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TROFOLOGÍA REDACIÓN Y CONCLUSIÓN PERSONAL Efectuado por Maria del Carmen Rodríguez Ferrández Para el curso de INESPA (ELCHE) Alicante 1 Según el diccionario de la Real Academia Española de la Lengua (D.R.A.E) dice que trofología es: “Tratado o ciencia de la nutrición”. Según el diccionario Médico dice que Trofología es: “Suma de conocimientos relativos a la nutrición”. Por lo tanto podemos considerar que; trofología es igual a “nutrología”, es decir; ciencia que su conocimiento nos permite mantener, y a veces recuperar, un buen estado de salud, tanto física como psicológica a través de una alimentación correcta. Saber alimentarse adecuadamente es condición indispensable para el buen funcionamiento y equilibrio de nuestro organismo, y algo tan sencillo, a simple vista, es sumamente complejo sin entender o conocer las necesidades básicas para mantener la maquinaria de nuestro cuerpo y hacer llegar hasta la última célula de ese sistema el alimento (nutrición) necesario para mantenimiento, renovación, regeneración energética y vital de todo el entramado celular. A mediados del siglo xx, y como consecuencia de los avances técnicos, se ha producido una revolución en los modos y formas de trabajo condicionando, en cierta medida, nuestra vida. Este cambio ha conducido a la mecanización y, aún más, a la automatización de las máquinas, gracias a la informática. En consecuencia, los actuales sistemas de trabajo, obligan simplemente a pensar sentados ante un tablero lleno de teclas o de botones. Este es el caso extremo, pero recordemos cómo se subían antiguamente los ladrillos, los sacos, las cargas. Sin embargo el uso actual del montacargas, grúas y carretillas elevadoras, nos ahorran energías y esfuerzos desgastadores. Si la revolución causada en la industria por los mecanismos automáticos, ha conducido a algunos hombres a una vida extraordinariamente sedentaria, pensemos también lo que ha sucedido en la vida de las mujeres. Los trabajos que obligaban a un mayor gasto de energía, eran las coladas de ropa hechas a mano. La limpieza de los suelos, arrodilladas moviendo los brazos y todo el cuerpo, después venía el resto de los quehaceres domésticos. Naturalmente, todo se ha simplificado. Para lavar la ropa, ya no tiene que restregarla y frotarla, ni pasar frío en un lavadero a la intemperie. Tampoco hay que mover aquellas sábanas empapadas en agua para escurrirlas, porque salen casi secas de la lavadora, sin contar que los tejidos sintéticos son menos pesados que antaño. Estas y muchísimas consideraciones que podemos seguir haciendo, nos llevan a la siguiente conclusión: En la vida moderna, en general, tanto los hombres como las mujeres hacen un gasto de energía física, mucho menor que sus antecesores. ¿De dónde se obtiene la energía que necesitamos para trabajar y calentar nuestro cuerpo? De los alimentos llamados energéticos que son los hidratos de carbono (también llamados glúcidos), de las grasas y aceites. Debemos pensar que hemos aprendido a comer con personas que tenían unas necesidades energéticas, por lo común, muy superiores a las nuestras, además, estas necesidades habían sido más o menos las mismas durante miles de años. Por ello, para nuestras madres, era válida la alimentación de nuestras abuelas y para éstas la de nuestras bisabuelas y tatarabuelos. Pero en un lapso de tiempo relativamente corto, se produce un cambio brutal en los modos de vida y en las economías domésticas. En consecuencia, en las necesidades energéticas. Por ello, nos vemos en la necesidad lógica de adecuar la alimentación a la forma de vida actual. Se oye decir corrientemente: “Yo, si hago régimen, me encuentro bien; pero si intento comer como antes, engordo, o tengo ardor y pesadez, o tengo digestiones lentas, y no me siento a gusto”. En realidad, esta frase quiere decir: “Si como lo que necesito me siento bien, pero si lo hago como me enseñaron, me encuentro mal” Este problema se ha presentado inesperadamente, y por eso ha pillado a la gente desprevenida. Hemos de reconsiderar si la alimentación que tomamos es la adecuada a nuestras necesidades o está 2 desequilibrada para las mismas. El cambio que suponen unos modos de vida que exigen menor gasto de energía física y mayor de intelectual, presupone una variación de las formas de comer. Y digo bien formas, porque no sólo hemos de variar la cantidad y proporción de ciertos alimentos, sino que también debernos tener en consideración nuestros movimientos intestinales y en qué parte de la jornada haremos el mayor gasto de energía, considerando los horarios y regularidad de las comidas. Es muy corriente que tanto los colegiales, corno los que hacen estudios superiores, los oficinistas, empleados de Banca, los que trabajan en su despacho, etc., hagan lo más duro de la jornada por la mañana, y ocurre que la mayoría de estas personas toman un mínimo desayuno, que generalmente consiste en un estimulante para el sistema nervioso (Café y poco más), y así se lanzan a pensar, estudiar y hacer cuentas. La palabra desayuno significa salir del ayuno que nos ha impuesto el sueño. A esta hora, debemos tomar una comida que aporte todos los nutrientes necesarios al organismo y por ello debe llevar glúcidos que nos suministrarán glucosa, que es el combustible que necesitamos para hacer ejercicio físico y también en el trabajo intelectual. Debemos de tomar ciertas grasas o aceites, que mantendrán nuestro cuerpo caliente, también proteínas que además de reparar nuestros tejidos, son precursoras de enzimas, hormonas y neurotransmisores, es decir, de los compuestos que permiten el paso de la corriente nerviosa de unas células a otras y por lo tanto se necesitan para el trabajo de nuestro cerebro, éste también necesita cantidades adecuadas de fósforo pues en la transmisión nerviosa interviene, además, una sustancia llamada magnesio-ATP-asa que es rica en este elemento y que en el trabajo mental se va degradando, perdiéndose fosfatos en la orina. Hemos de tomar también vitaminas y minerales, celulosa y agua. Todo ello a lo largo del día, repartiendo las comidas en desayuno, almuerzo, comida, merienda, y cena. Tenemos que aprender a comer para no coger peso excesivo, para no acumular grasas sólidas o semisólidas en las arterias, para evitar el aumento de ácido úrico, para evitar una predisposición diabética, para trabajar en buenas condiciones físicas y mentales, para que la química de nuestro organismo funcione bien, pues entonces gozamos de salud. No olvidemos que si nuestra química funciona bien, tenemos salud, pero si en ésta hay algún tropiezo, aparecen los desequilibrios y nos encontramos mal. Pero, ¿de qué depende fundamentalmente el que la reacción de nuestro organismo sea correcta? De las sustancias que aporta o no la sangre a las células, es decir, de nuestra adecuada o inadecuada alimentación. Por ello conviene entender que: “La medicina puede conservarnos la vida, pero la alimentación adecuada, nos conserva y alarga la salud y la vida”. El hombre como los animales siente la necesidad de ingerir ciertas sustancias para sobrevivir. Estas sustancias son los alimentos; con ellos obtendrá el calor para mantener su temperatura constante, la energía para moverse y trabajar, fabricará los tejidos de su cuerpo y lo mantendrá en buena salud. Pero los alimentos para ser utilizados por el organismo tienen que ser distribuidos por la sangre a todas las partes del mismo y, para que puedan pasar a la sangre, deben ser convertidos en sustancias más sencillas (moléculas más pequeñas y solubles en agua) capaces de atravesar la pared intestinal y de llegar a los vasos sanguíneos de la misma. Para conseguir esa serie de transformaciones físicas y químicas que convertirán el pan, la carne, las grasas, en sustancias absorbibles y asimilables por nuestro organismo tenemos un aparato, el digestivo, que consta de varios órganos adaptados para facilitar su función. Este aparato encargado de la digestión, consta de un largo tubo que comienza en la boca y termina en el ano, que tiene distintas formas y grosores, según sea un órgano u otro del mismo, y de una serie de glándulas anejas que son las encargadas de fabricar los enzimas digestivos (antes llamados fermentos) que facilitarán la consecución de las reacciones químicas necesarias para 3 transformar nuestra comida en una serie de sustancias sencillas y absorbibles por la mucosa intestinal. TUBO DIGESTIVO. Consta de las siguientes partes: Boca, faringe, esófago, estómago, intestino delgado e intestino grueso. GLÁNDULAS ANEJAS. Consta de las siguientes partes: Glándulas salivares, estomacales, hígado, páncreas y glándulas intestinales. Los alimentos se pueden clasificar en panes y cereales, leguminosas o legumbres, tubérculos y rizomas, frutas y verduras, carne, pescado, huevos; leche y derivados, grasas y aceites, y azúcares, confituras y almíbares. El grupo de panes y cereales incluye el trigo, arroz, maíz y mijo. Son ricos en almidones y constituyen una fuente fácil y directa de suministro de calorías. Aunque la proteína no abunda en los cereales integrales, la gran cantidad que se consume aporta cantidades significativas, las cuales, sin embargo, deben complementarse con otros alimentos ricos en proteínas para obtener todos los aminoácidos esenciales. La harina de trigo blanco y el arroz refinado son bajos en nutrientes, pero, como todos los cereales enteros que contienen el germen y la capa exterior de la semilla, el trigo y el arroz aportan fibra al cuerpo: las vitaminas B tiamina, niacina y riboflavina, y los minerales cinc, cobre, manganeso y molibdeno. Las legumbres o leguminosas abarcan una amplia variedad de frijoles o judías, chícharos o guisantes, lentejas y granos, e incluso el maní. Todos ellos son ricos en almidón, pero aportan bastante más proteína que los cereales o tubérculos. La proporción y el tipo de aminoácidos de las leguminosas es similar a los de la carne. Sus cadenas de aminoácidos a menudo complementan a las del arroz, el maíz y el trigo, que constituyen los alimentos básicos de muchos países. Los tubérculos y los rizomas incluyen varios tipos de papa o patata, la mandioca y el taro. Son ricos en almidón y relativamente bajos en proteína, pero aportan gran variedad de vitaminas y minerales. Las frutas y verduras son una fuente directa de muchos minerales y vitaminas que faltan en las dietas de cereales, en especial la vitamina C de los cítricos y la vitamina A procedente del caroteno de las zanahorias y verduras con hoja. En las verduras están presentes el sodio, cobalto, cloro, cobre, magnesio, manganeso, fósforo y potasio. La celulosa de las verduras, casi imposible de digerir, proporciona el soporte necesario para hacer pasar la comida por el tracto digestivo. Muchas de las vitaminas más frágiles hidrosolubles se encuentran en las frutas y verduras, pero se destruyen con gran facilidad con el exceso de cocción. La carne, el pescado y los huevos aportan todos los aminoácidos esenciales que el cuerpo necesita para ensamblar sus propias proteínas. La carne contiene un 20% de proteína, 20% de grasa y 60% de agua. Las vísceras son fuentes ricas en vitaminas y minerales. Todos los pescados contienen un alto porcentaje de proteínas, y los aceites de algunos de ellos son ricos en vitaminas D y A. La clara del huevo es la forma más concentrada de proteína que existe. La leche y sus derivados incluyen la leche entera, el queso, el yogur y los helados, todos ellos conocidos por su abundancia en proteína, fósforo y en especial calcio. La leche también es rica en vitaminas pero no contiene hierro y, si es pasteurizada, carece de vitamina C. Aunque la leche es esencial para los niños, su excesivo consumo por parte de los adultos puede producir ácidos grasos saturados que se acumulan en el sistema circulatorio. Las grasas y aceites incluyen la mantequilla, manteca, sebo y aceites vegetales. Todos ellos tienen un alto contenido de calorías, pero, aparte de la mantequilla y algunos aceites vegetales como el de palma, contienen pocos nutrientes. 4 Los azúcares, confituras y almíbares se consumen en grandes cantidades en algunos países, donde constituyen una gran parte del aporte de hidratos de carbono. La miel y el jarabe de arce están compuestos de más de un 75% de azúcar y contienen pocos nutrientes. Los alimentos los introducimos en la boca, allí, sufren una serie de transformaciones físicas y comienzan algunas químicas. En el acto de la masticación e insalivación convertimos un trozo de pan, una galleta o la carne, en una especie de pasta espesa y resbaladiza gracias a la acción conjunta del aplastamiento que sufre la comida gracias a la masticación, y su mezcla con la saliva, que a la par que vuelve el alimentó pastoso, lo hace a la vez resbaladizo por la acción de uno de sus componentes, la mucina que tiene consistencia mucosa. Pero además, por el efecto de una enzima contenida también en la saliva, la amilasa, empezamos a hacer la digestión de los almidones del pan, las pastas, las patatas... siempre que mastiquemos suficientemente los mismos. Hay que insistir, por lo tanto, en la importancia que tiene una buena masticación para lograr una buena digestión. La masa pastosa que conseguimos en la boca al terminar la masticación, se llama “bolo alimenticio”, y con la ayuda de la lengua lo vamos empujando hacia la parte interna de la boca, de donde pasará a la faringe y de allí inmediatamente al esófago, que es un tubo de más de un palmo de longitud, que comunica con el estómago donde continuará la digestión de la comida que hemos tomado. En el estómago siguen amasándose los alimentos y se mezclan con una secreción del mismo, llamada jugo gástrico, entre los componentes del cual se cuenta el ácido clorhídrico y una enzima que empezará a deshacer las proteínas, llamada pepsina. Las paredes de este órgano son robustas y muy musculosas pues tienen que convertir el bolo alimenticio en un líquido espeso y ácido, (quimo) que pasará a continuación al intestino a través de una válvula en pequeños chorritos. La consideración de que los alimentos deben ir triturados del estómago al intestino, nos vuelve a recordar la importancia de enviarlos bien aplastados al mismo desde la boca, con una suficiente masticación. En el intestino delgado se continúa y completa la digestión de nuestra comida por la acción de los enzimas que provienen del páncreas, hígado y de los segregados por la propia pared intestinal, y es precisamente aquí donde tiene lugar la absorción de los alimentos que, una vez digeridos, se han transformado en glucosa (los almidones), en aminoácidos (las proteínas) y en glicerina y ácidos grasos los aceites y grasas. Es nos lleva a un proceso llamado metabolismo: El metabolismo, es un conjunto de reacciones químicas que tienen lugar dentro de las células de los organismos vivos, las cuales transforman energía, conservan su identidad y se reproducen. Todas las formas de vida, desde las algas unicelulares hasta los mamíferos, dependen de la realización simultánea de centenares de reacciones metabólicas reguladas con absoluta precisión, desde el nacimiento y la maduración hasta la muerte. Las células tienen una serie de enzimas o catalizadores específicos que se encargan de activar, controlar y terminar todas estas reacciones, cada una de las cuales está a su vez coordinada con muchas otras que se producen en todo el organismo. METABOLISMO Y ANABOLISMO Hay dos grandes procesos metabólicos: anabolismo o fase biosintética y catabolismo o fase degradativa. Se llama anabolismo, o metabolismo constructivo, al conjunto de las reacciones de síntesis necesarias para el crecimiento de nuevas células y el mantenimiento de todos los tejidos. Las reacciones anabólicas incluyen la biosíntesis enzimática de los ácidos nucleicos, los lípidos, los polisacáridos y las proteínas; todos estos procesos necesitan la energía química suministrada por el trifosfato de adenosina (o ATP). 5 El catabolismo es un proceso continuo centrado en la producción de la energía necesaria para la realización de todas las actividades físicas externas e internas. El catabolismo engloba también el mantenimiento de la temperatura corporal e implica la degradación de las moléculas químicas complejas (glúcidos, lípidos y proteínas) en sustancias más sencillas (ácido acético, amoníaco, ácido láctico, dióxido de carbono o urea), que constituyen los productos de desecho expulsados del cuerpo a través de los riñones, el intestino, los pulmones y la piel. En dicha degradación se libera energía química que es almacenada en forma de ATP hasta que es requerida por los diferentes procesos anabólicos. Las reacciones anabólicas y catabólicas siguen lo que se llaman rutas metabólicas; ambos tipos de rutas se combinan unas con otras para producir compuestos finales específicos y esenciales para la vida. La bioquímica determina la forma en que se entretejen algunas de estas rutas, en esencia, las rutas anabólicas parten de compuestos químicos relativamente simples y difusos llamados intermediarios. Estas vías utilizan la energía que se obtiene en las reacciones catalizadas por enzimas y se orientan hacia la producción de compuestos finales específicos, en especial macromoléculas en forma de hidratos de carbono, proteínas y grasas. Valiéndose de otras secuencias enzimáticas y moviéndose en sentido contrario, las rutas catabólicas disgregan las macromoléculas complejas en compuestos químicos menores que se utilizan como bloques estructurales relativamente simples. Cuando el anabolismo supera en actividad al catabolismo, el organismo crece o gana peso; si es el catabolismo el que supera al anabolismo, como ocurre en periodos de ayuno o enfermedad, el organismo pierde peso. Cuando ambos procesos están equilibrados, se dice que el organismo se encuentra en equilibrio dinámico. FUENTES DE ENERGÍA METABÓLICA Para no incumplir las dos primeras leyes de la termodinámica, el organismo vivo no puede ni crear ni destruir energía, sólo transformarla de unas formas en otras. Así, la clorofila vegetal, que se encuentra en la base de la red trófica, captura la energía de la luz solar y la utiliza para alimentar la síntesis de células vegetales vivas a partir de sustancias inorgánicas como dióxido de carbono, agua y amoníaco. Esta energía, en forma de productos de alto contenido energético (hidratos de carbono, grasas y proteínas) es ingerida por los animales herbívoros y por los carnívoros secundarios, para los que constituye la única fuente energética y de compuestos químicos para la construcción de células. Por tanto, en última instancia, todos los organismos vivos obtienen la energía del Sol. Cuando se reproduce, cada uno (sea una planta verde, un herbívoro o un carnívoro) transmite ciertas instrucciones genéticas sobre la forma de interceptar, transformar y liberar la energía al medio ambiente durante su ciclo vital. Desde el punto de vista termodinámico, el metabolismo abarca los procesos por medio de los cuales las células interceptan químicamente y distribuyen la energía que de forma constante pasa por su organismo. Las células devuelven la energía libre al entrono fundamentalmente en forma de calor. ALIMENTACIÓN Y ENERGÍA Todos los organismos dependen de la energía contenida en los alimentos para vivir. Las plantas sintetizan hidratos de carbono, grasas y proteínas durante los periodos en que reciben luz solar, y almacenan estos compuestos para utilizarlos cuando el crecimiento les obliga a consumir grandes cantidades de energía. La energía que contienen los alimentos se expresa en calorías o julios; en el metabolismo energético, la unidad utilizada suele ser la kilocaloría, que es la cantidad de energía necesaria para elevar en 1 ºC la temperatura de 1 kg de agua. Los hidratos de carbono tienen un contenido medio de 4,1 kilocalorías (17 kilojulios) por gramo; las proteínas de 4,2 kilocalorías (17,5 kilojulios), y las grasas de 9,3 kilocalorías (39 kilojulios). Los organismos recurren a unos u otros tipos de alimentos para satisfacer necesidades especiales. El zorro ártico, por ejemplo, depende casi exclusivamente de las grasas, ligeras y de elevado rendimiento energético. Las semillas, que deben pesar poco y, al mismo 6 tiempo, almacenar grandes cantidades de energía, contienen casi siempre un elevado porcentaje de grasas y aceites. Por el contrario, los árboles cuentan con abundante espacio de almacenamiento en las raíces, y utilizan casi exclusivamente hidratos de carbono en forma de sacarosa. Cuando los alimentos, en especial hidratos de carbono y grasas, se queman en el organismo animal, rinden la misma cantidad de calorías por gramo que cuando arden rápidamente en un calorímetro de laboratorio. Los aparatos mecánicos desarrollan la misma cantidad de calorías por gramo de combustible que los organismos vivientes. Tanto los sistemas mecánicos como los orgánicos desprenden también grandes cantidades de energía calorífica y proporciones pequeñas de energía útil. El músculo animal rinde casi una caloría útil por cada cuatro desprendidas en forma de calor. Pero, en los organismos animales el calor no se desperdicia por completo, pues es muy necesario (sobre todo en los animales de sangre caliente) para conservar la temperatura del cuerpo y para inducir las reacciones metabólicas, que a temperaturas más bajas serían demasiado lentas y no podrían sostener las funciones orgánicas. Aunque las células vivas se ajustan a las mismas leyes de transformación de la energía que las máquinas, son mucho más versátiles. Una característica exclusiva de los organismos vivos es la capacidad para consumir los propios tejidos una vez agotadas todas las demás fuentes de energía; otra es que, en lugar de liberar la energía de manera radical utilizando compuestos de combustión rápida, como ocurre en un motor de automóvil, la liberan paso a paso a lo largo de cadenas de reacciones químicas. La energía que desprende una reacción sirve para iniciar otra, de modo que se libera poco a poco a costa de una fatiga celular mínima. El alcohol es también una fuente de energía que produce 7 calorías por gramo. Las células del cuerpo no pueden oxidar el alcohol, por lo que el hígado tiene que procesarlo para convertirlo en grasa, que luego se almacena en el mismo hígado o en el tejido adiposo. USO Y TRANSFERENCIA DE ENERGÍA Las reacciones químicas que tienen lugar en los tejidos, sujetos tanto a degradación catabólica como a nueva síntesis anabólica, son exergónicas o endergónicas. Las primeras, propias del catabolismo, liberan energía a partir del sistema de sustancias en reacción; las endergónicas, que ocurren durante el anabolismo, necesitan tomar energía del exterior. Cuando las sustancias que intervienen en una reacción endergónica han absorbido energía, pueden iniciar una reacción exergónica. Las reacciones oxidativas desencadenan reacciones endergónicas dentro de las células. Cuando una reacción química activa otra, se dice que ambas están acopladas. El metabolismo es un conjunto de innumerables reacciones que desprenden o absorben energía, conectadas unas a otras en una compleja red intracelular de interrelaciones. La energía química se intercambia en todas las células vivas por medio de trifosfato de adenosina o ATP, un compuesto que tiene enlaces fosfato ricos en energía. Las plantas utilizan ATP para transferir energía química desde las fuentes fotosintéticas. Al transferir energía a otras moléculas, el ATP pierde uno o dos de sus grupos fosfato, y se transforma en difosfato de adenosina (ADP) o monofosfato de adenosina (AMP). Las plantas transforman estos dos compuestos de nuevo en ATP a expensas de la energía química generada en las células fotosintéticas a partir de energía solar, mientras que los animales utilizan la energía química producida en las células heterotróficas. REGULACIÓN DEL METABOLISMO El hecho de que células y tejidos mantengan el equilibrio dinámico durante la vida de nuestro organismo demuestra con claridad que los procesos metabólicos están sujetos a un control exacto. Células y tejidos mueren continuamente, pero el metabolismo aporta, en un equilibrio casi perfecto, todos los ingredientes químicos necesarios para reponer y crear células y productos celulares nuevos. Así, cuando una célula ha sintetizado una cantidad equilibrada de un compuesto, como ATP, la acumulación de dicho producto impide a las enzimas activar su producción. 7 El metabolismo, sobre todo en los animales superiores, está también regulado por el sistema nervioso, el páncreas, la glándula pituitaria y las glándulas suprarrenales. Las hormonas que se vierten en el torrente sanguíneo, alcanzan los tejidos diana y en muchos casos modifican la permeabilidad de las membranas celulares; alteran de ese modo las cantidades de sustancias que entran en las células y salen de ellas. Las hormonas, que también afectan al metabolismo vegetal, cambian las rutas metabólicas, para ello modifican los puntos catalíticos de las enzimas limitantes de la velocidad. NUTRICIÓN HUMANA Es la ciencia que estudia los nutrientes y otras sustancias alimenticias, y la forma en que el cuerpo las asimila. Sólo expondré una síntesis de los complejos procesos que los nutrientes experimentan dentro del cuerpo: cómo se influyen, cómo se descomponen para liberarse en forma de energía y cómo son transportados y utilizados para reconstruir infinidad de tejidos especializados y mantener el estado general de salud del individuo. NUTRIENTES ESENCIALES Los nutrientes se clasifican en cinco grupos principales: proteínas, hidratos de carbono, grasas, vitaminas y minerales. Estos grupos comprenden un total aproximado de entre 45 y 50 sustancias que los científicos consideran esenciales para mantener la salud y un crecimiento normal. Aparte del agua y el oxígeno, incluyen también unos ocho aminoácidos constituyentes de las proteínas, cuatro vitaminas liposolubles y diez hidrosolubles, unos diez minerales y tres electrólitos. Aunque los hidratos de carbono son una fuente de energía, no se consideran esenciales, ya que para este fin se pueden transformar proteínas. FUNCIÓN DE LOS NUTRIENTES Las funciones de las diversas categorías de nutrientes se describen a continuación. PROTEINAS Son cualquiera de los numerosos compuestos orgánicos constituidos por aminoácidos unidos por enlaces peptídicos que intervienen en diversas funciones vitales esenciales, como el metabolismo, la contracción muscular o la respuesta inmunológica. Se descubrieron en 1838 y hoy se sabe que son los componentes principales de las células y que suponen más del 50% del peso seco de los animales. El término proteína deriva del griego “proteios” que significa primero. Las moléculas proteicas van desde las largas fibras insolubles que forman el tejido conectivo y el pelo, hasta los glóbulos compactos solubles, capaces de atravesar la membrana celular y desencadenar reacciones metabólicas. Tienen un peso molecular elevado y son específicas de cada especie y de cada uno de sus órganos. Se estima que el ser humano tiene unas 30.000 proteínas distintas, de las que sólo un 2% se ha descrito con detalle. Las proteínas sirven sobre todo para construir y mantener las células, aunque su descomposición química también proporciona energía, con un rendimiento de 4 kilocalorías por gramo, similar al de los hidratos de carbono. Además de intervenir en el crecimiento y el mantenimiento celulares, son responsables de la contracción muscular. Las enzimas son proteínas, al igual que la insulina y casi todas las demás hormonas, los anticuerpos del sistema inmunológico y la hemoglobina, que transporta oxígeno en la sangre. Los cromosomas, que transmiten los caracteres hereditarios en forma de genes, están compuestos por ácidos nucleicos y proteínas. Las proteínas, desde las humanas hasta las que forman las bacterias unicelulares, son el resultado de las distintas combinaciones entre veinte aminoácidos distintos, compuestos a su vez por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y, a veces, azufre. En la molécula proteica, estos aminoácidos 8 se unen en largas hileras (cadenas polipeptídicas) mantenidas por enlaces peptídicos, que son enlaces entre grupos amino (NH2) y carboxilo (COOH). El número casi infinito de combinaciones en que se unen los aminoácidos y las formas helicoidales y globulares en que se arrollan las hileras o cadenas polipeptídicas, permiten explicar la gran diversidad de funciones que estos compuestos desempeñan en los seres vivos. Para sintetizar sus proteínas esenciales, cada especie necesita disponer de los veinte aminoácidos en ciertas proporciones. Mientras que las plantas pueden fabricar sus aminoácidos a partir de nitrógeno, dióxido de carbono y otros compuestos por medio de la fotosíntesis, casi todos los demás organismos sólo pueden sintetizar algunos. Los restantes, llamados aminoácidos esenciales, deben ingerirse con la comida. El ser humano necesita incluir en su dieta ocho aminoácidos esenciales para mantenerse sano: leucina, isoleucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptófano y valina. Todos ellos se encuentran en las proteínas de las semillas vegetales, pero como las plantas suelen ser pobres en lisina y triptófano, en nutrición humana se aconseja complementar la dieta vegetal con proteínas animales presentes en la carne, los huevos y la leche, que contienen todos los aminoácidos esenciales. La ingesta de proteínas recomendada para los adultos es de 0,8 g por kg de peso corporal al día; para los niños y lactantes que se encuentran en fase de crecimiento rápido, este valor debe multiplicarse por dos y por tres, respectivamente. ESTRUCTURA DE LAS PROTEÍNAS El nivel más básico de estructura proteica, llamado estructura primaria, es la secuencia lineal de aminoácidos que está determinada, a su vez, por el orden de los nucleótidos en el ADN o en el ARN. Las diferentes secuencias de aminoácidos a lo largo de la cadena afectan de distintas formas a la estructura de la molécula de proteína. Fuerzas como los enlaces de hidrógeno, los puentes disulfuro, la atracción entre cargas positivas y negativas, y los enlaces hidrófobos (repelentes del agua) e hidrófilos (afines al agua) hacen que la molécula se arrolle o pliegue y adopte una estructura secundaria; un ejemplo es la llamada hélice α. Cuando las fuerzas provocan que la molécula se vuelva todavía más compacta, como ocurre en las proteínas globulares, se constituye una estructura terciaria donde la secuencia de aminoácidos adquiere una conformación tridimensional. Se dice que la molécula tiene estructura cuaternaria cuando está formada por más de una cadena polipeptídica, como ocurre en la hemoglobina y en algunas enzimas. Determinados factores mecánicos (agitación), físicos (aumento de temperatura) o químicos (presencia en el medio de alcohol, acetona, urea, detergentes o valores extremos de pH) provocan la desnaturalización de la proteína, es decir, la pérdida de su estructura tridimensional; las proteínas se despliegan y pierden su actividad biológica. PROTEÍNAS FIBROSAS A continuación se describen las principales proteínas fibrosas: colágeno, queratina, fibrinógeno y proteínas musculares. Colágeno El colágeno, que forma parte de huesos, piel, tendones y cartílagos, es la proteína más abundante en los vertebrados. La molécula contiene por lo general tres cadenas polipeptídicas muy largas, cada una formada por unos 1.000 aminoácidos, trenzadas en una triple hélice siguiendo una secuencia regular que confiere a los tendones y a la piel su elevada resistencia a la tensión. Cuando las largas fibrillas de colágeno se desnaturalizan por calor, las cadenas se acortan y se convierten en gelatina. 9 Queratina La queratina, que constituye la capa externa de la piel, el pelo y las uñas en el ser humano y las escamas, pezuñas, cuernos y plumas en los animales, se retuerce o arrolla en una estructura helicoidal regular llamada hélice α. La queratina protege el cuerpo del medio externo y es por ello insoluble en agua. Sus numerosos enlaces disulfuro le confieren una gran estabilidad y le permiten resistir la acción de las enzimas proteolíticas (que hidrolizan a las proteínas). Fibrinógeno El fibrinógeno es la proteína plasmática de la sangre responsable de la coagulación. Bajo la acción catalítica de la trombina, el fibrinógeno se transforma en la proteína insoluble fibrina, que es el elemento estructural de los coágulos sanguíneos o trombos. Proteínas musculares La miosina, que es la principal proteína responsable de la contracción muscular, se combina con la actina, y ambas actúan en la acción contráctil del músculo esquelético y en distintos tipos de movimiento celular. PROTEÍNAS GLOBULARES A diferencia de las fibrosas, las proteínas globulares son esféricas y muy solubles. Desempeñan una función dinámica en el metabolismo corporal. Son ejemplos la albúmina, la globulina, la caseína, la hemoglobina, todas las enzimas y las hormonas proteicas. Albúminas y globulinas son proteínas solubles abundantes en las células animales, el suero sanguíneo, la leche y los huevos. La hemoglobina es una proteína respiratoria que transporta oxígeno por el cuerpo; a ella se debe el color rojo intenso de los eritrocitos. Se han descubierto más de cien hemoglobinas humanas distintas, entre ellas la hemoglobina S, causante de la anemia de células falciformes. Enzimas Todas las enzimas son proteínas globulares que se combinan con otras sustancias, llamadas sustratos, para catalizar las numerosas reacciones químicas del organismo. Estas moléculas, principales responsables del metabolismo y de su regulación, tienen puntos catalíticos a los cuales se acopla el sustrato igual que una mano a un guante para iniciar y controlar el metabolismo en todo el cuerpo. Hormonas proteicas Estas proteínas, segregadas por las glándulas endocrinas, no actúan como las enzimas, sino que estimulan a ciertos órganos fundamentales que a su vez inician y controlan actividades importantes, como el ritmo metabólico o la producción de enzimas digestivas y de leche. La insulina, segregada por los islotes de Langerhans en el páncreas, regula el metabolismo de los hidratos de carbono mediante el control de la concentración de glucosa. La tiroxina, segregada por el tiroides, regula el metabolismo global; y la calcitonina, también producida en el tiroides, reduce la concentración de calcio en la sangre y estimula la mineralización ósea. Anticuerpos Los anticuerpos, también llamados inmunoglobulinas, agrupan los miles de proteínas distintas que se producen en el suero sanguíneo como respuesta a los antígenos (sustancias u organismos que 10 invaden el cuerpo). Un solo antígeno puede inducir la producción de numerosos anticuerpos, que se combinan con diversos puntos de la molécula antigénica, la neutralizan y la precipitan en la sangre. Una deficiencia de proteínas acompañada de falta de energía da origen a una forma de malnutrición proteico-energética conocida con el nombre de marasmo, que se caracteriza por pérdida de grasa corporal y desgaste de músculos. HIDRATOS DE CARBONO Los hidratos de carbono se absorben en el aparato digestivo en forma de azúcares simples, en especial glucosa, el principal combustible de la mayoría de los organismos vivos. Ésta se mantiene en la sangre a concentración aproximadamente constante y se cataboliza con facilidad para satisfacer las necesidades energéticas del organismo. En este proceso, la molécula de glucosa se descompone en compuestos de carbono que se oxidan a dióxido de carbono y agua, y a continuación se excretan. La glucosa que no se utiliza inmediatamente para la producción de energía se almacena en forma de glucógeno en el hígado y los músculos. Cuando estas reservas se colman, la glucosa se convierte en grasa y se deposita en el tejido adiposo. Las plantas también son capaces de almacenar glucosa pero en forma de polímeros, almidón y celulosa. Metabolismo de glúcidos Es el mecanismo mediante el cual el cuerpo utiliza azúcar como fuente de energía. Los glúcidos, o hidratos de carbono, son uno de los tres constituyentes principales del alimento y los elementos mayoritarios en la dieta humana. El producto final de la digestión y asimilación de todas las formas de hidratos de carbono es un azúcar sencillo, la glucosa, que se puede encontrar tanto en los alimentos como en el cuerpo humano. El metabolismo de las grasas y ciertas proteínas a veces se dirige también a la producción de glucosa. Esta sustancia es el principal combustible que los músculos y otras partes del organismo consumen para obtener energía. Está presente en cada célula y casi en cada fluido orgánico, y la regulación de su concentración y distribución constituye uno de los procesos más importantes de la fisiología humana. Entre otros azúcares menos importantes destaca la lactosa, o azúcar de la leche, que se forma en las glándulas mamarias de todos los animales mamíferos y que está presente en su leche. Digestión, asimilación y almacenamiento Los glúcidos como el almidón, la dextrina, el glucógeno (el almidón animal), la sacarosa (el azúcar de caña), la maltosa (el azúcar de malta) y la lactosa, se descomponen en el tracto digestivo en azúcares simples de seis carbonos, que pasan con facilidad a través de la pared intestinal. La fructosa (el azúcar de la fruta) y la glucosa no se alteran durante la digestión y se absorben como tales. La celulosa, presente en muchos alimentos, es un elemento nutricional importante para algunos animales, en especial ganado y termitas, pero, aunque es básica en el proceso global de la digestión, no tiene valor en la nutrición humana. La digestión de los glúcidos se realiza gracias a la acción de varias enzimas. La amilasa, que se encuentra en la saliva y en el intestino, descompone el almidón, la dextrina y el glucógeno en maltosa, un azúcar de doce carbonos. Otras enzimas del intestino delgado descomponen los azúcares de doce carbonos en otros de seis. Así, la maltasa hidroliza la maltosa en glucosa; la sacarasa o invertasa rompe el azúcar de caña en glucosa y fructosa; la lactasa descompone el azúcar de la leche en glucosa y galactosa. Los azúcares de seis carbonos, producto final de la digestión de los glúcidos, atraviesan la pared del intestino delgado a través de los capilares (vasos sanguíneos diminutos) y alcanzan la vena porta que los lleva hasta el hígado. En este órgano son transformados y almacenados en forma de glucógeno, El glucógeno está siempre disponible y cuando el organismo lo requiere se convierte en glucosa y se libera al torrente sanguíneo. Uno de los productos finales del metabolismo de la glucosa 11 en los músculos es el ácido láctico, que llevado por la sangre de nuevo al hígado, se reconvierte en parte a glucógeno. Fermentación La reacción química por la cual algunos vegetales, como las levaduras, utilizan el azúcar es muy similar a la que se realiza en el cuerpo humano. Las levaduras contienen una mezcla de doce enzimas conocidas en conjunto como zimasa. La mayoría de estas enzimas, incluyendo la hexoquinasa, son idénticas a las que intervienen en el metabolismo humano de la glucosa. La diferencia principal se encuentra al final de la cadena de reacciones: un producto de la descomposición de la glucosa, llamado ácido pirúvico, se convierte en el organismo en ácido láctico, mientras que en las levaduras se transforma en alcohol etílico. Este proceso se denomina fermentación. Normalmente se prepara por fermentación bacteriana de lactosa, almidón, azúcar de caña o suero de la leche. Pequeñas cantidades de ácido L-láctico están presentes en la sangre y en otros fluidos y órganos del cuerpo; este ácido se forma en los tejidos, sobre todo los musculares, que obtienen energía metabolizando azúcar en ausencia de oxígeno. La acumulación de grandes cantidades de este ácido en los músculos produce fatiga y puede causar calambres. El ácido láctico que se forma en la leche por la fermentación de la lactosa es el que hace que aquélla se agrie. El ácido láctico se utiliza para elaborar queso, chucrut (col fermentada), bebidas suaves y otros productos alimenticios. La fermentación láctica también se verifica en el tejido muscular cuando, a causa de una intensa actividad motora, no se produce una aportación adecuada de oxígeno que permita el desarrollo de la respiración celular. ENZIMAS Y HORMONAS La conversión de glucosa a glucógeno y viceversa está catalizada por diferentes enzimas. La fosforilasa es responsable de la liberación de la glucosa-1-fosfato a partir del glucógeno. La reacción está estimulada por las hormonas adrenalina y glucagón. La glucosa-1-fosfato es transformada por la hexoquinasa en glucosa-6-fosfato, que puede ser metabolizada o convertida en glucosa libre incorporándose en el torrente sanguíneo. La captación de glucosa por parte de las células se activa por la insulina. La glucosa, antes de ser utilizada, se transforma de nuevo en glucosa-6-fosfato, que, o bien se metaboliza, o se convierte en el hígado y los músculos, en glucosa-uridina-difosfato. Esta última forma de glucosa se transfiere al glucógeno en una reacción catalizada por la glucógeno sintetasa y estimulada por insulina. Las hormonas corticales (de la corteza adrenal), hipofisarias (de la pituitaria o hipófisis), así como la tiroxina, están también implicadas en el control del metabolismo de los carbohidratos. Si el organismo produce demasiada hormona hipofisaria o una cantidad de insulina escasa, los niveles de azúcar en la sangre se elevan de forma anormal y se origina hiperglucemia. En estas condiciones, la sangre puede contener hasta cuatro veces la cantidad de azúcar normal. La hiperglucemia no es letal en sí misma, pero es un síntoma de una enfermedad seria, la diabetes mellitus. Algunas veces, la diabetes se debe a un tumor u otras anomalías en el páncreas que impiden la formación de insulina. Los pacientes diabéticos no mueren por la hiperglucemia pero, si no se les administran inyecciones de insulina, pueden morir por la acumulación de sustancias tóxicas en el organismo. Estas sustancias se producen por alteraciones en el metabolismo de las grasas ya que los diabéticos consumen grasas en lugar del azúcar. Si se inyecta demasiada insulina en el cuerpo, la cantidad de azúcar en sangre se reduce hasta un nivel tan bajo que puede resultar peligroso, originándose la hipoglucemia o shock de insulina. En un individuo normal, si los niveles de azúcar en la sangre se elevan mucho, los riñones retiran el exceso y éste se elimina por la orina. La presencia de azúcar en la orina se llama glucosuria 12 y, aunque es un síntoma importante de diabetes, no siempre se encuentra en los pacientes diabéticos. También puede aparecer glucosuria en individuos normales tras la ingestión de un exceso de alimentos. El test crítico para determinar la diabetes no es ni la hiperglucemia, ni la glucosuria, sino la medida de tolerancia de azúcar en la sangre: después de la ingestión de azúcar, el individuo sano y el diabético muestran un incremento en los niveles de azúcar sanguíneo. En la persona diabética, estos niveles permanecen elevados, mientras que en la persona sana la glucosa se convierte en glucógeno. GRASAS Aunque más escasas que los hidratos de carbono, las grasas producen más del doble de energía. Por ser un combustible compacto, las grasas se almacenan muy bien para ser utilizadas después en caso de que se reduzca el aporte de hidratos de carbono. Resulta evidente que los animales necesitan almacenar grasa para abastecerse en las estaciones frías o secas, lo mismo que los seres humanos en épocas de escasez de alimentos. Sin embargo, en los países donde siempre hay abundancia de alimentos y las máquinas han reemplazado a la mano de obra humana, la acumulación de grasa en el cuerpo se ha convertido en verdadero motivo de preocupación por la salud. Las grasas de la dieta se descomponen en ácidos grasos que pasan a la sangre para formar los triglicéridos propios del organismo. Los ácidos grasos que contienen el mayor número posible de átomos de hidrógeno en la cadena del carbono se llaman ácidos grasos saturados, que proceden sobre todo de los animales. Los ácidos grasos saturados son aquellos que han perdido algunos átomos de hidrógeno. En este grupo se incluyen los ácidos grasos monoinsaturados que han perdido sólo un par de átomos de hidrógeno y los ácidos grasos poliinsarurados, a los que les falta más de un par. Las grasas poliinsaturadas se encuentran sobre todo en los aceites de semillas. Se ha detectado que las grasas saturadas elevan el nivel de colesterol en la sangre, mientras que las no saturadas tienden a bajarlo. Las grasas saturadas suelen ser sólidas a temperatura ambiente; las insaturadas son líquidas. MINERALES Los minerales inorgánicos son necesarios para la reconstrucción estructural de los tejidos corporales además de que participan en procesos tales como la acción de los sistemas enzimáticos, contracción muscular, reacciones nerviosas y coagulación de la sangre. Estos nutrientes minerales, que deben ser suministrados en la dieta, se dividen en dos clases: macroelementos, tales como calcio, fósforo, magnesio, sodio, hierro, yodo y potasio; y microelementos, tales como cobre, cobalto, manganeso, flúor y zinc. El calcio es necesario para desarrollar los huesos y conservar su rigidez. También participa en la formación del citoesqueleto y las membranas celulares, así como en la regulación de la excitabilidad nerviosa y en la contracción muscular. Un 90% del calcio se almacena en los huesos, donde puede ser reabsorbido por la sangre y los tejidos. La leche y sus derivados son la principal fuente de calcio. El fósforo, también presente en muchos alimentos y sobre todo en la leche, se combina con el calcio en los huesos y los dientes. Desempeña un papel importante en el metabolismo de energía en las células, afectando a los hidratos de carbono, lípidos y proteínas. El magnesio, presente en la mayoría de los alimentos, es esencial para el metabolismo humano y muy importante para mantener el potencial eléctrico de las células nerviosas y musculares. La deficiencia de magnesio entre los grupos que padecen malnutrición, en especial los alcohólicos, produce temblores y convulsiones. El sodio está presente en pequeñas cantidades en la mayoría de los productos naturales y abunda en las comidas preparadas y en los alimentos salados. Está también presente en el fluido 13 extracelular, donde tiene un papel regulador. El exceso de sodio produce edema, que consiste en una superacumulación de fluido extracelular. En la actualidad existen pruebas de que el exceso de sal en la dieta contribuye a elevar la tensión arterial. El hierro es necesario para la formación de la hemoglobina, pigmento de los glóbulos rojos de la sangre responsables de transportar el oxígeno. Sin embargo, este mineral no es absorbido con facilidad por el sistema digestivo. En los hombres se encuentra en cantidades suficientes, pero las mujeres en edad menstrual, que necesitan casi dos veces más cantidad de hierro debido a la pérdida que se produce en la menstruación, suelen tener deficiencias y deben tomar hierro fácil de asimilar. El yodo es imprescindible para la síntesis de las hormonas de la glándula tiroides. Su deficiencia produce bocio, que es una inflamación de esta glándula en la parte inferior del cuello. La ingestión insuficiente de yodo durante el embarazo puede dar lugar a cretinismo o deficiencia mental en los niños. Se calcula que más de 150 millones de personas en el mundo padecen enfermedades ocasionadas por la insuficiencia de yodo. Los microelementos o micronutriente, u oligoelementos, son otras sustancias inorgánicas tipo metaloides que aparecen en el cuerpo en diminutas cantidades, pero que son esenciales para gozar de buena salud. Su ausencia afecta a la salud. Los microelementos aparecen en cantidades suficientes en casi todos los alimentos. Entre los oligoelementos más importantes se encuentra el cobre, presente en muchas enzimas y en proteínas, que contiene cobre de la sangre, el cerebro y el hígado. La insuficiencia de cobre está asociada a la imposibilidad de utilizar el hierro para la formación de la hemoglobina. El zinc también es importante para la formación de enzimas. Se considera que la insuficiencia de zinc impide el crecimiento normal y, en casos extremos, produce enanismo. El flúor, que se deposita sobre todo en los huesos y los dientes, es un elemento necesario para el crecimiento en animales. Los fluoruros, una clase de compuestos del flúor, son importantes para evitar la desmineralización de los huesos. La fluorización del agua ha demostrado ser una medida efectiva para evitar el deterioro de la dentadura, reduciéndolo hasta casi un 40%. Entre los demás oligoelementos podemos citar el cromo, el molibdeno y el selenio. VITAMINAS Las vitaminas son compuestos orgánicos esenciales para estimular el metabolismo de aminoácidos, hidratos de carbono y grasas en los organismos vivientes. Algunos de tales organismos, en particular las plantas verdes, sintetizan vitaminas, a menudo en cantidades superiores a las que necesitan. Salvo algunas excepciones, los animales no pueden sintetizar estas sustancias, y deben ingerirlas con los alimentos. Las vitaminas se clasifican en dos grupos: liposolubles e hidrosolubles. Entre las vitaminas liposolubles están las vitaminas A, D, E y K. Entre las hidrosolubles se incluyen la vitamina C y el complejo vitamínico B. Las vitaminas liposolubles suelen absorberse con alimentos que contienen esta sustancia. Su descomposición la lleva a cabo la bilis del hígado, y después las moléculas emulsionadas pasan por los vasos linfáticos y las venas para ser distribuidas en las arterias. El exceso de estas vitaminas se almacena en la grasa corporal, el hígado y los riñones. Debido a que se pueden almacenar, no es necesario consumir estas vitaminas a diario. La vitamina A es esencial para las células epiteliales y para un crecimiento normal. Su insuficiencia produce cambios en la piel y ceguera nocturna, o falta de adaptación a la oscuridad 14 debido a los efectos de su carencia en la retina. Es posible que con el tiempo se llegue a la xeroftalmia, un estado ocular caracterizado por sequedad y engrosamiento de la superficie de la córnea y la membrana conjuntiva. Si no se trata, sobre todo la xeroftalmia puede causar ceguera, especialmente en los niños. La vitamina A se puede obtener directamente en la dieta mediante los alimentos de origen animal, tales como leche, huevos e hígado. Casi toda la vitamina A se obtiene del caroteno, que se encuentra en las frutas y verduras verdes y amarillas, y se transforma en vitamina A en el cuerpo. La vitamina D actúa casi como una hormona, ya que regula la absorción de calcio y fósforo y el metabolismo. Una parte de la vitamina D se obtiene de alimentos como los huevos, el pescado, el hígado, la mantequilla y la leche. Los seres humanos, sin embargo, toman la mayor parte de su vitamina D exponiendo la piel a la luz del Sol. Su insuficiencia produce raquitismo en los niños y osteomalacia en los adultos. La vitamina E es un nutriente esencial para muchos vertebrados, pero aún no se ha determinado su papel en el cuerpo humano. Se ha hecho muy popular como remedio para muchas y diversas dolencias, pero no existen pruebas claras de que alivie ninguna enfermedad concreta. La vitamina E se encuentra en los aceites de semillas y en el germen de trigo. Se cree que funciona como antioxidante, protegiendo las células del deterioro causado por los radicales libres. La vitamina K es necesaria para la coagulación de la sangre. Participa en la formación de la enzima protrombina, la que, a su vez, es indispensable en la producción de fibrina para la coagulación sanguínea. La vitamina K se produce en cantidades suficientes en el intestino gracias a una bacteria, pero también la proporcionan los vegetales de hoja verde, como las espinacas y la col, la yema de huevo y muchos otros alimentos. Las vitaminas hidrosolubles (vitamina C y complejo vitamínico B) no se pueden almacenar, por lo que es necesario su consumo diario para suplir las necesidades del cuerpo. La vitamina C, o ácido ascórbico, desempeña un papel importante en la síntesis y conservación del tejido conectivo. Evita el escorbuto, que ataca las encías, piel y membranas mucosas, y su principal aporte viene de los cítricos. Las vitaminas más importantes del complejo vitamínico B son: La tiamina (B1) Riboflavina (B2) Nicotinamida (B3) Piridoxina (B6) Ácido pantoténico Lecitina Colina Inositol Ácido para-aminobenzoico (PABA) Ácido fólico Cianocobalamina (B12) Estas vitaminas participan en una amplia gama de importantes funciones metabólicas y previenen afecciones tales como el beriberi y la pelagra. Se encuentran principalmente en la levadura y el hígado. Las carencias vitamínicas han sido durante siglos una de las causas de muerte y de enfermedad; la pelagra, el escorbuto y el beri-beri, por ejemplo, en el pasado, diezmaron batallones enteros. En el siglo XVIII se reconoció la importancia, en el origen de algunas enfermedades, de la carencia de factores dietéticos, pero sólo en los años 1930-1940 la extracción y la síntesis industrial de las 15 vitaminas permitieron el producir una cantidad suficiente que paliar algunas de las enfermedades carenciales. Las técnicas modernas de investigación, sin embargo, han revelado la presencia de carencias vitamínicas incluso en comunidades económicamente desarrolladas; de hecho, para que un individuo esté en perfecto equilibrio es necesario que su organismo reciba todas las vitaminas en su justa cantidad y calidad, en relación también con los factores ambientales. La insuficiencia de la dieta, y por lo tanto de un adecuado aporte vitamínico, puede depender de una falta de alimento en una determinada zona, o bien de una equivocada utilización del mismo. Existen algunos países, en los cuales, la causa principal de malnutrición general hay que imputarla a la carestía. En las sociedades técnicamente desarrolladas las pérdidas vitamínicas pueden tener lugar durante la conservación y la preparación de los alimentos, como sucede en el caso del arroz brillante, procedimiento de refinación que se utiliza en los países económicamente más desarrollados y que priva al arroz de una importante vitamina. También la dieta, típica de los niveles sociales altos, en los países industrializados, basada en el consumo de alimentos precocidos, conservados y enlatados, resulta equivocada, ya que es muy rica en carbohidratos Y muy pobre en vitaminas y en proteínas. Es frecuente, además, que la carencia nutritiva sea debida a factores psicológicos; la vida “estresante” y Competitiva, el aburrimiento, la soledad y la depresión, fenómenos muy comunes en nuestro tiempo, pueden determinar fácilmente la aparición de una anorexia y, por lo tanto, de un escaso aporte de los principios nutritivos. No hay que olvidar que entre las causas de hipovitaminosis, los tabúes alimenticios, a veces de naturaleza religiosa, que practican el ayuno o la exclusión total o parcial de algunos alimentos, influyen en estas carencias. En el Paquistán occidental, por ejemplo, es una opinión común que la leche de búfalo vuelve a los hombres mentalmente retardados, mientras en Bolivia es creencia popular que todo alimento que contenga sangre provoca el mutismo de los niños. Al comienzo del siglo XX, la investigación científica en materia de nutrición todavía estaba dirigida, sobre todo, al estudio de los hidratos de carbono, grasas y proteínas (glúcidos, lípidos y prótidos de la nomenclatura moderna, respectivamente). Se creía que estas sustancias, en proporciones adecuadas y unidas a los minerales como el hierro y el calcio, eran suficientes para satisfacer todas las necesidades del organismo. Esta concepción simplista de la nutrición continuó siendo aceptada hasta que se afirmó definitivamente la idea de la presencia, en determinados alimentos no expuestos a manipulaciones sofisticadas, de sustancias desconocidas, indispensables para el mantenimiento de los procesos vitales. Se ha admitido de forma general por los investigadores que el desarrollo de nuestros conocimientos sobre las vitaminas se ha efectuado con un gran retraso en la historia del estudio de la dietética debido al hecho de que estas sustancias estaban presentes en los alimentos en pequeñísimas cantidades. Es necesario todavía reconocer que el punto de partida de estos conocimientos se remonta a dos siglos atrás, cuando apareció en el año 1753 el Tratado sobre el escorbuto de Lind, a la luz de cuyas revelaciones los médicos de la Marina Militar Británica hicieron efectuar a la flota un viaje de veintitrés semanas sin un solo caso de escorbuto a bordo, gracias a la administración diaria de jugo de limón. Se puede decir, por lo tanto, que éste fue el primer descubrimiento de una enfermedad por carencia vitamínica y de la sustancia capaz de prevenirla. “Una sustancia (como escribiría Lind) que ni la medicina, ni la rugía, ni la física pueden procurar”. Hay que esperar hasta el año 1921 para esta sustancia clasificada como vitamina C, depués de las investigaciones experimentales de Holst y Fróhlich (1907) y las hipotesis de Funk (1912), sobre la presencia de esta sustancia en las plantas verdes y en la fruta fresca. Conviene poner de manifiesto que Funk fue el que concibió el término de vitaminas, compuesto por los elementos “vita” y “amina”, con el significado de amina “de importancia vital”, refiriéndose a la sustancia que pudo aislar de la pulpa de arroz y que tenía la propiedad curar el beriberi, como habían demostrado precedentemente Eijkman, Grijns y Fletcher (1890-1907), los dos primeros, con sus estudios sobre la polineuritis de los pollos en la isla de Java, y el tercero, con sus 16 experimentos sobre los pacientes del manicomio de Wala Lumpur en Malasia. Esta sustancia no era otra que la vitamina B1. Entre tanto, el sostén de la teoría sobre los «componentes indispensables de los alimentos» se basaba en los experimentos de Hoekins, el cual con dos lotes de ocho jóvenes ratas machos, cada uno de los cuales alimentados con una dieta sintética constituida por sustancias purificadas (almidón, caseína, etc.) enriquecida o no con una cucharada de leche, demostró que los animales crecían y cesaban de crecer según que se les añadiera la leche a la dieta. Los resultados de estos experimentos le permitieron afirmar que “Ningún animal puede vivir con una mezcla pura de proteínas, grasas e hidratos de carbono, lo cual no es suficiente para el mantenimiento de los procesos vitales”. De ahí la conclusión de que en los alimentos deben existir algunas sustancias aparte de los componentes ya conocidos; sustancias que el organismo es incapaz de sintetizar y que por ello es necesario ingerirlas con la dieta si no se quiere provocar la aparición de las manifestaciones patológicas clasificadas como “Enfermedades por carencia vitamínica o avitaminosis”. A estas sustancias, que luego fueron identificadas con las que Funk había denominado vitaminas, que es el término que más se ha afirmado hasta ser adoptado de forma general, aunque en realidad para algunas de las sustancias que componen el grupo de las vitaminas no es el apropiado, dada la ausencia de nitrógeno en sus moléculas, (las “aminas” son compuestos orgánicos del nitrógeno). Se puede decir que las vitaminas son compuestos orgánicos esenciales para el mantenimiento de los procesos vitales, que no pueden ser sintetizadas en cantidad adecuada por el organismo que la requiere, que las necesidades del organismo pueden ser satisfechas por dosis pequeñísimas de las mismas y que no procuran energía a través de su metabolismo y, además, su molécula no aporta material para la construcción del edificio tisular o para la constitución de las reservas orgánicas, por último, que son catalizadores esenciales tanto para la transformación de la energía como para la acción de algunos sistemas enzimáticos y para la regulación del metabolismo de algunos tejidos. Cada una de las vitaminas fueron inicialmente consignadas con las letras del alfabeto, pero rápidamente se descubrió que las sustancias individualizadas resultaban estar compuestas siempre por distintos constituyentes pertenecientes al mismo grupo, debiéndose recurrir, por lo tanto, al uso de cifras que se añadieran a las letras como exponentes, de aquí la tendencia actual de utilizar otras denominaciones de las vitaminas, como puede ser, por ejemplo, “tiamina”, para la vitamina B1, “ácido ascórbico” para la vitamina C, “cianocobalamina” para la vitamina B12, “calciferol” para la vitamina D, “tocoferol” para la vitamina E, etc. Por lo que respecta a la clasificación, las vitaminas se reagrupan, en dos grandes categorías; vitaminas liposolubles y vitaminas hidrosolubles, en base sobre todo, a un criterio biológico, ya que la mayor parte de las vitaminas liposolubles presentan variantes que son hidrosolubles. Las vitaminas hidrosolubles funcionan como constituyentes de las coenzimas, siendo indispensables para todas las células vivas, vegetales o animales, desde la más simple a las más complejas, mientras que las liposolubles son necesarias sólo para los procesos vitales de animales superiores, en los cuales tienen la misión bien definida junto a determinados sistemas celulares. Es una excepción la vitamina K, que aun estando clasificada como liposoluble, se comporta de la misma manera que las hidrosolubles, siendo componente de coenzimas y representando, por lo tanto, un factor vital indispensable para cualquier sistema celular. El desarrollo de los conocimientos sobre las vitaminas ha dado origen a una gran cantidad de trabajos de incalculables dimensiones, con la contribución de innumerables investigaciones efectuadas en todos los países del mundo. Actualmente se calculan más allá de 40.000 las publicaciones de todo género en materia de vitaminas. Sobre ellas se ha levantado un edificio de proporciones gigantescas, en el cual se ha instalado una nueva rama de la ciencia médica, la vitaminología, que constituye una materia obligatoria de estudio todas las facultades de medicina y ciencias biológicas del mundo. A la par que la endocrinología, aquella constituye hoy un terreno en donde se encuentran el químico, el biólogo, el fisiólogo, e incluso el físico, que ha contribuido al estudio de las vitaminas con la radiactividad y con el microscopio de fluorescencia. De este encuentro se desprender constataciones sobre el valor de 17 sustancias, bien consideradas aisladas bien examinadas en sus relaciones con otras sustancias no menos indispensables para la vida, como las hormonas, las enzimas, los aminoácidos esenciales. Se admite, por ejemplo, que la función de muchas vitaminas es similar en distintos aspectos a la de las hormonas, en cuanto que ambas sustancias provienen de elaboraciones orgánicas. Por lo que respecta a las enzimas, al menos cuatro de las vitaminas que constituyen el complejo vitamínico B, la B1, B2, B6 y la PP, forman parte integrante de sistemas enzimático como cofermentos, es decir, participan al mismo nivel que las enzimas en las reacciones químicas que se producen en el metabolismo animal, de ahí la evidencia y la importancia de las uniones de ambas sustancias producidas por la actividad de la célula viva. Acerca de las relaciones entre vitaminas y aminoácidos basta apoyarse en el hecho de que muchas vitaminas contienen en su molécula átomos de nitrógeno básico par sostener la idea de la posibilidad de que tales vitaminas sean productos del metabolismo de los aminoácidos. Es necesario que sea subrayada la importancia en la nutrición. Los problemas que desprenden de la deficiencia vitamínica que presenta nuestra alimentación son de tal importancia que para su solución no basta la intervención sólo de la ciencia médica. Muchos de estos problemas revisten un carácter social y no podrían, por lo tanto, ser resueltos sin la ayuda del economista y del legislador. Una alimentación racional es la mayor arma que tiene a disposición la medicina preventiva, ya que todas las encuestas efectuadas a diferentes niveles, nacionales e internacionales, están de acuerdo en valorar que, alrededor del 50 % de la población mundial la dieta es deficiente en vitaminas, especialmente en las del complejo B. No es necesario creer que el problema del enriquecimiento vitamínico de los alimentos en los países donde no son frecuentes las manifestaciones de carencia no haya sido objeto de interés por parte de los Comités especializados de la Organización Mundial de la Salud (OMS). Numerosos trabajos tanto del Comité de expertos para la estandarización biológica como del Comité mixto de expertos FAO-OMS testimonian las medidas tomadas para penetrar con métodos de dosificación y fórmulas de enriquecimiento alimenticio, especialmente en aquellas zonas en donde la dieta es deficiente por cualquier motivo: Enfermedades, ignorancia, obstinación o miseria. Sobre todo, la miseria es la causa primera de malnutrición, y la malnutrición destaca entre los principales factores de la mortalidad infantil, que es dos veces más elevada en las clases pobres y en los países subdesarrollados. Los organismos responsables de todos los países se preocupan de resolver este problema, que reviste, junto con el sector económico y con el educacional, una situación pareja en la sanidad pública. La Organización Mundial de la Salud lo ha situado en un primer plano, haciéndolo motivo principal del “Día Mundial de la Salud”. Los expertos cada vez están más interesados en la investigación de medios adecuados para prevenir y combatir las avitaminosis, cuyo peligro se hace de día en día más actual con la invasión de los mercados alimenticios de montañas de latas que contiene alimentos en conserva. Se sabe perfectamente que muchas vitaminas son total o parcialmente destruidas en la cocción o en la desecación de los preparados alimenticios, de ahí la necesidad de conseguir medios de conservación que mantengan inalterada la calidad del producto y reduzca al mínimo la pérdida de su patrimonio vitamínico. Parece que hoy en día se está en el buen camino para conseguir esta meta. Una reciente comunicación en Estados Unidos del Departamento de Alimentación y Nutrición, ha publicado algunos datos sobre los nuevos métodos de desecación mediante el frío, de cuya eficacia se puede tener una idea si se piensa que en las carnes y en los pescados desecados al calor enlatados con otros procesos conservados se destruye del 50 al 70 % de la tiamina que contienen, mientras que los desecados mediante refrigeración sólo pierden el 10 % de la misma. La riboflavina y el ácido nicotínico son preservados en las carnes y en los pescados hasta el 100 % con este método. También se ha investigado el comportamiento de las diferentes vitaminas en las legumbres, verduras, jugos de fruta, y leche expuestos a procesos de conservación. Como medida que debe señalarse hay que citar la atención constante que se dirige hacia los carotenoides, precursores de la 18 vitamina A, indispensables para los animales no carnívoros que toman de estos productos vegetales los principios de los cuales sintetizan la vitamina A, que luego se encuentran como tal en la leche y carne, que contribuyen a la alimentación humana. Por lo que respecta al interés clínico y al uso terapéutico de las vitaminas, hasta hace muchos años éstas se circunscribían a algunas enfermedades por carencia, mientras que hoy en día, servirse de las vitaminas en dosis oportunas, es conveniente para el tratamiento de patologías diferentes; como puede ser el ácido nicótico (vitamina PP) en los trastornos de la circula periférica por su potente acción vasodilatadora, o la vitamina E, por sus propiedades antioxidantes, o la vitamina B12, utilizada en el tratamiento de la anemia perniciosa y en los trastornos neurológicos que frecuentemente se encuentran en las meningitis tuberculosas. Si una enzima falta del organismo como consecuencia de algún defecto hereditario, queda bloqueada la transformación química que debería regular. En consecuencia, hay productos celulares que dejan de sintetizarse o catabolizarse, de modo que se acumula una cantidad excesiva de otro producto metabólico que lesiona los tejidos, o impide que ciertos materiales intracelulares atraviesen la membrana celular. Aunque el efecto de ciertos errores metabólicos se manifiesta en la primera infancia, otros sólo se observan en la madurez. Algunos de estos errores pueden ser mortales, otros no parecen ejercer ningún efecto nocivo y otros son persistentes. La enfermedad llamada fenilcetonuria se debe a un error en el metabolismo de los aminoácidos; afecta a los lactantes y determina el bloqueo del metabolismo del aminoácido fenilalanina; los productos metabólicos acumulados (fenilpiruvato) pueden causar un retraso en el desarrollo cerebral normal. La galactosemia es un error del metabolismo de los hidratos de carbono que consiste en la ausencia de la enzima necesaria para que la galactosa se transforme en glucosa; la consiguiente incapacidad para metabolizar los azúcares de la leche determina la acumulación de galactosa en la sangre, lo que puede lesionar el cerebro y el hígado, y favorecer la formación de cataratas, e incluso, retraso mental. 19 CONCLUSIÓN Y OPINIÓN A pesar de los conocimientos científicos actualizados sobre nutrición humana, todavía navegan por el mundo ideologías obsoletas basadas en viejos métodos de medicina natural y sin fundamentos científicos que avalen su eficacia, escritos y divulgados hace ochenta años y presentados como dogma de mantenimiento de buena salud, mezclados con una buena dosis de creencias religiosas, entre otros muchos destaca “La medicina natural al alcance de todos”. Autoría de Manuel Lezaeta Acharán que basado en algunas leyes hipocráticas de funcionamiento universal en el buen mantenimiento de la salud y de la filosofía milenaria de Hipócrates de “Natura Medicatrix”, odiando y rechazando de plano todo adelanto científico médico, sin parar a pensar que no son los descubrimientos científicos los que hay que combatir, sino, su mala praxis individual, colectiva o colegiada, unida al materialismo insaciable de los colectivos químico-farmaceúticos. Lezaeta y otros adictos a su doctrina de que toda enfermedad está causada por la “fiebre”, interna y externa y el odio mortal a que el ser humano pueda ser omnívoro, considerando que nuestra alimentación debe equipararse a la de nuestros primos selváticos (chimpancés), quizás porque el no sabia en aquella época que los chimpancés, cazan pequeños roedores, comen caracoles, insectos, y de vez en cuando salen de caza y practican el canibalismo, como casi todas las especies primates de simios. El Sr. Lazaeta, incluso, hace una incursión en el mundo sexual predicando la abstención hasta los veinticinco años, y solo practicar para reproducirse, tal como hace el mundo animal en la naturaleza. Dejando así bien patente su desconocimiento de la vida de los simios bonobos, (primos hermanos de los chimpancés) que se aparean durante todo el año, practicando incluso la homosexualidad, pero sobre todo el desconocimiento del sistema hormonal y psicológico del ser humano La intención y filosofía (o doctrina, como el dice) del Sr. Lezaeta y toda la legión de pseudos médicos naturistas brotados desde mediados del siglo pasado (1.960) adictos a sus enseñanzas y publicaciones del año 1.932, que desprecia descaradamente terapias como la homeopatía, osteopatía, quiropraxia, acupuntura, etc., etc., y solo promulga combatir la “fiebre” y el calor interno y externo con agua fría y baños “vitales” de sol (insolaciones), y sobre todo, tratando de convertir al ser humano a través de su alimentación y mezcolanza de alimentos en un nuevo simio. Las publicaciones posteriores de sus seguidores sobre Medicina Natural, aunque se han suavizado en lo referente a aceptar ciertas terapias, no tanto en cuanto a la alimentación, donde toda la intención es de convertir en vegetariano a toda persona que cae en sus manos. A lo largo de casi toda la historia del ser humano, éste ha dependido de los productos cultivados a nivel local. Los métodos de almacenamiento de alimentos eran primitivos, por lo que las épocas de hambre eran bastante normales. Pero en los últimos cien años más o menos, el avance de los transportes y de los métodos de conservación de alimentos, como el envasado y la refrigeración, han permitido que haya muchos más alimentos disponibles y en cualquier momento del año. En los países desarrollados se tiene hoy la oportunidad de comer casi todo lo que se quiere y cuando se quiere, aunque todavía en los países más ricos la mayor parte de la población sigue prefiriendo dietas que reflejan la tradición local. Así, en el norte de Europa y en los Estados Unidos, donde abundan las gramíneas y los granos (excelentes para criar animales), los alimentos más populares siguen siendo los lácteos, ternera, cordero, el pan y la cerveza, aunque es posible que las personas que tienen poco tiempo o pocas habilidades culinarias prefieran ciertos tipos de alimentos procesados o precocinados. En contraste, el vino de la región, la fruta, el aceite de oliva y la pasta siguen teniendo un consumo mayoritario en el sur de Europa. En Latinoamérica el maíz y el frijol son los dos alimentos básicos de la población. En gran parte de Asia el arroz sigue siendo la base de la dieta, donde proporciona el 90% de las calorías de la población, al igual que en Japón, Singapur y Hong Kong. No obstante, algunos 20 alimentos importados se consumen universalmente, como la patata o papa, el café y los tomates en casi todo el mundo. En las comunidades multiculturales cada grupo étnico tiende a conservar sus tradiciones alimenticias, pero hay una gran variedad de alimentos procedentes de todo el mundo que hoy están disponibles y forman parte de la dieta normal en muchos países. Las primeras informaciones sobre la dieta humana proceden sobre todo de fuentes arqueológicas y de la literatura, pero en los últimos cuarenta años la Organización de las Naciones Unidas para la agricultura y la alimentación (FAO) ha recogido información sobre los alimentos básicos de cada nación. Además, muchos gobiernos calculan las diferencias dietéticas dentro del país teniendo en cuenta, por ejemplo, la edad, sexo, región e ingresos y realizan estudios estadísticos y encuestas. Las diferencias en la dieta justifican en parte las amplias diferencias en cuanto a estatura, salud y longevidad que se producen dentro de un país y en comparación con otros, de ahí que se ha introducido las líneas nutricionales, que son indicaciones dietéticas elaboradas por la Organización Mundial de la Salud (OMS) o por los organismos de salud pública de diferentes países. Estas guías o recomendaciones se basan en la información científica sobre requisitos nutricionales, es decir, la cantidad de distintos nutrientes que necesitan las personas. Las necesidades de nutrientes y energía varían de un individuo a otro, y también en función de la edad, el sexo, el nivel de actividad física de la persona y otros factores como su estado de salud y antecedentes genéticos. En los países desarrollados casi todas las personas tienen suficiente cantidad de nutrientes en su dieta y pocas sufren de insuficiencias como el escorbuto o el raquitismo. Sin embargo, muchas personas no tienen una dieta equilibrada, y esto puede aumentar el riesgo de padecer enfermedades cardiacas o sufrir ataques de apoplejía, obesidad, diabetes y algunos tipos de cáncer. Una dieta equilibrada es la que contiene la cantidad adecuada de energía (calorías), según las necesidades de cada persona y la proporción correcta de nutrientes que aportan energía. Estos últimos son las grasas, los hidratos de carbono y las proteínas. Las grasas proporciona la mayor parte de esta energía, más de dos veces que la que proporcionan las proteínas o los hidratos de carbono. En consecuencia, a las personas que tienen dificultades para mantener un peso adecuado se les aconseja limitar la cantidad de calorías y grasa. La mayoría de las personas debería obtener no más de un tercio de la energía a partir de las grasas, de las cuales, sólo un tercio de ese tercio, podrían ser grasas saturadas. Una dieta rica en grasas, en especial grasas saturadas, incrementa el riesgo de infarto. Más o menos, la mitad de la energía dietética de una persona debería provenir de los hidratos de carbono, sobre todo de los complejos, procedentes de alimentos ricos en almidón como el pan, las patatas o papas y la pasta. Estos alimentos, y concretamente las variedades de grano entero, suelen ser también una buena fuente de fibra dietética. La fibra es importante para la función intestinal y puede ayudar a reducir el riesgo de enfermedades cardíacas y algunos tipos de cáncer. Queda demostrado asimismo que las frutas y verduras tienen efectos beneficiosos en la salud. La OMS recomienda consumir unos 400 gramos (cinco o seis porciones) al día. Para ayudar a los consumidores a seguir las líneas nutricionales, algunos países han elaborado guías de selección de alimentos que muestran las proporciones que se deben ingerir. En general, los científicos recomiendan lo siguiente: comer alimentos variados; mantener el peso ideal; evitar el exceso de grasas y aceites, grasas saturadas y colesterol; comer alimentos con suficiente almidón y fibra; evitar el exceso de azúcar y sodio. La ciencia de la nutrición aún está lejos de explicar en qué modo los alimentos afectan a ciertos individuos. El porqué algunas personas pueden dejar de comer en un momento determinado mientras otras viven obsesionadas con la comida, por ejemplo, es algo que todavía sigue siendo un misterio. Los investigadores han descubierto recientemente que poco después de la ingestión los alimentos influyen en la liberación de importantes sustancias químicas cerebrales, y que los alimentos ricos en hidratos de carbono disparan la liberación de serotonina, la que a su vez suprime el deseo de ingerir hidratos de carbono. Es posible que este tipo de mecanismo se haya desarrollado para evitar que las personas se saturen de hidratos de carbono en lugar de procurarse proteínas, que son más difíciles de encontrar. 21 Hasta hace poco tiempo había bastante más disponibilidad de hidratos de carbono que de proteína. Se cree que la serotonina colabora en complejas relaciones con la insulina y varios aminoácidos, en especial el triptófano, que participan en la regulación del apetito para diversos tipos de alimentos. Por lo expuesto, creo que no existe una combinación buena ni mala de alimentos, de ello ya se encarga nuestro sistema de organizarlo y todo depende de la variedad y cantidad ingerida, cerrando aquella leyenda urbana (supongo, inventada algún restaurador, y con algún oscuro fin económico) de que cuando se come un filete con patatas fritas, las patatas impiden fijar la proteína de la carne. Dieciocho de Enero de 2.0014 Redacción y conclusión para INESPA María del Carmen Rodríguez Ferrández 22