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LIC. NUTRICIÓN
QCA. BIOLÓGICA
TEMA 11
MINERALES: Principales componentes minerales
del organismo. Ubicación celular.
Requerimientos. Funciones. Absorción.
Homeostasis.
VITAMINAS: Clasificación. Vitaminas liposolubles e
hidrosolubles. Propiedades generales. Estructura química.
Papel funcional de las vitaminas en las vías metabólicas.
Provitaminas. Metabolismo. Bioquímica de las avitaminosis.
BIOELEMENTOS
Repasemos de clases anteriores….
(Elementos Biógenos)
(En el organismo humano – Criterio CUANTITATIVO - Expresado en % de Peso Corporal)
ELEMENTOS PRIMARIOS
ELEMENTOS SECUNDARIOS
(96% del Peso Corporal)
Oxígeno ( O ) 65,0 %
Potasio ( K+) 0,30 %
Carbono (C ) 18,5
Azufre ( S ) 0,25
Hidrógeno ( H ) 10,0
Sodio ( Na+) 0,20
Nitrógeno ( N ) 3,0
Cloro ( Cl -) 0,15
Calcio ( Ca ) 1,5
Magnesio ( Mg ) 0,05
Hierro ( Fe) 0,005
Fósforo ( P ) 1,0
OLIGOELEMENTOS
Fluor ( F ) 0,001 %
Cobre (Cu ) 0,0002
Yodo( I ) 0,00004
Manganeso ( Mn ) 0,00003
Zinc ( Zn ) vestigios
Cobalto( Co ) vestigios
NUTRIENTES
Repasemos de
clases anteriores….
CLASIFICACION DE LOS NUTRIENTES
Criterio: CANTIDAD REQUERIDA EN LA DIETA NORMAL
MACRONUTRIENTES
ALIMENTOS BÁSICOS
(FUENTES DE ENERGÍA)
MICRONUTRIENTES
(FACTORES DIETÉTICOS
ESENCIALES)
• H. DE CARBONO
• VITAMINAS
• PROTEINAS
• MINERALES
• LIPIDOS
• OLIGOELEMENTOS
PRUEBA DIAGNÓSTICA
CONTESTA CON VERDADERO O FALSO CADA PREMISA
AL COMIENZO Y FINAL DEL ESTUDIO DEL TEMA
a)-Los minerales, aunque en cantidades muy pequeñas, tienen que ser
necesariamente aportados por la dieta ……………………….………..V…………F
b)- Para cubrir las necesidades de minerales, la dieta tiene que ser mixta y
variada…………………………………………………………………………….….V…….…...F
c)- Las verduras y frutos secos son buenas fuentes de minerales……….V………….F
d)- La actividad física aumenta las pérdidas de calcio óseo……………...V…………..F
e)- Las deficiencias en hierro conducen a trastornos orgánicos, especialmente en
adolescentes y mujeres gestantes …………………………….………………V…………..F
f)- Suplementar la dieta con complejos de minerales sin supervisión de especialistas
puede provocar excesos que conducen a alteraciones orgánicas………..V……..……F
g)- El hierro que aportan los vegetales se absorbe mejor que el que aportan las
carnes…………………………………………………………………………………..V.................F
MINERALES
Criterio: CANTIDAD REQUERIDA EN LA DIETA NORMAL
IR = Ingesta de Referencia, cantidad de nutriente que se considera
suficiente para la mayoría de la población
• A) MACROELEMENTOS Ca, P, S, Mg
IR mayor a 100 mg/día
durante toda la vida
ELECTROLITOS
Na+,
Cl-, K+
Fe, F, Cu, I, Mn
• B) MICROELEMENTOS Zn, Co, Mo, Se,
(Oligoelementos)
Cr y Si
IR menor a 100 mg/día
CALCIO
99% Ca en
TEJIDO OSEO
ADULTO NORMAL
(70 kg peso)
1,2 Kg Ca
Liq. Intra y Extracelular 1% Ca++
Plasma 5 mEq/l
CALCIO EN EL PLASMA
(5 mEq/L)
Calcio iónico
(Ca++) 50%
FORMA ACTIVA
Calcio unido a proteínas (Albúmina) 40%
Calcio no ionizable, unido a citrato ó lactato,
en forma de sales no disociables 10%
mEq = (mg X valencia) / Peso Atómico
FUNCIONES DEL CALCIO
• Mineralización de huesos y dientes
(fosfato cálcico ó hidroxiapatita)
• Segundo mensajero
intracelular
• Contracción muscular
• Excitabilidad nerviosa
• Coagulación de la sangre
FUENTES NATURALES DE CALCIO
• LECHE Y SUS DERIVADOS
Ingesta diaria recomendada
Lactante: 350-550 mgr/día
Niños (1-10 años): 800 mgr/día
Adolescentes, embarazo y lactancia: 1.200 mgr/día
Adultos: 700 mgr/día
ABSORCION DE CALCIO
TRANSPORTE ACTIVO
Trans-celular
Duodeno
Yeyuno
DIFUSION PASIVA
Membrana basal
BOMBA
Ca++ATPasa
+
D3
ESPACIO
INTERSTICIAL
Ca++
Membrana apical
ENTEROCITO
REGULACIÓN DE LA ABSORCIÓN DE
CALCIO EN INTESTINO
ACIDO CÍTRICO
LACTOSA
Vit D
AAc básicos
ACIDO FÍTICO
(legumbres, cereales)
ACIDO OXÁLICO
(espinacas, té, café)
FAVORECEN LA
ABSORCIÓN
SALES INSOLUBLES
IMPIDEN LA
ABSORCIÓN
EXCRECIÓN DE CALCIO
• RIÑÓN
• HECES
• <<< SUDOR
• LACTANCIA
Ca++ plasmático
Se filtra el 60%
De ese se reabsorbe el 98%
HOMEOSTASIS DEL CALCIO
[Ca++]
Hna. PARATIROIDEA
Movilización
de calcio
(Resorción)
LEC
Absorción Ca
1,25 (OH)2D3
(Calcitriol)
Transporte TCel Ca
Mineralización
Resorción
Estrógenos
Resorción ósea
Factores que afectan
la homeostasis del Calcio
en el líquido extracelular
(LEC)
BLANCO A. y BLANCO G., “Química Biológica”,
Ed. El Ateneo, 9a edic., 2011
DEFICIENCIA DE CALCIO
En adultos: Osteoporosis
HUESO NORMAL
HUESO CON OSTEOPOROSIS
OSTEOPOROSIS
(la epidemia silenciosa)
Aumento de porosidad ósea
Pérdida de masa ósea
Aumento de riesgo de fracturas
Mujeres posmenopáusicas
(bajos niveles de estrógenos)
Varones mayores 65 años
En la osteoporosis
se adelgaza la zona cortical y aumenta el diámetro de la cavidad medular
ALIMENTOS FORTIFICADOS EN CALCIO
SODIO
Macroelemento-Electrolito
Liq. Extracelular
Intracelular
55%
5%
Mantenido por Na+,K+-ATPasa
ADULTO NORMAL
Huesos
40%
120 gr TOTALES
Plasma: [Na+] 135-145 mEq/litro
FUNCIONES DEL SODIO
• Transporte de GLUCOSA y AMINOACIDOS
• Mantenimiento de la PRESION OSMOTICA
extracelular
• Transmisión neuromuscular
FUENTES DE SODIO
•
•
•
•
SAL DE MESA (NaCl, 43% Na)
ALIMENTOS PROCESADOS
QUESOS
FIAMBRES
Ingesta diaria recomendada: < 3 gr/día
ABSORCION DE SODIO
TRANSPORTE ACTIVO
ELIMINACION DE SODIO
• RIÑON
• HECES
• SUDOR
• QUEMADURAS
PRINCIPAL VIA DE EXCRECION
(orina) - REGULABLE
Importante en diarreas severas
Climas muy cálidos,
deportistas, durante el
ejercicio, etc.
Pérdida de líquido
celular
MANEJO RENAL DEL SODIO
NEFRON
TUBULO
PROXIMAL
TUBULO
DISTAL
FILTRADO: Glomerular
(eliminación Na)
GLOMERULO
REABSORCION
TUBULO
(99 %) Túbulos
COLECTOR
• TRANSPORTADOR DE SODIO:T.P.
•COTRANSPORTE Na+/K+/2Cl-: A. H.
ASA DE •CANALES DE SODIO
HENLE
REGULACIÓN DE LA REABSORCIÓN DE
SODIO EN RIÑÓN (túbulos renales)
+
ANGIOTENSINA II
•REABSORCIÓN de SODIO (TCprox)
•COTRANSPORTE Na+-Glu ó Na+AAc
+
ALDOSTERONA
+
•REABSORCIÓN de SODIO
•CANALES DE SODIO
(TCdistal)
FACTOR
NATRIURETICO
+
FILTRACION GLOMERULAR
-
REABSORCION DE SODIO
POTASIO
Macroelemento-Electrolito
ADULTO NORMAL
136 gr TOTALES
LIQUIDO INTRACELULAR
98%
principal catión
BOMBA Na+/K+ ATPasa
Liq. Extracelular 2 %
Plasma 4-5,5 mEq/l
FUNCIONES DE LOS IONES POTASIO
• En metabolismo celular (regulación)
• Mantenimiento del potencial de reposo de
membrana (transmisión neuro-muscular)
• Regulación de la presión osmótica del líquido
intracelular
• Equilibrio ácido-base
LA ABSORCION DE K+ SE REALIZA A NIVEL
INTESTINAL
FUENTES NATURALES DE POTASIO
• EN LA MAYORIA DE LOS
ALIMENTOS FRESCOS:
>> BANANAS, VEGETALES
Ingesta diaria recomendada: 5 gr/día
DIETA
K+
PREVIENEN ENFERMEDADES
CARDIOVASCULARES
Na+
(VASODILATACION)
REGULACION DE POTASIO POR INSULINA
Espacio extracelular
K+
Múscular y
hepática
CELULA
INSULINA
K+
K+
Na-K ATPasa
+
Cotransportador
Na+-H+
REGULACION DE POTASIO POR CATECOLAMINAS
(Adrenalina y Noradrenalina)
Espacio extracelular
K+
CATECOLAMINAS
Múscular y
hepática
K+
CELULA
K+
K+
Aldosterona:
Receptores
b2-adrenérginos
Receptores
a-adrenérginos
Ingreso K+ en hipercaliemia
(cuando
[K+] sangre)
CLORURO
LIQUIDO EXTRACELULAR
88%
principal anión
Liq. Intracelular
Plasma 102 mEq/l
Líq.cefalorraquídeo
ADULTO NORMAL
75 gr TOTALES
Secr. gastrointestilales
FUNCIONES DE LOS IONES CLORURO
• Regulación de la presión osmótica del
líquido extracelular
• Producción de CLH en estómago
INGESTA: INGRESA CONJUNTAMENTE CON Na
FUENTES NATURALES: NaCl de sal de mesa,
hevos, carnes, pescados
Ingesta diaria: 100-200 mEq/día
ELIMINACION DE CLORURO
• RIÑON
PRINCIPAL VIA DE
EXCRECION
• HECES
Importante en diarreas severas
• SUDOR
Climas muy cálidos, deportistas,
durante el ejercio, etc.
FUNCIONES del HIERRO
Distribución
• HEMOBLOBINA
• MIOGLOBINA
• CITOCROMO
• PROTEINAS Fe-S
63%
Transporte de O2
Transporte de e-
• CATALASAS Y PEROXIDASAS
Eliminacion de EROS
• FERRITINA
Almacenamiento
HIERRO - FUENTES NATURALES
• ALIMENTOS DE ORIGEN ANIMAL
(Fe Hemo: rápida absorción)
• VEGETALES -HOJAS VERDES
(Fe no Hemo: absorción lenta)
Ingesta diaria recomendada
Lactante: Suplementos
Niños y Adulto: 18 mgr/día
Embarazadas: > 18 mgr/día
Pérdida de Fe
•Recambio cél. Intestinales y
epiteliales
•Menstruación
ABSORCION DE HIERRO
ENTEROCITO
Duodeno-Yeyuno
TRANSPORTADOR
(Cél.borde cepillo)
PLASMA
BLANCO A. y BLANCO G., “Química Biológica”,
Ed. El Ateneo, 9a edic., 2011
Deficiencia de Hierro en la dieta
• Anemia ferropriva
Falta carne en la dieta
(baja Hemoglobina, se
agotan reservas de Fe)
• Niño prematuro
• Causas generales
de Anemia
•No posee reserva
en hígado
•<< N° glóbulos rojos (GR)
•GR más pequeños
•GR pobres en Hb
ALIMENTOS FORTIFICADOS CON HIERRO
OLIGOELEMENTOS
(TRAZAS)
¿Cuándo necesitaré de los conocimientos sobre MINERALES ?
EJEMPLOS
-A un paciente con anemia ¿qué alimentos ricos en hierro se deben
recomendar?
-¿Cuál es la frecuencia de consumo semanal de alimentos ricos en
calcio, hierro, magnesio y zinc
para este equipo femenino de hockey sobre césped?
-La dieta individual para esta mujer de 65 años ¿cubre las
necesidades de calcio, hierro, magnesio y zinc? Usar tablas de
composición de alimentos o el programa informático adecuado
Bibliografía
1- BLANCO A. y BLANCO G., “Química Biológica”, Ed. El Ateneo, 9a edic., Bs. As. (2011).
2- LEHNINGER, A.L., "Principios de Bioquímica", Ed. Omega, 4ª ed. (2008).
3- LIM M.Y., “ Lo esencial en Metabolismo y Nutrición”, Ed. Elsevier, 3ra. ed., Barcelona
(2010).
4- Docentes de Química Biológica, “QUIMICA BIOLOGICA Orientada a Ciencias de los
Alimentos”, Nueva Editorial Universitaria de la Universidad Nacional de San Luis.