :Sitios de Absorción de Nutrientes


Componentes Fundamentales de la Dieta :Componentes Fundamentales de la Dieta


Minerales en Nutrición :Minerales en Nutrición Iones Inorgánicos presentes en la dieta Clasificación de los elementos corporales


Macroelementos :Macroelementos Calcio y Fósforo Calcio tiene función estructural, necesaria para excitabilidad neural y muscular, coagulación. Fosfato en intermediarios y moléculas energéticas Azufre Componente de aminoácidos, coenzima A, Ac. Lipoico


Macroelementos :Macroelementos Sodio, Potasio y Cloruro Principales iones de líquidos biológicos. Procesos enzimáticos, función muscular y neural. Deficiencia es extremadamente rara Magnesio Antagoniza Calcio, estabiliza ATP, deprime SN


Oligoelementos Mayores :Oligoelementos Mayores Hierro Principal oligoelemento. Componente del hem y de proteínas no-hémicas. Almacenamiento como Ferritina. Transporte por Transferrina Yodo 70-80% del yodo corporal se encuentra en la tiroides. Componente de hormonas tiroideas. Deficiencia produce Bocio Flúor Mantenimiento de huesos y dientes. Esencialidad es controversial. ¿Osteoporosis?


Otros Oligoelementos :Otros Oligoelementos


Proteínas en Nutrición :Proteínas en Nutrición Función principal NO energética Gran influencia sobre crecimiento y reparación Calidad es aspecto importante Contenido de aminoácidos esenciales Las Proteínas en Nutrición se estudian en dos aspectos Calidad Cantidad


Calidad de las Proteínas :Calidad de las Proteínas Actualmente, mucho énfasis en calidad de proteínas Depende de una serie de factores Composición química (aminoácidos) Balance de aminoácidos en la dieta Disponibilidad de los aminoácidos Relación suplementaria de los aminoácidos


Medidas de Calidad de Proteínas :Medidas de Calidad de Proteínas Determinar la calidad de proteínas es importante, pero ¿cómo calcular la calidad? Varios parámetros durante los años: Valor Biológico UPN PER PDCAAS


Valor Biológico :Valor Biológico “Porcentaje de Nitrógeno absorbido que es retenido por el organismo” Varias limitantes planteadas No toma en cuenta la digeribilidad Determinación engorrosa, en animales Aminoácidos muy rápidamente absorbidos van a gluconeogénesis, no a síntesis de proteínas Inversamente proporcional a la ingesta Falta de un aminoácido esencial no reduce mucho VB


PER(Protein Efficiency Ratio) :PER(Protein Efficiency Ratio) Se basa en la ganancia de peso de un sujeto experimental dividido entre la cantidad ingerida de una determinada proteína Usado ampliamente desde 1920 hasta hace poco Basamento de la USRDA Calculado sobre la base de los requerimientos nutricionales de ratas en periodo de crecimiento Casi imposible de determinar en humanos


UPNUtilidad Proteica Neta :UPNUtilidad Proteica Neta “Porcentaje de Nitrógeno ingerido que es retenido por el organismo” Aproximadamente igual a VB x CD Arroja valores entre 0 y 1 Ligeramente afectada por salvamento de aminoácidos esenciales Fuertemente afectada por contenido de aminoácidos esenciales Si falta uno, UPN=0


PDCAASProtein Digestibility Corrected Amino Acid Score :PDCAASProtein Digestibility Corrected Amino Acid Score Compara composición de una proteína contra perfil Toma en cuenta digeribilidad, ya que compara secuencia primaria con excreción fecal de aminoácidos Valor máximo de 1 Artificialmente truncado Limitaciones importantes para interpretación No toma en cuenta sitio de absorción, ni posibilidad de absorción por flora o eliminación por otros factores Mal adaptado para estudio de dietas con proteínas mixtas Corte artificial en 1limita la interpretación


Grupos de Calidad :Grupos de Calidad Alta Calidad (“Completas”) Proteínas de Huevo y de Leche, en especial Lactalbúmina Alto porcentaje de aminoácidos esenciales Calidad Media Carne, pescado, aves y otros tejidos animales. También levadura y soya Calidad Baja (“Incompletas”) Cereales, legumbres y nueces


Datos de Algunas Proteínas :Datos de Algunas Proteínas


Composición de Aminoácidos :Composición de Aminoácidos Contenido, disponibilidad y proporción de aminoácidos esenciales


Otros Factores :Otros Factores Balance de aminoácidos Identificación del aminoácido limitante Disponibilidad de alimentos Identificación del Coeficiente de Digeribilidad Relaciones Suplementarias Importantes en planificación de dietas Complementar proteínas para compensar falta de aminoácidos


Lípidos en Nutrición :Lípidos en Nutrición Transportadores de vitaminas liposolubles Importante función saciante y organoléptica Calidad de la Grasa Alimentaria Insaturación Longitud de cadena Ácidos grasos esenciales Linoleico, linolénico, araquidónico


Carbohidratos en Nutrición :Carbohidratos en Nutrición Monosacáridos ingeridos Fuentes directas de Energía Glucosa, fructosa, galactosa y manosa (menor grado) Pentosas: poco valor nutricional, ingeridas en cantidades pequeñas Polisacáridos Deben ser digeridos hasta el punto de monosacáridos Funciones iguales a los monosacáridos Efecto Ahorrador de Proteínas


Calidad de los Carbohidratos :Calidad de los Carbohidratos Ignorado durante muchos años, actualmente de relevancia No todos los carbohidratos se comportan de igual manera una vez ingeridos Diferentes efectos sobre glicemia e interrelaciones metabólicas Actualmente dos parámetros: Índice Glicémico: Sólo mide calidad Carga Glicémica: Combina calidad y cantidad


Índice Glicémico :Índice Glicémico Escala de 0 a 100 que clasifica a los carbohidratos dependiendo del efecto que tengan sobre la glicemia de una persona sana, en comparación con un alimento de referencia Técnicamente: “Porcentaje del Área Bajo la Curva (AUC) de glicemia de un alimento de prueba, contrastado con el AUC de un alimento de referencia”


Ejemplo de Áreas Bajo Curva :Ejemplo de Áreas Bajo Curva


Grupos de Carbohidratos según IG :Grupos de Carbohidratos según IG Alto Índice (Rápidos) IG = 70 Índice Medio (Intermedios) 55 < IG < 70 Bajo Índice (Lentos) IG = 55


Factores que Influyen sobre el IG :Factores que Influyen sobre el IG Tipo de almidón Atrapamiento físico Viscosidad de la Fibra Tipo de Azúcar Contenido de Grasas y Proteínas pH del alimento Procesado Cocción


Carga Glicémica :Carga Glicémica Inconveniente del IG: Sólo mide calidad del carbohidrato, pero no varía con la cantidad. Interpretación es limitada Solución: Carga Glicémica Menos específica para callidad, pero toma en cuenta la cantidad CG = IG/100 x g (CH) en una ración


Ejemplos de Carga Glicémica :Ejemplos de Carga Glicémica Para una manzana: 40/100 x 15g = 6g ½ taza de arroz de bajo IG: 38/100 x 22g = 8g ½ taza de arroz glutinoso 98/100 x 29g = 28 g 2 ¼ cucharada de arroz glutinoso 98/100 x 8g = 8g


Clasificación según niveles de CG :Clasificación según niveles de CG Para una ración o comida: Bajo: 0-10g Moderado: 11-19g Alto: 20g ó más Para un día completo Bajo: 120 g


Beneficios de Dieta con Bajo IG/CG :Beneficios de Dieta con Bajo IG/CG Disminución de la glicemia Disminución de los niveles de colesterol Mejora el control del peso corporal Disminución del riesgo cardiovascular Disminución del riesgo de DM2 Mejora del control metabólico en pacientes diabéticos o con sindrome metabólico


Fibra en la Dieta :Fibra en la Dieta Paredes celulares vegetales no digeridas Efectos Benéficos Retención de agua en lumen intestinal (Heces blandas), Aumenta el volumen fecal, Ayudan a función colónica, ? colesterolemia, retardan vaciado gástrico Importancia Clínica Menor incidencia de Diverticulosis, CA de colon, Ateroesclerosis, Enfermedades CV, Diabetes mellitus


Cuantificación de Contenido Energético :Cuantificación de Contenido Energético Determinación Experimental Colocación del alimento en un calorímetro y quemarlo en presencia de oxígeno Unidades de contenido energético Tradicionalmente, caloría (cal) Energía necesaria para aumentar la temperatura de un gramo de agua, a 1 atm de presión, de 15 a 16ºC Unidad muy pequeña: Kilocaloría (Kcal o Cal) Sistema Internacional: Kilojulio (kJ) 1Kcal = 4,185 kJ


Gasto Energético Basal :Gasto Energético Basal Los requerimientos diarios de energía de un individuo varían según actividad y estado, pero hay una necesidad constante para mantenimiento de funciones vitales Condiciones Basales En Condiciones Basales, la energía se usa para mantener respiración, circulación, tono muscular (liso y estriado), temperatura corporal y funciones viscerales


Condiciones Basales :Condiciones Basales Persona Despierta Completo reposo físico y mental Estado post-absortivo (12-18 horas sin alimentos) Evitar efectos de digestión y no incurrir en ayuno Posición decúbito dorsal Ambiente normal, a 20-25ºC


Tasa de Metabolismo Basal :Tasa de Metabolismo Basal Velocidad de consumo de energía bajo condiciones basales por cada m2 de superficie corporal en una hora Medición Engorrosa Consumo de O2 y/o producción de CO2 en sistemas de circuito abierto o cerrado Cálculo aproximado según ecuación


Factores que modifican la TMB :Factores que modifican la TMB Edad En general, disminuye con la edad Sexo Menor en mujeres Superficie Corporal Clima Mayor en climas fríos Raza Estado Nutricional Temperatura Aumenta 12% por cada aumento de 1ºC Presión Atmosférica Hábitos Mayor en atletas Drogas Hormonas Embarazo Por agregado del feto


TMB según Edad :TMB según Edad


Requerimiento Energético por Actividad :Requerimiento Energético por Actividad Nutrición no sólo debe cubrir la TMB, sino también actividad diaria realizada Se expresa como % de TMB


Requerimiento Energético por Enfermedad :Requerimiento Energético por Enfermedad


Rendimiento Energético y Proporción de Macronutrientes :Rendimiento Energético y Proporción de Macronutrientes


Desnutrición :Desnutrición Conjunto de entidades clínicas resultado de ingesta deficiente de uno o más componentes nutricionales Deficiencias de Minerales: poco común, situaciones específicas Deficiencias de Vitaminas: enfermedades específicas Deficiencia de Proteínas o Energía: desnutrición en sentido habitual


Desnutrición Proteino-Energética :Desnutrición Proteino-Energética Causas Primarias Ingesta insuficiente de energía nutricional Marasmo Ingesta insuficiente de proteínas Kwashiorkor Deficiencia Mixta Proteíno-Energética Kwashiorkor marasmático Causas Secundarias Sindrome de malabsorción, desequilibrios


Consecuencias del Déficit Proteico :Consecuencias del Déficit Proteico Niños: retardo de crecimiento Adultos: pérdida de peso Anemia por baja síntesis de hemoglobina Cicatrización lenta Hígado graso Deficiencia de colina secundaria a deficiencia de metionina Síntesis inadecuada de proteínas plasmáticas


Marasmo vs. Kwashiorkor :Marasmo vs. Kwashiorkor Marasmo Edad: < 1 año Características Clínicas Poco crecimiento Emaciación Poca grasa y músculo Llanto continuo “Diarrea de hambre” No hay edema Pronóstico Bueno, tratamiento rápido, sin complicaciones Kwashiorkor Edad: 2-3 años Características Clínicas Poco crecimiento Sin emaciación Algo de grasa Apatía y Anorexia “Signo de Bandera” Edema marcado Pronóstico Malo. Mortalidad hasta 20% con tratamiento


Kwashiorkor Marasmático :Kwashiorkor Marasmático Síntomas y signos de ambas variantes Presentación variable, dependiendo del caso Pueden darse ambos sindromes en sucesión Generalmente acompañado por otras deficiencias Hipoprotrombinemia (Vit. K) Pelagra (Niacina) Anemia (Hierro y/o vitaminas) Hemorragias (Vit. C y/o Flavonoides)


Obesidad :Obesidad Trastorno nutricional más común Definición: es compleja “Estado físico en el cual la cantidad de grasa almacenada es excesiva” Diagnóstico Balance energético positivo Muchos intentos poco satisfactorios IMC: (peso/talla2) M>26 ; H>27 Pliegue cutáneo > 2,5 cm


Clasificación de Obesidad :Clasificación de Obesidad Obesidad Exógena Ingesta energética superior a requerimientos Mecanismo de obesidad en depresión o stress Obesidad Endógena Factores endocrinos, metabólicos, lesión hipotalámica Clasificación Patológica Hiperplásica: ?número de adipocitos Hipertrófica: ?tamaño de adipocitos


Causas de Obesidad :Causas de Obesidad Influencias Genéticas Fisiológicas Ingesta excesiva Embarazo Menopausia Uso prolongado de ACO Metabólicas Hiperlipidemias (IV y V) Hipotalámicas Sd. Prader-Willi Causas Misceláneas y endocrinas Hipotiroidismo Enf. y Sd. Cushing Pseudohipoparatiroidismo Insulinoma Hiperinsulinemia Ovario poliquístico Sd. Bardet-Biedl Sd. Fröchlich Acromegalia


Importancia de la Obesidad: Predisposición a: :Importancia de la Obesidad: Predisposición a: DM tipo 2 Enfermedad CV Hepatopatías Hígado graso, colelitiasis y colecistitis Consecuencias físicas Bronquitis, Sd. Pickwick, hernias Enf. Metabólicas Gota Enf. Cutáneas Trastornos ginecológicos Amenorrea, Hipertensión inducida por embarazo, CA endometrial ? Riesgo Quirúrgico Accidentes


Nutrición en Embarazo :Nutrición en Embarazo Requerimiento Energético 165.000 kJ. Principalmente en 2do y 3er trimestre (1.200 kJ/día) Requerimiento Proteico RN de 3,2 Kg contiene 500 g de proteínas. Síntesis de proteínas en madre. 10 g/día Requerimiento de Hierro, Calcio y Vitaminas Hierro: 10 mg/día. Suplementos de Hierro son práctica habitual


Nutrición en Lactancia :Nutrición en Lactancia Requerimiento Energético Aprox. 2900 kJ/día. Pueden ser aportadas parcialmente por grasas depositadas durante embarazo Requerimiento Proteico 20 g/día Requerimiento de Hierro 3,6 mg/día Requerimiento de Vitamina A 400 µg/día


Consideraciones Especiales: Nutrición Parenteral :Consideraciones Especiales: Nutrición Parenteral Infusión de soluciones glucosadas Habitualmente, solución D5/0,9 No infundir más de 3 litros/día Insuficiente para homeostasis Balance nitrogenado (-), deficiencia de nutrientes esenciales y minerales Déficit energético Sólo proporciona 837kJ/500 ml Hiperalimentación Parenteral