Conceptos Clave en Nutrición

• Nutrición: Es el conjunto de procesos involuntarios mediante los cuales el organismo obtiene, transforma y utiliza las sustancias químicas contenidas en los alimentos.
• Metabolismo: Es el conjunto de reacciones químicas que efectúan constantemente las células de los seres vivos. Para que se den es necesario: aporte adecuado de oxígeno, nutrientes y regulación de enzimas, hormonas, etc.

Clasificación de Nutrientes

Los nutrientes se clasifican según la cantidad necesaria y su función principal:

Según Cantidad

• Macronutrientes: Necesarios en gran cantidad.
• Micronutrientes: Necesarios en pequeñas cantidades.

Según Función Principal

• Energéticos: Proporcionan energía (Ea).
• Plásticos: Crean nuevas estructuras.
• Reguladores: Regulan procesos metabólicos.

Otras Clasificaciones

• Calóricos / Acalóricos: Según la energía que se puede obtener de ellos.
• Esenciales / No esenciales: Según la capacidad de síntesis por parte del organismo.

Macronutrientes

Carbohidratos o Glúcidos

Moléculas compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno. Están formados por monosacáridos. Los monosacáridos se combinan formando disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos.

• Proporcionan energía.
• Los monosacáridos y disacáridos son rápidamente absorbidos, lo que provoca un aumento de la glucemia.
• Los polisacáridos son lentamente absorbidos.

Lípidos

Moléculas compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno (en menor proporción). Pueden contener fósforo (P), azufre (S) y nitrógeno (N). Son insolubles en agua y constituyen el principal almacén de energía del organismo.

Estructura de los Lípidos

Están formados por ácidos grasos, que consisten en una cadena hidrocarbonada lineal más un grupo carboxilo en el extremo. Se clasifican en:

• Ácidos grasos saturados (sin dobles enlaces).
• Ácidos grasos insaturados (con dobles enlaces).
• Ácidos grasos esenciales y no esenciales.

Lípidos: Triglicéridos

Los ácidos grasos se acumulan en los adipocitos en forma de triglicéridos. Están formados por la esterificación de una molécula de glicerol y tres ácidos grasos. Pueden proceder de la dieta o ser sintetizados en el hígado. Son transportados por la sangre unidos a proteínas (debido a su insolubilidad), lo que puede suponer un riesgo cardiovascular.

Lípidos: Colesterol

Lípido complejo que no interviene en el almacenaje de energía y no es un nutriente esencial. Puede proceder de la dieta (en pequeña cantidad) o ser sintetizado en el hígado a partir de los ácidos grasos. Sus funciones son:

• Estructural: Componente de las membranas plasmáticas.
• Precursor de otras sustancias: Vitamina D, hormonas sexuales y corticosteroides, sales biliares.

Proteínas

Formadas por cadenas lineales de aminoácidos. Su función principal es estructural, aunque también tienen otras funciones como enzimas, hormonas, proteínas de transporte y anticuerpos.

Proteínas: Aminoácidos

Son la unidad básica de las proteínas, formados por un grupo amino y un grupo carboxilo. La unidad básica forma un péptido o proteína. Existen 20 aminoácidos, de los cuales 8 son esenciales (además de la Histidina, esencial para el crecimiento).

Micronutrientes

Vitaminas

Sustancias esenciales requeridas en pequeñas cantidades para el crecimiento y desarrollo adecuados. Se necesitan 13 vitaminas:

Clasificación de Vitaminas

• Hidrosolubles: No se almacenan; el exceso se elimina por el riñón. Incluyen: Vitamina C, B1 (tiamina), B2 (riboflavina), B3 (niacina), B5 (ácido pantoténico), B6 (piridoxina), B8 (biotina), B9 (ácido fólico) y B12 (cobalamina).
• Liposolubles: Sí se pueden almacenar. Incluyen: Vitamina A, D, E y K.

Funciones de las Vitaminas

• Absorción de otros nutrientes: Vitamina C en la absorción de hierro (Fe) o Vitamina D en la absorción de calcio (Ca).
• Regulación del metabolismo: La Vitamina B1 ayuda a convertir carbohidratos en energía.
• Coagulación y cicatrización: Vitamina K esencial en la coagulación.
• Producción de otras sustancias: B2 y B12 en la producción de glóbulos rojos (eritrocitos).

Minerales

Son elementos inorgánicos que se suelen ingerir en forma de sales minerales. Junto con las vitaminas, forman el grupo de los micronutrientes. Su función es principalmente reguladora, aunque también plástica (ej. Calcio en los huesos). Se deben consumir 20 minerales esenciales en la dieta.

Clasificación de Minerales

• Macrominerales: Necesarios en cantidades mayores: Ca, P, Mg, Na, K, Cl y S.
• Oligoelementos: Necesarios en pequeñas cantidades: Co, Cu, Sr, F, Fe, Mn, Mo, Ni, Se, Si, V, I y Zn.

Funciones de los Minerales

• Constituyentes de estructuras esqueléticas y tejidos blandos.
• Regulación del intercambio celular de agua y solutos.
• Regulación del pH de la sangre y otros fluidos corporales.
• Transmisión de impulsos nerviosos y contracción muscular.
• Constituyentes de proteínas, enzimas, vitaminas y hormonas.

Otros Componentes Dietéticos

Agua y Fibra Dietética

• Agua: Componente esencial. Sus funciones incluyen ser medio de transporte, difusión, disolución, digestión, y es necesaria para las reacciones y procesos, manteniendo el equilibrio hídrico.
• Fibra dietética: Parte de los alimentos vegetales que no podemos digerir; no es un nutriente. Evita el estreñimiento (aumenta el volumen de la materia fecal), dificulta la absorción de glucosa y lípidos, y es digerida por las bacterias del colon.

Energía y Metabolismo

Cálculo de la Energía Nutricional

• Energía: Para calcular la energía que debe consumir cada persona, hay que tener en cuenta la energía necesaria para mantener las funciones orgánicas más la requerida según sus características y actividades.
• Metabolismo Basal (MB): Conjunto de actividades involuntarias que el organismo lleva a cabo mientras está en reposo absoluto, como: mantenimiento de la temperatura corporal, latidos cardíacos, movimientos digestivos, parpadeo y transmisión de impulsos nerviosos.
• Tasa Metabólica Basal (TMB): Energía requerida para mantener el metabolismo basal, depende del sexo y peso: Hombre adulto: 24 kcal/kg; Mujer adulta: 22 kcal/kg. La TMB es más elevada en niños y más reducida en ancianos.
• Factores personales: Energía que la persona necesita con base en factores personales, principalmente sexo y actividad física.

Rutas Metabólicas

El Metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que efectúan constantemente las células de los seres vivos. Una Ruta metabólica es la sucesión de reacciones químicas que convierten un sustrato inicial en uno o varios productos finales. Para que se produzcan es necesario un aporte adecuado de oxígeno, nutrientes y regulación de enzimas, hormonas, minerales, etc.

Anabolismo y Catabolismo

• Anabolismo (Gasto de Energía): Implica la síntesis de moléculas complejas. Se relaciona con:
  • Hidrólisis de ATP: El Adenosín trifosfato (o Trifosfato de adenosina) es la moneda energética y se forma en la mitocondria durante la oxidación de nutrientes.
  • Oxidación-reducción del NADH: Nicotinamida adenina dinucleótido (NAD+), implica el intercambio de electrones y protones y la producción de energía.
• Catabolismo: Degradación de sustancias hasta moléculas simples o incluso más pequeñas. Se libera energía en forma de ATP y poder reductor. Generalmente, el aceptor final de protones es el oxígeno, convirtiéndose en agua.

Rutas Catabólicas Principales

Glucólisis

Reacción catabólica: Oxidación de la glucosa para obtener energía (ATP y NADH) mediante enzimas glucolíticas. Proporciona 2 moléculas de piruvato que serán degradadas en el ciclo de Krebs, generando ATP y CO2.

Respecto a la glucosa en el sistema circulatorio (regulada por la insulina):

• Si aumenta la glucemia: Gluconeogénesis.
• Si disminuye la glucemia: Glucogenólisis (regulada por glucagón y adrenalina).

Otras Vías Metabólicas

• Gluconeogénesis: Síntesis de glucosa a partir de precursores no glucídicos (aminoácidos, ácido láctico, piruvato o glicerol). Ocurre en el hígado y riñón. Incluye la transformación de otros monosacáridos (galactosa) en glucosa en el hígado.
• Vía de las Pentosas Fosfato: Genera pentosas a partir de glucosas, como la ribosa (necesaria para ARN, CoA, ATP y NAD), a partir de la cual se puede sintetizar desoxirribosa (ADN).
• Ruta de la Beta-Oxidación: Oxidación de ácidos grasos para obtener energía. El ácido graso se acorta en 2 átomos de carbono en cada paso enzimático, obteniéndose moléculas de acetil-CoA, que entran en el ciclo de Krebs.
• Lipogénesis: Proceso de almacenar energía en forma de triglicéridos en los adipocitos.
• Lipólisis: Liberación de ácidos grasos almacenados.

Alteraciones Nutricionales y Metabólicas

Desequilibrios Nutricionales

• Desnutrición: Ingesta insuficiente de alimentos. Es grave en fase de desarrollo y crecimiento.
• Malnutrición: Dietas descompensadas, con déficit en algunos nutrientes.
• Hipernutrición: Consumo excesivo de alimentos.
• Trastornos de la conducta alimentaria (TCA): Más complejos.

Trastornos de la Conducta Alimentaria (TCA)

• Anorexia nerviosa.
• Bulimia.
• Trastorno por atracón.
• Megarexia: Opuesto a la anorexia nerviosa.
• Pica: Deseo de comer sustancias no comestibles.
• Vigorexia: Preocupación excesiva por el físico.
• Ortorexia: Obsesión patológica por comer alimentos que la persona “considera” saludables.
• Diabulimia: Forma de bulimia que se manifiesta en personas diabéticas que manipulan la dosis de insulina para adelgazar o compensar los atracones.

Alteraciones Glucémicas

• Hiperglucemia: Niveles de glucosa (glc) en sangre $\geq 120 \text{ mg/dl}$ en ayunas.
• Hipoglucemia: Niveles de glucosa (glc) en sangre $\leq 70 \text{ mg/dl}$.

Errores Congénitos del Metabolismo de Aminoácidos

• Fenilcetonuria: Falta del enzima que transforma la fenilalanina, lo que provoca acumulación de sustancias neurotóxicas.
• Tirosinemia: Falta del enzima para degradar la tirosina, causando enfermedad hepática.
• Leucinosis: Falta del enzima en el metabolismo de aminoácidos ramificados, con efecto neurotóxico.
• Homocistinuria: Falta del enzima en el metabolismo de la metionina.