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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.