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Guía de
aprendizaje
OM
Rosario, Argentina. | fcm.unr.edu.ar
FI
Área Nutrición
Ciclo Promoción de la Salud
Carrera de Medicina
Responsable Académica del Área
María Fernanda Troiano
Co-responsable Académico del Área
Juan Ignacio Jairala
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Área de Nutrición
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ÍNDICE
Introducción .......................................................... Pág. 5
FI
UP 1 ..........................................................................
UP 1 Material de Estudio .......................................
UP 2 ..........................................................................
UP 2 Material de Estudio .......................................
UP 3 ..........................................................................
UP 3 Material de Estudio .......................................
UP 4 ..........................................................................
UP 4 Material de Estudio .......................................
UP 5 ..........................................................................
UP 6 ..........................................................................
UP 6 Material de Estudio .......................................
UP 7 .........................................................................
UP 7 Material de Estudio .......................................
UP 8..........................................................................
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Pág. 19
Pág. 29
Pág. 67
Pág. 77
Pág. 83
Pág. 93
Pág. 105
Pág. 115
Pág. 133
Pág. 157
Pág. 165
Pág. 173
Pág. 181
Pág. 191
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INTRODUCCIÓN
5
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Área de Nutrición
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Área de Nutrición
7
En este manual guía el estudiante
encontrará:
A. Introducción al área
B. Unidades problemas
1. Debajo de cada unidad problemática el estudiante encontrará las propuestas
2. Al final de la misma una propuesta de autoevaluación
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educativas de cada disciplina, indicando los seminarios, laboratorios, bibliografías, recursos audiovisuales, etc.
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Disciplinas que participan integradamente en el desarrollo del
Área:
• Anatomía Normal
• Biología
• Física Biológica
• Fisiología Humana
• Histología y Embriología
• Medicina y Sociedad
• Paido-psiquiatría
• Psiquiatría Adultos
• Química Biológica
INTRODUCCIÓN
1. Fundamentación del Área
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La nutrición es una temática prioritaria al abordar la medicina desde el campo
de la Promoción de la Salud. La misma es fundamental para dotar al organismo
de la materia y energía imprescindibles para mantener su homeostasis y desarrollar sus diferentes actividades. Implica además una dimensión social en
la cual el alimento adquiere funciones y significados que van más allá de estos
aportes. Por otra parte la alimentación es influida por aspectos psicológicos que
modelan junto a otros factores nuestra relación con la comida y con el cuerpo.
Se propone por lo tanto un abordaje en los distintos momentos del ciclo vital desde el cual se integrarán las dimensiones biológicas, sociales y psicológicas implicadas en la nutrición, contextualizando la conducta alimenticia del ser humano
en el marco del flujo de energía en los ecosistemas y en la realidad político-social
en la cual se desarrolla.
El objeto de estudio del área es el proceso Salud-Enfermedad-Atención-Cuidado
desde el enfoque de la Promoción de la Salud para, a través de los fundamentos
de la Atención Primaria, adquirir los conocimientos y habilidades necesarios
para evaluar el estado nutricional de los individuos y la población y para lograr
la promoción de una alimentación saludable.
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Área de Nutrición
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Se trabaja para ello desde la teoría del aprendizaje significativo, buscando bajo
distintas estrategias didácticas la integración de los diferentes contenidos disciplinares y el desarrollo de las habilidades requeridas para el desempeño como
profesional de la salud.
Objetivos
a. Generales:
Relacionar la estructura y el funcionamiento del sistema digestivo del ser humano en los diferentes ciclos vitales
•
Reflexionar sobre los factores biológicos, psicológicos y sociales que regulan la
alimentación
•
•
Comprender la importancia de la nutrición en la Promoción de la Salud
•
Jerarquizar el rol de la soberanía alimentaria para garantizar el derecho a la
alimentación
OM
•
b. Específicos:
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Entender las transformaciones de materia y energía necesarias para mantener
la organización y funciones del organismo
•
Entender al ser vivo comportándose como un sistema dentro de sistemas,
para comprender la dependencia de todos los seres vivos de una entrada permanente de energía.
•
•
•
•
Incorporar conceptos básicos de materia y energía
•
•
•
Reflexionar sobre la compleja dimensión simbólica y social de la alimentación.
•
•
•
Valorar los componentes de la leche materna.
•
Comprender la importancia de una adecuada incorporación de nutrientes en
el primer año de vida
•
Relacionar dicha incorporación con las características estructurales y funcionales del estómago
•
•
•
•
Comprender la importancia de las secreciones en la digestión de los alimentos
•
Conocer los factores que se deben tener en cuenta para brindar una dieta que
cumpla con las leyes de alimentación y las pautas recomendadas para una
Conocer la estructura química de los alimentos
Introducir el rol de la cultura en la alimentación
Conocer la estructura y funcionamiento del sistema digestivo en el ser humano comprendiendo sus particularidades durante la niñez.
Comprender las estructuras y procesos involucrados en la deglución
FI
Jerarquizar la lactancia materna tomando conciencia de su importancia en la
alimentación saludable del lactante.
Entender la importancia de los vínculos de apego en la alimentación
Comprender la forma en que se obtiene energía a partir de los hidratos de
carbono
Jerarquizar la importancia de los sentidos en la incorporación de los alimentos
Entender el metabolismo en el contexto del flujo de energía a nivel individual
Reconocer la importancia de los glúcidos para suplir los requerimientos nutricionales.
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Área de Nutrición
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dieta saludable.
•
Integrar los movimientos intestinales organizados y regulados en el proceso
digestivo global.
•
•
Conocer las bases físicas del transporte transepitelial
•
Jerarquizar el rol del metabolismo de las grasas para los requerimientos
energéticos del organismo
•
•
•
Entender el significado de las representaciones sociales del cuerpo
•
Comprender los factores psicológicos, biológicos y sociales involucrados en la
regulación de la ingesta
•
Reconocer las relaciones del hígado con el resto de las estructuras y su importancia para cumplir las funciones del sistema digestivo
•
•
•
Jerarquizar el valor nutricional de las proteínas
•
•
•
•
Conocer los fundamentos del metabolismo fosfocálcico.
•
•
Jerarquizar el rol de la soberanía alimentaria en la salud colectiva
OM
Relacionar la estructura del tubo digestivo y su irrigación con los procesos de
absorción de nutrientes
Conocer la diferenciación conceptual entre soma y cuerpo
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Entender las consecuencias para la salud de las variaciones de la alimentación humana, desde el paleolítico hasta la revolución tecnológica.
Aplicar conocimientos de Promoción de la Salud
Comprender las particularidades de las recomendaciones alimentarias en el
embarazo
Reconocer la importancia de los aportes minerales en esta etapa de la vida
Comprender los factores involucrados en la regulación de la glucemia
Reconocer las condiciones bio-psico-sociales del/de la adulto/a mayor relacionadas con la nutrición.
FI
Considerar los factores biológicos, psicológicos y sociales que afectan el proceso de eliminación de los productos finales no absorbidos
3. Organización del Área
Las Unidades Problema se abordarán y resolverán en clases que se denominan
“Tutorías”; es en ellas que se despliega la estrategia del Aprendizaje Basado en
Problemas. Las mismas duran dos horas cátedras y se desarrollan dos veces a
la semana: los días lunes y jueves o martes y viernes, al mismo horario. En ellas
el docente a cargo o Tutor será siempre el mismo a lo largo del cursado (salvo
razones de fuerza mayor).
Además en cada una de las Unidades encontrarás otras estrategias didácticas como Seminarios o Laboratorios. Éstos no tienen un horario o docente fijo,
tendrás que revisar regularmente el Transparente Virtual para saber dónde y
cuándo se desarrollarán las mismas. También se desarrollarán Prácticas para
lograr el desarrollo de ciertas habilidades consideradas como prioritarias.
Las Tutorías tienen una asistencia de carácter obligatorio, esto quiere decir que
tenés que estar presente en al menos el 75% de las clases dictadas; las prácticas requieren una asistencia del 100%.
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Área de Nutrición
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Además, todas las disciplinas tienen clases de consulta para evacuar tus dudas.
Las mismas figuran en el Transparente Virtual y son optativas. Disponen también
del campus virtual “comunidadesunr” (https://comunidades2.campusvirtualunr.
edu.ar/) donde pueden encontrar muchos de los contenidos y clases grabadas.
OM
Los conocimientos y habilidades aprendidos serán evaluados de distintas formas:
mediante una evaluación formativa, a cargo del tutor, en el cual el mismo te va a
evaluar en forma continua y deberá informarte periódicamente cuál es tu desempeño y que tenés que hacer para mejorarlo (se adjuntan los criterios de evaluación
formativa la final de esta sección). Además se evaluará con dos parciales escritos,
con modalidad opción-múltiple que tendrán cada uno de ellos su recuperatorio.
Tené en cuenta que el hecho que el aprendizaje esté centrado en el estudiante implica una actitud activa de tu parte; va a depender en gran parte de las inquietudes
que tengas y de tu capacidad para construir el conocimiento con el andamiaje de
tus docentes. Es importante por ello que antes de cada clase leas los objetivos de
las mismas y qué se espera de vos en cada una de ellas.
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4. Condiciones de regularidad
Quedar regular en un Área significa que demostraste tener los conocimientos y
habilidades necesarios para poder rendir el examen final (con el que acreditarás o
“aprobarás” el Área) y para poder cursar Nutrición.
Para ello necesitarás:
• Un 75% de asistencia a las Tutorías
• 75% de asistencia a laboratorios obligatorios
• 100% de asistencia y acreditación de las Prácticas
• Evaluación formativa global satisfactoria o muy satisfactoria
• Aprobar al menos un parcial o recuperatorio (se aprueba con 6 o más).
FI
Si una de estas condiciones no es acreditada acorde a lo indicado precedentemente el/la alumno/a quedará en condición de libre. Esto significa que podrás rendir el
examen final pero con condiciones diferentes a las del alumno regular y hasta tanto
no lo haga no podrá cursar otras Áreas de la carrera.
También podrás acceder a la condición de Coloquio, esto implica que si al rendir
(bajo ciertas condiciones que figuran en el reglamento de exámenes) te va mal, la
nota no queda registrada en tu legajo y podés volver a rendir como alumno regular.
Los requisitos son:
• Un 75% de asistencia a las Tutorías
• 75% de asistencia a laboratorios obligatorios
• 100% de asistencia y acreditación de las Prácticas
• Evaluación formativa global muy satisfactoria
• Aprobar los dos parciales con una nota de 8 o más.
5. Exámenes finales
Para poder rendir los exámenes finales deberás cumplir las condiciones de regularidad antedichas o bien rendir como alumno libre. Para ello deberás anotarte en
las fechas que figuran en el calendario de exámenes a través del sistema Guaraní y
seguir las instrucciones que aparecerán en el Transparente Virtual en esa fecha.
6. Derechos de los estudiantes
Por ser estudiante de esta Facultad tenés, entre otros, los siguientes derechos:
•
Ser respetada/o y escuchada/o por todo el personal de la Facultad
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•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
No ser discriminada/o por tu género, nacionalidad, raza, religión, enfermedad
entre otros
No ser víctima de violencia de género en ninguna de sus formas
Tener igualdad en el acceso a los recursos educativos de la Facultad
Recibir una educación de calidad, gratuita y laica
Obtener asesoramiento y ayuda por tus docentes
Acceder a una evaluación objetiva y respetuosa basada en la comunicación
Tener una oferta pedagógica que permita compatibilizar estudio y trabajo de
ser necesario
Disponer de la información que necesites sobre el funcionamiento de la Facultad
Poder observar los exámenes
Utilizar todos los espacios públicos de la facultad
Poder elegir libremente tus representantes
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•
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•
•
•
•
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Si considerás que tus derechos son vulnerados podrás dirigirte:
a tu Tutor/a
a las/os Responsables Académicos del Área (estamos al final del pasillo del
primer piso del CUAS II)
a la Secretaría de Políticas Estudiantiles
a tus representantes estudiantiles del Centro de Estudiantes o el Consejo Directivo de la Facultad.
7. Cómo leer este manual
En el cuaderno del alumno encontrarás la formulación del problema a trabajar con
tu tutor y los objetivos que el mismo persigue. Figuran luego los contenidos que cada
disciplina considera necesarios para su resolución y la bibliografía correspondiente.
FI
Podrás ver también las actividades (seminarios y laboratorios) propuestos por las
disciplinas; pero para ello también tendrás que revisar periódicamente el transparente virtual para ver cualquier cambio que pueda haber en la programación, y
también para conocer la fecha y lugar en que se desarrollará.
Al final de cada Unidad encontrarás una lista de cotejos para que puedas autoevaluar tu desempeño en la misma. Esto permitirá controlar el avance o no en el estudio
de cada Unidad y, junto con tu tutor/a buscar las razones por las cuáles no pudiste
cumplimentar los objetivos planteados y trabajar en conjunto con él/ellas y tus compañeras/os para mejorar tu rendimiento. Esta evaluación no se incluirá para decidir
la regularidad o el acceso a la condición de coloquio
Vas a ver además anexos para cada Unidad Problema, no te olvides de leerlos cuando llegues a esa Unidad. En ellos encontrarás: laboratorios (¡tenés que leerlos antes
de ir!), guías de estudio y material bibliográfico producido por la facultad.
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Área de Nutrición
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8. Criterios de evaluación formativa:
Muy satisfactorio
Satisfactorio
Insatisfactorio
Participación
Interviene
espontáneamente.
Pregunta y responde.
Aporta información
pertinente
Hace preguntas en
forma ocasional.
Responde sólo cuando
es interrogado.
No responde ni
interviene o lo
hace en forma muy
infrecuente o sus
aportes no son
pertinentes
Expresión
Utiliza adecuadamente
el lenguaje disciplinar.
Respeta los tiempos
de expresión de sus
compañeras/os. Expone
en forma ordenada y
lógica.
Utiliza adecuadamente
el lenguaje disciplinar.
Respeta los tiempos
de expresión de sus
compañeras/os.
No utiliza en forma
adecuada el
lenguaje disciplinar
Trabajo grupal
Cumple las tareas
asignadas dentro del
grupo. Colabora con sus
compañeras/os. Permite
la circulación del trabajo
Cumple las tareas
asignadas dentro del
grupo. Colabora en
forma escasa con sus
compañeras/os.
No cumple las
tareas asignadas
dentro del grupo.
No colabora con
sus compañeras/
so o no permite
la circulación del
trabajo.
Identifica los
componentes centrales
del problema. Describe
adecuadamente sus
protagonistas y el
contexto en el que se
desarrolla. Plantea
un plan de trabajo
pertinente.
Identifica los
componentes
centrales del
problema. Toma en
cuenta el contexto en
que se desarrolla.
No puede identificar
los componentes
centrales del
problema
Búsqueda y
recolección de
la información
Maneja en profundidad
la bibliografía
recomendada. Busca
información fiable en
otras fuentes. Participa
en seminarios y clases
de consulta
Maneja la bibliografía
recomendada. Busca
información en forma
acotada.
No maneja la
bibliografía
recomendada.
Busca información
en fuentes
inadecuadas.
Discusión
Comprende
los conceptos
fundamentales
trabajados. Los aplica
en forma correcta
en el abordaje del
problema. Construye
una explicación posible
al problema planteado.
Comprende
los conceptos
fundamentales
trabajados.
No comprende
los conceptos
fundamentales
trabajados
Integración
Conoce, compara y
diferencia las miradas
de los distintos campos
del conocimiento.
Puede relacionarlos e
integrarlos para abordar
el problema.
Conoce y diferencia
las miradas de los
distintos campos del
conocimiento.
No reconoce las
miradas desde los
distintos campos del
conocimiento.
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Análisis del
problema
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Criterio
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Área de Nutrición
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BIBLIOGRAFIA GENERAL
Anatomía Normal
Bibliografía obligatoria:
•
Rouviére H; Delmas, A; Delmas, V. Anatomía Humana, Descriptiva, Topográfica y
Funcional. Editorial Masson.
Latarjet, H; Ruiz Liard, A. Anatomía Humana. Editorial Panamericana.
LA
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.C
•
OM
En esta sección encontrarás los textos recomendados por cada disciplina para el
estudio general de la misma. Por fuera de esta podrás encontrar en cada UP una
bibliografía específica, recomendada para ciertos temas particulares que se aborden en esa unidad. Recordá además que en la plataforma “comunidadesunr” tenés
disponible material audiovisual producido por las distintas disciplinas que forman
parte del Área.
Bibliografía opcional:
•
•
•
•
•
•
•
•
Moore, K; Dalley, A. Anatomía con Orientación Clínica. Lippincott Williams &
Wilkins
Bouchet, A; Cuillieret, J. Anatomía Descriptiva, Topográfica y Funcional. Editorial
Panamericana.
Testut, L. Tratado de Anatomía Humana. Salvat Editores.
Pró, E. Anatomía Clínica. Editorial Panamericana.
Prometheus. Texto y Atlas de Anatomía. Editorial Panamericana.
Atlas anatómicos:
Adams. Atlas Interactivo de Anatomía Normal.
Anderson; Grant. Anatomía. Intermédica.
Netter, F. Atlas de Anatomía Humana. Elsevier.
Sobotta. Atlas de Anatomía Humana. Editorial Elsevier.
•
Yocochi; Kohen. Atlas fotográfico de Anatomía del cuerpo humano. Elsevier.
•
FI
•
Biología
•
Curtis H, Barnes S, Schnek A, Massarini A. Curtis. Biología. Editorial Panamericana. 6ª edición o superior.
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Área de Nutrición
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Fisiología Humana
Bibliografía recomendada:
•
Ganong W. Fisiología Médica. Editorial Mc Graw Hill Edición 23° o superior.
•
Guyton & Hall. Tratado de fisiología médica. Editorial Mc Graw Hill. 12° Edición o
superior.
•
OM
Otros textos sugeridos:
Dvorkin-Cardinali. Best & Taylor. Bases fisiológicas de la práctica médica. Editorial Médica Panamericana. 13° Edición o Superior.
LA
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.C
Histología y Embriología
•
Sobotta T. (2014). Histología. Editorial Panamericana.
•
Eynard, Valentich y Rovasio. (2016). Histología y Embriología del ser humano.
Editorial Panamericana.
•
Gartner. (2018). Histología. Atlas en color y texto. Editorial Wolters Kluwer.
•
Ross, Pawlina. (2020) Histología. Editorial Panamericana.
•
Junqueira y Carneiro. (2015). Histología. Texto y atlas. Editorial Panamericana.
•
Lowe J. (2020). Stevens y Lowe. Histología Humana. Editorial Elsevier.
•
FI
Embriología
Arteaga Martínez, García Peláez. (2021). Embriología Humana y Biología del
desarrollo. Editorial Médica Panamericana.
Carlson. (2020). Embriología Humana y Biología del desarrollo. Editorial Elsevier.
•
Flores. (2015). Embriología Humana. Editorial Médica Panamericana.
•
Moore, Persaud. (2020). Embriología clínica. Editorial Elsevier.
•
Rohen, Lütjen-Drecoll. (2008). Embriología funcional. Editorial Médica Panamericana.
•
Paidopsiquiatría
•
De Ajuriaguerra J. (2002). Manual De Psiquiatria Infantil. Editorial Masson.
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Área de Nutrición
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Psiquiatría adultos
•
Bercoff E. (2021). El cuerpo, sede de inscripciones. En: Psiquiatría, sus aportes
a la formación del futuro médico. Facultad de Ciencias Médicas, UNR.
Química Biológica
Blanco A. Química Biológica. Editorial El Ateneo. 7ª edición o superior.
•
Feduchi EF y colab. Bioquímica, Conceptos Esenciales. Editorial Médica Pana-
OM
•
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mericana.
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Área de Nutrición
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Área de Nutrición
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MÓDULO INTRODUCTORIO
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UNIDAD PROBLEMA 1
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Área de Nutrición
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Área de Nutrición
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UNIDAD 01
OM
SITUACIÓN PROBLEMÁTICA
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.C
Milton trabaja una huerta en los alrededores de Rosario. En la misma produce papas y verduras de hoja verde. Siempre utilizó los
métodos de cultivo que le transmitieron sus padres y abuelxs, pero
le han comentado que los mismos podrían ser inadecuados debido
al aumento de las temperaturas.
Objetivos generales abordados:
•
Reflexionar sobre los factores biológicos, psicológicos y sociales que regulan
la alimentación
•
Entender las transformaciones de materia y energía necesarias para mantener la organización y funciones del organismo
•
Jerarquizar el rol de la soberanía alimentaria para garantizar el derecho a la
alimentación
•
FI
Objetivos específicos:
Entender al ser vivo comportándose como un sistema dentro de sistemas,
para comprender la dependencia de todos los seres vivos de una entrada
permanente de energía.
Incorporar conceptos básicos de materia y energía
•
Conocer la estructura química de los alimentos
•
Introducir el rol de la cultura en la alimentación
•
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Área de Nutrición
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PROPUESTAS DISCIPLINARES
Biología
Contenidos
Bang. La formación de la Tierra y el comienzo de la vida.
OM
Nociones del origen del Universo y de la vida. Teorías. La teoría del Big
Introducción al enfoque de sistemas. Sistemas abiertos, cerrados y aislados. Sistemas cibernéticos. Los sistemas biológicos. Concepto de modelo.
Flujo de energía en la biosfera. Dependencia de los seres vivos de una
fuente de energía. Ciclo de la materia. Concepto de fotosíntesis y de respiración
LA
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.C
celular. Niveles tróficos. Productores o autótrofos y consumidores o heterótrofos. Cadenas alimentarias.
Consumo energético humano. Concepto de Consumo Energético Externo
(CEE) y Consumo Energético Interno (CEI). EL CEE en diferentes estadios culturales. Las revoluciones por la energía.
Actividades
•
Seminario disciplinar: Ruta de la energía y consumo energético humano.
Bibliografía específica
•
Montenegro S, Tarrés MC. (2003). Consumo energético humano. Consumo
energético interno (CEI), externo (CEE) y revoluciones por la energía. Facul-
•
FI
tad de Ciencias Médicas, UNR.
Tarrés MC. (2003). Conceptos básicos de sistemas abiertos y cibernéticos.
Facultad de Ciencias Médicas, UNR 2003.
Tarrés MC. (2003). Consumo energético en los seres vivos. Facultad de Cien-
•
cias Médicas, UNR.
Bibliografía optativa
•
Sutton DB, Harmond NP. (1979). Consumo energético humano (páginas 8799). En: Fundamentos de ecología. Editorial Limusa.
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Física Biológica
Contenidos
Termodinámica. Aplicación al ser vivo. Introducción. Objeto y método de la
termodinámica. Sistemas termodinámicos. Temperatura y energía cinética. Calor
y equilibrio térmico. Energía interna: calor y trabajo.
Postulado de la permanencia: el primer principio. Metabolismo basal. Ren-
OM
dimiento del cuerpo humano como máquina. Potencia. Postulado de evolución: el
segundo principio. Homogeneidad y entropía. Interpretación termodinámica del
metabolismo animal.
Actividades
Laboratorio disciplinar: Termodinámica aplicada al ser vivo
LA
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.C
•
Bibliografía específica
•
Vaccaro D, Luquita A. Termodinámica. Aplicación al ser vivo. Facultad de
Ciencias Médicas, UNR.
Medicina y Sociedad
Contenidos
Cultura y sociedad. Origen de la cultura y cosmovisiones.
•
FI
Bibliografía específica
Canclini N. (1981). Cultura e ideología. En: Cultura y sociedad. Una introducción. Editorial CCE.
Canclini N. (1990). Entrada. En: Culturas híbridas. Estrategia para entrar y
•
salir de la modernidad. Editorial Grijalbo.
•
Linton R. (1969). El individuo, la cultura y la sociedad. En: Linton R. Cultura y
compromiso. Editorial FCE
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Química Biológica
Contenidos
Composición de los alimentos.
Estructura de glúcidos. Monosacáridos (glucosa, fructosa, galactosa), disacáridos (maltosa, sacarosa, lactosa) y polisacáridos (almidón, celulosa y glucóge-
OM
no). Distribución de los alimentos. Tipos de uniones glucosídicas.
Fibras: distribución en los alimentos, funciones biológicas.
Estructura de lípidos: Distribución de los diferentes lípidos: triacilglicéridos,
colesterol, fosfolípidos en los alimentos. Ácidos grasos saturados, insaturados.
Isomería cis-trans, familias w3 y w6. (Recuperar estructura de colesterol y fosfo-
LA
DD
.C
lípidos de Constitución de Membranas biológicas de Crecimiento y Desarrollo).
Estructura de proteínas: aminoácidos esenciales y proteínas de alta calidad. Proteínas de origen animal y vegetal en los alimentos, diferencias en su valor
biológico.
Actividades
•
Seminario disciplinar: Composición de los alimentos I
Bibliografía específica
•
Caferra D, Fernández MC. (2006). Los carbohidratos, los ácidos grasos cis y
FI
trans y las familias ω-3 y ω-6 en Nutrición. Facultad de Ciencias Médicas, UNR
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AUTOEVALUACIÓN
25
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Área de Nutrición
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Área de Nutrición
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Lista de cotejos (o check list)
El objetivo de la misma es que el estudiante pueda autoevaluar su proceso de
aprendizaje. Para ello debe reflexionar para cada objetivo de conocimientos o
actitudes si el mismo ha sido alcanzado o no completando el casillero correspondiente en cada columna. Puede además indagar el porqué de esos resultados e
introducir comentarios en la columna correspondiente.
OM
Esto permitirá controlar el avance o no en el estudio de cada Unidad Problema y,
junto con su tutor buscar las razones por las cuáles no pudo cumplimentar los
objetivos planteados y trabajar en conjunto con él y sus compañeros para mejorar su rendimiento.
Esta evaluación tiene carácter formativo, por lo cual no se incluirá para decidir
LA
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.C
la regularidad o el acceso a la condición de coloquio.
DE CONOCIMIENTOS
CRITERIO
SI
NO
OBSERVACIONES
Relaciona las diferentes miradas sobre cultura
con sus cosmovisiones
FI
Comprende cómo se produce el flujo de energía
en la biósfera
Integra los conceptos de sistemas con el flujo
de energía en la biósfera
Conoce la estructura de glúcidos, lípidos y
proteínas
Relaciona la composición de los alimentos con
la forma en que obtienen la energía los seres
vivos
Diferencia el Consumo Energético Interno del
Externo
Aplica las leyes de la termodinámica para entender el flujo de la energía
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Área de Nutrición
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DE ACTITUDES
CRITERIO
SI
NO
OBSERVACIONES
Participa activamente.
Interactúa con los demás.
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Es respetuoso con el docente y sus compañeros.
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Es puntual.
Utiliza un vocabulario pertinente.
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Concluye las actividades.
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Área de Nutrición
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UNIDAD 1
MATERIAL DE ESTUDIO
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CONTENIDO
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Área de Nutrición
Material bibliográfico
• Biología. Conceptos básicos de sistemas abiertos y cibernéticos.
• Biología. Consumo energético humano. Consumo energético interno
(CEI), externo (CEE) y revoluciones por la energía.
• Biología. Consumo energético en los seres vivos.
• Física Biológica. Termodinámica. Aplicación al ser vivo.
FI
• Química Biológica. Los carbohidratos, los ácidos grasos cis y trans y
las familias ω-3 y ω-6 en Nutrición
Laboratorios
• Física Biológica. Termodinámica aplicada al ser vivo.
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Área de Nutrición
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MATERIAL BIBLIOGRÁFICO
BIOLOGÍA
Conceptos básico s de sistemas abiertos y cibernéticos.
María Cristina Tarrés. Biología. Facultad de Ciencias Médicas, UNR.
OM
Muchos problemas que nacen de la complejidad de ciertos objetos de estudio (una sociedad, un sistema eco- nómico, un ser
humano) sobrepasan el nivel del examen minucioso de los especialistas. Se hace imprescindible volver a coordinar lo dividido,
siendo para ello necesaria una metodología apropiada.
Un modelo de pensamiento más integrador del planteado por
Descartes, es el enfoque de sistemas que pone énfasis en los aspectos generales y en las interacciones entre las partes que lo integran.
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1.
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8.
9.
es decir unir los fragmentos de conocimiento para reconstruir la
imagen de la realidad.
Contenidos:
El enfoque de sistemas. Introducción.
Sistemas.
Modelos.
Jerarquía de sistemas en Biología.
Sistemas abiertos, cerrados y aislados.
Sistemas cibernéticos.
El ser vivo como un sistema dentro de sistemas.
Las características de la vida.
Referencias bibliográficas.
Un viejo cuento hindú:
El enfoque de sistemas. Introducción.
“¿Dónde está el conocimiento entre tanta información, dónde
la sabiduría entre tanto conocimiento?”.
Anton van Leeuwenhoek, diseñador y fabricante holandés de microscopios, inició, en el siglo XVII, una revo-lución científica al permitir el estudio de un mundo hasta entonces invisible. Su descubrimiento inició la mirada microscópica de los fenómenos naturales y
el interés se centró en las partes que integran un organismo.
FI
Cuando en el siglo XVIII el filósofo francés Descartes prescribió “dividir las dificultades” como parte de sus postulados del estudio de la realidad, estaba proponiendo, básicamente, el fraccionamiento de un sistema y el estudio de sus elementos integrantes,
como forma de conocerlo.
En el siglo XX, los avances de la investigación del mundo microscópico y los conocimientos surgidos de ese en- foque de la
ciencia se incrementaron en forma exponencial. La proliferación
de trabajos científicos, de revistas y de libros dedicados a las ciencias fue tal que se hizo muy difícil tener una visión en conjunto,
“Tres ciegos llegaron hasta un elefante. Uno de ellos tocó una
pata, otro tocó la oreja y el tercero, la cola.
Interrogados acerca de cómo era el elefante, el primero respondió: ‘es cilíndrico y muy semejante a una columna’. ‘¡No! –
dijo el segundo– es chato y circular como una pantalla’. A lo que
el tercero agregó: ‘Se equivocan los dos. Es igual a una soga’”.
A la forma más genérica del elefante la llamaremos sistema
que apunta al estudio del elefante entero y no sólo al análisis
de la “pata-columna”, de la “oreja-pantalla” o de la “cola-soga”.
El perfil del médico que plantea la Facultad de Ciencias
Médicas de la UNR es el de “un graduado universitario con
sólida formación, que le permite intervenir científicamente en
la promoción de la salud y prevención de las enfermedades,
teniendo en cuenta los aspectos biológicos, psicológicos, sociales, en las distintas etapas de la vida y en las diversas condiciones socio-económico-culturales, con adecuado manejo de
criterios diagnósticos y terapéuticos”.
En función de lo anterior, el médico debe considerar al ser
Organización de Odum.
Componente Bióticos
Genes
Células
Órganos
Organismos
Poblaciones
Comunidades
Interactuando
Materia
Con Componentes Abióticos
Energía
Producen
Sistemas Biológicos
Sitemas genéticos
Sistemas celulares
Sistemas orgánicos
Sistemas organísmicos
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Sistemas poblacionales
Ecosistemas
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Área de Nutrición
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humano como un todo, como parte de una realidad altamente
compleja. Es interesante abordarlo como un sistema.
mas compuestos a su vez por elementos que, en sí mismos,
pueden ser sistemas.
En el enfoque de sistemas, se integran los conocimientos
que las diversas ciencias suministran acerca de los componentes para conocer el comportamiento del conjunto.
Tomemos el ejemplo de una persona que llega a la consulta médica. Dicha persona puede ser considerada en sí misma
como un sistema, integrada por aparatos que están constituidos por órganos, formados por tejidos que son asociaciones
celulares. Asimismo, la persona en cuestión puede estar incluida en un sistema mayor, la familia. Ésta es parte de un grupo social, que pertenece a un sistema social más amplio, etc.
El término sistema se utiliza con una gran diversidad de
significados. Es difícil el logro de una definición lo suficientemente extensa como para que abarque sus muchos usos y que,
al mismo tiempo, sea lo suficientemente concisa como para
que resulte útil.
En consecuencia, comenzaremos con una definición simple y la extenderemos, introduciendo algunos términos que se
utilizan en el estudio de sistemas.
El límite en sí mismo determina la relación fuera ‑ dentro,
es decir, permite establecer, entre los elementos del universo,
cuáles pertenecen al sistema y cuáles quedan excluidos de él.
Por ejemplo, si queremos estudiar solamente el nivel orgánico de un ser humano, su límite será la piel. En cambio, si queremos estudiar su psique, el límite no será real, como en el caso
anterior, sino que será otro abstracto o conceptual.
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Sistema es un conjunto de entidades o elementos, reunidos
en alguna interacción o interdependencia, donde los elementos actúan o interactúan juntos para el cumplimiento de algún
objetivo lógico o propósito común. También puede definirse
como un conjunto de elementos en interacción con un propósito o fin común.
Se pueden reconocer muchos sistemas en interacción e interdependencia: definir el sistema a estudiar es decidir el límite que éste va a tener.
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Sistemas
Aclaremos algunos términos de esta definición:
Elemento: podrán ser de muy diversa naturaleza dependiendo de qué sistema se trate: proposiciones (Ej.: sis- temas filosóficos); objetos (Ej.: partes de una máquina); seres humanos
(Ej.: miembros de una familia); o animales, vegetales y minerales en general (en el caso de un ecosistema).
Cabe destacar que para que una colección de elementos sea
un sistema, éstos DEBEN interactuar en función de un propósito común, es decir deben TENER una FINALIDAD.
FI
Finalidad: Los diferentes elementos están integrados en una
estructura y cada uno de ellos cumple una función determinada, llevando a cabo los procesos necesarios para que ese sistema alcance su finalidad, objetivo o meta.
Esto no quiere decir que el objetivo o meta esté planeado
conscientemente por el sistema. Para que esto ocurra hace falta cierto grado de autoconciencia que tiene lugar en muchos
sistemas humanos (sistemas eco-nómicos, sistemas políticos,
etc.). En estos casos, esta meta se denomina intencionalidad.
Límites y entorno: Retomando que el universo es un todo
muy complejo, se hace verdaderamente difícil reconocer y delimitar el sistema.
El hecho de decidir qué elementos pertenecen al sistema en
estudio depende de varias decisiones:
•
La primera decisión es definir un objetivo de estudio:
¿Por qué se va a estudiar ese sistema en particular?
•
La segunda decisión, basada en la anterior, es definir los
límites del sistema, es decir, separar los elementos que
pertenecen al sistema de los que no.
De todo lo expuesto, se deduce la existencia de tres niveles
de resolución, a saber:
Sistema: La porción del universo que decidimos estudiar.
Subsistema: Cada una de las porciones o partes integrantes
del sistema y sus relaciones.
Supersistema: El conjunto de sistemas que contienen al sistema en estudio, el cual es un subsistema de éstos.
Los cómo y los por qué
Cuando se pregunta ¿cómo funciona algo?, lo que realmente
se pide es una descripción de sus subsistemas. Así, cómo funciona el sistema circulatorio se explica cuando se examina el
corazón, los vasos sanguíneos, etc.
Cuando se pregunta ¿por qué funciona algo? se están solicitando datos acerca del supersistema al cual pertenece ese sistema particular. Prosiguiendo con el ejemplo, para explicar por
qué el sistema circulatorio funciona de tal manera, se deberá
hacer mención al organismo total como supersistema.
Definido el sistema, todo el universo que quede fuera de sus
límites se denomina Entorno.
Ingreso, Proceso y Egreso: si todo sistema está contenido en uno mayor, podemos inferir que puede mantener intercambios con el entorno. Este intercambio es de Materia,
Energía y/o Información.
Lo que penetra en el sistema se denomina Ingreso o Entrada. Esto que ingresa al sistema es transformado, manipulado a
través de las funciones que posee cada subsistema o elemento.
A esta transformación se la llama Proceso. Lo procesado por
el sistema puede ser expulsado o eliminado. A esto le llamamos Egreso o Salida.
Los elementos que componen un sistema pueden ser sisteRosario, Argentina. | fcm.unr.edu.ar
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Área de Nutrición
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Nos aproximamos al estudio de los sistemas mediante la
construcción de Modelos que incluyen los componentes de
mayor importancia y relevancia en el sistema.
• La construcción de modelos
Podemos comenzar por decir que un modelo es una simplificación de la realidad. Su construcción no es una actividad
nueva ni diferente en nuestra imaginación, aunque no la designemos habitualmente con ese nombre.
El proceso de construir el modelo de un sistema y representarlo es de suma importancia por diversos motivos. En primer
lugar, la construcción de un modelo exige dedicación. El que
lo construya debe reunir información y conocimiento referente al sistema y desplegarlo dentro del marco de un formato
definido (marco conceptual). En el curso de este proceso se
identificarán los aspectos menos comprometidos, así como las
fallas de información y aquellos aspectos que requieran de estudios adicionales.
Finalmente, la construcción de un modelo teóricamente válido es un indicio de que se ha logrado cierta comprensión del
sistema y de la dinámica de su comportamiento.
Modelo: Es una representación simplificada de un sistema
cuyo objeto es acrecentar nuestra capacidad para entender,
predecir y, eventualmente, controlar el comportamiento del
mismo.
Distinguiremos diferentes tipos de modelos:
Teóricos: Consisten en una serie de proposiciones (aseveraciones, propuestas, conjeturas y/o inferencias) que intentan
explicar parte de la realidad. Por ejemplo, la teoría de la evolución, una hipótesis científica, la teoría psicoanalítica, etc.
Formales: Los modelos formales son fórmulas matemáticas, que explican la relación entre, por lo menos, dos elementos del sistema.
Gráficos: Son esquemas que intentan explicar en forma de
dibujo al sistema en estudio
Biológicos: Existen diversos modelos biológicos: células cultivadas (glóbulos rojos de carnero, cultivos de células de piel
humana, etc.), embriones de pollos, animales de experimentación, etc.
Físicos: Son aquellos que se construyen para imitar o representar una o varias propiedades del sistema real. Ejemplos de
modelos físicos los constituyen las leches maternizadas o las
prótesis que reemplazan, con limitaciones, el funcionamiento
de miembros.
En la figura se observa el espectro de los niveles de organización de Odum.
Debe notarse que cada nivel de organización (de izquierda a
derecha) incluye un componente biótico (como condición de
vivo) que interactúa con un componente abiótico (cosa inanimada), a través de un intercambio de materia y energía.
Cada uno de los niveles que interactúa produce un sistema
biológico funcional. El lector mismo es un organismo biológico,
que emplea energía y sustancias de su ambiente externo para
mantenerse como un Sistema al nivel organísmico de organización. Cambia los alimentos que ingiere y el aire que aspira, por
desechos que elimina y el aire que exhala. Además, su sistema
corporal incluye varios Subsistemas menores. Está constituido
por órganos, los cuales constan de tejidos constituidos por células con su material genético y toda su complejidad química. En
cada caso, el sistema persiste debido a las interacciones con los
componentes abióticos del ambiente (intercambio de materia y
energía).
A simple vista, parecería que los componentes pequeños y
“simples” se presentan a la izquierda del diagrama, mientras que
los grandes y “complejos” aparecen a la derecha. Tal observación es simplista. Cada uno de los componentes bióticos representa un nivel de organización con sus complejidades propias y
sus propias “leyes”. Los problemas de estructura y función celular son tan complejos como los problemas de las comunidades.
Conocer un nivel no necesariamente ayuda a comprender los
principales problemas de otro nivel, ya sea hacia la derecha o
hacia la izquierda del espectro. Cada uno de ellos es un sistema
diferente con complejidades e interacciones que no pueden predecirse conociendo las características de otro nivel.
Consideremos el agua (H2O). Posee propiedades exclusivas
que no se encuentran ni en el hidrógeno, ni en el oxígeno. Aun
conociendo todo lo relacionado con estos elementos en estado
libre (H2 y O2), no se cuenta con la capacidad necesaria para
predecir que su combinación determinará las propiedades del
agua. Lo mismo sucede a la inversa: es imposible pensar intuitivamente que el agua, un líquido, se degrada en dos gases altamente inflamables.
La ecología trata principalmente el lado derecho del espectro
de organización, especialmente los sistemas (o supersistemas)
población, comunidad y ecosistema. Dado que el ser humano
es un organismo que vive en poblaciones que interactúan con
otras en un ecosistema, resulta importante recordar la definición de dichos términos:
Población: grupo de organismos de la misma especie que
vive en un área específica.
Comunidad: todas las poblaciones de organismos que habitan e interactúan en un área determinada. La comunidad incluye a todos los seres vivos (componente biótico) de una zona
determinada.
Ecosistema: es la comunidad en relación con el ambiente inanimado, actuando como un conjunto.
OM
Modelos
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Jerarquía de sistemas en biología
El ecólogo estadounidense Eugene Odum sugirió que los seres vivos pueden considerarse dentro de diferentes niveles de
organización. Ahora enfocaremos esos niveles o jerarquías
desde el punto de vista de sistemas, considerando que cada uno
de ellos representa un tipo de Sistema Biológico.
Cuando se considera a todos los organismos vivientes del planeta se hace referencia a la Biosfera.
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Sistemas abiertos, cerrados y aislados
turas y funciones en medio del flujo de movimiento es el Equilibrio Dinámico.
Aunque los conceptos que acabamos de desarrollar son suficientemente generales para que puedan incluir sistemas estáticos, el interés principal se centra en los sistemas dinámicos
donde las interacciones provocan cambios en el tiempo.
Estas fluctuaciones o variaciones en torno a un punto ideal
de equilibrio se consideran normales dentro de la vida de un
sistema. Sin embargo, existe siempre un margen para tales fluctuaciones. A cierta distancia por encima o por debajo del punto
ideal de equilibrio aparecen los llamados “puntos críticos” más
allá de los cuales el equilibrio se pierde.
Se utiliza el término endógeno para describir las actividades
que ocurren dentro del sistema y exógeno para las que ocurren en el medio ambiente y que afectan al sistema.
Se denomina Retroalimentación a los mecanismos de control
por los cuales un incremento o una disminución en el nivel de
un factor determinado inhiben o estimulan la producción, utilización o liberación de ese factor. Este mecanismo es importante en la regulación de los niveles enzimáticos y hormonales, las
concentraciones iónicas, la temperatura y muchos otros factores.
Cuando en un sistema los egresos modifican a los ingresos de
forma tal que el sistema tiende a mantenerse dentro de la placa
homeostática, el sistema ha producido una Retroalimentación
Negativa. En caso contrario, cuando el sistema tiende a escapar
de la placa homeostática, el sistema ha producido una Retroalimentación Positiva.
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Al sistema en el que no existe actividad exógena se le conoce
como sistema cerrado, mientras que en un sistema abierto sí
hay actividades exógenas.
La región comprendida entre el límite superior e inferior de
dicha variación se denomina Plano o Placa Homeostática.
OM
Los cambios que ocurren dentro de un sistema lo afectan
con frecuencia y ciertas actividades del sistema también pueden producir cambios fuera del sistema o medio ambiente
del sistema. Un paso importante es establecer el límite entre
el sistema y su medio ambiente, y la decisión dependerá del
propósito del estudio.
Por lo tanto, en función de cómo los sistemas se relacionan
con el entorno, se los puede clasificar en:
Sistema Abierto: Es aquel que intercambia Materia, Energía y/o Información con el entorno. El ser humano, así como
cualquier ser viviente, se comporta como un sistema abierto.
Sistema Cerrado: Es el que intercambia Energía e Información, pero no Materia con el entorno. El planeta tierra es
un ejemplo de sistema cerrado, ya que la cantidad de materia
que intercambia con el entorno es prácticamente nula.
Sistema Aislado: Es aquel que no intercambia ni Materia,
ni Energía, ni Información con el entorno. Los sistemas aislados no tienen existencia real, pero el Universo, en su totalidad
tal vez podría ser tomado como ejemplo.
FI
Si tomamos un ser humano como sistema, en función de
sus relaciones con el entorno, debemos considerarlo actuando
como un Sistema Abierto, puesto que intercambia materia y
energía, por ejemplo en forma de alimento, y también información con el entorno.
Estos sistemas son siempre abiertos y se denominan Sistemas
Cibernéticos o de Retroalimentación.
En el siglo XIX, el eminente fisiólogo francés Claudio Bernard descubrió la estabilidad de la temperatura corporal de los
animales superiores y la constancia con que los organismos, rodeados de ambientes variables, mantienen su medio interno1 y
postuló que dicha constancia era la condición para la vida libre.
Sin embargo, esta constancia no debe ser considerada como
inmovilidad o fijeza rígida sino una situación de equilibrio dinámico a la que Walter B. Cannon, fisiólogo estadounidense y
profesor de la Universidad de Harvard, llamó homeostasis.
Homeostasis es la capacidad de los seres vivos de estabilizarse
a sí mismos y resistir a los cambios (del griego homeo: similar,
stasis: estable).
Previamente señalamos que los seres vivos son sistemas
abiertos que procesan entradas y producen salidas. Ahora se
completa este concepto señalando que, además, tienen la propiedad de la homeosta-sis o autorregularse.
Los ingresos de un sistema pueden ser egresos del entorno
y viceversa.
Si recordamos los niveles de organización de sistemas biológicos descripta por Odum, el nivel estudiado por Bernard y
Cannon es el de los órganos; su homeostasis es la homeostasis
fisiológica, que regula el funciona-miento de dichos órganos.
Éstos, a su vez, pueden ser considerados subsistemas de cada
individuo.
Ese alimento que ingresa al individuo, egresó del entorno; a
su vez el individuo genera calor y heces que son eliminados al
entorno. Los alimentos son tomados por éste como ingresos,
los cuales son procesados y generan salidas del ecosistema.
Sistemas cibernéticos
Se puede decir que los sistemas tienen una vida propia, es decir, nacen, se desarrollan y mueren, siempre manteniendo un
equilibrio. ¿Qué equilibrio es éste?
Los sistemas tienen un tipo de equilibrio que depende del
movimiento, que por eso se llama Equilibrio Dinámico.
La compensación de los cambios, la permanencia de estruc-
Veamos un ejemplo: los niveles normales de concentración de glucosa en sangre (o glucemia) oscilan entre
80-100mg/100ml. Cuando por efecto de un ayuno prolongado disminuye la glucemia (70-80mg/100ml) distintos órganos
liberan hormonas tales como glucagón, catecolaminas, etc.,
cuya finalidad es contrarrestar la hipoglu-cemia, fundamen-
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Área de Nutrición
Todo esto determina que la glucemia aumente. Cuando se
produce la ingestión de alimentos, los niveles de glucosa en
sangre ascienden (110-120mg/100ml), se estimula la secreción de insulina y ésta facilita la entrada de glucosa al interior
de la célula y por consiguiente, el descenso de su concentración sanguínea.
Las secreciones de hormonas en ayunas (antes de las comidas) y en fase postprandial (después de las comidas) se visualizan en el siguiente modelo de la homeostasis de la glucosa en
sangre:
Entrada de glucosa a las celulas
Glucagón
En ayunas
Glucemia
Modelo gráfico de sistema cibernético:
Entrada
Sistema
Salidas
Autorregulación
Cada sistema biológico abierto contiene sistemas cibernéticos. Los sistemas cibernéticos que operan en un nivel particular, dentro de un sistema abierto específico, proporcionan a
éste sus características exclusivas.
Volviendo nuevamente al espectro de niveles de organización desarrollado por Odum, cada uno de los sistemas biológicos identificados constituye un sistema abierto. Todos ellos
toman energía y la liberan y, a su vez, cada uno de los seis
niveles contiene además sistemas cibernéticos importantes.
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Insulina
magnéticas que transforma, por determinados mecanismos,
en salidas de imágenes y sonido. En el caso de los sistemas
biológicos, deben tomar alimentos y nutrientes del exterior. La
energía de los alimentos se redistribuye para crecer, reparar tejidos, efectuar trabajo y en parte se libera como calor. Los seres
vivos o sistemas biológicos, además de ser sistemas abiertos
que requieren entradas permanentes desde su ambiente a las
cuales procesan produciendo salidas, se autorregulan porque
incluyen sistemas cibernéticos, siendo aquellos en los que las
salidas actúan sobre las entradas y las modulan.
OM
talmente mediante la liberación a la sangre de la glucosa almacenada en el hígado. A su vez inhibe la secreción pancreática
de insulina, hormona cuya acción es facilitar la entrada de glucosa sanguínea a las células.
35
En fase postprandial
Liberación de
glucosa (almacenada en hígado) a la
sangre
Catecolaminas
Glucagón, étc
La homeostasis se cumple para cada variable que es autorregulada –la temperatura o la glucemia por ejemplo y en todos
los niveles de organización de los sistemas biológicos.
De esta manera, una célula (sistema) es un sistema abierto
debido a que obtiene constantemente alimentos del exterior
y elimina desechos. También contiene sistemas cibernéticos;
por ejemplo, las membranas que controlan las entradas y salidas. Si se rebasan los límites, entrarán en juego los mecanismos homeostáticos para volver a su estado original.
El ser vivo como un sistema dentro de sistemas
FI
Recordemos que los seres vivos son sistemas abiertos a los
que denominamos Sistemas Biológicos o Sistemas Vivientes.
Los sistemas abiertos “procesan entradas y producen salidas”.
Lo efectúan de manera más o menos fija, de modo que la cantidad de salidas se relaciona directamente con la cantidad de
entradas. Para continuar fun-cionando, los sistemas abiertos
requieren permanentemente de nuevas entradas. La forma
más sencilla de esquematizar un sistema abierto es el siguiente
modelo gráfico:
Modelo gráfico de sistema abierto:
Entrada
Sistema
Salidas
En este modelo, se observa que el sistema abierto toma algo
(entrada) y mediante ciertas manipulaciones, lo modifica para
producir algo diferente (salida). Por ejemplo, un televisor es
sistema que tiene entradas de electricidad y ondas electro-
Las características de la vida
Los sistemas biológicos y las cosas inanimadas obedecen a
las mismas leyes físicas y químicas. Sin embargo, existen diferencias fundamentales que otorgan a los primeros propiedades
exclusivas que los caracterizan. La clave de tales diferencias es
la organización que confiere a cada nivel (atómico, molecular,
celular, etc.) propiedades nuevas y distintas.
Veamos un ejemplo: si combinamos átomos de H se forman moléculas de H, que es un gas incoloro e inflamable. Si
se unen dos átomos de H y uno de O se produce agua, que
posee propiedades por completo diferentes de las de sus elementos constituyentes. A su vez, por la compleja combinación
de H2O con átomos de C, N, P, etc., llegamos a la constitución
de la célula, primer nivel de organización en el que puede decirse en forma irrefutable que la vida aparece.
Podemos visualizar los diferentes niveles de organización y
el comienzo de la vida en el siguiente esquema:
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Área de Nutrición
do inanimado, hay una diferencia cualitativa entre los sistemas vivos y los otros sistemas abiertos no vivos: en los
seres vivos todas las reacciones químicas que se producen
son coordinadas en el tiempo y en el espacio en forma
ordenada. Ese orden tiende a la autoconservación y a la
autorregulación del sistema vivo en su conjunto, y permite la existencia del organismo en las condiciones variables
del medio exterior.
Átomos
Moléculas
Organoides Celulares
Comienzo de la Vida®
Células
Tejidos
Órganos
c)
Ecosistema
Comunidades
Sin embargo, los fundamentos de la biología moderna incluyen
no solamente la evolución, sino también otros principios que subyacen a los procesos evolutivos como:
a)
d) Los organismos vivos son capaces de mantenerse diferenciados permanentemente de su ambiente. Aunque los
organismos intercambian materiales continuamente con
el mundo externo, son capaces de mantener un medio interno estable dentro de ciertos límites. A diferencia de lo
que ocurre a su alrededor, mantienen una composición
química que puede llegar a ser muy diferente del ambiente variable. Los seres vivos son, por esa razón, homeostáticos, lo cual significa simplemente “que se mantienen
relativamente estables”.
LA
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No existe definición sencilla acerca de lo que es la vida, ya que
no existe “la vida” sino cosas vivientes. Tampoco resulta sencillo
trazar, a veces, la línea divisoria entre lo viviente y lo no viviente,
pero si hay algo que todos los seres vivos comparten es una historia evolutiva.
La vida se perpetúa. Los seres vivos tienen la capacidad de
reproducirse, de transmitir información a su descendencia y así generar seres con las mismas características. Los
organismos en general atraviesan un ciclo vital en el cual
crecen, se desarrollan y se reproducen. Esta capacidad de
un organismo de producir “copias” de sí mismo, reside en
un único tipo de molécula química: el DNA.
OM
Organismos
Poblaciones
36
Los seres vivos captan energía de su ambiente y la convierten
de una forma en otra. Están altamente especializados para la
obtención y conversión de energía.
FI
Al intercambiar energía con el medio externo, funcionan como
un sistema abierto. Las sustancias que se in-corporan a un organismo ingresan a una red de reacciones químicas en las que
esas sustancias se degradan o utilizan para la construcción de
compuestos más complejos. Los organismos vivos son también
expertos en la conversión energética. La energía que ingresa, ya
sea en forma de luz solar o de energía química almacenada en
los alimentos, es transformada y usada por cada célula individual
para hacer el trabajo celular.
Las entradas y salidas de los organismos biológicos consisten
fundamentalmente en energía y materia. Esta última la reciben
bajo la forma de 30 a 40 elementos imprescindibles para su desarrollo. Entre los más importantes podemos citar el carbono, el
hidrógeno, el oxígeno y el nitrógeno.
En la siguiente figura visualizamos un modelo gráfico de sistema abierto de los organismos:
Ingresos
Energía
Materia
Organismos
Egresos
Energía
Materia
b) Los seres vivos están altamente organizados. Dicha organización implica que muchos tipos de átomos se asocian
en moléculas y éstas en complejas estructuras: tejidos, órganos, seres vivos. Tal complejidad no existe en las cosas
inanimadas. Además, aunque el intercambio y las transformaciones de energía pueden darse también en el mun-
e)
Los organismos vivos responden a estímulos. El intercambio de materia y energía con el ambiente manifiesta
la integración física que existe entre los organismos y el
medio que los rodea. Sin embargo, esa no es la única interacción, ya que existe otra característica y es el intercambio de información. Se obtiene a través de los sentidos
y de esa manera son capaces de responder a estímulos
ambientales.
f)
Los seres vivos están adaptados a su ambiente, característica que está íntimamente ligada a la evolución de las
especies de acuerdo con el modelo teórico de Darwin. La
capacidad de autorregulación y de autoconservación y de
reaccionar frente a estímulos se encuentra en el material
genético. Así, los seres vivos interactúan en forma permanente con el medio y la adaptación de esa interacción es
producto de la selección natural.
g) Todos los organismos están formados por células. Este
concepto concede un fundamento unitario a estudios relativos a muy diferentes tipos de organismos. Hoy sabemos, desde Darwin en adelante, que hay una continuidad
ininterrumpida entre las células modernas y los organismos que ellas componen y los organismos unicelulares
primitivos que aparecieron por primera vez sobre la Tierra hace más de 3000 millones de años.
h) En la vida encontramos unidad y diversidad. Si bien los
seres vivos comparten las características que hemos analizado, existen en una gran diversidad de formas y funciones
y esto es consecuencia del proceso evolutivo. Se estima que
compartimos este planeta con más de 5 millones de espe-
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Área de Nutrición
cies diferentes de organismos que exhiben una gran variedad en la organización de sus cuerpos, en sus patrones de
reproducción, crecimiento y desarrollo y en su comportamiento.
37
y las Sociales. México, Cía. Editorial Continental SA de CV
1998.
•
SUTTON DB, HARMON NP.: Fundamentos de Ecología.
México, Ed Limusa 1986.
En los últimos 100 años, nuestro conocimiento de la diversidad de los organismos, pasados y presentes, de los procesos
que ocurren dentro de sus cuerpos y de las interrelaciones entre ellos ha sobrepasado rápida-mente al obtenido en todos
los siglos previos del saber humano, siendo este conocimiento producto de la forma particular de estudio que llamamos
ciencia (del latín scientia: conocimiento).
Para Recordar:
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Definimos un Sistema como:
OM
A pesar de la aparentemente abrumadora diversidad de organismos vivos, es posible agruparlos de modo que revelen no
sólo patrones de similitudes y diferencias, sino también relaciones históricas entre los diferentes grupos.
•
Un conjunto de elementos que interactúan entre sí, o
•
Un conjunto de componentes que están ligados entre sí
para una función común o propósito.
Los sistemas que tienen gran importancia biológica son los:
•
Sistemas Abiertos: aquellos que tienen entradas y salidas,
se ven afectados por su entorno y a su vez lo modifican.
•
A su vez, algunos sistemas abiertos, entre ellos los seres
vivos, incluyen mecanismos de autorregulación característicos de los sistemas cibernéticos.
Referencias Bibliograficas
CALDERARI SA, DABÍN CJ, DI MASSO RJ Y COL: Biología.
Primera Unidad de Enseñanza Aprendizaje (Tercera Edición
actualizada y revisada). Facultad de Ciencias Médicas, Universidad Nacional de Rosario 1999.
•
CALDERARI SA, GAYOL MC, MARTÍNEZ SM Y COL.:
Biología. Segunda Unidad de Enseñanza Aprendizaje (Tercera
Edición corregida y ampliada). Facultad de Ciencias Médicas,
Universidad Nacional de Rosario 1997.
FI
•
•
CALDERARI SA, MARTÍNEZ SM, MONTENEGRO SM Y
COL.: Biología. Tercera Unidad de Enseñanza Aprendizaje
(Segunda Edición revisada, ampliada y actualizada). Facultad
de Ciencias Médicas, Universidad Nacional de Rosario 1995.
•
CURTIS H, BARNES NS: Biología (6ª edición en español).
Buenos Aires, Ed. Médica Panamericana S.A. 2001.
•
GEREZ V, GRIJALBA M.: El enfoque de sistemas. México, Ed.
Limusa 1983.
•
LAW AM, KELTON WD, MC GRAW H.: Basic Simulation
Modelling; Systems, Models and Simulations. Higher education Simulation modeling and analysis (3rd. Edition). 1999,
chapters 1 & 1.2.
•
ODUM E: Ecología. El vínculo entre las Ciencias Naturales
Rosario, Argentina. | fcm.unr.edu.ar
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Área de Nutrición
38
BIOLOGÍA
Consumo energético de los seres vivos
María Cristina Tarrés. Biología. Facultad de Ciencias Médicas, UNR.
Introducción
2.
El flujo de la energía es esencial para la vida.
3.
¿Cómo obtienen los seres vivos la energía?
4.
Los niveles tróficos.
5.
Ubicación del hombre en los diferentes niveles tróficos.
6.
Referencias bibliográficas
La energía puede adoptar diversas formas de las que mencionamos, por ser de importancia directa en el consumo energético de los seres vivos, la energía solar, la energía química y
el calor.
A su vez, la energía reviste diversas formas unificadas por
el concepto de trabajo. Como se verá enseguida, todo trabajo
representa transformación de energía e implica producción de
calor.
LA
DD
.C
1.
de alimentos y a la cantidad de ella que el ser humano requiere
para vivir. Como se verá más adelante, el ser humano se comporta como un transformador de energía química.
OM
Contenidos
Introducción
Hemos visto que la especie humana, al igual que el resto de
las especies, es el resultado de un largo proceso de selección
que ha permitido la supervivencia de los individuos mejor
adaptados a su ambiente.
Ahora veremos cómo los seres vivos están estrechamente
relacionados entre sí con el objeto de satisfacer una necesidad
básica común: obtener energía.
La importancia de estos temas reside en la ventaja que otorga una visión amplia y general que facilita al médico encuadrar al hombre dentro del contexto general de los seres vivos y
considerarlo en interacción con su ambiente.
FI
A continuación veremos que:
El sol es la única fuente de energía de la Tierra y asegura
la entrada permanente de energía a la biosfera.
•
Todas las formas en que se ha diversificado la vida en la
Tierra pueden considerarse el desarrollo de diferentes estrategias para obtener energía.
•
•
Los vegetales son seres vivos capacitados para convertir la
energía solar en energía química.
•
La nutrición humana puede concebirse como el enfoque
particularizado del flujo energético a nivel humano individual.
El flujo de energía es esencial para la vida
Para introducirnos en el desarrollo de este tema recordemos algunos conceptos:
Energía: con frecuencia, se identifica la energía con la capacidad para causar un cambio o, en términos técnicos, para
hacer trabajo.
En nutrición, el concepto de energía se aplica al consumo
Las leyes o principios de la termodinámica
Todos los procesos energéticos están controlados por las leyes
de la Termodinámica, que son de gran importancia para comprender por qué los seres vivos requieren entradas permanentes de energía.
A continuación se enuncian y tratan brevemente.
Primera Ley de la Termodinámica
Llamada también “Ley de conservación de la energía”: establece que la cantidad total de energía, en todas sus formas,
permanece constante. También puede expresarse así: la energía nunca se crea ni se destruye, sólo se transforma.
De acuerdo con el primer principio de la Termodinámica
podría pensarse que una vez que un sistema se ha provisto
de cierta cantidad de energía ésta recirculará, ciclará a perpetuidad dentro del mismo. Esto no es así y la razón de tal
improbabilidad reside en el Segundo Principio o ley de la Termodinámica.
Segunda ley de la Termodinámica
Establece que cada vez que una forma de energía se convierte en otra hay una disminución en la cantidad de energía útil o
disponible para realizar un trabajo: cierto porcentaje de energía
se disipa en forma de calor. Esta es la razón por la cual todos los
sistemas abiertos, incluidos los seres vivos, requieren un flujo
permanente de energía.
Los sistemas vivos convierten la energía de una forma en otra
a medida que cumplen funciones esenciales de mantenimiento,
crecimiento y reproducción. En estas conversiones energéticas,
como en todas las demás, parte de la energía útil se pierde en cada
paso. Esto significa que cuando la energía fluye a través de un
eco-sistema, cada vez es menor su capacidad de producir trabajo.
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Área de Nutrición
Energia Solar
(irradiada a la tierra como luz solar)
Biosfera
Fotosíntesis:
La energía solar se convierte en energía química (glucosa y otros compuestos de elevada
energía)
los vegetales convierten en energía química alrededor del 1%
de la energía incidente del sol.
La fotosíntesis es de importancia crucial para la biosfera ya
que la energía química que origina permite a plantas y animales cumplir con todos los procesos vitales liberando finalmente calor al ambiente durante la respiración celular.
Los organismos pueden satisfacer sus requerimientos energéticos en una de dos formas fundamentales:
•
Los heterótrofos (hetero: otro; trophos: el que se alimenta) obtienen la energía que necesitan a partir de la degradación de moléculas orgánicas complejas. El hombre,
como el resto de los animales, es un HETERÓTROFO.
•
Los autótrofos (se “autoalimentan”) sintetizan sus propias moléculas orgánicas a partir de sustancias inorgánicas simples mediante la transformación de la energía
radiante del sol en energía química. La mayoría de los
autótrofos, por ejemplo las plantas y diferentes tipos de
organismos unicelulares, son fotosintéticos.
Energia degradada de desperdicio
(irradiada al espacio como calor)
LA
DD
.C
La vida sobre la Tierra, depende del flujo de energía procedente de las reacciones termonucleares que tienen lugar en el
corazón del Sol. La cantidad de energía enviada a la Tierra por
el Sol es de aproximadamente 13x1023 (el número 13 seguido
de 23 ceros) calorías por año. Es una cantidad difícil de imaginar. Por ejemplo, la cantidad de energía solar que incide diariamente sobre la Tierra es unos 1500 millones de veces mayor
que la cantidad de electricidad generada cada año por un país
como los EEUU.
OM
Ambas leyes se ilustran en la siguiente figura acerca del flujo
de la energía en un solo sentido a través de la Biosfera.
39
FI
Una pequeña fracción (menos del 1%) de la energía solar que
alcanza a la Tierra se transforma, por medio de una serie de
procesos llevados a cabo por las células de las plantas y otros
organismos fotosintéticos, en la energía que impulsa todos los
procesos vitales. Los sistemas vivos cambian una forma de energía en otra, transformando la energía radiante del Sol en la energía química y mecánica utilizada por todo ser vivo.
Respiración
La energía química se redistribuye para producir trabajo en las células del organismo y calor.
ese flujo de enegía es esencial para la vida
¿Cómo obtienen los seres vivos la energía?
Ya sabemos que un ecosistema es un sistema biológico que
combina componentes bióticos (poblaciones animales y vegetales) y abióticos (ambiente inanimado) por donde circula la
materia y fluye la energía.
En un ecosistema, el flujo de la energía comienza por la fotosíntesis, proceso enormemente complejo mediante el cual
Los niveles tróficos
•
Nivel de los productores o autótrofos
Los organismos capaces de hacer fotosíntesis, como las
plantas y las algas verdes de los océanos, ocupan el primer
nivel trófico. De su supervivencia depende la vida de todos los seres vivos ubicados en los niveles subsiguientes.
•
Nivel de los consumidores o heterótrofos
Los individuos que lo integran consumen y asimilan los
compuestos orgánicos sintetizados por los productores,
desprendiendo calor en el proceso de respiración celular.
Este nivel es ocupado, entre otros, por los animales y, por
ende, por el hombre.
Los consumidores, de acuerdo a cuál sea su fuente principal
de alimentos, se dividen en:
•
Consumidores primarios que ocupan el segundo nivel
trófico: su alimento principal lo constituyen los productores. Como estos son usualmente plantas, se los denomina
herbívoros.
•
Consumidores secundarios que ocupan el tercer nivel
trófico: su fuente de alimento la constituyen los herbívoros o consumidores primarios. Se los denomina carnívoros de primer orden.
•
Consumidores superiores que ocupan el cuarto y en ocasiones el quinto nivel trófico: son carnívoros que se alimentan de otros carnívoros. Son los consumidores finales
o supercarnívoros.
Ubicación del hombre en los diferentes niveles tróficos
No siempre es sencillo determinar el nivel trófico que ocupa un consumidor porque los individuos de muchas especies
tienen “dieta múltiple” y tanto los podemos observar comiendo granos, frutos, hierbas como desgarrando fibras de carne.
Así ocurre con algunos pájaros y monos, con la rata, el oso,
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Área de Nutrición
40
el cerdo y el hombre, característica que les vale el nombre de
omnívoros.
El ser humano es un consumidor, ya que obtiene la energía
de los alimentos que ingiere, y un omnívoro que ocupa varios
niveles tróficos y consigue su alimento de diferentes fuentes.
Referencias bibliográficas
Calderari SA, Dabín CJ, Di Masso RJ y col: Biología. Primera Unidad de Enseñanza Aprendizaje (Tercera Edición
actualizada y revisada). Facultad de Ciencias Médicas,
Universidad Nacional de Rosario 1999.
•
Calderari SA, Gayol MC, Martínez SM y col.: Biología.
Segunda Unidad de Enseñanza Aprendizaje (Tercera Edición corregida y ampliada). Facultad de Ciencias Médicas, Universidad Nacional de Rosario 1997.
•
Calderari SA, Martínez SM, Montenegro SM y col.: Biología. Tercera Unidad de Enseñanza Aprendizaje (Segunda
Edición revisada, ampliada y actualizada). Facultad de
Ciencias Médicas, Universidad Nacional de Rosario 1995.
•
Curtis H, Barnes NS: Biología (6ª edición en español).
Buenos Aires, Ed. Médica Panamericana S.A. 2001.
•
Odum E: Ecología. El vínculo entre las Ciencias Naturales
y las Sociales. México, Cía. Editorial Continental SA de
CV 1998.
•
Sutton DB, Harmon NP.: Fundamentos de Ecología. México, Ed Limusa 1986.
FI
LA
DD
.C
•
OM
Para recordar: Todos los seres vivos dependen de la capacidad de los vegetales de fijar la energía solar y transformarla
en energía química durante la fotosíntesis y el ser humano no
elude esta dependencia: es un heterótrofo o consumidor, omnívoro, que muchas veces actúa como consumidor final.
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Área de Nutrición
41
BIOLOGÍA
Consumo energético humano: consumo energético interno
(CEI),externo (CEE) y revoluciones por la energía
Silvana M. Montenegro, María Cristina Tarrés. Biología. Facultad de Ciencias Médicas, UNR.
¿Para qué utiliza el hombre la energía?
2.
Consumo energético externo (CEE).
3.
El CEE durante diferentes estadios culturales del hombre.
4.
Para pensar: Algunas consideraciones sobre el consumo
energético humano.
5.
Referencias bibliográficas
Como el CEI está destinado a satisfacer las necesidades
metabólicas del ser humano, su monto depende funda- mentalmente de sus características genéticas. Homo sapiens está
en un período de estasis evolutivo desde hace alrededor de
100.000 años ya que casi no ha modificado su patrimonio genético en dicho período. Se desprende que durante todo este
lapso, el CEI habría oscilado entre 2.000 a 3.500 kcal/día, tal
como sucede en la actualidad.
LA
DD
.C
1.
El ser humano incorpora energía química en función de sus
necesidades metabólicas en un proceso denominado alimentación y degrada las moléculas ricas en dicha energía química
durante la respiración celular. La utilización de esta energía,
cuyas transformaciones se producen en el interior del organismo, se denomina consumo energético interno (CEI).
OM
Contenidos
¿Para qué utiliza el hombre la energía?
Como ya vimos, la energía que entra a la biosfera proviene
exclusivamente del sol; los vegetales la fijan y transforman en
energía química, única forma energética que pueden emplear
productores y consumidores en sus procesos metabólicos. Los
seres vivos están altamente especializados en capturar energía
del ambiente y se relacionan entre sí formando complejas redes tróficas.
FI
El hombre requiere entradas permanentes de energía para
mantener el alto grado de organización y complejidad que es
propio y característico de todos los seres vivos. Pero las particularidades del ser humano obligan a hacer otras consideraciones ya que, a diferencia del resto de los seres vivos, es un
ser cultural.
Se entiende por cultura al conjunto de rasgos distintivos,
espirituales y materiales, intelectuales y afectivos, que caracterizan a una sociedad o grupo social en un período determinado.
El término cultura engloba además modos de vida, ceremonias, arte, invenciones, tecnología, sistemas de valores, derechos fundamentales del ser humano, tradiciones y creencias.
A través de la cultura el hombre se expresa, toma conciencia
de sí mismo, cuestiona sus realizaciones, busca nuevos significados y crea obras que le trascienden.
Por lo expuesto, estudiaremos el consumo de energía que
efectúa el hombre o consumo energético humano en dos aspectos:
•
el empleado para satisfacer sus procesos vitales (consumo energético interno).
•
el utilizado para crear, mantener y desarrollar cultura
(consumo energético externo).
Las características del CEI serán profundizadas al tratar la
nutrición humana.
Consumo Energético Externo (CEE)
Este consumo es un hecho absolutamente propio del hombre. El empleo de energía cuyas transformaciones se llevan a
cabo fuera del cuerpo humano se denomina Consumo Energético Externo, Metabolismo Externo o Metabolismo Cultural.
La energía que no corresponde a la obtenida de los alimentos proviene en su mayor parte de la producción de los ecosistemas del pasado (Ej.: hulla, petróleo), de la producción de los
ecosistemas naturales (Ej.: madera) y también de la radiación
solar, pero por vías que no pasan por la biosfera (Ej.: energía
hidroeléctrica).
En términos energéticos, el CEI tiene escasa variabilidad
entre países, grupos humanos e individuos pues son pequeñas
las diferencias entre los montos de energía que significan inanición de los que brindan saciedad.
Esto no quiere decir que dicha variabilidad no tenga importancia biológica, sino todo lo contrario, pues puede eliminar y de hecho elimina individuos y poblaciones.
En contraste con lo que sucede con la energía proveniente de
los alimentos, el CEE tiene una variabilidad muy grande entre
países, entre grupos humanos y entre individuos. Como esta
energía no es estrictamente necesaria para la supervivencia, va
desde un valor prácticamente cero para algunas poblaciones o
pequeños grupos humanos, hasta valores que son como unas
25 veces la media mundial. En parte de Estados Unidos, el
CEE es 100 o más veces superior al CEI.
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Área de Nutrición
El consumo energético externo depende de las características de la cultura y, como la transformación cultural de los
seres humanos ha sido asombrosa, era de esperar que algo semejante sucediera con los gastos de energía para mantenerla.
En la Figura 1 se muestran los consumos energéticos interno y externo en los distintos períodos de desarrollo cultural1.
A pesar de que se marca la transformación del consumo
energético como pasos sucesivos, la misma no ha sido lineal ni simultánea en todo el mundo. En un mismo lugar y
tiempo pueden, por ejemplo, coexistir individuos que se comportan principalmente como agricultores primitivos con otros
que se desenvuelven como hombres tecnológicos.
El uso del fuego es posterior y constituye el primer ejemplo de
empleo de energía química como consumo energético externo.
Hombre agricultor
El hombre permaneció como cazador-recolector durante
cientos de miles de años: la mayor parte de su existencia. Hace
sólo unos pocos miles de años, alrededor de 10.000 años, se
iniciaron las primeras actividades agrícolas. Este evento importante se conoce como Revolución de la Agricultura. En
forma más o menos simultánea se inició la cría de ganado. El
hombre aprendió que podía hacer que otros animales trabajasen para él. Por supuesto, tenía que alimentarlos al igual que
lo hacía consigo mismo.
LA
DD
.C
Como se verá a continuación, cada una de estas modalidades se corresponde históricamente con grandes descubrimientos, con cambios de tal trascendencia, que pueden denominarse auténticamente revoluciones. Esto es así por cuanto
modificaron drásticamente los hábitos humanos y permitieron el acceso del hombre a montos crecientes de energía susceptibles de ser empleados en distintos tipos de actividades.
En la ordenada del gráfico de la Figura 1 se contabilizan como
Kcal. consumidas por individuo y por día (Kcal./ind/día), en
cada uno de los estadios de desarrollo, los montos aproximados de CEE y CEI.
el empleo de herramientas y el uso del fuego. El comienzo de
la fabricación de herramientas es un hecho tan trascendente
que se lo conoce como Revolución de las Herramientas. Su
comienzo es impreciso, si bien existen registros arqueológicos
seguros que atestiguan para los primeros instrumentos líticos
(de piedra), una antigüedad de alrededor de 1.500.000 años.
Las herramientas permitieron al hombre aumentar sus recursos alimenticios al mejorar su eficiencia como cazador. El empleo de pieles para abrigarse constituyó otra forma incipiente
de CEE.
OM
Aunque el consumo general de energía es difícil de evaluar
por grupos, existe una buena correlación positiva entre el metabolismo externo y el producto nacional bruto tal como se
calcula en economía.
42
FI
Figura 1:
Consumo energético humano
El CEE durante diferentes estadios culturales
del hombre
A continuación describimos los distintos estadios culturales
del ser humano durante su historia.
Hombre cazador–recolector
Es el primer estadio cultural y el más prolongado. Durante
este extenso período, el CEE fue seguramente muy pequeño,
no superior al interno, como puede observarse en la Figura 1.
Está caracterizado por dos descubrimientos fundamentales:
Estas actividades tuvieron consecuencias enormes: el hombre se hizo sedentario y surgieron los primeros poblados. Por
primera vez hubo suficiente cantidad de alimento disponible
como para permitir que una fracción importante de la población no necesitara dedicarse a la obtención del propio alimento. Estos individuos, eximidos de las tareas agrícolas, se
convirtieron en artesanos, comerciantes, brujos, soldados, etc.
Surgió la división del trabajo: las funciones se diversificaron.
La confección de herramientas cada vez más complicadas posibilitó aumentar la capacidad para enfrentar con más éxito al
ambiente. Los avances de la agricultura y la ganadería permitieron un rápido crecimiento de la población.
En la Figura 1 observamos esta modalidad desdoblada en
agricultor primitivo y agricultor avanzado. El hombre de
las sociedades agrícolas primitivas, cuyo ejemplo clásico es el
antiguo habitante de la Mesopotamia en el Asia antigua (año
5.000 A.C.), emplea energía animal y algunos sistemas de irrigación. Su CEE es, aproximadamente, 12.000 Kcal./ind/día. El
agricultor avanzado tiene como prototipo al campesino europeo del siglo XV. Ya emplea el carbón para calentarse y cocinar
sus alimentos, construye molinos de agua y de viento y utiliza
regularmente animales para el transporte. El CEE alcanza las
14.000 Kcal./ind/día.
Hombre industrial
A fines del siglo XVIII, se inició otra brusca era de cambios que giró alrededor del invento de la máquina de vapor. Se
inició el empleo en gran escala de los combustibles fósiles2:
1
Adaptada de COOK E.: “The Flow of Energy in an Industrial Society”. Scientific American, 1971
2
Combustible fósil: Proveniente de la mineralización espontánea de restos orgánicos que se produce en períodos prolongadísimos de tiempo, bajo condiciones ambien
tales particulares.
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Área de Nutrición
La Figura 1 muestra que el empleo de combustibles fósiles
permitió alcanzar un CEE de casi 105.000 Kcal./ ind/día.
Hombre tecnológico
Para pensar: Algunas consideraciones sobre el consumo
energético humano
•
El CEI se ha mantenido relativamente estable desde hace
varios miles de años, debido a que el hombre no ha modificado mayormente su patrimonio genético durante este
período.
•
El CEE ha aumentado enormemente a partir de revoluciones que implicaron profundas modificaciones de los
hábitos humanos, sobre todo en los últimos 100 a 200
años.
•
El CEE no ha sido ni es compartido por todos los habitantes de la Tierra en forma equitativa. Existen enormes
diferencias y las mismas se dan aún entre las personas que
habitan las mismas regiones.
•
Todo el desarrollo tecnológico logrado no ha permitido
asegurar el CEI de todos los seres humanos. Por el contrario, el porcentaje de la población humana que se alimenta
deficientemente es cada vez mayor.
LA
DD
.C
Los cambios iniciados por la revolución industrial dieron
paso a una nueva revolución que se gestó principalmente después de la Segunda Guerra Mundial y que aún continúa: la Revolución Tecnológica. Su esencia es el empleo de un enorme
número de máquinas destinadas idealmente a ahorrar mano
de obra, esfuerzo físico y tiempo, a lograr precisión y seguridad, a entretener, etc. Su espectro es inmenso y su existencia
sólo posible merced a un desaforado consumo de energía.
Puede observarse que, del total de la energía mundial consumida, sólo alrededor del 7% corresponde a toda América
Latina, contra un 26% de Estados Unidos y Canadá.
OM
petróleo, carbón y gas. Los talleres artesanales y la industria
doméstica fueron reemplazados por las fábricas. Se inició un
progresivo vaciamiento de la población rural, que emigró hacia las ciudades cada vez más populosas y contaminadas. Este
proceso aún no ha terminado. Todos estos cambios se resumen en la expresión Revolución Industrial.
43
Si observamos la Figura 1, vemos que se emplean más de
200.000 Kcal./ind/día, incomparablemente más de lo que necesita un ser humano para atender a sus funciones vitales.
Por supuesto, este enorme consumo no se produce simultáneamente en todo el mundo. La utilización de energía por
persona varía mucho según los países: por ejemplo, en Estados
Unidos es cuatro veces y media superior al promedio mundial,
mientras que en China es sólo una cuarta parte de dicho promedio. En conjunto, las naciones industrializadas son las que
emplean la mayor parte de la energía mundial. En 1990, el
consumo de energía en Estados Unidos, Europa, los países
de la antigua URSS y Japón era más o menos tres cuartas
partes del total mundial.
FI
La situación en el año 2002 respecto del consumo mundial
de energía, según el Sistema de Información Económica Energética, puede verse en la Figura 2.
Figura 2:
Distribución del consumo de energía
Referencias bibliográficas
•
CALDERARI S.A., GAYOL M.C., MARTÍNEZ S.M. y
col.: “Biología. Segunda Unidad de Enseñanza Aprendizaje” Tercera Edición corregida y ampliada. Facultad
de Ciencias Médicas, Universidad Nacional de Rosario,
1997.
•
COOK E.: “The Flow of Energy in an Industrial Society”.
Scientific American, 1971. Enciclopedia Microsoft Encarta 2002.
•
MARGALEF R.: “Ecología”. Ed. Omega S.A., Barcelona,
1994.
•
ODUM E.: “Ecología. El vínculo entre las Ciencias Naturales y las Sociales”. Cía. Editorial Continental, SA de CV.
México, 1998.
•
SUTTON D.B., HARMON N.P.: “Fundamentos de Ecología”. Ed. Limusa, México, 1986. www.olade.org.ec/estadisticas/ consumo_mundial
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Área de Nutrición
44
FÍSICA BIOLÓGICA
Termodinámica: aplicación al ser vivo
Vaccaro D, Luquita A. Física Biológica. Facultad de Ciencias Médicas, UNR.
Introducción.
Objeto y método de la termodinámica.
Sistemas termodinámicos.
Temperatura y energía cinética.
Calor y equilibrio térmico.
Energía interna: calor y trabajo.
Postulado de permanencia: El Primer Principio.
LA
DD
.C
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Metabolismo basal.
Rendimiento del cuerpo humano como máquina.
Potencia.
energía del sol es la fuente principal de la vida en la Tierra. Sin
ella, los océanos se helarían. La temperatura en sus superficies
caería casi hasta el cero absoluto (-273o C). Así, la energía solar dirige los ciclos geofísicos y geoquímicos que mantienen
la vida en el planeta (entre ellos, el ciclo del oxígeno, el del
agua, el del carbono, y el del clima). La energía solar, mediante
la fotosíntesis, se transforma en la energía de ciertos enlaces
químicos (Energía que mantiene unidos a los átomos en una
molécula) que serán utilizados en la síntesis de los glúcidos y
lípidos, que constituyen la fuente de energía de los seres vivos,
y que incluso constituyen la principal fuente de energía de la
sociedad actual, ya que bajo ciertas condiciones extremas se
convierten en combustible fósil. Por lo que estos combustibles
fósiles son simplemente energía solar almacenada, es decir, el
producto de la fotosíntesis ocurrida hace millones de años.
OM
Contenidos
Postulado de evolución: El segundo principio.
Homogeneidad y entropía.
Interpretación termodinámica del metabolismo animal.
Referencias bibliográficas.
Guía de autoaprendizaje.
Introducción
FI
Cualquiera sea el fenómeno o campo problemático que deseemos abordar lleva implícito el análisis de sus transformaciones energéticas.
La energía es un concepto central de la ciencia. Ya sea que
se considere que todo lo que existe en el universo puede ser
clasificado como materia o como energía, o que se considere
que incluso la materia es de alguna manera energía (E= m c2),
todo lo que ocurre en el Universo se puede entender en términos de transformaciones energéticas.
Cualquiera sea la clasificación del proceso en estudio, siempre
se podrán identificar los cambios energéticos involucrados.
De tal manera, procesos biológicos (como por ejemplo la
“fotosíntesis”, la “contracción muscular” o la “vida”), procesos
psíquicos (como el “enamoramiento” y la “identificación”),
procesos tecnológicos (como el funcionamiento de máquinas
o instrumentos), procesos sociales (como el “ascenso social” o
la “organización social”), o astrofísicos (como el “Big Bang”, la
“creación de agujeros negros” o de sistemas planetarios), están
asociados a transformaciones energéticas que los posibilitan.
En un intento de relacionar dichos procesos, vemos que la
Casi el 99% de la energía que fluye desde y hacia la superficie terrestre es el resultado de la radiación solar. El calor procedente del centro de la Tierra y las fuerzas gravitatorias del
sol y la luna hacen el resto. La radiación solar que recibe la
Tierra es el equivalente al total de la energía procedente de
173 millones de inmensas centrales energéticas, trabajando a
pleno rendimiento todo el día, cada día. Pero el 30% de esta
energía sale reflejada hacia el espacio. Del resto, una gran parte calienta el aire, el mar y la tierra (47%), o se consume por la
evaporación y el ciclo del agua (23%).
La Termodinámica se desarrolló para estudiar las transformaciones energéticas que tienen lugar en cualquier sistema.
Otra importancia del análisis termodinámico es que permite
predecir la “factibilidad” de un proceso.
Introduciremos algunos conceptos de la Termodinámica
que resulten accesibles y útiles para su aplicación biológica.
Objeto y método de la termodinámica
El análisis termodinámico de los procesos, produce información respecto de la posibilidad o no, de la ocurrencia de los
mismos. Para ello, el análisis del sistema puede hacerse desde
un punto de vista macroscópico o microscópico. Es decir, propiedades tales como la presión, el volumen o la temperatura
se refieren a las propiedades, en gran escala, del sistema que
proporciona una descripción macroscópica del mismo. Tal descripción no involucra suposiciones en cuanto a la estructura de
la materia y tienen la gran ventaje de ser factibles de medición.
En cambio, una descripción microscópica necesita de la especificación de numerosas variables, por ejemplo la velocidad y
posición de todas las partículas que constituyen la estructura
de la materia, entre otras, y que son imposibles de ser medidas.
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Área de Nutrición
Se define a un sistema como una porción del Universo delimitada para su estudio.
El sistema puede ser “algo” tan concreto como un automóvil
o una célula, o “algo” tan abstracto como una reacción química a la que no se le puede asociar límites materiales definidos.
Definir “cuál es el sistema” y sus “límites”, está a cargo del
analista, y es lo primero que debe realizarse, y debe ser mantenido a lo largo de todo el análisis. Para ello, deberá tener en
cuenta que el sistema definido debe ser el más conveniente
para describir en forma simple cualquier cambio de materia
y/o energía que en él suceda.
La definición del sistema incluye fijar sus “límites”, los cuales pueden ser reales o imaginarios. Todo lo que queda fuera
de ese sistema y que pueda interaccionar con él, se denomina
entorno. De tal manera que:
SISTEMA + ENTORNO = UNIVERSO
Por ejemplo:
FI
Si se tiene café caliente en una taza, en un lapso de tiempo la
taza se calentará a expensas del café que le cederá calor y ambos alcanzarán una misma temperatura, que será mayor que
la del ambiente. A su vez, café y taza se irán enfriando hasta
la temperatura ambiente. Esta historia ilustra una sucesión de
procesos termodinámicos, en los cuales la energía en forma
de calor, fluye de los cuerpos de mayor temperatura hacia los
de menor.
Se puede estudiar algún aspecto o etapa del ejemplo anterior
y, de acuerdo a la elección, el sistema puede ser diferente:
a. el café;
b. el café y la taza
c. el café, la taza, y la habitación.
Cuando en un sistema ocurre un proceso, el sistema cambia
de estado; es decir, el sistema pasa de un estado inicial a otro
final. Cada estado está definido por un conjunto de variables
que determinan sus propiedades: temperatura, presión, viscosidad, volumen, etc. Por ejemplo: si el café recién hecho (estado inicial) se deja a temperatura ambiente, pasa a otro estado
(final) de menor contenido energético.
Veremos que el sistema puede o no interaccionar con el entorno y, de acuerdo a ello, se lo clasifica como:
•
Conviene señalar que los procesos que puede experimentar
un sistema están siempre vinculados a la existencia de diferencias en los valores de propiedades entre el sistema y el entorno,
o entre distintas partes del sistema. Estas diferencias son una
manifestación de la existencia, a nivel molecular, de fuerzas
responsables de la evolución, y tiene relación con el sen¬tido
de la misma, ya que el cambio se produce tendiendo a anularlas.
LA
DD
.C
Es decir, en el sistema, tendrá lugar un proceso. Llamaremos
como Proceso a todo aquello que ocurre en un sistema en forma efectiva o bien en forma especulativa, es decir el método
de operación por el cuál, el sistema pasa de un estado inicial a
un estado final. En este concepto de proceso, no tiene cabida
el tiempo como variable, es decir, no se lo incluye como factor
de estudio.
ser vivo, una estufa a gas encendida, una célula, un tejido,
una pava hirviendo, etc.
• Cerrado: Si sólo intercambia energía. Ejemplo: una plancha en funcionamiento, un frasco hermético que contiene
agua caliente.
• Aislado: Cuando no intercambia ni materia ni energía.
Ejemplo: el Universo, el termo perfecto.
Recordando que se llama proceso al conjunto de modificaciones que se producen en el sistema y que conducen a un
cambio de estado del mismo. Para el caso de sistemas abiertos
o cerrados, involucra la interacción con el entorno. La sucesión ordenada de estados intermedios o situaciones por las
que el sistema atraviesa al evolucionar se denomina camino.
OM
Sistemas termodinámicos
45
Abierto: Si intercambia materia y energía. Ejemplo: un
Por ejemplo: un proceso de compresión o expansión se produce a expen¬sas de una diferencia de presión o de temperatura, tendiéndose en ambos ca¬sos a anular dicha diferencia.
Energía en diversos tipos de sistemas físicos
La energía es una magnitud física que se presenta bajo diversas formas, está involucrada en todo proceso físico y químico, se
transforma, se conserva y se transmite. Depende del sistema de
referencia y una vez fijado, éste se conserva. Por lo tanto, todo
cuerpo posee energía en función de su movimiento, posición,
temperatura, masa, composición química, y otras propiedades.
En las diversas disciplinas se dan varias definiciones de energía,
todas coherentes y complementarias entre sí, y todas ellas siempre relacionadas con el concepto de trabajo.
El concepto de energía ha ido surgiendo lentamente en la
Historia de la Física. La energía se la describe como una propiedad posible de ser medida que tienen los sistemas, que puede presentarse en diferentes formas, pero que siempre tienen
las mismas unidades, es decir, se trata de la misma magnitud.
Básicamente, la energía es “algo” que los sistemas tienen, es la
capacidad para efectuar trabajo.
A continuación se explicitan algunas formas de energía según la física clásica, física relativista y física cuántica, y las subdivisiones de cada una de ellas.
FÍSICA CLÁSICA
Energía Mecánica: es la energía relacionada a la existencia
de masa y puede ser la combinación o suma de los siguientes
tipos de energía:
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Energía cinética: relativa al movimiento de dicha masa.
Energía potencial: asociada a la posición de la masa dentro
de un campo de fuerzas conservativo. Por ejemplo, la Energía potencial gravitatoria y la Energía potencial elástica (o
energía de deformación, llamada así debido a las deformaciones elásticas). Una onda también es capaz de transmitir
energía al desplazarse por un medio elástico.
FÍSICA RELATIVISTA
•
Energía en reposo, que es la energía debida a la masa según la conocida fórmula de Einstein, E=mc2, que establece la equivalencia entre masa y energía.
•
Energía de desintegración, que es la diferencia de energía
en reposo entre las partículas iniciales y finales de una
desintegración.
Energía Electromagnética: es la energía transportada, relacionada a la existencia de la variación de un campo magnético
y otro eléctrico, asociados entre si y que se encuentran en planos perpendiculares entre sí.
Energía radiante: la energía que poseen las ondas electromagnéticas y las radiaciones provenientes de la desintegración
radiactiva de núcleos atómicos inestables. Esta radiación radiactiva puede ser particuladas o no.
•
Además de la energía asociada a la materia ordinaria o
campos de materia, en física cuántica aparece la:
•
Energía del vacío: un tipo de energía existente en el espacio, incluso en ausencia de materia.
LA
DD
.C
Energía eléctrica: resultado de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos entre los que se mueve una
carga eléctrica.
FÍSICA CUÁNTICA
OM
•
•
Energía Química: que si bien es la energía de los enlaces
químicos, también es un concepto relacionado a “la calidad”
de la sustancia en estudio, y a su concentración en un compartimento determinado.
Energía Electroquímica: se incluye en la definición anterior, la existencia de cargas eléctricas en dicha sustancia y de
un campo eléctrico que da lugar a un potencial eléctrico en el
compartimento que la contiene.
FI
Energía calórica: Que puede definirse como la cantidad de
energía que la unidad de masa de materia puede desprender
al producirse una reacción química de oxidación. Es una forma muy particular de energía, que solo se define en tránsito,
entre dos cuerpos o dos zonas de distinta temperatura, desde
el de mayor al de menor temperatura. Y cuyo mecanismo de
trasporte puede ser clasificado como: a) convección, b) conducción y c) radiación.
Decimos que es una forma muy particular, porque para el
primer principio de la termodinámica, se distinguen dos tipos
de energía: a) el calor y b) todos los otros. Es decir, se engloban
a todas las formas de energía que no sean el calor, como una
sola “forma de energía” (a las que se las asocia con la magnitud
“trabajo”, W).
En Termodinámica se introducen nuevos conceptos de
energía, y otros relacionados a la misma, a saber:
•
Energía interna: es inherente a la estructura interna de
las moléculas constituyentes de un sistema.
•
Energía Libre (potencial electroquímico/mol), Entalpía
y Entropía.
•
Energía térmica: es la energía asociada al movimiento
aleatorio de los átomos y moléculas.
Para tratar de ampliar los conocimientos referidos a la ENERGÍA, mencionamos otros conceptos a manera informativa.
46
QUÍMICA
En Química aparecen algunas formas específicas no mencionadas anteriormente como por ej:
• Energía de ionización, una forma de energía potencial, es
la energía necesaria para arrancar el electrón más débilmente unido a un átomo aislado en estado gaseoso y más
estable, es decir condiciones standardizadas
• Energía de enlace también denominada energía química,
es la energía potencial almacenada en los enlaces químicos de un compuesto. Las reacciones químicas liberan o
absorben esta clase de energía, en función de la entalpía
y energía calórica.
En los seres vivos estas formas de energía dan lugar a los
procesos biológicos, es decir, son resultantes del metabolismo
celular, y por lo tanto se la denomina BIOQUÍMICA.
Temperatura y energía cinética
Toda la materia, sólida, líquida y gaseosa, está constituida
por átomos o moléculas que se agitan continuamente. Por dicho movimiento los átomos o moléculas tienen energía cinética. La energía cinética promedio de las partículas individuales
se relaciona en forma directa con lo caliente que se siente algo.
Siempre que algo se calienta sabemos que aumenta la energía
cinética de sus partículas. Si pones un recipiente con líquido
sobre una llama, el recipiente y el líquido se calientan. Cuando
un sólido, líquido o gas se calienta, sus átomos o moléculas se
mueven con más rapidez. Tienen más energía cinética.
La variable que nos indica qué tan caliente o qué tan frío
está un objeto respecto de una referencia, es la temperatura.
Esta se expresa por medio de un número que corresponde a
una marca en cierta escala graduada (°C: Celsius, °K: Kelvin,
°F: Farenheit). La temperatura es una “magnitud”, es una propiedad de un sistema que puede ser medida.
La temperatura se relaciona con el movimiento aleatorio de
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•
•
•
Conducción: En este caso, la transmisión del calor ocurre
debido a los contactos directos o choques entre átomos
o moléculas. La conducción implica el movimiento de la
energía de una molécula a otra. En un sólido con zonas de
diferente temperatura, o entre dos cuerpos en contacto, es
el mecanismo más importante de transmisión.
Los mejores conductores del calor son los metales, mientras que los líquidos y gases son malos conductores, y por
lo tanto son buenos aislantes. La madera, la lana, el papel,
la nieve son ejemplos de buenos aislantes.
Ejercicio: Si se toca un trozo de metal y un trozo de madera que están a la misma temperatura ambiente. ¿Cuál
parece más frío al tacto? ¿Por qué?
Convección: Aquí, a diferencia de la conducción, lo que
se desplaza es la sustancia caliente originando corrientes
de convección. Por ejemplo: el aire calentado por una estufa, asciende y calienta las regiones superiores. La brisa
marina se origina por lo mismo: durante el día, la arena se
calienta más que el agua. El aire sobre ella se eleva y una
corriente de aire frío proveniente del agua toma su lugar;
durante la noche sucede lo contrario.
Radiación: Dado que en el espacio hay vacío, el calor del
Sol no se puede transferir por conducción ni por convección para producir el calentamiento de la Tierra. Entonces, ¿cómo llega el calor a la Tierra? Por medio de ondas
electromagnéticas que constituyen la radiación. La energía radiante capaz de transmitirse en el vacío comprende diversas bandas del espectro electromagnético, entre
ellas, la radiación infrarroja que al ser absorbida por la
materia aumenta la agitación térmica de las moléculas
provocando aumento de su temperatura. La radiación
infrarroja se identifica con el calor. En general, todos los
cuerpos emiten y reciben energía radiante del entorno en
una cantidad que depende de su temperatura.
LA
DD
.C
El efecto de la energía cinética de traslación en función de la
energía cinética de vibración y rotación se demuestra en forma dramática en un horno de microondas. Las microondas
que bombardean los alimentos hacen que ciertas moléculas de
éstos, principalmente las moléculas de agua, vibren y oscilen
con gran cantidad de energía cinética. Pero las moléculas que
oscilan no cuecen los alimentos. Lo que eleva la temperatura
y cuece el alimento es la energía cinética tradicional que las
moléculas de agua en oscilación imparten a las moléculas vecinas que rebotan con ellas. Para que lo comprendan mejor,
imagina un puñado de canicas que salen despedidas en todas
las direcciones al encontrarse con las aspas de un ventilador.
Si las moléculas vecinas no interactuaran con las moléculas de
agua en oscilación, la temperatura del alimento no cambiaría
respecto a la que tenía cuando se encendió el horno.
cancen la misma temperatura es necesario transferir energía
(calor) del más caliente al más frío. Esta transferencia se puede
hacer de tres maneras:
OM
los átomos y moléculas de una sustancia. En forma más especifica, la temperatura es proporcional a la energía cinética
“de traslación” promedio del movimiento molecular, el movimiento que lleva a la molécula de un lugar a otro. Las moléculas también pueden girar o vibrar, con su energía cinética de
rotación y vibración correspondiente, pero esos movimientos
no afectan en forma directa a la temperatura.
47
Calor y equilibrio térmico
FI
La materia contiene diversas formas de energía: cinética,
potencial, química, etc. Es erróneo pensar que la materia contiene calor.
Energía Calórica o calor: Es la energía que fluye entre dos
cuerpos de distinta temperatura. Así, aumenta el contenido
energético del cuerpo que se calienta y disminuye el contenido energético del que se enfría. Es decir, es la energía que
se transfiere de un objeto más caliente (el de mayor Energía
Cinética molecular promedio) a otro más frío (de menor
Energía Cinética molecular promedio) debido a la diferencia
de temperatura.
Cuando dos o más objetos que están en contacto alcanzan la
misma temperatura, el calor deja de fluir entre ellos y se dice
que están en equilibrio térmico.
El termómetro permite medir la temperatura de un cuerpo
en contacto con él cuando ambos alcanzan el equilibrio térmico.
Con estos conceptos se puede enunciar la ley Cero de la Termodinámica:
“Si dos sistemas están en equilibrio térmico con un tercer
sistema, entonces, están en equilibrio térmico entre sí”.
“Dos sistemas están en equilibrio térmico, si y sólo sí, tienen
la misma temperatura”.
Transmisión del calor
Para que dos cuerpos, que están a distinta temperatura, al-
•
Energía interna. Calor y trabajo
Un sistema constituido por una sustancia pura, contenida
en un recipiente a una dada temperatura, no sólo contiene
energía cinética debida al movimiento de sus moléculas (de
rotación, traslación o vibración) posee además energía potencial relacionada con las fuerzas de distinta naturaleza (gravitacional, eléctrica, elástica, de presión) que se ejercen sobre
dichas moléculas.
El total de todas las formas de energía que contiene esa
sustancia o sistema se denomina Energía interna (Ei).
Et = Ecinética molecular + Epotencial molecular = Ei
Los sistemas termodinámicos contienen energía interna (y
no calor). Este contenido de energía interna es inherente a la
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Área de Nutrición
La descripción del estado de un sistema se hace a través de
propiedades denominadas variables de estado. La energía interna es una función definida por el estado actual del sistema
y sus propiedades como son la presión, el volumen y la temperatura; por esto la energía interna es una variable de estado.
La observación de los fenómenos a lo largo de la historia
muestra que la energía no surge de la nada. Si un sistema
abierto o cerrado “gana” energía, ésta debe provenir del entorno y a la inversa, si un sistema “pierde” energía, ésta pasa
al entorno.
El Primer Principio se puede enunciar de distintas maneras:
• “La energía no puede ser creada ni destruida, se transforma” (∆Ei=0).
• “La energía interna del Universo es constante”.
• “No existe un sistema abierto o cerrado que realice trabajo perpetuamente sin recibir energía”.
“Si un sistema cerrado es sometido a un proceso cíclico
(vuelve a su estado original), el trabajo producido sobre el
medio ambiente es igual al calor extraído del mismo por el
sistema” (∆Ei=Q+W= 0).
LA
DD
.C
El valor absoluto de energía interna de un sistema depende
de parámetros microscópicos y es difícil de medir con la tecnología actual, pero sí puede calcularse el cambio de energía
interna (∆E) cuando el sistema cambia de estado. El cambio
de energía interna (∆E) no depende de las particularidades del
proceso utilizado para efectuar el cambio, por ello la energía
interna es una variable de estado porque no depende del camino para producir el cambio de estado.
Si analizamos la posibilidad de aumentar la energía interna
de un sistema agua - vaso, concluimos que debemos calentar,
agitar o iluminar el vaso con agua. Es decir, no puede aumentarse la energía interna del sistema sin que ingrese energía
desde el entorno. Es decir, si aislamos el sistema no podrá aumentar su energía interna.
OM
estructura interna del sistema y es independiente de la energía
potencial del sistema en su entorno (si está en un campo de
fuerzas) y de su energía cinética (si está en movimiento). Por
ejemplo, el valor de energía interna de una sustancia contenida en un recipiente a una temperatura dada, será el mismo
independientemente de la altura del recipiente respecto al piso
o del movimiento del recipiente (por ejemplo en una centrífuga). Una bomba atómica determinada posee la misma Energía
interna, ya sea que se encuentre en un submarino sumergido
a miles de metros bajo el nivel del mar o se encuentre en vuelo
en la cabeza de un misil.
48
Un sistema cerrado puede modificar su energía interna
intercambiando con el entorno algunas de las dos formas de
energía en tránsito: calor (Q) y/o trabajo (W), es decir:
a. Calor (Q). Si existe diferencia de temperatura (∆T) entre
sistema y entorno, habrá un movimiento de energía llamada calor, del lugar de mayor temperatura al de menor
temperatura.
b. Trabajo (W) es la energía que entrega el sistema a su en-
FI
torno cuando ejerce algún tipo de fuerza sobre él, o a la
inversa, es la energía que recibe el sistema cuando el entorno ejerce una fuerza (de compresión o expansión, elástica, eléctrica, química, etc.) sobre él.
∆Ei = Ei2 – Ei1 = 0
El Universo es un sistema aislado, no tiene entorno, por lo
tanto la energía interna del Universo es constante.
Para un sistema cerrado, su contenido de energía varía durante un proceso de acuerdo al balance entre la energía que
gana y la que pierde. Teniendo en cuenta que las formas de
energía en tránsito son calor (Q) y trabajo (W) y que estas
variables tendrán signo positivo cuando ingresan al sistema y
negativo cuando salen de él, para los sistemas cerrados el primer principio tiene la siguiente expresión matemática:
∆Ei sistema = Q + W
Si el sistema entrega trabajo o calor al entorno, ambas energías tendrán signo negativo. Si el entorno realiza trabajo sobre
el sistema o si el sistema recibe calor del entorno ambos tienen
signo positivo.
De aquí se deducen dos formas para definir el término “energía”:
1. Es la capacidad de un sistema para realizar trabajo.
2. Es todo lo que puede transformarse en calor.
Cuando un sistema cerrado evoluciona, intercambia calor o
trabajo con el entorno, pasando de un estado inicial (1) a un
estado final (2), por lo que sufrirá un cambio en su energía
interna.
Para un sistema aislado, la energía interna no puede modificarse
∆Ei = Ei2 - Ei1 = Q + W
Postulado de permanencia: el primer principio
W
Q
Supongamos un sistema cerrado que absorbe calor del entorno y le entrega trabajo:
∆Ei sistema = +Q - W
∆Ei entorno = -Q + W
∆Ei universo = ∆Ei sistema + ∆Ei entorno = +Q - W -Q + W = 0
Surge que: “La Energía interna del Universo es constante”.
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Por último, si el sistema es abierto:
49
exterior, también en forma de calor.
∆Ei = Q + W + E materia
Aplicando el primer principio de la termodinámica, por
ejemplo, al sistema ser vivo resulta:
Cuando la cantidad de energía incorporada con los alimentos (E materia) es igual a la cantidad liberada al entorno como
calor y trabajo (Q + W), la energía interna del organismo se
mantiene constante.
- Q - W = E materia
∆Ei = 0
La cantidad total de calor eliminado al exterior da idea de
la actividad interna del organismo, que se puede estimar midiendo el 02 consumido durante un determinado período. La
velocidad con que el organismo consume energía se llama tasa
metabólica. En condiciones de reposo una persona de 1,75 m2
de superficie corporal; 1,75 m de altura y 76 Kg de masa, consume 92 Kcal/h. Esta es la cantidad de energía necesaria para
desarrollar las funciones corporales mínimas (respiración,
bombeo cardíaco, etc.) y se denomina tasa metabólica basal
y equivale a consumir aproximadamente 0,3 litros de 02 por
minuto.
LA
DD
.C
Sin embargo, esta situación es más bien la excepción que
la regla. Durante el crecimiento, la energía química del organismo aumenta progresivamente (∆Ei tiene signo positivo), lo
mismo ocurre cuando un adulto aumenta su peso.
OM
∆Ei = Q + W + E materia
Emateria > Q + W
∆Ei > 0
En cambio, hay una disminución de la energía química del
organismo en las insuficiencias nutricionales. En períodos de
ayuno (desnutrición, inanición) se anula el aporte energético brindado por los alimentos (E materia = 0), entonces los
compuestos de depósito como glucógeno, lípidos y proteínas
se degradan liberando la energía química almacenada en ellos
manteniendo los procesos biológicos.
∆Ei = Q + W + E materia
FI
∆Ei = - Q - W + 0
∆Ei < 0
Es fácil comprender que en el individuo normal se produzcan fluctuaciones en los depósitos de energía interna que se
ponen de manifiesto por cambios en el peso corporal durante
el día.
Metabolismo basal
El metabolismo consiste en el conjunto de todas las transformaciones que tienen lugar en los sistemas biológicos. Desde el punto de vista de la energía, el metabolismo consiste en
el aprovechamiento de la energía química contenida en los
alimentos ingeridos y en su eliminación posterior en forma de
energía utilizada.
El ser vivo obtiene energía de la oxidación de moléculas
complejas (carbohidratos, proteínas, grasas) denominada
energía metabólica. Una parte la utiliza para sus procesos vitales y el resto se elimina al exterior en forma de calor. La energía utilizada en los procesos vitales es eliminada finalmente al
Más allá de la tasa metabólica basal, el consumo energético
depende de la actividad física realizada. Por ejemplo: jugando al tenis se consumen 1,26 litros de 02 por minuto, lo que
equivale a 6,3 kcal de energía por minuto; caminar lentamente
consume 0,76 litros de 02 /min que equivalen a 3,8 kcal/min
de energía.
La medición del oxígeno consumido por el cuerpo es una
buena estimación de la energía liberada (calor más trabajo).
Del mismo modo, se puede obtener una estimación de la energía que proveen los distintos tipos de alimento en función del
oxígeno consumido para su oxidación.
La tasa metabólica basal depende fundamentalmente de la
función tiroidea. Una persona con una glándula tiroides hiperactiva tendrá mayor metabolismo basal que una normal. La
tasa metabólica depende también de la temperatura corporal.
Los procesos químicos que se desarrollan en el cuerpo son dependientes de la temperatura; un pequeño cambio en ella puede producir un gran cambio en la velocidad de las reacciones
químicas. Por ejemplo: la hibernación utilizada durante las cirugías cardíacas (se mantiene al paciente a baja temperatura)
tiene por finalidad disminuir el metabolismo para reducir el
flujo sanguíneo.
Es obvio que para mantener un peso constante, un individuo
debe consumir alimentos en la cantidad justa y necesaria para
atender al metabolismo basal más la actividad física que desarrolla. Comiendo muy poco provocará una pérdida de peso y a
la inversa, un aumento del peso corporal.
Observando la gráfica de la utilización de la energía por el
organismo vivo, resulta evidente que sólo una pequeña parte es
entregada al entorno como trabajo. Más aún, algunas veces el
esfuerzo realizado no constituye “trabajo” en un sentido físico.
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Rendimiento del cuerpo humano como máquina
Potencia (P) se define como el trabajo realizado (W) por
unidad de tiempo (t).
P=W/t
Su unidad:
watt (wattios): Joule / segundo
Postulado de evolución: el segundo principio
Consideremos los siguientes procesos que provienen de
nuestra vida cotidiana: a) el agua caliente abandonada en un
recipiente cerrado, se enfría hasta la temperatura ambiente;
b) un globo que se pincha se desinfla; c) una pelota que rueda hasta el borde de la mesa cae al piso; d) una gota de tinta
que cae en un vaso de agua se difunde. En estos procesos espontáneos, el balance energético demuestra que cumplen el
primer principio. Sin embargo, en los procesos inversos a los
enunciados: e) el agua a temperatura ambiente se calienta; f)
el globo se infla; g) la pelota se eleva hasta la mesa; h) la tinta dispersa se separa del agua, se cumple también el primer
principio, pero la experiencia nos dice que nunca ocurrirán
espontáneamente.
LA
DD
.C
El ser vivo puede analizarse como una máquina. Claro que su
funcionamiento se encuentra alejado del ideal debido a que solo
parte de la energía química de los alimentos es utilizada por el
hombre para realizar trabajo mecánico: los procesos vitales que
ocurren en él implican un gasto energético mucho mayor que el
trabajo externo producido.
pidez con que se realiza el trabajo, es decir, a la potencia.
OM
Sabiendo que trabajo es el desplazamiento logrado contra
una fuerza, si una persona camina o corre sobre una superficie
horizontal a velocidad constante (la fuerza de gravedad que actúa sobre ella, es perpendicular al movimiento), el trabajo que
realiza es nulo. De igual manera, si la persona empuja un cuerpo y no logra desplazarlo, el trabajo externo es cero porque el
desplazamiento es nulo. Sin embargo, en ambas circunstancias
los músculos realizan trabajo interno, se utiliza energía química
para la contracción muscular y parte se pierde como calor. Este
es retirado por la sangre y conducido hacia la piel para disiparlo
al exterior.
50
La relación entre el trabajo que efectúa una máquina o el ser
vivo sobre el entorno y la energía total consumida para realizarlo, se denomina rendimiento(R) o eficiencia. Generalmente se
lo expresa como porcentaje, y se calcula de la siguiente manera:
R = (W realizado / Energía total) x 100
FI
El rendimiento del cuerpo humano como máquina puede estudiarse a través de la prueba ergométrica: un individuo pedalea sobre una bicicleta fija que tiene una resistencia ajustable en
diferentes valores. De esta manera, el trabajo externo realizado
y la potencia desarrollada pueden medirse al igual que el oxígeno consumido durante dicha actividad. Sabiendo que por cada
litro de oxígeno consumido se producen entre 4.8 y 5 kcal, se
puede calcular la cantidad de energía total consumida durante
la prueba. Con el trabajo externo (W) realizado y la energía total consumida podemos obtener la eficiencia o rendimiento (R)
del cuerpo como máquina.
Ejemplo: Durante un ejercicio físico que implique un trabajo
de 10 Kcal/hora, el organismo proporciona 60 Kcal/hora de las
cuales 50 Kcal/hora se eliminan al exterior como calor. El rendimiento de la operación es del 17 %.
La eficiencia del cuerpo humano en condiciones óptimas
puede alcanzar valores del orden del 25%. La actividad deportiva más eficiente es el ciclismo.
Potencia
En la definición de trabajo, no se especifica cuánto tiempo
se tarda en hacerlo. Subir una escalera de 10 metros de altura
a una persona de 80 Kg, implica realizar el mismo trabajo en
1 minuto que en 10 minutos. ¿Por qué se siente más fatigado
cuando lo realiza en menos tiempo?
Para responder a esta pregunta es necesario referirse a la ra-
Ello se debe a que el primer principio se refiere a la energía
total. Pero aquí conviene resaltar que no toda la energía de un
sistema está disponible para realizar trabajo. De acuerdo a este
concepto, hay una energía útil y otra inútil (realmente no es
inútil, sino “no disponible” para realizar trabajo en las actuales
condiciones del sistema). Así, la energía total del sistema es la
suma de la energía útil más la inútil.
El primer principio tampoco explica que un proceso consuma energía. Por ejemplo, un coche para moverse consume
energía química de la nafta. En realidad, el coche libera al entorno una cantidad de calor equivalente a la energía que toma
de la nafta satisfaciendo el primer principio, lo que en realidad
consume es energía útil y libera energía inútil.
La energía útil que contiene el sistema es una variable de
estado que se la denomina energía libre (F) y mide la energía
que está disponible para realizar trabajo. Aplicando estos conceptos a los procesos espontáneos enunciados, todos ellos se
acompañan de disminución de F (∆F <0).
Cuando un sistema aumenta su energía libre durante un
proceso (∆F > 0) es porque recibe E libre del entorno. Un proceso así no puede darse en un sistema aislado.
Para que los procesos de los ejemplos e, f, g y h se lleven a
cabo es necesario la intervención del calentador, el inflador,
el elevador y el destilador, respectivamente, que pertenecen al
entorno. Ellos, al entregar energía útil al sistema, sufren una
disminución de su energía útil.
∆F sistema >0 y ∆F entorno <0
De modo que, si consideramos al entorno más el sistema en
conjunto como un único sistema más amplio (obsérvese que
tal sistema es el universo -típicamente aislado- y que, en con-
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∆F total = ∆F sistema + ∆F entorno < 0
son las condiciones propuestas para los procesos espontáneos.
La entropía (S) no es una forma de energía, es una propiedad del sistema relacionada con su contenido de energía que
no puede ser transformada en trabajo (es una medida del grado de inutilidad de su Ei). La energía entrópica (o “inútil”) se
obtiene multiplicando S x T (entropía por temperatura).
La entropía mide el grado de desorden del sistema, y cuanto mayor sea el mismo, menor es su capacidad para realizar
trabajo. “S” es una propiedad del sistema y es una variable de
estado.
El Segundo principio refiere que cuando ocurre un proceso espontáneo, disminuye la capacidad del sistema de realizar
trabajo, es decir, disminuye su Energía libre (∆F< 0).
¿Qué ocurre con los parámetros termodinámicos que estamos estudiando cuando se llega al fin de un proceso espontáneo?
La energía útil del sistema alcanza el mínimo valor mientras
que la entropía alcanza el máximo valor. Entonces, el sistema
ya no evolucionará; permanecerá estable en el tiempo mientras se mantengan las condiciones que lo llevaron a ese estado
(∆F= 0 y ∆S= 0). Es decir, habrá alcanzado el equilibrio termodinámico.
Equilibrio es un término empleado por artistas, economistas, políticos, psiquiatras, atletas y militares y en cada caso tiene una acepción distinta.
LA
DD
.C
A su vez, siempre que ocurre un proceso, hay transformación de energía útil (F) en energía inútil (T.∆S). Pero, ¿en qué
tipo de energía inútil aparece esa transformación de energía
útil, teniendo en cuenta que la energía no puede destruirse
sino transformarse?
estado final donde todas las moléculas se hallan mezcladas
(macroscópicamente homogéneo; microscópicamente desordenado), es decir, un estado con un alto contenido entrópico. El sistema utilizó su propio contenido de energía útil para
realizar el proceso de difusión, provocando un aumento de su
desorden.
OM
secuencia, solo pueden ocurrir en él procesos espontáneos),
se cumple que:
51
El calor es la forma menos útil de energía, porque toda forma de energía puede transformarse ilimitadamente en calor,
pero la transformación de calor en otra forma de energía es
difícil y limitada. Por lo dicho, también es una forma privilegiada de energía ya que cualquier forma de energía puede
transformarse íntegramente en calor, pero nunca se puede
transformar todo el calor en otra forma de energía.
En consecuencia, dado que en cualquier proceso, al menos
una parte de la energía que implica se transforma en calor, ésta
es la única forma de energía que aumenta constantemente.
FI
Por lo tanto, toda la energía del Universo con el transcurso
del tiempo será entrópica: habrá desaparecido incluso la materia y toda la energía estará exclusivamente como calor y en
consecuencia no disponible para realizar procesos. Esta situación es conocida como muerte entrópica del Universo.
El postulado de evolución (segunda propiedad de la
energía) es el Segundo Principio de la Termodinámica:
•
“En un sistema aislado, sólo pueden ocurrir procesos
espontáneos que van acompañados de un aumento de
entropía”.
•
“La Entropía (S) del Universo siempre crece, con cada
proceso que se produce en él”.
Aplicando este principio a uno de los ejemplos enunciados
al comienzo:
Una gota de tinta que cae en un vaso de agua, difunde. En
un primer momento, el sistema tinta–agua se halla en un estado de baja entropía (ordenado porque no están mezcladas
las moléculas de tinta con las de agua). Con el transcurso
del tiempo, las moléculas de tinta difunden alcanzándose un
Termodinámicamente, un sistema se halla en estado de
equilibrio cuando el sistema mantiene constantes sus variables
de estado (F, S, Ei) sin aporte o ayuda desde el entorno.
Homogeneidad y entropía
Otra forma de abordar el segundo principio es desde el
concepto de homogeneidad. Es útil para aplicar a la biología,
porque explica los procesos de flujo, tan comunes en los seres
vivos.
Para los ejemplos enunciados al principio, las situaciones de
equilibrio serán: en (a) cuando la temperatura del agua sea
igual a la del ambiente, en (b) cuando la presión en el globo sea igual a la del entorno, en (c) cuando la tiza no pueda
descender más y en (d) cuando la tinta esté uniformemente
distribuida en el agua.
Antes de ocurrir los procesos existían inhomogeneidades
de temperatura en (a), de presión en (b), de altura en (c) y
de concentración en (d) que generaron flujos de calor (a), de
materia (b), (c) y (d).
Estas inhomogeneidades dieron lugar a procesos que las
destruyeron llevando a los sistemas a sus equilibrios (homogeneidad). Asociando estos conceptos con los enunciados anteriormente, podemos decir que el contenido de “S” de un sistema mide su grado de homogeneidad. Dicho de otra manera,
la incapacidad de su energía de generar flujos.
Aplicando lo visto a nuestro organismo y dado que la vida
es un conjunto de procesos: la sangre circula, el aire de los
alvéolos es constantemente renovado, en todas las células hay
flujos de sustancias que atraviesan las membranas saliendo o
entrando, etc. Para que estos procesos ocurran, son necesarias inhomogeneidades: la diferencia de presión de la sangre
entre los extremos arterial y venoso del sistema circulatorio;
de presiones parciales de gases entre el ambiente y nuestros
pulmones; la diferencia de concentración de sustancia a am-
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La energía libre aportada por estos sistemas proviene en
última instancia de los alimentos. Ciertas moléculas complejas han sido seleccionadas evolutivamente para actuar como
depósito de energía libre. Esta energía es de tipo química y
es la energía de los enlaces químicos de moléculas altamente
ordenadas.
Nuestro cuerpo puede considerarse como un sistema abierto al cual ingresa energía química de éstas moléculas orgánicas complejas (polisacáridos y lípidos). Durante el catabolismo, esas moléculas son degradadas en moléculas más simples,
más desordenadas (CO2 y H2O) liberándose la energía libre
de sus enlaces químicos rotos.
En una evolución, en cambio, se observará que al menos
una variable experimentará variación en sus valores a lo
largo del tiempo.
Tanto el estado de equilibrio como el estado estacionario
son invariables en el tiempo, las propiedades del sistema no se
modifican, pero se diferencian específicamente en el aporte de
energía desde el entorno (el estado de equilibrio no necesita
que el entorno le brinde energía para mantenerse, mientras
que en el estado estacionario sí lo requiere).
Cuando se produce la muerte, las inhomogeneidades desaparecen, pero aún así nuestro organismo permanece lejos
del equilibrio por la energía libre atesorada en la sofisticada
estructura de las moléculas que lo constituyen. Recién cuando todas ellas se han destruido y transformado en moléculas
simples (H2O y CO2) se llega al equilibrio.
LA
DD
.C
En una primera etapa, esa energía queda almacenada en los
llamados compuestos de alto contenido energético (como el
ATP), con enlaces especiales denominados macroérgicos, con
los que el organismo “paga” la restauración de sus inhomogeneidades.
Un estado de equilibrio en un sistema implica valores de
todas sus propiedades constantes en el tiempo. Esa constancia se logra sin el aporte de energía desde el entorno.
OM
bos lados de la membrana, etc. Los procesos vitales accionan
en el sentido de destruir estas inhomogeneidades y nuestro
organismo se encarga de restaurarlas constantemente con el
aporte de energía libre (F) (el trabajo cardíaco, el trabajo de los
músculos respiratorios, el trabajo de las bombas iónicas, etc.).
52
FI
Antiguamente se consideraba que los sistemas biológicos
(una sola oveja, una manada, todas las ovejas del mundo, todos los animales del mundo, toda la biosfera) estaban en equilibrio. Actualmente se considera que en un organismo, desde
que se origina hasta su muerte, ocurren una serie de crisis y
transiciones, es decir en un huevo fecundado las células se dividen y forman una masa (mórula) que no queda como tal,
sino que luego se ahueca (blástula) y más tarde se invagina
(gástrula), pasando después por otros estados que incluyen los
de embrión, feto, niño, adolescente, adulto, anciano y cadáver.
Cada una de las etapas desde embrión hasta adulto joven se
caracteriza por procesos que lo alejan del estado de equilibrio.
En todas estas etapas, en el organismo suceden procesos tan
complejos como la construcción del intestino, de los circuitos
neuronales, de las glándulas, y se dice que el organismo se encuentra en evolución.
Siguiendo con el estado estacionario, un ejemplo muy simple lo tenemos en un recipiente dividido en dos compartimentos por una pared central y conteniendo líquido en ellos. Si la
pared está completa, un desnivel entre los compartimentos no
significa inhomogeneidad, ya que al no estar conectados entre
sí, el líquido no puede fluir de uno al otro (A). Pero si se abre
un orificio en la parte inferior de la pared central, la inhomogeneidad de niveles provocará el flujo (proceso) que llevará al
sistema a su equilibrio: igualdad de niveles (B).
El adulto joven es un sistema termodinámico inestable (de lo
que da cuenta la facilidad con que se destruye la vida) porque
se mantiene en un estado, muy alejado del equilibrio, necesario para que tengan lugar los procesos vitales. Esta lejanía del
equilibrio genera procesos de equilibración que, como hemos
visto, constituyen la vida. Ahora bien, cada uno de los procesos que llamamos vida aumentan la entropía del organismo
y sin embargo, en líneas generales, sus parámetros no varían
en el tiempo, no desaparecen sus inhomogeneidades que son
mantenidas a expensas de otros procesos no espontáneos que
ocurren simultáneamente. A esta situación tan extraordinaria
en el mundo físico se la denomina estado estacionario.
Los criterios de equilibrio servirían, a lo sumo, para estudiar un cadáver en un congelador, pero no a un ser vivo. Si
dejáramos un cadáver fuera del congelador se iría descomponiendo, lo que también constituye un proceso. De manera
que el equilibrio no nos sirve ni siquiera para estudiar procesos post mortem y mucho menos para estudiar la vida.
Es interesante analizar el comportamiento de las propiedades del sistema en dos casos: cuando el sistema está en estado
de equilibrio y cuando está experimentando una evolución.
A
B
Consideremos ahora que se coloca una bomba que trasloca
líquido del compartimento de menor nivel al otro a la misma
velocidad con que el líquido fluye espontáneamente por el orificio en sentido opuesto, pero que esa bomba no pertenece al sistema sino al entorno (C). El desnivel permanecerá en el tiempo,
el sistema no cambia pero tampoco está en equilibrio, su ener-
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gía libre está disminuyendo en el proceso espontáneo de flujo,
pero es constantemente repuesta por el entorno (la bomba), que
pierde más energía libre que la que gana el sistema.
BOMBA
53
cesos que acontecen en el organismo se acompañan de una
importante producción de calor, el trabajo invertido en procesos internos como la circulación de la sangre, la secreción, la
conducción nerviosa, etc., al producirse se transforman también en calor. Por esto es importante la cantidad de calor que
los organismos vivos eliminan al exterior.
De acuerdo a los mecanismos que las células utilizan para
obtener energía se las clasifica en autótrofas y heterótrofas.
C
Las heterótrofas, que comprenden en general las moléculas
de los organismos superiores y muchas bacterias, requieren
el suministro de moléculas complejas de las cuales obtienen
energía. El proceso implica una degradación enzimática de
esas sustancias nutritivas: carbohidratos, lípidos y proteínas
a moléculas simples. En ambos casos, tanto la energía solar
como la procedente de los alimentos se almacena en un enlace
rico en energía de una molécula bien definida el ADP (Adenosin difosfato) transformándolo en ATP (Adenosin trifosfato).
LA
DD
.C
Para que el organismo pueda mantenerse en estado estacionario a pesar de los procesos vitales es preciso que expulse
continuamente el exceso de entropía que está produciendo; es
decir, necesita eliminar sin cesar materia y energía en estado
de entropía alta (sustancias de deshecho y calor) y reemplazarla por cantidades equivalentes de materia y energía en estado de entropía baja (incorporar energía libre). Por lo tanto,
el problema de la alimentación no consiste propiamente en
adquirir energía o materia, pues cada unidad que se adquiere
reemplaza a otra igual que se elimina; si no en adquirir energía
libre que se degrada en los procesos vitales y se elimina en ese
estado.
OM
Las autótrofas, como las plantas y algunas bacterias fotosintéticas sólo incorporan moléculas simples como CO2 y H2O
y a partir de la energía solar construyen con ellas sus biomoléculas complejas.
La energía libre de las moléculas orgánicas de nuestra alimentación procede, en último término, de la energía altamente ordenada del sol que los vegetales capturan durante la
fotosíntesis y depositan en forma de enlaces químicos de sustancias orgánicas complejas. (En la fotosíntesis, CO2 y H2O se
combinan formando glucosa).
ADP + Pi
Lo que determina entonces la vida es la existencia de mecanismos capaces de expulsar energía entrópica y sustituirla con
cantidades equivalentes de energía libre, de modo que el mantenimiento de un estado muy alejado del equilibrio y la extraordinaria organización del sistema biológico son “pagados”
con pérdida de energía libre y desorganización del entorno en
el cual se desarrolla.
Interpretación termodinámica del metabolismo animal
El organismo tiene una eficacia de aproximadamente 20%
para convertir la energía química de los alimentos en trabajo mecánico, eléctrico o de síntesis. El 80% restante aparece
como calor o energía térmica. Por consiguiente, todos los pro-
ATP
De modo que el sistema ADP – ATP funciona como un transportador y almacenador de energía en el cual el ATP es la forma rica o cargada de energía y el ADP la forma pobre o descargada. ATP es la “moneda energética” de las células.
Cuando la célula necesita realizar un proceso tal como la biosíntesis o la contracción muscular, rompe ese enlace:
ATP
FI
Resulta claro entonces, que aunque pueda parecer, a primera vista, que el ser vivo viola el segundo principio de la Termodinámica en cuanto es capaz de disminuir su entropía durante
el crecimiento y mantenerlo en un nivel constante durante la
adultez, en verdad no es tal. El aumento de entropía previsto
por el principio, se da sólo en los sistemas aislados, y el ser
vivo, precisamente por el hecho de alimentarse, no es un sistema aislado.
Energía libre
ADP + Pi
Energía libre
En el catabolismo de cada mol de glucosa a CO2 y H2O
se libera 680 KcaI y con parte de ellas se sintetizan 38 moles
de ATP. Como se almacenan 7,3 KcaI /mol para la síntesis de
cada ATP a partir de un ADP y un Pi, entonces se almacenan
en total: 277 Kcal.
38 ADP +38 Pi
38 ATP
C6H12O6 +602
6 CO2 +6 H20
C6H12O6 +602+38 ADP +38 Pi
6 CO2 +6 H20 +38 ATP
Así, la eficiencia del proceso total es de 40%. El restante 60% se
disipa como calor. La energía almacenada en el ATP es empleada para mantener el estado estacionario o sea, las inhomogeneidades que permiten los procesos vitales (circulación,
respiración, etc.). Estos procesos al transcurrir transforman la
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energía en calor que también se libera al exterior.
•
•
•
•
LA
DD
.C
•
Levenspiel O.: “Fundamento de termodinámica” 1ª edición. Prentice-Hall Hispanoamericana 8, 1997.
Burke JR.: “Física. La naturaleza de las cosas” Vol 1. Lea’5. M., International Thomson editores, 1998.
Cerejido M.: “Orden, equilibrio y desequilibrio. Una introducción a la Biología” 1ª edición. Editorial Nueva Imagen, 1978.
Gittewittl P.: “Física conceptual” 2ª edición. Addison-Wesley Iberoamericana, 1997.
Camerofl J.R., Skofronickl J.G.: “Energía, trabajo y potencia en el cuerpo”. En: Medical Physics: Cap. 5. Wiley- lnterscience Publication, 1978.
OM
Referencias bibliográficas
Guía de autoaprendizaje
FI
Luego de estudiar el tema, responda la siguiente guía y consulte a los expertos las cuestiones que usted no pueda resolver.
1) Defina sistema termodinámico.
2) Enuncie la clasificación de sistema desde el punto de vista
termodinámico. Cite las características de cada uno.
3) Analice el ser vivo como sistema termodinámico.
4) Defina Energía.
5) Defina Energía interna.
6) Enuncie la ecuación que le permite calcular la variación de
energía interna del ser vivo.
7) Enuncie el postulado del primer principio de la termodinámica.
8) Explique cuando un proceso es espontáneo. Cite un ejemplo.
9) Indique en qué estado termodinámico se puede encontrar
un sistema. Cite las características de cada uno.
10) Defina Energía libre.
11) Defina Entropía.
12) Analice la evolución de las variables de estado energía libre y
entropía en un sistema aislado. Justifique.
13) Enuncie el postulado del segundo principio de la termodinámica.
14) Nombre los mecanismos que utiliza el ser humano para
intercambiar calor con el entorno. Explique cada uno.
15) Analice cómo se modifica la entropía y la energía libre en
un niño entre los 2 y 8 años de edad. Justifique la respuesta.
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QUÍMICA BIOLÓGICA
Los carbohidratos, los ácidos grasos cis y trans y las familias
Ω-3 y Ω-6 en la nutrición
Digna Caferra, María del C. Fernández. Química Biológica. Facultad de Ciencias Médicas, UNR.
Fibra dietética
Los carbohidratos constituyen la mayor parte de la materia
viva de nuestro planeta, por lo que no resulta sorprendente
que también compongan la mayor parte de nuestra dieta: 50 a
70% de las calorías ingeridas. Dependiendo de las elecciones
culturales y alimentarias, la composición de los glúcidos naturales de la dieta puede variar, pero en general incluye almidón,
azúcares simples, polímeros complejos conocidos como fibras
nutricionales y componentes menores.
A estos se añaden como carbohidratos diversos: almidón
de maíz hidrolizado, jarabes de fructosa fabricados a partir de
almidón de maíz, almidones modificados, gomas, mucílagos,
alcoholes de azúcar y otros productos industriales. Estos productos se añaden para cambiar la textura, la sensación en la
boca, el color, la viscosidad y el sabor y prolongar su conservación.
Desde hace muchos años se sabe que los productos de origen vegetal contienen un componente que no es sustrato de
las enzimas digestivas y que, sin embargo, cumple una función
importante en el proceso digestivo estimulando la evacuación
intestinal: a ese componente de los vegetales se lo llama fibra.
Hoy, habiendo avanzado mucho más en el conocimiento, se
sabe que según su estructura química y sus propiedades biológicas, la familia de las fibras está constituida por dos subgrupos diferentes:
Fibras insolubles: Cuya acción más importante es cumplir
el efecto bulto en el intestino... es decir atraer agua, aumentar
volumen y estimular los movimientos intestinales. Su función
principal es evitar la constipación. Son ejemplos de las mismas: celulosa, hemicelulosas. Asimismo, pueden estar presentes en menor grado materiales que no son carbohidratos como
la lignina (componente de la madera).
Fibras solubles: tienen el poder de envolver nutrientes, retardando así su absorción y dando mayor sensación de saciedad. Son de mucha importancia en patologías como la obesidad y la diabetes.
La expresión fibra dietética soluble suena casi como una
contradicción, pero las pectinas se consideran como fibra dietética y éstas, además de no ser fibrosas, son solubles (la pectina es el nombre que se le da a una mezcla de polisacáridos que
se encuentra en los frutos de consistencia suave y las paredes
celulares, de todas las plantas, si bien no es posible especificar
su estructura con precisión, la mayoría consiste esencialmente
en el polisacárido pectato de metilo, el que tiene largas cadenas de alfa-D-galacturónico, ácido derivado de la galactosa).
Hoy sabemos que la mayoría de los hidratos de carbono
complejos, distintos del almidón, son digeridos en cantidad
variable en el intestino grueso. La flora bacteriana presente en
ella metaboliza entonces a estas sus- tancias y produce ácidos
grasos de cadena corta: butírico, isobutírico, propiónico y acético. La mayor parte de la celulosa no se digiere. Los ácidos
butírico e isobutírico parecen fuentes nutritivas importantes
para las células del intestino, en las que reducen el riesgo de
cambios carcinogénicos. Se cree que parte de las propiedades
anticancerosas de las fibras nutricionales se deban a los acontecimientos posteriores a su digestión en el intestino grueso.
Como la población está adquiriendo hábitos alimentarios
más complejos, hay que hacer una advertencia sobre el tema
de la automedicación con fibras nutricionales. Si las fibras se
ingieren en exceso o de un tipo inadecuado, pueden provocar
una pérdida de minerales y diarrea.
LA
DD
.C
OM
Carbohidratos
Recordaremos que los carbohidratos se ingieren en tres
formas básicas:
1. verduras, frutas o cereales crudos o procesados (hervidos,
cocinados, molidos, etc.)
2.
carbohidratos purificados añadidos a alimentos
3.
carbohidratos disueltos en distintas bebidas.
FI
Como los glúcidos son la fuente de energía más abundante
en el ser humano, la industria de la alimentación ha comenzado a investigar meticulosamente diversos carbohidratos como
forma de reducir el contenido ener- gético de los alimentos.
Así, la industria presta considerable atención a los almidones
de calorías reducidas, alcoholes del azúcar y a una cetohexosa
(D.tagatosa), como edulcorante. También se investiga la manera de aumentar la relación amilasa - amilopectina en los almidones. La amilasa (cadena recta) produce menor elevación
de la glucemia que la amilopectina (ramificada).
Concepto de índice glucémico
Es la capacidad relativa de un carbohidrato para elevar la
glicemia. Un carbohidrato con alto índice glucémico eleva la
glucemia con mayor rapidez y hasta un valor más alto que un
carbohidrato con bajo índice glucémico.
Al ingerir un alimento rico en glúcidos, el azúcar en la
sangre aumenta y luego cae. La velocidad con que aumenta
y el tiempo en que permanece elevada es particularmente importante para la salud. Por esa razón es conveniente consumir aquellos alimentos que contienen hidratos de carbono de
absorción lenta. Entre ellos se encuentra las hortalizas, frutas
frescas y secas, cereales integrales, legumbres y semillas.
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¿Cuánto es el consejo de consumo?
Para obtener resultados positivos se aconsejan alrededor de
6 g. de fibra soluble por día. ¿Es fácil conseguir este consumo?...Sin duda, no...
Deberíamos consumir diariamente por lo menos tres porciones de la lista de alimentos que damos a continuación y que
son ricos en fibra soluble:
56
Realizaremos un breve repaso de la nomenclatura de los
ácidos grasos, tema que Ud. podrá encontrar muy bien desarrollado en los libros de Química Biológica que tiene como
bibliografía obligatoria y optativa, desarrollado además en
los Laboratorios Disciplinares.
Ácidos grasos
Cómo ácidos grasos, agrupamos a los ácidos carboxílicos
que contienen desde 4 a 24 átomos de carbono con una sola
función ácido.
Chaucha
Pasa de Uva
Frutilla
CH3 – (CH2)n – COOH
Arvejas
Damasco
Zanahorias
Ciruelas
Peras
Manzanas
Avena
Naranja
Porotos
Salvado de Avena
Las cadenas de los ácidos grasos pueden ser saturadas,
cuando contienen la máxima cantidad de átomos de hidrógeno unidos a los átomos de carbono, o insaturados, en caso que
existan enlaces dobles o triples entre los átomos de carbono,
lo cual disminuye la cantidad de H que dichos átomos son capaces de ligar. Los dobles enlaces entre los átomos de carbono
pueden tener distintas configuraciones según la orientación
espacial de los átomos de H enlazados a estos carbonos. Estas
configuraciones son las llamadas Cis o Trans, de acuerdo a que
los dos átomos de H estén del mismo lado o de lados opuestos
al plano delimitado por el doble enlace C = C.
LA
DD
.C
OM
Palta
Para tener en cuenta
Los jugos de fruta casi NO contienen fibras, solamente
son líquidos con azúcares y vitaminas disueltas. Suben rápidamente la glicemia. Siempre conviene preferir la fruta
entera.
Las zanahorias son excelente fuente de fibra soluble.
Los ácidos grasos insaturados: isómeros cis y trans
FI
Las grasas son sólidas a temperatura ambiente y los aceites son líquidos. Cada uno de ellos contiene una mezcla de
ácidos grasos saturados e insaturados. En general, las grasas
que se obtienen de los animales, el sebo, la manteca, tienen
ácidos grasos más saturados, que las que se obtienen de los
vegetales. Las grasas animales tienen aproximadamente un
40-60% de ácidos grasos saturados, 30-50% monoinsaturados y una cantidad relativamente pequeña de poliinsaturados. Por el contrario, los aceites de origen vegetal tienen
aproximadamente un 10-20% de ácidos grasos saturados y
80-90% de insaturados.
La grasa es un nutriente fundamental y una importante
fuente de energía para el organismo, además consiste en una
mezcla compleja de acilglicéridos que pueden ser muy distintas entre ellos, tanto en sus propiedades químicas como
físicas.
Los triglicéridos están formados por tres moléculas de ácidos grasos esterificados con una molécula de glicerol. Los
triglicéridos alimentarios provienen de fuentes naturales no
modificadas (grasas animales y vegetales) o productos alimentarios modificados industrialmente con fines especiales.
Como ya dijimos en la alimentación se incorporan tres
tipos de ácidos grasos: saturados, monoinsaturados y poliinsaturados. A éstos debemos agregar un cuarto grupo: los
isómeros trans de los ácidos grasos insaturados (AGT).
La diferencia entre los ácidos grasos cis y trans es muy importante en la determinación de su forma general. Un doble
enlace cis, introduce una flexión en la cola hidrocarbonada,
mientras que la forma de un ácido graso trans es parecida a
la de un ácido graso saturado en su conformación extendida
en plenitud.
Existen distintas nomenclaturas para los ácidos grasos: 1)
Trivial, con nombres derivados de las fuentes naturales de obtención de los mismos. 2) IUPAQ o química, que indica en forma taquigráfica el número de átomos de carbono, el número de
insaturaciones, su posición en la cadena y el tipo de configuración de las mismas. 3) Omega o metabólica, en base a la cual
se agrupan los ácidos grasos en familias según sea su precursor
de síntesis (se utilizan las letras griegas; se llama α al carbono
adyacente del carboxilo, y β,χ, etc., los siguientes. Se designa ω
al último carbono, cualquiera sea el número de orden).
Figura 1. Fórmula desarrollada del ácido palmitoleico
Algunos ejemplos de ácidos grasos, su nomenclatura y representación taquigráfica:
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El ácido graso más representativo de esta familia es el Oleico
y tal vez sea esta una buena pista para identificar los productos que son ricos en estos Ácidos Grasos Monoinsaturados:
el aceite de oliva, las aceitunas y también las paltas y entre las
frutas secas las almendras y las avellanas. También los poseen
en cantidades significativas, otros aceites, como el de girasol.
Según la nomenclatura ω (omega) que comienza a numerar la cadena desde el grupo metilo terminal
b) Según la nomenclatura IUPAC que le da el número 1 al
átomo de carbono con la función ácido carboxílico
Los ácidos grasos, tanto saturados como insaturados de
origen animal y vegetal tienen un número par de átomos de
carbono y la configuración, en el caso de los insaturados, corresponde a cis en su mayor proporción.
Dado que las enfermedades cardiovasculares se correlacionan con dietas altas en grasas saturadas, una dieta con más
grasas insaturadas y configuración cis, podría reducir el riesgo
de ataques al corazón y accidentes cerebro vasculares ya estos
ejercen el efecto opuesto.
LA
DD
.C
Los seres humanos no pueden sintetizar algunos de los ácidos grasos, que reciben el nombre de esenciales, son el ácido
linoleico y linolénico.
Estas grasas nos llegan en bastante proporción en los aceites
de girasol, maíz, uva y soja. También en algunas frutas secas
como nueces y maníes. Debemos siempre recordar que aún
siendo Ácidos Grasos saludables no debemos abusar de su
presencia ya que en exceso pueden favorecer los procesos del
envejecimiento celular, por ser muy sensibles a la acción del
oxígeno.
OM
a)
La familia de los muy insaturados, llamados ácidos grasos
poliinsaturados tienen en general buenos efectos sobre los
niveles de grasa de la sangre y reducen moderadamente los
niveles de colesterol.
Estos tienen importancia, per se y por ser precursores de
ácidos de cadena más larga que tienen importantes funciones
biológicas, por ejemplo el ácido araquidónico que es precursor de prostaglandinas, leucotrienos y tromboxanos
En el rúmen de los animales poli gástricos (rumiantes como
vaca y oveja) se produce un gran número de mo- dificaciones
químicas de los ácidos grasos como biohidrogenación, isomerización e hidroxilación. Durante el transcurso de los dos
primeros, se producen isómeros trans, que posteriormente
formarán parte de los lípidos del animal y se encontrarán así
en su carne, grasa y leche.
FI
Estos procesos justificarían la escasez de ácidos grasos esenciales en los lípidos de los rumiantes y la aparición de isómeros trans.
Los llamados ácidos grasos saturados, están presentes en
alta proporción en la grasa láctea (leche entera, crema, manteca y quesos grasos) y en la grasa de la mayoría de las carnes,
sobre todo la de consisten- cia firme. También los proveen
algunas grasas de origen vegetal como la de coco, palma, y
cacao, este último ingrediente básico del chocolate.
Este tipo de grasas estimulan la producción de colesterol y
triglicéridos en el organismo, aumentan sus niveles y especialmente la fracción que más nos asusta: el “Colesterol malo”
(LDL), el cual se deposita en las paredes de las arterias y es
causa de trombos e infartos. Esta es la razón por la cual los
ácidos grasos satura- dos deben tener poca presencia en una
alimentación saludable.
La familia que integra el grupo de los ácidos grasos monoinsaturados, es muy importante porque su acción favorece un
aumento en la fracción de “Colesterol bueno” (HDL), que es
el que va camino hacia la eliminación en el hígado, sin incidir
o en todo caso descendiendo levemente la fracción del colesterol LDL.
Por ello, algunas compañías comenzaron a vender sustitutos
de manteca basados en ácidos grasos insaturados pero con las
características físicas de la manteca, como la de ser sólidos a
temperatura ambiente (margarinas). Lograron esto hidrogenando en forma parcial los dobles enlaces de los ácidos grasos
insaturados de los aceites. Lo irónico aquí, es que, para evitar
comer los ácidos grasos saturados de la manteca, se crearon
sustitutos a partir de aceites poliinsaturados eliminando sólo
algunos de los dobles enlaces, lo que a la vez les dio la consistencia de la manteca. Durante el proceso de hidrogenación
algunos dobles enlaces se convierten a la forma trans, en ellos
se da la paradoja que teniendo un origen saludable (aceite vegetal rico en ácidos grasos poliinsaturados) por razones industriales se terminan transformando en sustancias sólidas a
temperatura ambiente que se llaman aceites vegetales hidrogenados o (ácidos grasos parcialmente hidrogenados) en los
cuales hay presencia de estos ácidos grasos trans que tienen un
efecto sobre nuestro organismo igual o tal vez peor que los ácidos grasos saturados, elevando el colesterol total y la fracción
más peligrosa (LDL).
Así pues, los efectos de los ácidos grasos trans son similares
a los efectos que producen los ácidos grasos saturados.
Fuentes alimentarias de los ácidos grasos trans (AGT)
Es importante pesquisar la presencia de aceites vegetales hidrogenados en los productos que pueden llegar a nuestra mesa,
justamente para evitarlos.
Los encontramos formando parte de numerosos productos, en
margarinas, golosinas, en galletitas dulces o saladas, turrones o
barritas de cereal, masas pre-listas y coberturas de chocolate económico, tortas, panes lactales, alfajores, etc.
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También la leche, sus derivados y la carne de rumiantes contienen estos ácidos. Los AGT representan en promedio el 5%
del total de los ácidos grasos de aquellos productos derivados
de las vacas y las ovejas, en tanto que los AGT generados por
la industria al hidrogenar aceites vegetales, puede representar
hasta más del 50%. Desde que se ha demostrado que los AGT
atraviesan la barrera placentaria y que se encuentran en la leche materna, estas fuentes deben ser consideradas, especialmente si la embarazada o madre lactante está consumiendo
alimentos ricos en AGT.
Efectos metabólicos de los ácidos grasos trans
ác.linolénico
(ω3)18:3(9,12,15)
eicosapentaenoico (EPA) (ω3)
20,5 (5,8,11,14)
docosahexaenoico (ω3) (DHA)
22,6 (4,7,10,13,16,19)
Además de ser una fuente de energía, las familias de AGPI
ω6 y ω3 se incorporan a las membranas de las células, donde
son precursores de los eicosanoides (prostaglandinas, prostaciclinas, tromboxanos y leuco- trienos), que intervienen en
numerosos procesos fisiológicos tales como la coagulación de
la sangre o las respuestas inflamatoria e inmunológica.
LA
DD
.C
Desde la década de los ‘80 al presente, numerosos trabajos
de investigación se han realizado con el propósito de conocer el posible efecto de los isómeros trans de los ácidos grasos
mono y polietilénicos sobre el metabolismo
Ác.linoleico (ω6)18:2(9,12)
ác.araquidónico (ω6)
(eicosatetraenoico), 20,3
(8,11,14) 18:2(9,12)
OM
Pongamos en práctica la lectura de etiquetas, o de la lista de
ingredientes que integran los productos (podremos reconocer
en ellos los aceites parcialmente hidrogenados) y estaremos
en condiciones de elegir los productos más convenientes para
la salud.
58
El aporte de AGT, produce en distintos grados su incorporación en fosfolípidos, triacilglicéridos y ésteres de colesterol,
desplazando a los isómeros cis. Cuando estos lípidos están formando parte de membranas, estas se modifican, alterando así
sus múltiples funciones
Familias omega-3 y omega 6
FI
Entre las familias de AG poliinsaturados (AGPI): la familia
ω-6 y la familia ω-3 representan la mayoría. La familia de AGPI
ω-6 deriva del ácido linoleico, con dos dobles enlaces, y se caracteriza por tener su primer doble enlace en carbono número 6
de la cadena, contado desde el metilo del extremo de la misma.
CH3 -(CH2)4 -CH=CH- CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH
(18:2Δ 9,12)
La familia de AGPI ω-3 deriva del ácido linolénico (ALA), con
tres dobles enlaces, cuyos ácidos grasos tienen su primer doble
enlace en carbono número 3 de la cadena. (18:3 Δ 9,12,15).
CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH- CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH
Tanto el linoleico como el linolénico son ácidos grasos esenciales, ya que no pueden ser sintetizados por el organismo y, por
tanto deben ser aportados en la dieta.
Los diferentes números y posiciones de los dobles enlaces de
la cadena confieren a los ácidos grasos diferentes propiedades
fisiológicas derivadas de su metabolismo, lo que hace que la
relación entre los ácidos grasos ω-3 y ω-6 de la dieta sea muy
importante. El ácido linoleico se metaboliza a ácido araquidónico y el linolénico da lugar al ácido eicosapentaenoico (EPA)
y al ácido docosahexaenoico (DHA). Todos ellos emplean las
mismas rutas metabólicas y compiten por las mismas enzimas
elongasas y desaturasas.
En el reino vegetal el ácido alfa linolénico (ω-3), está presente en las semillas de lino, en las frutas se- cas y también en
el aceite de soja. Entre los aceites vegetales, el aceite de lino
es considerado como la fuente más rica de ácido linolénico
(ALA) (57% de los ácidos grasos totales). Algunos autores
consideran a las verduras como una buena fuente de ALA
(por ejemplo, espinaca, lechuga), aunque su contenido graso
es bastante bajo. La carne de origen animal, particularmente
la de rumiantes, y los productos lácteos también proporcionan ALA. Sin embargo, las técnicas agrícolas modernas han
originado un des- censo en el contenido de ácidos grasos ω-3
de la carne (especialmente cordero y ternera) debido al uso
casi generalizado de concentrados de cerealesricos en ácidos
grasos ω-6 para alimentar al ganado.
En cuanto al EPA y al DHA, las fuentes más ricas son los
aceites de pescado y el pescado de aguas frías (centolla, arenque, salmón, trucha, bacalao, atún, etc.). El alto contenido de
DHA y EPA en el pescado es consecuencia del consumo de
fitoplancton (rico en AGPI ω-3), que contribuye a la adaptación de los peces a las aguas frías. El contenido de AGPI ω-3
varía en función de la especie de pescado, su localización, la
estación del año y la disponibilidad de fitoplancton.
Esta familia, también indispensable de aportar con los alimentos, tiene poca presencia en nuestra alimentación, debido
al escaso consumo de los alimentos que la contienen.
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Área de Nutrición
•
LA
DD
.C
¿Explicamos por qué?
• Porque los Omega 3 regulan eficientemente todos los
procesos inflamatorios del organismo.
DHA), cuya fuente principal es el pescado. Sin embargo, las
sociedades occidentales modernas tienden a incluir muy poco
pescado en la dieta. Además, la escasez de pescado y su elevado precio hace que en muchas ocasiones el consumidor
prefiera otros alimentos de mayor comodidad y menor precio.
Una forma eficaz de aumentar la ingesta es la fortificación o la
adición de ácidos grasos ω-3 a alimentos de uso cotidiano. La
tecnología moderna de alimentos hace posible hoy en día que
una gran cantidad de alimentos puedan enriquecerse en ácidos grasos ω-3 y, de hecho, existe en todo el mundo una gran
variedad de productos alimenticios enriquecidos. Algunos
ejemplos de estos alimentos que se comercializan son el pan y
los productos de panadería, margarinas, grasas untables, huevos y derivados, pastas, salsas, zumos y bebidas no alcohólicas,
carnes, productos lácteos y leche. Un as- pecto importante a
tener en cuenta cuando se adicionan AGPI ω-3 a los alimentos
reside en la química de los mismos. Estos ácidos grasos son
muy susceptibles a la oxidación y reaccionan muy rápidamente cuando se exponen a condiciones o agentes oxidantes como
el oxígeno del aire. Por esta razón, los aceites de pescado se
adicionan a los alimentos con vitamina E y otros antioxidantes para prevenir la oxidación que, de lo contrario, produciría
enranciamientos, malos olores e inestabilidad.
OM
Posibles mecanismos de acción de los AGPI ω-3
Los efectos ateroprotectores derivados de la ingesta de
AGPI ω-3 provienen principalmente de su incorporación a
los fosfolípidos de las membranas de las células, sustituyendo
parcialmente el ácido araquidónico como sustrato inicial para
la producción de eicosanoides.
Cuando las células vasculares sufren algún tipo de daño, se
desencadena el proceso de agregación plaquetaria. Los intermediarios derivados del metabolismo de los AGPI ω-3 son
menos protrombóticos y vasoconstrictores que los derivados
procedentes del araquidónico (ω-6).
Las Guías de Alimentación Saludable, recomiendan aumentar los consumos Ácidos Grasos de la familia Omega 3 y reducir en cambio los de la familia Omega 6.
59
Porque se incorporan a las paredes de las células y las hacen más flexibles y elásticas (esto beneficia la elasticidad
de las arterias y de los músculos y no debemos olvidar que
el corazón es un músculo).
•
Porque contribuyen al equilibrio de la Tensión Arterial.
•
Porque ayudan a mantener los triglicéridos en niveles saludables.
A pesar del gran número de productos alimenticios enriquecidos con ácidos grados ω-3 disponibles en el mercado,
los efectos sobre la salud derivados del consumo regular de
estos productos supone aún un reto en muchos casos y son
muy pocos los estudios llevados a cabo en este controlarse por
completo.
¿Cuánto es el consejo de consumo?
Ejercitación
Leyendo la etiqueta de alimentos envasados
1.
Dentro de la Información Nutricional de un producto
lácteo modificado constan los siguientes datos referentes
al contenido de lípidos y vitaminas del producto.
FI
Para que realmente nuestras membranas celulares se vean
beneficiadas, la relación ente las Grasas Omega 6 y Omega
3 debe ser la menor posible, por eso cuanto MÁS de grasas
Omega 3 elijamos, SIN QUE ESO SIGNIFIQUE MUCHAS
GRASAS... MUCHO MEJOR SERÁ NUESTRA ALIMENTACIÓN.
La recomendación es de 1g por día de Omega 3 como mínimo.
¿Cómo conseguimos aumentar el consumo?
Si consumimos con la mayor frecuencia posible...
Pescados grasos de mar.......caballa, bonito, arenque, atún
Pescados grasos de río......dorado, surubí, patí
Mariscos..............calamar, camarones.
Frutas secas.........avellanas
Granos y semillas.....lino.
... y si lo que se tiene a mano es merluza, porque es económica y
abunda... no desestimarla, ya que 200 g de ese pescado aportan:
0,6 g de Omega 3.
Alternativas para aumentar la ingesta de ácidos grasos ω-3
Las autoridades sanitarias recomiendan aumentar el consumo de AGPI ω-3, en especial los de cadena larga (EPA y
En el envase recomiendan la ingesta de un vaso por día (250
ml.) de este alimento lácteo.
a) Considera que cubre la dosis diaria recomendada de
omega 3. ¿Por qué?
b) El envase preserva, en parte, el contacto del producto con
el oxígeno del aire. Esto ¿estará relacio- nado con la esta-
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a)
a)
•
•
•
Referencias bibliográficas
International Life Sciences Institute. Conocimientos actuales sobre Nutrición (7ª Edición). Publicación científica
N° 565, Organización Panamericana de la Salud.
Arnold E: Ciencias de los Alimentos, Nutrición y Salud.
Editorial Limusa.
Carrera JJ, Martín-Bautista E, Baró L, y col. Efectos cardiovasculares de los ácidos grasos omega 3 y alternativas
para incrementar su ingesta. Nutrición Hospitalaria; 20
(1).
Tavella M, Perego L, Peterson G, y col. Ácidos grasos
trans: Concepto e Implicancias clínicas. Propia (U.N.La
Plata), InibiolP (U.N.de la Plata). www.nutrinfo.com.ar.
•
OM
a)
En la envoltura de algunas golosinas se lee que en la preparación de la misma participan, entre otros componentes, “aceites vegetales hidrogenados”.
¿Qué características poseen los aceites vegetales desde el
punto de vista estructural que los haga indeseables para la
preparación de ciertos alimentos?
¿Qué se logra modificar con el proceso de hidrogenación
en la estructura que influya sobre las características físicas
de los mismos?
¿Trae este tratamiento alguna consecuencia sobre las propiedades nutricionales del producto? Explique.
LA
DD
.C
2.
bilidad del producto? ¿Cómo? ¿Qué otro dato de la tabla
aporta información en este aspecto? Explique.
¿Qué otros alimentos podrían aportar estos ácidos grasos
en una dieta equilibrada?
FI
c)
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LABORATORIOS
FÍSICA BIOLÓGICA
Termodinámica aplicada al ser vivo
Dominighini A, Dottavio ME. Cátedra de Física Biológica.
Introducción:
OM
“En los seres vivos se desarrollan procesos complejos tales como la regulación
de la temperatura, intercambio térmico y de materia y diversos equilibrios fisiológicos, que involucran una transformación constante de materia y energía, esto
sucede a través de una serie de reacciones químicas que llevan a la síntesis y
degradación de los compuestos más diversos, y a la liberación y almacenamiento
de energía.
LA
DD
.C
Por lo tanto todos los seres vivos requieren de una entrada permanente de energía para mantener su alto nivel de organización y son los alimentos los que les
proveen la energía y materia indispensables para sus procesos metabólicos.
Pero las necesidades de energía son diferentes de acuerdo con distintos factores como la edad, el sexo, el metabolismo basal, la actividad física y la temperatura ambiente, entre otros.
Con respecto a la edad corresponde destacar que tanto en los niños como en los
adolescentes las necesidades nutricionales estarán satisfechas cuando la ingesta de macro y micronutrientes sea la adecuada para sostener un crecimiento y
un desarrollo normales.
Para una mejor comprensión de los procesos biológicos es necesario la aplicación de conceptos termodinámicos
Objetivos:
• Conceptualizar sistema, entorno y proceso. Aplicar a la clasificación de los
sistemas.
Identificar las formas de energía más comunes.
•
Aplicar el primero y segundo principios de la termodinámica a la Biología y al
proceso de alimentación.
FI
•
•
Comprender las transformaciones energéticas que ocurren en los procesos
biológicos y en especial en los metabólicos
•
Comprender los conceptos de Energía interna, Entalpía, Energía libre y Entropía y cómo se modifican en procesos biológicos.
•
•
Analizar el balance energético en las distintas franjas etarias.
•
Relacionar la ingesta calórica y los requerimientos diarios de los nutrientes
esenciales con el sexo, las exigencias metabólicas y la actividad física.
Relacionar el balance energético con las distintas etapas del proceso de crecimiento de los/las adolescente
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Actividades previas al Seminario
Lectura del siguiente material bibliográfico:
•
•
62
de energía intercambia con el entorno? ¿Se modifica su energía interna? ¿Por qué?
Termodinámica aplicada al ser vivo. Bioq. Daniel
Vaccaro. Dra. Alejandra Luquita. Facultad de
Ciencias Médicas. UNR (cuaderno del alumno de
la U. P. 4)
5. Un niño de 8 años que juega fútbol durante 20
El valor calórico de los alimentos. Bioq. A Dominighini, Bioq. ME Dottavio. Facultad de Ciencias
Médicas. UNR (Cuaderno del alumno)
este ejercicio físico si un litro de O2 produce 4,8
Kcal.
minutos consume 1,26 lt de O2/minuto y realiza
0,66 Kcal/minuto de trabajo.
a. Calcule la variación de energía interna durante
OM
b. Calcule la cantidad de calor producido.
I) Complete la siguiente guía para participar del la- 6. Realice el análisis termodinámica de los siguientes casos:
boratorio:
1. Conceptualice energía, calor, trabajo y tempera- a) CASO I
tura. Establezca las unidades de cada uno y la
equivalencia entre calor y trabajo.
2. Analice los conceptos de sistema, su clasifica-
LA
DD
.C
ción y entorno.
Matías se trasladó hace un año a nuestra ciudad
para poder cursar sus estudios universitarios. Se
mantiene con el dinero que le envían sus padres. No
es afecto a los deportes y camina poco. Lo que le interesa de las comidas es que “le calme el hambre”.
3. Centrándose en el concepto de proceso:
a. enuncie y ejemplifique 1º y 2º principios de la
Termodinámica.
Tiene 19 años, pesa 82 kg y mide 1.78 m de altura y
21 cm de circunferencia de muñeca.
b. nalice variación de energía interna, de entro- Consume habitualmente, por día, lo siguiente:
pía y de energía libre.
300 g de arroz hervido
4. Analice el concepto de balance energético de los 200 g de mortadela
seres vivos.
400 g de pan francés
II) Actividades para realizar en el Seminario
1.5 litro de mate con 50 g de azúcar
1. Clasifique los siguientes sistemas en abierto, ce- 200g de vainillas
rrado o aislado:
500 cm3 de cerveza
FI
a. Célula
Valor calórico total real (VCTr) = 3.130,6 kcal/día
b. Agua en un recipiente cerrado a ebullición cons- Valor calórico total teórico (VCTt) = 2.401 kcal/día
tante
a. Teniendo en cuenta el VCTr y el VCTt analice el
c. Universo
balance energético de ese día.
d. Estufa eléctrica en funcionamiento
b. ¿Qué principio de la termodinámica aplicó para
e. Termo perfecto
realizar el análisis?
f. Niño
c. Si el exceso de energía lo almacena sólo como
2. Defina Energía y cite ejemplos de distintas formas de energía
tejido adiposo, cuánto peso ganará Matías. (Se
necesitan 9 kcal para sintetizar 1 g de tejido adiposo).
3. a) Defina energía interna y variación de energía d. Teniendo en cuenta la edad de Matías, puede suinterna. Escriba la expresión matemática de ∆Ei
b) Dos cuerpos de un mismo material y masa, tienen distinta temperatura. ¿Tienen ambos igual
energía interna? ¿Por qué?
c) Dos niños que tienen igual temperatura, uno
pesa 8kg y el otro 12kg. ¿Tienen ambos igual
energía interna? ¿Por qué?
4. Un niño con síndrome febril es sumergido por su
poner que la energía calórica consumida en exceso se almacena sólo como tejido adiposo.
e. Si tiene la posibilidad de realizar una actividad
física que requiere 20 kcal/min, durante cuánto
tiempo deberá realizarla para consumir la energía en exceso que incorporó ese día.
f. ¿Cómo se modifica la Energía interna de Matías
si no realiza ninguna actividad física?
madre en un baño de agua a 20 C ¿Qué formas
o
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63
g. En la síntesis de lípidos, analice cómo se modifica c) CASO III
S, F, ΔS y ΔF en dicho proceso y en el universo.
h. Según la ΔF cómo se clasifica el proceso de sín-
Silvina tiene 19 años, pesa 53 kg, mide 1.68 m y la
circunferencia de su muñeca mide 12 cm. Es sedentaria.
i.
Consume habitualmente, por día:
Según lo analizado, en qué estado termodinámico se encuentran los seres vivos.
b) CASO II
Marina, una adolescente de 16 años, entrena 5 veces por semana en un grupo de gimnasia deportiva
(gasto energético= 14,6 kcal/min.) Durante los entrenamientos consume abundante agua. Le interesa
mucho su imagen y evita ingerir todo alimento que
“pueda engordarla”.
Pesa 51 kg, mide 1.69 m de altura y la circunferencia
de su muñeca es de 15 cm.
1 litro de yogur bajas calorías
50 g de galletitas de agua
2 tazas de sopa de verdura
500cm3 de té con edulcorante
2 manzanas (300g)
300g de pollo a la parrilla
1 huevo duro
200g de lentejas con 100g de queso cuartirolo y una
rebanada de pan negro
2 naranjas medianas
1 taza de jugo de pomelo
VCTr = 1.010,76 kcal/día
VCTt = 1.734 kcal/día
Tiene 20 años, mide 1.64 de altura y 20 cm de circunferencia de muñeca; pesa 68 kg.
VCTr = 1.461,50 kcal/día
VCTt = 2.583 kcal/día
a.
d) CASO IV
Alejandra ayuda a su madre en la producción de
pastas y tartas caseras que venden en la rotisería
del barrio. La actividad le exige estar varias horas
de pie en la cocina, muy templada, por lo que bebe
abundante agua.
Los fines de semana elige el reposo o actividades sedentarias.
200g de lechuga
Teniendo en cuenta el VCTr y el VCTt, analice
el balance energético de ese día.
b.
100g de espinaca
LA
DD
.C
Consume habitualmente, por día, lo siguiente:
200 ml de yogur entero con una rebanada de pan
negro
OM
tesis de lípidos.
FI
Analice cómo se modifica la Energía interna y
la ΔEi de Marina ese día
Por practicidad y economía sus comidas se basan en
productos que elaboran.
Consume habitualmente, por día:
500 g de ravioles con salsa de tomate
¿Cómo clasifica esa dieta según el balance
energético?
4 porciones de pizza de jamón y queso
d.
300 ml de leche chocolatada entera
c.
Si ese día realizó gimnasia durante una hora,
analice si la ingesta de hidratos de carbono (HC consumidos=160,15g) le aportó la energía necesaria
para realizar dicha actividad. Aporte energético de
los HC= 4kcal/g
e.
Analice si esta dieta es la adecuada para un
adolescente. Justifique
300g de pan criollo con 50g de miel
200 ml de café
VCTr = 2787,4 kcal/día
VCTt = 2.236 kcal/día
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FI
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.C
OM
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FI
LA
DD
.C
MÓDULO NIÑEZ
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OM
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UNIDAD PROBLEMA 2
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OM
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UNIDAD 02
OM
SITUACIÓN PROBLEMÁTICA
LA
DD
.C
Mauricio, de 4 años, intenta darle de comer una galletita a su hermanita Micaela, de 3 meses. No entiende por qué su mamá lo detiene y le dice que Micaela todavía no puede comer galletitas
Objetivos generales abordados:
•
Relacionar la estructura y el funcionamiento del sistema digestivo del ser
humano en los diferentes ciclos vitales
•
Reflexionar sobre los factores biológicos, psicológicos y sociales que regulan
la alimentación
Comprender la importancia de la nutrición en la promoción de la salud
•
Entender las transformaciones de materia y energía necesarias para mante-
FI
•
ner la organización y funciones del organismo
Objetivos específicos:
Conocer la estructura y funcionamiento del sistema digestivo en el ser huma-
•
no comprendiendo sus particularidades durante la niñez.
•
Reflexionar sobre la compleja dimensión simbólica y social de la alimentación.
•
Comprender las estructuras y procesos involucrados en la deglución
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PROPUESTAS DISCIPLINARES
Anatomía Normal
Contenidos
Cavidad bucal: Maxilar superior. Maxilar inferior. Hueso palatino. Piezas
dentarias. Límites.
Inervación.
OM
Lengua: Ubicación. Esqueleto fibroso. Constitución. Músculos. Irrigación.
Glándulas salivales: Parótida. Sublingual. Submaxilar. Ubicación. Relaciones. Conducto excretor. Irrigación. Inervación.
LA
DD
.C
Articulación témporomandibular.
Músculos del piso de la boca. Músculos masticadores. Músculos supra e
infrahioideos. Irrigación. Inervación.
Faringe: ubicación. Características generales. Constitución. Relaciones.
Irrigación. Inervación.
Actividades
•
Seminario disciplinar: Cavidad bucal. Faringe. Articulación témporomandibular. Músculos masticadores.
Histología y Embriología
FI
Contenidos
Estructura básica del tubo digestivo
Desarrollo embriológico de la cavidad oral y del tubo digestivo.
Cavidad oral: labios, carrillos, paladar, lengua.
Faringe.
Fisiología Humana
Contenidos
Funciones del aparato digestivo. Control nervioso y hormonal de las funciones digestivas. Sistema nervioso enteral. Niveles de integración del control
enteral. Mecanismos neuroendócrinos. Sistema APUD.
Secreciones digestivas: modelo general de secreción. Secreción salival.
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Área de Nutrición
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Funciones. Tipos de saliva. Regulación de la secreción salival.
Motilidad: músculo liso, estructura y propiedades; control por neurotransmisores, hormonas y mediadores parácrinos. Modelo general de motilidad del
tubo digestivo. Reflejo de deglución. Concepto de esfínter funcional y anatómico,
mecanismos valvulares. Ondas esofágicas primarias y secundarias. Vómito.
Actividades
Seminario disciplinar: Introducción a la fisiología digestiva-Motilidad
•
Seminario disciplinar: Fisiología de las Glándulas Salivales
•
Seminario disciplinar: Fisiología de la Boca - Deglución
Contenidos
LA
DD
.C
Medicina y Sociedad
OM
•
Cultura y alimentación. El lugar y función del alimento en los hábitos sociales.
Bibliografía específica
•
Aguirre P. (2008). El carácter social de la alimentación. En: Elementos de Antropología alimentaria. UNSAM.
•
Contreras J. (1993). Los alimentos también tienen significado; Funciones sociales de la alimentación. En: Antropología de la alimentación. Editorial de la
Universidad Complutense.
•
Harris M. (1989). La madre Vaca. En: Vacas, cerdos, guerras y brujas. Edito-
FI
rial Aguilar.
Química Biológica
Contenidos
Vitaminas y minerales: distribución en los alimentos. Funciones biológicas.
Enzimas del sistema digestivo: enzimas involucradas en la digestión de
hidratos de carbono, lípidos y proteínas de la dieta. Participación de la bilis en el
proceso digestivo.
Actividades
•
Seminario disciplinar: Composición de los alimentos II
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Nutrición
Contenidos
Características peculiares del aparato digestivo y de la digestión en la niñez.
Bibliografía específica
Castelli B. El sistema digestivo del niño. Consideraciones anatomofuncionales.
FI
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OM
Primera Cátedra de Pediatría. Facultad de Ciencias Médicas, UNR.
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AUTOEVALUACIÓN
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Área de Nutrición
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Área de Nutrición
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Lista de cotejos (o check list)
El objetivo de la misma es que el estudiante pueda autoevaluar su proceso de
aprendizaje. Para ello debe reflexionar para cada objetivo de conocimientos o
actitudes si el mismo ha sido alcanzado o no completando el casillero correspondiente en cada columna. Puede además indagar el porqué de esos resultados e
introducir comentarios en la columna correspondiente.
OM
Esto permitirá controlar el avance o no en el estudio de cada Unidad Problema y,
junto con su tutor buscar las razones por las cuáles no pudo cumplimentar los
objetivos planteados y trabajar en conjunto con él y sus compañeros para mejorar su rendimiento.
Esta evaluación tiene carácter formativo, por lo cual no se incluirá para decidir
LA
DD
.C
la regularidad o el acceso a la condición de coloquio
DE CONOCIMIENTOS
CRITERIO
SI
NO
OBSERVACIONES
Reconoce el valor simbólico de los alimentos
Jerarquiza el modo en el que el mismo influye
en la alimentación
FI
Conoce las particularidades del sistema digestivo en la niñez
Relaciona las estructuras involucradas con las
diferentes fases de la deglución
Describe las funciones básicas del aparato
digestivo
Comprende el modo en que se regula la actividad del músculo liso gastrointestinal
Entiende el modo de funcionamiento de las enzimas digestivas en la cavidad bucal
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Área de Nutrición
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DE ACTITUDES
CRITERIO
SI
NO
OBSERVACIONES
Participa activamente.
Interactúa con los demás.
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Es respetuoso con el docente y sus compañeros.
OM
Es puntual.
Utiliza un vocabulario pertinente.
FI
Concluye las actividades.
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Área de Nutrición
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UNIDAD 2
MATERIAL DE ESTUDIO
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CONTENIDO
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Área de Nutrición
Material bibliográfico
FI
• Castelli B. El sistema digestivo del niño. Consideraciones anatomofuncionales.
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Área de Nutrición
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MATERIAL BIBLIOGRÁFICO
PEDIATRÍA
El sistema digestivo en el niño. Consideraciones
anátomofuncionales
Introducción
El proceso nutricional requiere de un aparato digestivo y
circulatorio indemne y un sistema metabólico que utilice los
diferentes nutrientes de manera óptima.
portantes para su alimentación: el reflejo de hociqueo y un
vigoroso reflejo de succión y extrución coordinado con los
movimientos deglutorios. El reflejo de hociqueo se evidencia
cuando se estimula la zona peribucal, produciéndose intensos
movimientos de búsqueda.
Cualquier estímulo táctil que actúe sobre el paladar duro
en su parte posterior vigorosos movimientos de los músculos
de las mejillas (succión) y la compresión de la lengua sobre el
paladar (extrución). Al introducir el pezón y parte de la areola
en la boca del niño y estimular el paladar, se desencadena el
reflejo de succión extrayendo de esta manera la leche de los
conductos galactóforos y al presionar la mama sobre el paladar con la lengua se completa el vaciamiento de los mismos
(extrución).
LA
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.C
El aparato digestivo tiene la función de traslado de los nutrientes, para lo cual debe tener una actividad motora adecuada. Debe contar también con un sistema enzimático eficiente
que le permita la digestión de los nutrien- tes y una estructura
anatomo-histo-fisiológica que posibilite el pasaje al sistema
circulatorio de los nutrientes digeridos (absorción).
OM
Castelli B. Primera Cátedra de Pediatría. Facultad de Ciencias Médicas, UNR.
El sistema circulatorio a través de los vasos porta venosos y
linfáticos llevará estos nutrientes a los órganos de reserva y a
aquellos que lo requieran para su función (energética, plástica,
enzimática, inmunológica).
En forma esquemática:
Aparato digestivo
Función motora……………….…........traslado de alimentos.
Función enzimática……….…........digestión de los alimentos.
FI
Función absortiva…………....pasaje al sistema circulatorio.
Aparato circulatorio
Función de traslado de nutrientes……….......... por el sistema porta venoso al hígado.
.......................................................……….........por el sistema
linfático a la circulación general.
Hígado, grasa y plasma……………… depósito de nutrientes.
Mitocondrias ………………………….síntesis de proteínas,
utilizando los aminoácidos y la energía aportados por la
dieta.
Función motora
El recién nacido (RN) de término sano se encuentra en condiciones anatomofisiológicas de alimentarse, digerir y absorber el alimento que se le ofrece, siempre y cuando se respeten
su madurez psicomotriz y sus capacidades metabólica, enzimática e inmunológica.
El RN sano presenta, desde el nacimiento, dos reflejos im-
Simultáneamente, la glotis desciende impidiendo el pasaje
de la leche o el alimento a la laringe y se contraen los músculos de la faringe desencadenando la deglución. Si bien los
movimientos de succión y deglución están presentes desde el
segundo trimestre del embarazo, sólo se coordinan a las 36 semanas de gestación. En el RN de término sano, la madurez de
los reflejos de succión y deglución aseguran una alimentación
sin riesgos.
A los 5 meses ya aparecen movimientos de la mandíbula
hacia arriba y hacia abajo, de tipo masticatorio y, simultáneamente, comienza a desaparecer el reflejo de extrución, lo que
permite la introducción de alimentos semisólidos como papillas, independientemente de la presencia de los dientes. Los
movimientos laterales de la lengua que llevan los alimentos
hacia los molares no aparecen hasta los ocho o diez meses,
mientras que los movimientos rotatorios completos que permiten triturar carnes y algunas frutas y vegetales, aparecen recién de los doce a dieciocho meses.
Los dientes caducos (“de leche”) comienzan su erupción entre los 6 y 8 meses completándose alrededor de los 3 años.
Aproximadamente a los 6 años comienza su caída y la aparición de los dientes definitivos, proceso que se completa alrededor de los 12 años. Los procesos madurativos referidos a la
dentición tienen un amplio rango de variación dentro de la
normalidad por lo que son poco útiles para determinar edad
cronológica.
La fuerza de la masticación, y con ello la eficiencia para
cortar y triturar los alimentos, aumenta con la edad. A los 6
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El alimento, leche exclusivamente o papillas según la edad,
progresará hacia el esófago. Este posee, al igual que todo el
aparato digestivo, una doble capa de músculo liso que se contrae rítmicamente impulsando el alimento hacia el estómago.
La capa interna de músculo liso se engrosa en la parte inferior
del esófago, en su unión con el estómago, constituyendo un
esfínter llamado cardias. Cuando el alimento que ya ha llenado el estómago, comienza a pasar al duodeno (primera parte
del intestino) se desencadena un reflejo que contrae al cardias
y favorece los movimientos peristálticos del estómago para su
vaciado. El tiempo de vaciado del estómago depende de las
características químicas del alimento. Es más rápido con los
alimentos de baja densidad calórica y con triglicéridos de cadena mediana, que con aquellos de cadena larga.
partículas a fin de que puedan atravesar la mu-cosa intestinal
(es decir absorbibles).
Para que tenga lugar la digestión, las glándulas del sistema
digestivo deben producir diversas enzimas responsables de la
reducción de las complejas moléculas de los alimentos a partículas absorbibles: monosacáridos, aminoácidos (aa) y ácidos
grasos. Veamos este proceso a lo largo del tracto digestivo.
Boca
En la boca, la secreción más conocida es la saliva, producida por las glándulas salivales. Estas son muy pequeñas y con
escasa funcionalidad en RN y el lactante. Pero en el tercio posterior de la lengua, se encuentran unas glándulas de secreción
serosa que producen una lipasa lingual fundamental para la
digestión de las grasas en el RN y el lactante. Esta lipasa, potenciada por la lipasa que contiene la leche materna, comienza
a actuar cuando llega al duodeno.
OM
años alcanza el 40% de la del adulto y se logra la fuerza completa recién a los 16 años. Estos eventos madurativos indican
la edad mínima en que los alimentos pueden ser físicamente
manejados por los niños.
80
En la escasa saliva producida por el RN y el lactante, se encuentra una amilasa que podría ser utilizada por el niño para
la digestión de los hidratos de carbono complejos, pero dado
que los mismos no están presentes en la leche de madre, su
importancia es muy reducida en el lactante.
El estómago presenta en su unión con el duodeno un engrosamiento muscular llamado píloro. El alimento que llega
al intestino, que en el recién nacido mide entre 240 y 300 cm.,
progresa por el mismo gracias a los movimientos de contracción de la musculatura (peristaltismo), modulados por ganglios nerviosos existentes entre sus fibras y en el mesenterio.
Las glándulas salivales se van desarrollando durante el primer año de vida y alcanzan una maduración completa a los
dos años permitiendo completar el proceso de digestión en
la boca.
El peristaltismo en el recién nacido y el niño tiene características particulares. Se presentan en esta etapa los complejos
motores de migración que, según la edad, aparecen cada 20 a
44 minutos y duran 7 a 10 minutos. Servirían para barrer los
restos de alimentos y bacterias que quedan en el intestino entre comidas y podrían ser la base fisiológica de los cólicos del
lactante menor. Con la maduración del aparato digestivo, estos
movimientos se hacen cada vez menos frecuentes. El tránsito
intestinal en el neonato puede durar entre 6 y 16 horas desde
el duodeno –pasando por yeyuno, ilion, colon– hasta el recto.
Amilasa
FI
LA
DD
.C
En el RN, el cardias suele ser menos competente y pequeñas
porciones de leche pueden refluir por el cardias y el esófago
hasta la boca. Por esta razón, es conveniente sostener al niño
semisentado o vertical durante un tiempo posterior a la mamada.
Cuando el estómago se distiende, con la llegada de alimentos se produce un reflejo que contrae el recto, el reflejo gastrocólico, que sumado a los reflejos motores de migración produce la defecación. Como el niño pequeño come cada dos o tres
horas es probable que tenga deposiciones cada vez que come.
Este patrón neurodigestivo persiste durante toda la vida pero
las pautas sociales y culturales influyen para que el niño mayor
y el adulto tengan una o dos defecaciones por día.
Función enzimática, secretoria o digestiva
Además de triturar e impulsar los alimentos, el aparato digestivo cumple con las funciones de digerirlos y absorberlos.
La digestión consiste en la acción de reducir los alimentos a
Lipasa
acción sobre
acción
lípidos.
hidratos de carbono (almidones).
Estómago
El estómago es un órgano de reservorio transitorio de los
alimentos y cumple funciones de mezcla por sus importantes movimientos peristálticos. Pero, además, en su mucosa y
epitelio se encuentran importantes glán- dulas de secreción
productoras de ácido clorhídrico (ClH), pepsina, lipasa gástrica (importante en el niño) y factor antianémico. Los dos
primeros sirven para desdoblar las proteínas en estructuras
más simples, sobre las que puedan actuar las enzimas intestinales. Tanto la pepsina como el ClH son escasos al nacimiento
y su volumen va aumentando en el transcurso del primer año
de vida permitiendo la incorporación de proteínas fibrosas a
partir del séptimo y octavo mes. La estructura proteica de la
leche de madre no necesita grandes cantidades de ClH ni de
pepsina. Sin embargo, el HCl es necesario para mantener la
acidez del medio gástrico y limitar la proliferación bacteriana
en el intestino superior.
La lipasa gástrica, junto con la lingual, comienza a actuar en
el estómago sobre los triglicéridos.
El factor antianémico favorece la absorción de la vitamina
B12, que es utilizada en la formación de los glóbulos rojos.
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Área de Nutrición
ácido clorhídrico
pepsina
acción sobre
acción sobre
proteínas.
proteínas.
Lactasa
acción sobre
81
lactosa.
Sacarasa
acción sobre
sacarosa.
Maltasa
acción sobre
maltosa
Intestino
La primera porción del intestino, el duodeno, recibe a través
de los conductos colédoco y de Wirsung las secreciones producidas por el hígado y el páncreas.
Proteínas
Los aminoácidos y oligopéptidos obtenidos por la digestión
en la luz intestinal son absorbidos por las células intestinales
a través de un transporte activo dependiente del sodio (Na).
Atraviesan el enterocito unidos a un transportador específico
y por el sistema venoso llegan al hígado donde se sintetiza la
albúmina. Esta se encuentra en la sangre como un reservorio
circulante de proteínas, pero la mayor parte de los aminoácidos de reserva son intracelulares (pool de aminoácidos). Desde allí, son utilizados para síntesis de proteínas musculares,
enzimáticas y nerviosas e, incluso, para obtener energía en
situaciones especiales.
LA
DD
.C
La leche de madre contiene proteínas globulares –solubles
y móviles– que llegan al duodeno predigeridas en pequeños
coágulos que son hidrolizados por acción de la tripsina pancreática. Al llegar al duodeno, el alimento estimula a la mucosa y produce la liberación de una enteroquinasa que produce
la transformación del tripsinógeno pancreático en tripsina. Su
producción está presente desde el nacimiento y aumenta levemente durante el primer año. Por acción de la tripsina, las proteínas son degradadas a polipéptidos. Estos son hidrolizados
y transformados en aminoácidos y péptidos más simples por
acción de las peptidasas del ribete en cepillo del enterocito.
Absorción intestinal
OM
El intestino puede dividirse, según su estructura y funcionalidad, en tres sectores: duodeno, yeyuno-ileon y colon. Cada
uno de los mismos posee estructura y funcionalidad específica
aunque, globalmente, su estructura es similar a la de todo el
sistema digestivo (epitelio, mucosa, submucosa, capa muscular, plexos mesentéricos, peritoneo).
Los lípidos, que según su estructura pueden clasificarse en
triglicéridos de cadena mediana (TGM) o de cadena larga
(TGL), son solubilizados por los ácidos biliares provenientes
del hígado y de la vesícula biliar e hidrolizados por la lipasa
pancreática obteniéndose ácidos grasos y monoglicéridos.
FI
Las sales biliares y la lipasa pancreática son escasas al nacimiento. Las grasas de la leche materna se digieren gracias
a la lipasa lingual del niño y a la lipasa de la leche materna.
Alrededor de los 6 meses, la concentración de sales biliares
permite una emulsión adecuada de las grasas y el aumento
de la lipasa pancreática, su hidrólisis. Recién al año de edad
se alcanzan niveles de sales biliares que permiten incorporar
grasas en cantidades moderadas sin riesgo de mala absorción.
El glúcido presente en la leche de madre es la lactosa, que es
hidrolizada por la lactasa del ribete en cepillo en una molécula
de glucosa y una de galactosa.
Los glúcidos complejos, polímeros de glucosa como el almidón y el glucógeno, son hidrolizados por la amilasa pancreática y transformados en disacáridos. Similar función cumple
la alfa amilasa del ribete en cepillo del enterocito. Estas enzimas recién alcanzan niveles adecuados al sexto mes de vida
y sólo después del año tienen actividad efectiva por lo que la
introducción temprana de almidones no es recomendada. Los
disacáridos obtenidos (sacarosa, lactosa y maltosa) son transformados en monosacáridos (glucosa, galactosa y fructuosa)
por las enzimas del ribete en cepillo de las células de las vellosidades intestinales (sacarasa, lactasa, y maltasa).
Lípidos
Los ácidos grasos y monoglicéridos obtenidos por acción
de las lipasas en el intestino son absorbidos por los enterocitos y reesterifcados a TCM que son absorbidos por el sistema
venoso y llevados al hígado por el sistema porta. Los TCL son
llevados por el sistema linfático al conducto torácico y por él
a la circulación general. Las grasas son utilizadas como fuente energética principalmente por el hígado, los músculos y el
corazón. Los depósitos principales de lípidos son el tejido adiposo, los músculos y el hígado.
Los lípidos presentes en la leche de madre tienen una función estructural muy importante en la formación de mielina.
Hidratos de carbono
Los monosacáridos obtenidos por la digestión, en especial
glucosa y galactosa, se absorben a través de la membrana
del enterocito por un transporte activo con gasto de energía
y mediado por el ion Na. Una vez en la circulación venosa
pueden seguir dos vías. Llevados al hígado, los monosacáridos
son transformados en glucosa y a partir de ésta, se sintetiza el
glucógeno como forma de depósito intracelular de los H de
C. Por otra parte, la glucosa absorbida puede ser utilizada directamente como fuente energética por los tejidos, en especial
por el cerebro y los glóbulos rojos que no pueden utilizar otras
fuentes de energía.
Vitaminas y minerales
Las vitaminas liposolubles (la A, la D, la E y la K) se unen
a las micelas de los ácidos grasos y son absorbidas junto con
ellas.
La absorción del Fe está favorecida por enzimas especiales
contenidas en la leche materna (lactoferrina) lo que permite
un aprovechamiento del 80 al 90%.
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El Na se absorbe acoplado a la glucosa y a algunos aminoácidos. También lo puede hacer en forma libre por diferencia de
concentración entre la luz intestinal y el interior de la célula.
Sale del enterocito por la membrana basal y va hacia el espacio
intercelular donde aumenta su concentración y atrae el agua
de la luz intestinal. Este es el principal mecanismo de absorción del agua.
82
•
PRONAP 99. Módulo 2. Capitulo 3: Maduración de los
procesos fisiológicos y la alimentación.
•
http://drscope.com/privados/pac/pediatría/pal2/introali.
htm
La barrera intestinal es un mecanismo de defensa frente a
las injurias que puede ofrecer el medio externo (bacterias o
alimentos). Esta barrera está compuesta por factores no inmunológicos como la saliva, la acidez gástrica, la flora intestinal
y enzimas –como las proteasas– que degradan grandes moléculas que, de ser ab- sorbidas, podrían actuar como antígenos.
LA
DD
.C
Los factores inmunológicos son el tejido linfoide asociado
al intestino (GALT), el moco, la población de células B y la
inmunoglobulina A secretoria.
OM
Funciones inmunológicas
Todos estos factores son escasos al nacimiento por lo que las
grandes moléculas antigénicas pueden atravesar la membrana
celular del enterocito e ingresar al organismo con el riesgo de
desencadenar una reacción alérgica. La madurez de este sistema defensivo se logra después de los tres meses y la introducción de toda molécula ajena a la especie humana no se aconseja hasta después de los seis meses de edad. La leche humana
con grandes cantidades de lactoferrina, lizosima, IgA, IgM,
IgG suple los mecanismos inmunológicos inmaduros durante
los primeros seis meses de vida.
FI
Diferentes componentes de la flora bacteriana (probióticos)
estimularían a los Linfocitos T intestinal en su función inmunológica.
Referencias bibliográficas
Meneghello: Desarrollo anátomo funcional, Cómo se
produce la leche. En: Meneghello, Pediatría, Tomo I, Parte V (Nutrición, alimentación) pp 311-312, pp 297-298.
•
•
Meneghello. Anatomo fisiología del aparato digestivo. En:
Meneghello, Pediatría, Tomo II, Parte XVII pp 1523-1530.
•
Segunda Cátedra de Pediatría: El niño normal y su contexto. Facultad de Ciencias Médicas, UNR.
•
•
Avery: Nutrición. En: Neonatología Cap.47, pp1171.
•
Mora. Soporte Nutricional Especial N°2. Editorial Panamericana.
Schaffer, Avery: Aparato gastrointestinal; Consideraciones generales; Fisiología neonatal. En: Enfermedades del
recién nacido (6ª edición). Editorial Panamericana, pp
66-67, pp 687-690 y pp 693-698.
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LA
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.C
UNIDAD PROBLEMA 3
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OM
Área de Nutrición
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Área de Nutrición
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UNIDAD 03
OM
SITUACIÓN PROBLEMÁTICA
LA
DD
.C
Nahuel nació con 3 Kg. Andrea, su mamá, consulta porque quiere
darle biberón porque las vecinas dicen que su leche es muy clara y
no lo alimenta.
Objetivos generales abordados:
•
Relacionar la estructura y el funcionamiento del sistema digestivo del ser
humano en los diferentes ciclos vitales
•
Reflexionar sobre los factores biológicos, psicológicos y sociales que regulan
la alimentación
Comprender la importancia de la nutrición en la promoción de la salud
•
Entender las transformaciones de materia y energía necesarias para mante-
FI
•
ner la organización y funciones del organismo
Objetivos específicos:
Jerarquizar la lactancia materna tomando conciencia de su importancia en
•
la alimentación saludable del lactante
•
Valorar los componentes de la leche materna
•
Entender la importancia de los vínculos de apego en la alimentación
•
Comprender la forma en que se obtiene energía a partir de los hidratos de
carbono
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Área de Nutrición
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PROPUESTAS DISCIPLINARES
Anatomía Normal
Contenidos
Nociones de Anatomía de glándula mamaria
•
OM
Bibliografía específica
Cátedra de anatomía Humana. (2020). Generalidades de glándula mamaria.
Facultad de Ciencias Médicas, UNR
Contenidos
LA
DD
.C
Histología y Embriología
Glándula mamaria. Introducción. Características generales y estructura
histológica. Unidad funcional. Adenómeros. Sistema de conductos excretores. Estructura de acuerdo a diferentes períodos. Mama en lactancia, mama en reposo.
Desarrollo embriológico de las glándulas mamarias.
Actividades
•
Laboratorio disciplinar: Cavidad bucal, lengua, glándulas salivales y glándula
FI
mamaria.
Fisiología Humana
Contenidos
Regulación de la lactancia. Regulación de los procesos de mamogénesis,
lactogénesis y lactopoyesis: hormonas intervinientes. Prolactina: estructura química, origen, formas circulantes. Control por estructuras hipotalámicas, rol de
la dopamina, péptidos hipotalámicos estimuladores. Regulación de la secreción
en la mujer, papel del estradiol. Efecto de la gesta sobre los niveles de prolactina,
factores involucrados. Mantenimiento de la lactogénesis en el puerperio, papel
de la oxitocina. Mecanismo de acción hormonal (receptor, vías de señalización).
Acción sobre otros efectores (sistema inmune, eje gonadotrófico). Oxitocina:
estructura química, síntesis y almacenamiento. Control de su secreción: reflejos
eyecto-lácteo y de parto. Mecanismo de acción y principales efectos.
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Actividades
Seminario disciplinar: Regulación de la Lactancia
Bibliografía específica
•
Arias P. Unidad hipotálamo hipofisaria. En Dvorkin M, Cardinali DP: Best y
Taylor, Bases fisiológicas de la práctica médica. Panamericana (Buenos Ai-
Paidopsiquiatría
Contenidos
OM
res), 13ra edición o superiores.
Teoría del apego. Etología. Relación madre-hijo. Apego materno-infantil.
LA
DD
.C
Bases psicobiológicas del apego. Fases y tipos de apego. Apego, lactancia mater-
na y nutrición. Su importancia en los procesos de mielinización. Neurodesarrollo,
cognición, afectividad y aprendizaje. Psiquiatría en promoción de salud.
Actividades
•
Seminario disciplinar: Apego
Bibliografía específica
•
Garcia Riera J, Gomez A, Odone M, Ominetti L, Salvai M. (2021). Nutrición y
apego. Cátedra Psiquiatría Niños, Facultad de Ciencias Médicas, UNR.
•
Garcia Riera, J. Apego y maternaje. Cátedra Psiquiatría Niños, Facultad de
FI
Ciencias Médicas, UNR.
Química Biológica
Contenidos
Metabolismo. Consideraciones generales. Catabolismo y anabolismo. Reac-
ciones exergónicas y endergónicas.
Ingreso de glucosa a las células. Fosforilación de la glucosa. Glucólisis.
Irreversibilidad de la glucólisis. Descarboxilación oxidativa del piruvato. Ciclo de
Krebs.
Oxidaciones biológicas. Cadena respiratoria. Componentes de la cadena
respiratoria. Fosforilación oxidativa. Control respiratorio.
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Área de Nutrición
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Balance energético de la glucosa. Comparación de energía obtenida por
fosforilación a nivel de sustrato y fosforilación oxidativa.
Actividades
Seminario disciplinar: Metabolismo Parte I
Medicina y Sociedad
Contenidos
OM
•
Demanda, necesidades, satisfactores y estrategias. Concepto, tipo de ne-
cesidades y satisfactores, relación con los medios de comunicación. Estrategias
Actividades
•
LA
DD
.C
colectivas y estatales.
Seminario disciplinar: Origen de la cultura. Demandas, necesidades, y estrategias alimentarias.
Bibliografía específica
•
Ruiz Rojas A. (1991). Necesidad y Calidad de vida. En: Salud Comunitaria y
Promoción del Desarrollo. CELATS.
•
Stafolani C. Demandas, necesidades y satisfactores. Disponible en: https://
FI
medicinaysociedad.wordpress.com/
Nutrición
Contenidos
Alimentación saludable del lactante. Relación entre los requerimientos del
niño y los aportes de la leche materna.
Composición de la leche materna. Contenidos de proteínas y glúcidos de la
leche materna. Características biológicas de dichos componentes. Valor calórico
de la leche materna. Características inmunológicas. Beneficios nutricionales, psicológicos, sociales y económicos.
Bibliografía específica
•
Castelli B. Avances en Nutrición: Talla y Nutrición, Nutrición y Salud. Facultad
de Ciencias Médicas, UNR.
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Área de Nutrición
•
88
Ministerio de Salud de la Nación. Lactancia materna. Disponible en: https://
www.argentina.gob.ar/salud/crecerconsalud/lactancia
•
Primera Cátedra de Pediatría. Lactancia materna. En: Pediatría 2000, Tomo II
(páginas 111-124). Facultad de Ciencias Médicas, UNR.
•
Sociedad Argentina de Pediatría. Comité de Nutrición (2001). Guía de Alimen-
FI
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.C
OM
tación para niños sanos de 0 a 2 años. Ediciones SAP.
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AUTOEVALUACIÓN
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Área de Nutrición
90
Lista de cotejos (o check list)
El objetivo de la misma es que el estudiante pueda autoevaluar su proceso de
aprendizaje. Para ello debe reflexionar para cada objetivo de conocimientos o
actitudes si el mismo ha sido alcanzado o no completando el casillero correspondiente en cada columna. Puede además indagar el porqué de esos resultados e
introducir comentarios en la columna correspondiente.
OM
Esto permitirá controlar el avance o no en el estudio de cada Unidad Problema y,
junto con su tutor buscar las razones por las cuáles no pudo cumplimentar los
objetivos planteados y trabajar en conjunto con él y sus compañeros para mejorar su rendimiento.
Esta evaluación tiene carácter formativo, por lo cual no se incluirá para decidir
LA
DD
.C
la regularidad o el acceso a la condición de coloquio.
DE CONOCIMIENTOS
CRITERIO
SI
NO
OBSERVACIONES
Conoce la composición de la leche materna
Comprende cómo el lactante puede obtener
energía a partir del metabolismo de los hidratos de carbono de la leche materna
FI
Relaciona lo anterior con los requerimientos
energéticos del lactante
Diferencia la fosforilación oxidativa de la fosforilación a nivel de sustrato
AAplica los conocimientos estructurales y funcionales de la glándula mamaria en las recomendaciones sobre lactancia materna
Comprende el concepto de demandas y satisfactores
Comprende el concepto de demandas y satisfactores.
Jerarquiza el rol de la lactancia materna en la
promoción de la Salud
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DE ACTITUDINALES
CRITERIO
SI
NO
OBSERVACIONES
Participa activamente.
Interactúa con los demás.
LA
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Es respetuoso con el docente y sus compañeros.
OM
Es puntual.
Utiliza un vocabulario pertinente.
FI
Concluye las actividades.
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Área de Nutrición
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OM
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FI
LA
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UNIDAD 3
MATERIAL DE ESTUDIO
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LA
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CONTENIDO
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Área de Nutrición
Material bibliográfico
• Anatomía Normal. Generalidades de glándula mamaria.
• Pediatría. Avances en Nutrición: Talla y Nutrición, Nutrición y Salud.
• Psiquiatría Niños. Nutrición y apego.
FI
• Psiquiatría Niños. Apego y maternaje.
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Área de Nutrición
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MATERIAL BIBLIOGRÁFICO
ANATOMÍA NORMAL
Generalidades de glándula mamaria.
Las mamas son dos formaciones situadas en la cara anterosuperior del tórax. Representan una característica sexual
secundaria del sexo femenino y sirven para proporcionar nutrición al recién nacido.
Pezón o papila mamaria: como mencionamos se encuentra
en la parte central de la mama. Es cilíndrico o cónico, mide
aproximadamente 1 cm de ancho y de alto. Su extremidad libre redondeada se encuentra recorrida por numerosos surcos
y sembrada de pequeños orificios que son la desembocadura
de los conductos galactóforos o lactíferos. El número de estos orificios, llamados poros galactóforos, es entre 15 y 20. El
pezón a veces puede encontrarse en una depresión excavada
en la glándula lo que se conoce como pezón umbilicado.
LA
DD
.C
Los varones también presentan glándulas mamarias que tienen el mismo origen embriológico que en las mujeres y que
presentan los mismos elementos, pero menos desarrollados.
En la pubertad de los varones las glándulas sufren transformaciones que se detienen quedando las mismas rudimentarias.
den a glándulas sebáceas llamadas glándulas areolares o de
Morgagni. Dichas glándulas son en número de 10 o 15 y se
hacen más voluminosas en consecuencia de la hipertrofia durante el embarazo recibiendo el nombre de tubérculos areolares.
OM
Situación, forma y dimensiones:
Las mamas están situadas en la parte anterior del tórax entre
el borde lateral del esternón y la línea axilar anterior, verticalmente se extienden desde la tercera a la séptima costilla.
Desde el punto de vista topográfico la región mamaria tiene
límites más amplios: por arriba llega hasta la clavícula, por
abajo hasta el borde inferior del tórax, por dentro hasta la línea medioesternal y por fuera hasta el músculo dorsal ancho.
Las mamas alcanzan su desarrollo adulto en la pubertad. La
forma es de semiesfera terminada en un vértice por una saliente, la papila mamaria o pezón. En posición de pie, la mitad inferior de la mama es más sobresaliente que la mitad inferior. Esta última forma con la pared torácica subyacente un
surco, que es el surco submamario de profundidad variable.
FI
Las dimensiones de las mamas son variables y no guardan
relación con la talla de la persona. En una mujer adulta miden
de 10 a 11 cm de altura, 12 a 13 cm de ancho y 5 o 6 cm de espesor. Hay que tener en cuenta que existen múltiples variaciones en lo que respecta a sus dimensiones. También podemos
hallar variaciones en su número, lo normal es que sean dos,
pero pueden aparecer mamas a lo largo de la línea mamaria
que se conoce como mamas supernumerarias.
Estructura: desde la superficie a la profundidad encontramos:
• Revestimiento cutáneo: la mayor parte de la mama
se encuentra recubierta por piel fina y móvil que se continúa
en la periferia con la piel del tórax. El vértice de la mama,
como dijimos anteriormente, está constituido por una prominencia central, el pezón o también llamado papila mamaria
quien se encuentra rodeado por una zona redondeada y pigmentada que es la areola.
Areola: es una zona cutánea pigmentada circular de 4 o 5 cm
de diámetro, cuya coloración varía, es rosada en la mujer joven y adquiere una coloración más amarronada en las mujeres
que han estado embarazadas. Su superficie no es lisa, sino que
es irregular presentando pequeñas eminencias que correspon-
A la piel fina de la areola y el pezón hay que anexarle las fibras musculares lisas subdérmicas, cuyo conjunto constituye
el músculo areolar. Este músculo está constituido por fibras
musculares circulares y fibras radiadas.
Las fibras circulares se adhieren a la capa profunda de la piel
de la areola, más precisamente en la capa profunda de la dermis, y se extienden hasta la base del pezón. La contracción
de estas fibras bajo el efecto de excitaciones diversas (roces,
frío, emociones) la piel de la areola se contrae y proyecta el
pezón hacia adelante. Es el fenómeno denominado erección
del pezón.
Las fibras radiadas presentan una dirección perpendicular a
las precedentes. Nacen de la dermis de la areola, ascienden
para terminar en la dermis del pezón. Estas fibras se encuentran atravesadas por los conductos galactóforos que van a
desembocar en la punta del pezón. Estos conductos presentan
una dilatación, antes de llegar al pezón, los senos galactóforos
donde se almacena la leche en el intervalo de las extracciones
de la misma por parte del bebe o manualmente.
Tejido adiposo subcutáneo o capa adiposa anterior o preglandular: esta capa adiposa se extiende por toda la cara profunda de la piel de la mama, excepto a nivel de la areola y del
pezón. Este tejido adiposo está tabicado por tabiques de tejido
conectivo que se extienden desde la cara profunda de la dermis
hasta la fascia del pectoral mayor separando a los lóbulos de la
glándula mamaria. Estos tabiques se encuentran más desarrollados en la parte superior de la mama, contribuyendo de esta
manera al soporte del tejido mamario, por lo cual reciben el
nombre de ligamentos suspensorios de la mama o ligamentos
de Cooper. Estos ligamentos limitan, entre la piel y glándula,
celdas ocupadas por tejido adiposo. En esta capa se encuentra
un plexo arterial superficial y una red venosa superficial.
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• Glándula mamaria: se presenta como una masa oval,
siendo su espesor mayor en el centro y menor en la periferia.
Su cara posterior es relativamente plana. Su circunferencia es
muy irregular debido a que emite prolongaciones. Entre las
prolongaciones la más constante es el proceso axilar que se dirige hacia arriba y lateralmente, rodeando el borde inferior del
pectoral mayor. La otra prolongación más frecuente es la inferomedial o abdominal que se dirige hacia la vaina del músculo
recto del abdomen. Cada glándula mamaria está constituida
por 15 o 20 lóbulos. Cada lóbulo de forma cónica se encuentra
formado por la unión de lobulillos donde se encuentran los
acinos o alvéolos. Cada uno de los lóbulos presenta un conducto excretor: el conducto galactóforo.
LA
DD
.C
Capa adiposa posterior o retromamaria: existe una capa de
tejido adiposo mucho más delgada que la capa adiposa anterior. En esta capa también contiene una red arterial y numerosas venas. Detrás de la capa retromamaria se encuentra una
capa membranosa de tejido subcutáneo. La capa membranosa
se encuentra separada de la fascia del músculo pectoral mayor por tejido adiposo laxo que desempeña la función de plano de deslizamiento sobre dicho músculo.
97
OM
Área de Nutrición
FI
Luego de leer el texto, reconozca y marque en
las siguientes imágenes las estructuras que se
encuentran escritas en azul en el mismo:
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Área de Nutrición
98
Pediatría
Avances en Nutrición: talla y nutrición, nutrición y salud
Autora: Beatriz Castelli
Entonces, ¿la baja talla de nuestros grupos de pueblos originarios estará establecida genéticamente o ha sido la mala alimentación durante varias generaciones sometidas a la miseria
y la explotación y, en general, a pobres condiciones de vida lo
que determinó esta situación antropométrica? Más aun, la deprivación alimentaria, ¿afecta sólo la talla o también la maduración de ciertos tejidos como el nervioso, sustrato y asiento
de funciones superiores?
LA
DD
.C
Tradicionalmente se creyó que el factor genético era determinante de la talla1, y que era la razón principal de que algunos grupos humanos fuesen más bajos, como ha sido el caso
de algunos pueblos originarios de nuestro país: mapuches,
wichis, tobas, araucanos. Siguiendo esta idea, llegó a proponerse la elaboración de tablas de percentilos para cada uno
de estos grupos étnicos, pensando que en caso contrario, al
percentilarlos con tablas obtenidas a partir de poblaciones de
niños de origen europeo se los estaba comparando con niños
“genéticamente” más altos.
para el incremento de la talla. Este y otros trabajos alertaron
sobre la importancia de la nutrición en la talla tomando a la
misma como un indicador del crecimiento y desarrollo general de los seres humanos. Cabe consignar, asimismo, que en
excavaciones realizadas en la zona de Coronda, provincia de
Santa Fe, se han desenterrado esqueletos humanos de unos
2.000 años de antigüedad, antiguos cazadores recolectores,
que señalan una talla media de 1.80 metros para los varones.
OM
El crecimiento y el desarrollo son fenómenos biológicos ligados a múltiples factores. Al evaluar el crecimiento y el desarrollo se deben considerar factores genéticos, hormonales y
medioambientales. Entre estos últimos, aspectos tan diversos
como la altitud sobre el nivel del mar, la latitud, la contaminación del aire, los cuidados en la crianza, el afecto, el estímulo y la
alimentación. Cada uno, en un delicado equilibrio, contribuye
para que el factor genético pueda expresar su máximo potencial. ¿Cuánto influye cada uno?, ¿cuánto determinan los genes?
FI
Sin embargo, desde hace décadas se observa que los hijos de
padres japoneses emigrados a Estados Unidos, nacidos después de la Segunda Guerra Mundial, alcanzan una talla sensiblemente mayor que sus padres y que, en dos generaciones,
llegan a tener un incremento en la estatura de 10 cm. Analizado este hecho se comprobó que el factor que más había
variado era la alimentación, incorporándose más vitaminas,
minerales y proteínas animales, ricas en aminoácidos esenciales, a diferencia de la dieta tradicionalmente pobre en estos
nutrientes en el Japón de los años anteriores a la emigración.
Las diferencias en la talla entre los grupos étnicos tuvieron entonces otra interpretación. Es la nutrición la que adquiere la mayor importancia para que cada individuo pueda alcanzar la máxima expresión de la talla que su dotación
genética le permita.
Siendo la talla una medida fácil de determinar, comenzó a
estudiarse su relación con la alimentación y el medio socioeconómico. El Dr. Hugo Amigo, chileno, presentó en las Jornadas de Auxología2 de mayo de 2006 un trabajo que muestra
cómo las mujeres mapuches aumentan su estatura a medida
que mejora su situación socioeconómica requiriendo por lo
menos dos generaciones de condiciones óptimas de nutrición
La OMS comenzó en el año 1997 un ambicioso estudio multicéntrico destinado a estudiar el peso y la talla de niños de
muy diferentes lugares y costumbres pero que tenían en común el pertenecer a clases socioeconómicas altas, haber sido
alimentados a pecho, en ambientes favorables con adecuada
estimulación, con madres no fumadoras y familias constituidas por parejas de progenitores muy dedicados a la crianza
del niño. Este megaestudio permitió obtener un nuevo Patrón
Internacional de Crecimiento Infantil.
El nuevo Patrón Internacional de Crecimiento Infantil referido a los lactantes y niños pequeños fue di- fundido en 2006
por la Organización Mundial de la Salud (OMS) y proporciona, por primera vez, datos cien- tíficos y orientación sobre la
manera en que cada niño del mundo debería crecer. Confirma
que todos los niños, nacidos en cualquier parte del mundo,
que reciban una atención óptima desde el comienzo de sus
vidas, tienen el potencial de desarrollarse en la misma gama de
tallas y pesos. Un resultado francamente impresionante, que
señala nuevamente la gran homogeneidad genética de toda
la población humana actual, más allá de diferencias externas
muy menores3.
Por supuesto, existen diferencias individuales entre los niños, pero a nivel regional y mundial la media de crecimiento
de la población es notablemente similar. Por ejemplo, los niños de la India, Noruega y el Brasil registran patrones de cre-
1.
La talla –como el peso– es un carácter cuantitativo, de herencia compleja o multifactorial, controlado por el efecto aditivo de numerosos genes, cada
uno de los cuales aporta un pequeño efecto (genes menores o poligenes), estando intensamente influida por el ambiente. Por el contrario, los caracteres
cualitativos, como ojos claros u oscuros, son regidos por el efecto de pocos genes (genes mayores) y en ellos el ambiente no tiene influencia. Tanto los
genes mayores como los menores se heredan según las Leyes de Mendel.
2.
La Auxología (del griego auxein crecimiento y logos ciencia ) es la ciencia que estudia el crecimiento y desarrollo.
3.
“Si hubiera un holocausto del tipo que fuese y sólo sobreviviese una pequeña tribu de algún lugar aislado del planeta, de seguro que conservaría toda la
variabilidad genética de nuestra especie”. Sv. Pääbo. Presentación Proyecto Genoma Humano
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Área de Nutrición
El primer conjunto de gráficas de crecimiento incluye indicadores de crecimiento tales como peso para la edad, talla para
la edad, y peso para la talla. Por primera vez, se dispone ahora
de un índice de masa corporal normalizado para los niños de
hasta cinco años así como de pautas de evolución, relativas a
los aspectos clave del desarrollo motor, entre ellos la capacidad
de sentarse, mantenerse de pie y caminar.
“El nuevo patrón es un instrumento importante para los
padres, los profesionales de la salud y otros dispensadores de
atención sanitaria, por cuanto permite evaluar el crecimiento y el desarrollo de los niños a nivel individual y colectivo”,
dice el Dr. Cutberto Garza (Boston College, Estados Unidos),
Director del Programa de Alimentación y Nutrición de la Universidad de las Naciones Unidas y Director del Estudio Multicéntrico sobre el Patrón de Crecimiento”1.
LA
DD
.C
Mediante este nuevo patrón, los padres, médicos, encargados de formular políticas y defensores de los niños podrán
determinar cuándo se satisfacen o no las necesidades de nutrición y atención de salud de los niños. La subnutrición, el
sobrepeso y la obesidad, así como otras condiciones relacionadas con el crecimiento, podrán entonces detectarse y abordarse en una fase temprana. “El Patrón de Crecimiento Infantil
de la OMS proporcio- na nuevos medios para ayudar a cada
niño a aprovechar las mejores oportunidades de desarrollo
en los años más importantes de su formación”, dice el Dr. Lee
Jong-Wook, Director General de la OMS. “En este contexto, el
patrón permitirá reducir las tasas de mortalidad y enfermedad
de lactantes y niños pequeños”.
de pediatría de todos los países y regiones del mundo que son
miembros de la AIP, a que adopten y utilicen este patrón para
el máximo beneficio de todos los niños, y promuevan la adopción de ese patrón por parte de sus gobiernos”.
OM
cimiento similares si se les proporcionan las condiciones para
un crecimiento sano en la primera infancia. El nuevo patrón
demuestra que las diferencias en el crecimiento infantil hasta
los cinco años dependen más de la nutrición, las prácticas de
alimentación, el medio ambiente y la atención sanitaria que de
los factores genéticos o étnicos.
99
Detalles del estudio
El nuevo patrón es el resultado de un estudio intensivo que
la OMS inició en el año 1997 con el fin de desarrollar nuevos
criterios internacionales de evaluación del crecimiento físico,
el estado nutricional y el desarrollo motor de todos los niños,
desde el nacimiento hasta los cinco años. La OMS y su principal asociado, la Universidad de las Naciones Unidas, realizaron un Estudio Multicéntrico sobre el Patrón de Crecimiento,
que es un proyecto internacional de base comunitaria en el
que han participado 8.000 niños de Brasil, los Estados Unidos
de América, Ghana, India, Noruega y Omán.
FI
Los niños que participan en el estudio se seleccionaron sobre
la base de un entorno óptimo para el crecimiento apropiado, a
saber: prácticas de alimentación recomendadas para lactantes
y niños pequeños, buena atención de salud, madres no fumadoras y otros factores relacionados con los buenos resultados
de salud.
El nuevo patrón se basa en el niño alimentado con leche materna como norma esencial para el crecimiento y el desarrollo.
Esto asegura, por primera vez, la coherencia entre los instrumentos utilizados para evaluar el crecimiento, y las directrices
nacionales e internacionales sobre alimentación infantil que
recomiendan la lactancia materna como fuente óptima de nutrición durante la primera infancia. A partir de ahora, se podrán evaluar, valorar y medir con precisión los resultados de la
lactancia materna y la alimentación complementaria.
“El Patrón de Crecimiento Infantil de la OMS es un nuevo
instrumento esencial para proporcionar la mejor atención sanitaria y nutrición a todos los niños del mundo”, dice la Dra.
Adenike Grange, Presidenta de la Asociación Internacional
de Pediatría. La Dra. Jane Schaller, Directora Ejecutiva de la
AIP añade: “Alentamos a todas las asociaciones y sociedades
4.
La lactancia materna
Este trabajo revaloriza la lactancia materna, no solamente
como factor nutricional, inmunológico y favorecedor del desarrollo, sino también como elemento que permite la prevención de enfermedades futuras, en especial la obesidad y sus
consecuencias, enfermedades cardiovasculares y diabetes.
El Dr. Thymoti Cool sostiene que algunas sustancias como
la leptina y la grelina presentes en la leche materna, contribuyen a crear un patrón de saciedad en las dos primeras semanas
de la vida, patrón que luego se mantiene en la edad adulta,
aunque está fuertemente influido por el hábito familiar de alimentación. El hecho que los niños alimentados a pecho sean
más delgados y largos que los alimentados con leches heterólogas está indicando que algún elemento de la leche materna
modifica el crecimiento en beneficio de los tejidos óseo y nervioso, y regula el crecimiento del tejido adiposo.
La maduración y el desarrollo tienen una relación muy profunda con el estímulo y afecto, y con los micronutrientes y
las vitaminas, redimensionándose día a día su influencia en la
adquisición de las funciones superiores.
Algunas reflexiones finales
En Argentina, numerosos estudios están demostrando que
las políticas de asistencia alimentaria que se implementaron en
las décadas del 80 y 90 para afrontar la desnutrición aguda que
afectaba extensos sectores de la sociedad han logrado su cometido de salvataje, pero su continuidad está llevando a esos desnutridos a la obesidad. Esto se debe a que el déficit nutricional
en un período crítico de crecimiento como los dos primeros
años de vida afecta a la talla de forma irreversible. Por lo tanto,
Se puede acceder al Patrón de Crecimiento Infantil de la OMS a través del sitio www.who.int/childgrowth
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Área de Nutrición
100
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Por esta razón se imponen nuevos y profundos estudios de
la nutrición como causa determinante de la salud de las personas, destinados a averiguar cuáles son los requerimientos
y recomendaciones necesarios de los diferentes nutrientes en
las diferentes etapas de la vida para alcanzar un crecimiento
y desarrollo óptimos, y cuidar la salud de acuerdo a los diferentes ciclos de la vida. Sólo de esta forma se podrán dar las
recomendaciones científicamente pertinentes a la población y
generar las políticas de asistencia alimentaria adecuadas.
OM
una vez superado el período agudo se deberían reprogramar las
dietas para dar los nutrientes adecuados a cada circunstancia y
mantener la relación peso-talla adecuada. Nuestros desnutridos
de ayer están siendo nuestros obesos de hoy, y al efecto deletéreo de la desnutrición pasada le estamos sumando el de la obesidad presente y la diabetes y enfermedad cardiovascular futuras.
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Área de Nutrición
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PSIQUIATRÍA NIÑOS
Nutrición y apego. Algo más que calorías
Garcia Riera J, Gomez A, Odone M, Ominetti L, Salvai M. Cátedra Psiquiatría Niños.
Imaginemos un recién nacido. Entre muchos interrogantes
uno será como se mantendrá vivo, que requerimientos serán
necesarios para sostenerse fuera del claustro materno, en donde
todas las necesidades estaban cubiertas. ¿Como sustentará su
crecimiento y desarrollo?. Sus necesidades vitales ¿serán abastecidas? ¿por quién/es?. En ese mundo nuevo necesitará elementos básicos para vivir y constituirse como Sujeto. Harán falta
condiciones mínimas en la intimidad vital y en el contexto.
LA
DD
.C
A estos y otros interrogantes intentaremos responder desde
nuestra interdisciplina, la Salud Mental Infantojuvenil. Desarrollaremos estas conceptualizaciones en sincronía con los conocimientos en el Área Nutrición.
más influyentes en la toma de conciencia de esta realidad fue el
realizado por René Spitz en 1945 sobre el “hospitalismo”, en el
que se describe el comportamiento y el desarrollo observados
durante dos años en noventa lactantes de un orfanato europeo
de la posguerra. En este orfanato los cuidados materiales “Eran
perfectos: alimento, alojamiento, atenciones de higiene, etc.,
eran iguales o mejores que en otras instituciones” (Spitz, 1956,
p. 110) y, sin embargo, el personal dedicado a los niños era muy
escaso, por lo que la carencia de contacto y afecto era prácticamente total. Spitz describe cómo los niños que vivían en estas
condiciones entraban en un estado depresivo que se seguía de
un retraso muy significativo de la coordinación psicomotora y
un estancamiento grave del desarrollo evolutivo. De hecho, tan
solo un 23.2% de los niños estudiados por Spitz sobrevivieron
a un orfanato impecable desde la perspectiva «hospitalaria» de
entonces, el 35% fue colocado en sus familias, familias alternativas o instituciones pequeñas y el 37% murió antes de tener esta
oportunidad.
OM
Introducción
Proponemos poner en conocimiento que la función nutricional no radica solo en el aporte calórico. Para ser constituidos/
constituirnos en seres biopsicososciales resulta indispensable
el afecto incluido en el ambiente, es decir proximidad, cariño,
alimentación adecuada. Ser querido, amado, tener un existir
previo a la existencia en el deseo, resultan indispensables para
el sostén de la vida. Importa que los adultos próximos aporten
las condiciones para un crecimiento y desarrollo necesario, fenómeno no solo homínido. Con matices comprende a los seres
complejos de sangre caliente, aves y mamíferos.
FI
Nuestro aporte al Área Nutrición permitirá comprender
la importancia de generar las condiciones para el proceso de
humanizacion en las crias sapiens. Haremos comprensibles
los rasgos relevantes del llamado apego, sus principios etológicos, socialización y bases fisiológicas para la comprensión del
humano. Entender los vínculos de apego garantizara para el
médico en APS valorar el desarrollo emocional tanto como la
alimentación sana y suficiente como garantía para las bases del
desarrollo y crecimiento eficientes
Algo de historia
La OMS pidió a John Bowlby evaluar los efectos de la privación de un entorno familiar (Bowlby, 1951. Su conclusión:…..
“la privación prolongada del cuidado materno puede producir
en el niño pequeño graves efectos en su carácter, y tiene tal alcance de proyección en la vida, que puede afectarla por entero”
(Bowlby, 1951, p. 57). Hasta ahí, el vínculo entre padres e hijos
era considerado como secundario y dependiente de la satisfacción de las necesidades elementales. Éste proceso vincular no
hace referencia a la familia como institución. Tampoco a una
estructura singular. Refiere a la necesidad de cuidado afectivo
de un adulto con permanencia y estabilidad . Un espacio donde
se construya familiaridad, es decir: voz, contacto, mirada, alimento, afecto, seguridad, y la cascada de eventos fisiológicos.
Bibliografía
•
Gómez Aberastegui, B. El derecho del niño a vivir en familia. Vol. 67 núm. 130 (Miscelánea Comillas: 2009), 175-198
“[…]Hasta bien entrado el siglo XX se consideraba que, el
menor privado de familia, solo necesitaba ser atendido en lo
que eran sus necesidades elementales: salud (alimento, higiene,
salud, cobijo y seguridad material) y educación (moral, religiosa y aprendizaje de un oficio). Las necesidades afectivas no se
consideraban básicas hasta el punto de que, en situaciones de
desprotección material (pobreza, dificultad social, abandono)
o moral (hijos de madres solteras, familias socialmente rechazadas en diversos sentidos), se utilizaba el internamiento de
menores, sin atender a otras consideraciones, con un objetivo
de control social muy claro (Ocón, 2003). Uno de los estudios
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Área de Nutrición
102
PSIQUIATRÍA NIÑOS
Apego y maternaje
Garcia Riera, J. Cátedra Psiquiatría Niños..
Si la separación se prolongaba en el tiempo aparecía disminución de la locomoción, del juego y conductas de aislamiento.
Al producirse el reencuentro de madre y cría aparecía aumento del contacto, de las conductas de la madre hacia la cría con
incremento de la interacción, con recuperación de niveles de
locomoción y juego.
Trastornos del apego:
• Depravación social
• Institucionalización
• Violencia
• Maltrato físico, emocional, sexual
La Neurogenesis y la Sinaptogenesis resultan afectadas por
experiencias tempranas de:
LA
DD
.C
Estas observaciones y otras dan origen a la Teoría del Apego,
expuesta por -John Bowlby-
sencia de un ambiente enriquecido favorecerán el desarrollo de
recursos estables en el tiempo para afrontar los desafíos a los
que se expone el sujeto a lo largo de su vida.
OM
Diferentes observaciones mostraron que la separación de madre y su cría provocaba en ambos en las semanas siguientes alto
nivel de excitación y distress, con aumento de locomoción, vocalizaciones de distress y búsqueda de la cría de su madre.
De acuerdo a esta teoría el niño desde el nacimiento dispone
de un patrón conductual de apego a aquella persona que entra
en contacto con él.
La finalidad de este proceso seria sostener el mantenimiento
y acrecentamiento de la proximidad de la madre para satisfacer
las necesidades fisiológicas y garantizar la especie y la exploración del entorno.
•
•
•
•
Separaciones y pérdidas
Abandonos y pérdidas
Abuso emocional, físico y sexual
Deben ocurrir en el periodo de ventana postnatal.
Inputs del entorno + genoma
Exp. Tempr.madre/cria
Maduración y supervivencia celular y sinaptica, límbica
En el humano: observamos que ante la separación el niño experimenta diferentes fases:
fase: de protesta vinculada a la ansiedad de separación
fase: de desesperanza, relacionada a la pena, dolor y duelo.
fase de indiferencia
FI
1.
2.
3.
Tipos de apego
• Apego seguro: el niño mostraba alegría y consuelo al encontrarse con el objeto materno permaneciendo apegado
a ella.
• Apego ambivalente: el niño experimenta distress ante la
separación del objeto materno. Se mantiene cerca pero
protesta con enfado y se muestra áspero con su madre.
• Apego evitativo: No experimenta distress ante la separación. En el reencuentro el niño ignora a la madre o bien se
acerca para luego alejarse
En el desarrollo del ser humano el entorno participa activamente a través de diversas experiencias vivenciales con la fig.
materna .
Estas experiencias, junto a los afectos, actuaran durante el periodo de ventana crítico en el neurodesarrollo, en la configuración de los sistemas neurales de procesamiento del SNC.
El desarrollo de experiencias satisfactorias entre madre e hijo,
la adecuada y no excesiva estimulación del hijo junto con la pre-
Maternaje
Conjunto de conductas reguladas por la interacción entre
aquello que consideramos instintivo, es decir ten- diente a la
protección y conservación de la progenie, (protección de la especie) con el medio ambiente y los eventos derivados del mismo.(carga alostática)
Las conductas humanas de maternaje son equivalentes, a las
conductas de acicalamiento y aseo que se observan en los animales, a través de las cuales la hembra entra en contacto con el
cachorro
No es necesario que sea la madre biológica, ni de la misma
especie.
Estructuras vinculadas al maternaje
Corteza cingulada anterior: Desarrollo de func. Pro-motoras, procesamiento afectivo y cognitivo via amigdala. Asigna
carga emocional a estímulos internos y externos
Valorativa de lo emocional y de las interacciones tempranas
madre/hijo
Hipocampo: se vincula con los inputs ambientales y experiencias tempranas madre/cría-
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Área de Nutrición
También a los procesos de aprendizaje, de memoria, y en el
“apagado” HPA ante estresores-para así modular la respuesta
HPA
•
Amígdala: complejo nuclear del lob. Temporal, forma parte
del sistema límbico y se relaciona al procesamiento, interpretación e integración del funcionamiento emocional innato y
adquirido e interviene en la constitución de una memoria emocional.
•
•
103
En los primeros años de vida se produce el despliegue y
desarrollo de estructuras vinculadas a lo conductual, emocional y social de un individuo
En esta etapa, para un armonico desarrollo, reviste fundamental importancia, la acción de facto- res nutricionales
biológicos y afectivos.
Las acciones que mejor resumen este proceso, son las del
amamantamiento y las del contacto
Carga alostática desenfrenada Desinhibición del Eje HPA
Deshinbición del Eje HPA
OM
•
Psicofarmacologia y Neurociencia en Pediatria (M.C.
Brio)8
LA
DD
.C
Disminución de la de la desinhibición hipocámpica por
glucocorticoides
• Aumento de act. Monoaminergica que activa el eje
• Aumento de liberación de vasopresina
• Anormal feedback inhibitorio hipofisario anterior y de la
inhibición ACTH
Deshinbición del Eje HPA
Bibliografía
•
Marcada disminución de la tasa de neurogenesis y atrofia hipocampal significativa
Maternaje adecuado
Hipocampo:
Mayor impacto de experiencias tempranas
Mayor densidad sinaptica con aumento de sinaptofisina
Mayor conectividad sinaptica
Efecto neurotrofico
Menor activación de receptores CRH en hipotalamo, amigdala y L.coeruolus
•
•
•
•
FI
Menor respuesta ACTH y Cortisol al estrés agudo
Maternaje adverso
Neuroendocrino: disminución plasmática de crecimiento
y alteración en eje HPA Incremento de ARNm para CRF en
amígdala e hipotalamo.
Incremento de de receptores para CRF en L.Coerulus y N.
dorsal del Rafe con incremento de la NT NA y 5HT
Conclusiones:
•
Los diferentes estímulos o señales provenientes del entorno, los afectos y las experiencias tempranas, son variables
de crucial importancia, que participaran en el desarrollo,
de diferentes circuitos de procesa- miento cerebral, con intervención en procesos mentales complejos como las emociones, la memoria, y las relaciones sociales .
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UNIDAD PROBLEMA 4
105
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Área de Nutrición
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Área de Nutrición
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UNIDAD 04
OM
SITUACIÓN PROBLEMÁTICA
LA
DD
.C
Darío concurre al centro de salud con su hijx de 6 meses para
control. El médico le recomienda que inicie la incorporación de
alimentos fáciles de digerir, en cantidades que no sean excesivas y
de diferentes sabores, sin agregarles azúcar ni sal
Objetivos generales abordados:
•
Relacionar la estructura y el funcionamiento del sistema digestivo del ser
humano en los diferentes ciclos vitales
•
Reflexionar sobre los factores biológicos, psicológicos y sociales que regulan
la alimentación
Comprender la importancia de la nutrición en la promoción de la salud
•
Entender las transformaciones de materia y energía necesarias para mante-
FI
•
ner la organización y funciones del organismo
Objetivos específicos:
Comprender la importancia de una adecuada incorporación de nutrientes en
•
el primer año de vida
•
Relacionar dicha incorporación con las características estructurales y funcionales del estómago
•
Jerarquizar el rol de los sentidos en la incorporación de los alimentos
•
Entender el metabolismo en el contexto del flujo de energía a nivel individual
•
Reconocer la importancia de los glúcidos para suplir los requerimientos
nutricionales.
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Área de Nutrición
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PROPUESTAS DISCIPLINARES
Anatomía Normal
Contenidos
Esófago: ubicación. Características generales. Trayecto. Constitución. Re-
OM
laciones. Irrigación. Inervación.
Estómago: Ubicación. Características generales. Relaciones. Función. Irrigación. Inervación.
Duodeno-páncreas: Ubicación. Características generales. Relaciones. Fun-
Actividades
•
LA
DD
.C
ciones. Irrigación. Inervación. Simbiosis Duodeno-Pancreática.
Seminario disciplinar: Tubo digestivo
Biológica
Contenidos
Consumo energético interno como flujo de la energía a nivel humano
individual. Valor calórico de los alimentos. Fórmula calórica. Balance energético
individual. Requerimientos de macro y micronutrientes. Concepto de “esencial”
FI
en nutrición. Proteínas vegetales y animales. Vitaminas hidrosolubles y liposolubles. Requerimientos de minerales.
Actividades
Seminario disciplinar: Ruta de la Energía y Consumo Energético Humano.
•
Bibliografía específica
•
Montenegro S, Tarrés MC. Consumo energético interno como flujo de la
energía a nivel humano individual. Facultad de Ciencias Médicas, UNR.
Bibliografía optativa
•
López LB, Suárez MM. (2002). Fundamentos de Nutrición Normal. Editorial El
Ateneo.
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Área de Nutrición
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Histología y Embriología
Contenidos
Fisiología Humana
Contenidos
OM
Esófago. Estómago.
Secreción gástrica, áreas secretoras. Jugo gástrico: componentes y funciones. Mecanismos intracelulares de generación y secreción del HCl. Regula-
ción. Barrera defensiva mucosa: constituyentes, relevancia. Enzimas gástricas.
LA
DD
.C
Fases de la secreción gástrica.
Motilidad gástrica. Tono gástrico. Función de mezcla y trituración. Evacuación gástrica, coordinación antro-píloro-duodenal.
Sentidos químicos. Olfato: membrana olfatoria, localización y características del epitelio olfatorio. Mecanismo de transducción. Procesamiento en el bulbo
olfatorio, estructuras subcorticales y corteza cerebral de la información olfatoria. Gusto. Receptores. Diferentes estímulos gustatorios (dulce, salado, amargo,
ácido y “umami”). Mecanismos de transducción. Procesamiento subcortical y
cortical de la información gustatoria.
Actividades
Seminario disciplinar: Fisiología gástrica
•
Seminario disciplinar: Sentido del gusto y olfato
FI
•
Química Biológica
Contenidos
Glucogenogénesis. Glucogenolisis. Ciclo de Cori. Gluconeogénesis. Shunt
de las pentosas.
Actividades
•
Seminario disciplinar: Metabolismo Parte II
Bibliografía específica
•
Locatto M, Caferra D, Masoni AM y Puche R. Energética. Química Biológica,
Facultad de Ciencias Médicas, UNR.
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Área de Nutrición
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Nutrición
Contenidos
Alimentación del niño en el primer año de vida. Reflejo de deglución: relación con el desarrollo psicomotriz. Erupción dentaria primaria. Incorporación de
los alimentos. Organigrama de la alimentación.
Aportes recomendados de macro y micronutrientes para cada etapa de la
Bibliografía específica
•
Ministerio de Salud de la Provincia de Santa Fe. Guía de Alimentación Complementaria Segura y Saludable
•
OM
niñez.
Primera Cátedra de Pediatría. Alimentación del niño y del adolescente. En: Pe-
FI
LA
DD
.C
diatría 2000, Tomo II (páginas 159-216). Facultad de Ciencias Médicas, UNR.
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OM
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FI
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AUTOEVALUACIÓN
111
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Área de Nutrición
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Área de Nutrición
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Lista de cotejos (o check list)
El objetivo de la misma es que el estudiante pueda autoevaluar su proceso de
aprendizaje. Para ello debe reflexionar para cada objetivo de conocimientos o
actitudes si el mismo ha sido alcanzado o no completando el casillero correspondiente en cada columna. Puede además indagar el porqué de esos resultados e
introducir comentarios en la columna correspondiente.
OM
Esto permitirá controlar el avance o no en el estudio de cada Unidad Problema y,
junto con su tutor buscar las razones por las cuáles no pudo cumplimentar los
objetivos planteados y trabajar en conjunto con él y sus compañeros para mejorar su rendimiento.
Esta evaluación tiene carácter formativo, por lo cual no se incluirá para decidir
LA
DD
.C
la regularidad o el acceso a la condición de coloquio.
DE CONOCIMIENTOS
CRITERIO
SI
NO
OBSERVACIONES
Describe la secuencia de incorporación de los
alimentos
Comprende el concepto de alimentación complementaria
FI
Relaciona los conceptos anteriores con los
requerimientos nutricionales y la maduración
del sistema digestivo
Comprende el modo en que el gusto y el olfato
regulan las funciones digestivas
Relaciona la estructura macro y microscópica
del estómago con su función
Entiende el rol de las enzimas en la digestión
Integra conocimientos del metabolismo de
hidratos de carbono con el consumo energético
interno
Diferencia los conceptos de valor calórico, fórmula calórica y necesidades nutricionales
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Área de Nutrición
113
DE ACTITUDES
CRITERIO
SI
NO
OBSERVACIONES
Participa activamente.
Interactúa con los demás.
LA
DD
.C
Es respetuoso con el docente y sus compañeros.
OM
Es puntual.
Utiliza un vocabulario pertinente.
FI
Concluye las actividades.
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114
FI
LA
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Área de Nutrición
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115
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Área de Nutrición
FI
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UNIDAD 4
MATERIAL DE ESTUDIO
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LA
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CONTENIDO
116
OM
Área de Nutrición
Material bibliográfico
• Biología. Consumo energético interno como flujo de la energía a nivel
humano individual.
FI
• Química Biológica. Energética.
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Área de Nutrición
117
MATERIAL BIBLIOGRÁFICO
BIOLOGÍA
El consumo energético interno como flujo de la energía a nivel
humano individual
sólo de determinados compuestos, que forman parte de sustancias llamadas alimentos.
Contenidos
Introducción.
•
Requerimientos energéticos de los seres humanos.
•
Nutrición Humana.
•
Clasificación y funciones de los alimentos.
•
Valor calórico de los alimentos.
•
Valor calórico total.
•
Fórmula calórica.
•
Balance energético individual.
•
Análisis de la dieta:
Respiración
•
Índice de Masa Corporal.
•
Índice de Contextura Corporal.
La energía química se redistribuye para
producir trabajo en las células del organismo y calor.
Alimentación recomendable:
Leyes fundamentales de la alimentación.
•
Guías alimentarias para la población argentina.
FI
•
•
Referencias bibliográficas.
•
Anexo: Tablas.
¿Para qué utiliza el hombre la energía?
Hemos visto que los todos seres vivos ingresan permanentemente energía y materia con el objeto de mantener la vida
y de estructurar su materia orgánica según las instrucciones
que provienen de sus códigos genéticos, de acuerdo con las
características de cada especie.
Ingresos
Materia
Energía
Egresos
Organismos
Materia
Energía
Los seres vivos, excepto los del primer nivel trófico, están
adaptados a utilizar solamente energía química1 y a extraerla
1.
Recordemos que la corriente energética que ingresa a los
seres humanos lo hace siempre en forma de energía química
(entrada). En cada una de las células del cuerpo, la energía
química sufre transformaciones en un proceso llamado
metabolismo, se redistribuye en nuevos enlaces químicos
y una parte se disipa como calor (salida).
LA
DD
.C
•
•
OM
Silvana Montenegro, María Cristina Tarrés. Biología. Facultad de Ciencias Médicas, UNR.
ese flujo de enegía es esencial para la vida
Plantearemos aquí una definición de alimento que luego retomaremos:
Alimento es cualquier comida o bebida que el ser humano y
los animales toman para satisfacer el apetito, hacer frente a las
necesidades fisiológicas del crecimiento y de los procesos que
ocurren en el organismo y suministrar la energía necesaria
para mantener la actividad y la temperatura corporal.
Requerimientos energéticos de los seres humanos
Como ya vimos, el consumo energético interno (CEI) para
cada ser humano adulto tiene, desde épocas re-motas, un valor que va desde 2000 hasta 4500 Kcal./día. Dentro de este rango, hay importantes variaciones individuales. Algunas personas son saludables y activas aunque consuman mucha menos
energía que otras personas de iguales características. Es por
ello que todas las tablas que recomiendan raciones alimenticias son valores de referencia, aplicables a individuos teóricos
o a grupos de población en conjunto, pero no exactamente a
personas aisladas.
Energía química: forma de energía que depende de los enlaces químicos de las moléculas.
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Área de Nutrición
A través del tiempo, la adaptación de la especie humana a
diversos medios ecológicos le ha permitido aprovechar distintos alimentos que, combinados entre sí, posibilitaron el crecimiento cuantitativo de la población mundial, la prolongación
de la vida de los individuos hasta el logro de sus potencialidades genéticas y una defensa más efectiva contra diversos
factores nocivos del medio.
OM
Recién en el siglo XVIII, con el desarrollo de la química y de
la física, comienza el estudio de la alimentación como ciencia.
Se comprobó que los alimentos poseen varias funciones y que
la misión de los procesos nutritivos, no es tan sólo actuar en
el mantenimiento de las funciones vitales, sino también en la
renovación continuada de la estructura orgánica. Las combinaciones de alimentos varían en las distintas zonas del planeta. Asimismo, varían algunas características genéticas entre
las diferentes poblaciones humanas. Al combinarse estos dos
tipos de variaciones, surge un sinnúmero de interacciones de
factores genéticos y ambientales, cuyo reconocimiento permitirá conocer qué y cómo deberían comer los seres humanos
para lograr la óptima expresión de sus potencialidades.
LA
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.C
Cuando estamos despiertos y efectuamos movimientos
conscientemente, el cuerpo utiliza energía para hacer trabajo.
Aún mientras descansamos y dormimos se utiliza energía para
que el corazón efectúe su trabajo de bombeo, para mantener
el tono muscular y para conservar la temperatura corporal.
Básicamente, nuestras necesidades energéticas diarias podrían dividirse en cuatro partes:
1. La primera es el índice metabólico de reposo y consiste en
la energía básica que necesita el organismo para realizar
las actividades elementales de todos los días: mantener su
temperatura corporal, respiración pulmonar, circulación
sanguínea, pensar, hablar, etc.
2. La segunda corresponde al efecto térmico de los alimentos
y se refiere al aumento del gasto energético del organismo
por encima del índice metabólico de reposo que tiene lugar después de la ingestión de una comida. Se debe a la
energía utilizada en la digestión, transporte, metabolismo
y depósito de los nutrientes. Difiere en el monto según
el nutriente ingerido. Por ejemplo: la producción calórica
aumenta un 30% si se ingieren sólo proteínas, un 6% si se
consumen sólo carbohidratos y aproximadamente 14% si
se consumen grasas.
3. La tercera es la necesaria para la actividad física; por
ejemplo, actividad física como caminar o para el desarrollo de la actividad laboral y es conocida como factor de
actividad.
4. La cuarta es el factor de injuria y se produce en caso de
enfermedades, operaciones o en el período de recuperación de tales procesos.
118
Nutrición Humana
FI
El objetivo de la nutrición es definir una dieta apropiada
para cada individuo que se ajuste a sus necesidades y apetencias, cuidando un equilibrio que mantenga su peso óptimo.
Puede definirse a la nutrición como la suma de todos los
procesos psicofísicos que, relacionados o no con el hecho de
alimentarse, condicionan la conducta humana frente a la necesidad de ingerir alimentos para conservar la vida.
El gozar de buena salud es más que la ausencia de enfermedad; es el bienestar físico y mental, es el equilibrio y el buen
estado general. Para cuidar la salud no es importante solamente tomar en consideración cuánto se come, sino lo apropiado y
lo que hace mejor al organismo. La mejor forma de promover
este bienestar es que las personas conozcan sus necesidades
alimenticias como ser humano y así, al momento de comer,
tengan en cuenta este conocimiento.
Por lo tanto, la importancia del tratamiento de temas vinculados con la alimentación humana, surge del creciente papel
que la sociedad espera del médico como promotor de salud
–función preventiva y social– además de su función curativa.
Se ha informado que el conocimiento surgido de la enseñanza
de una dieta saludable hace posible salvar un gran número de
vidas.
Como en toda especie, la selección natural opera sobre el
hombre favoreciendo su adaptación al ambiente. Sin embargo, la constitución genética del ser humano (Homo sapiens)
ha cambiado muy poco desde hace unos 100.000 años. Durante este extenso período, el hombre ha ido modificando los
ambientes que habita.Esta modificación se profundizó en los
últimos 10.000 años y se aceleró durante las últimas décadas
en extensas zonas del planeta hasta ser muy intensa en la actualidad. Resulta cada vez más evidente que estos profundos
cambios ambientales pueden hacer que la dotación genética
del hombre, favorable en otras circunstancias, se torne desadaptativa.
Entre los factores ambientales que cambiaron drásticamente, debe destacarse la alimentación por sus consecuencias en la
salud humana. Existen numerosos estudios epidemiológicos
que indican que el aumento de frecuencia de algunas enfermedades en ciertas poblaciones, expresa la desadaptación del
genoma humano a profundos y recientes cambios en la cantidad y calidad de los alimentos que se ingieren.
El hombre es un omnívoro, lo que implica que posee adaptaciones digestivas y metabólicas para asimilar alimentos vegetales y animales. Además, como se verá más adelante, está
genéticamente adaptado a ingerir gran variedad de alimentos
ricos en fibra vegetal y vitaminas y con un contenido de grasas, azúcares y sal mucho menor que el habitual en los países
occidentales.
Al poner en evidencia el accionar siempre presente de la
selección natural, se plantea un nuevo enfoque del problema
salud-enfermedad, ya que el objeto de estudio no se circunscribe al individuo enfermo, sino a poblaciones interactuando
con sus ambientes en el tiempo. Esto hace posible actuar más
eficazmente en la promoción de la salud y en la prevención de
la enfermedad.
Citaremos como ejemplo el caso de la diabetes, cada vez
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Área de Nutrición
Clasificación y funciones de los alimentos
ahorro de proteínas
3.
regulación del metabolismo de las grasas
4.
estructural.
1.
Desde el punto de vista energético, los glúcidos, carbohidratos o hidratos de carbono (H de C) aportan al organismo 4 Kcal. por gramo de peso seco2. Cubiertas las
necesidades energéticas, una pequeña parte se almacena
en el hígado y músculos como glucógeno (normalmente
no más de 0,5% del peso del individuo). El resto se transforma en grasas y se acumula en el organismo como tejido adiposo.
2.
Ahorro de proteínas: Si el aporte de carbohidratos es insuficiente, las células utilizarán las proteínas para fines
energéticos, relegando su función plástica.
3.
Regulación del metabolismo de las grasas: El metabolismo de las grasas requiere una cantidad mínima de glúcidos para que pueda completarse en la forma adecuada.
LA
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.C
Recordemos que los seres vivos están adaptados a extraer
energía sólo de determinados compuestos llamados alimentos, que les aportan los nutrientes necesarios para desarrollar
normalmente sus funciones.
2.
OM
más frecuente en los países caracterizados por ingestas calóricas abundantes y sedentarismo, pero rara en poblaciones
con menor consumo de azúcares refinados y grasas animales y mayor actividad física. Se supone que en condiciones de
escasez crónica de alimentos prevalentes, buena parte de la
historia humana –sobre todo en zonas áridas–, habría tenido
ventaja selectiva un genotipo denominado “rústico, aguantador o eficiente” (“thrifty” genotype). En épocas recientes, en
las sociedades que aumentaron su nivel de vida y modificaron
abruptamente sus hábitos alimenticios el geno-tipo “aguantador” dejaría de ser adaptativo y el individuo que lo porta tendría mayor probabilidad de enfermar de diabetes1.
119
Alimento es todo producto natural o artificial, elaborado
o no, que ingerido aporta al organismo los materiales y energía necesarios para el desarrollo de los procesos biológicos. Se
incluyen sustancias que se ingieren por hábito o costumbre,
tengan o no valor nutritivo, tales como el café, el té, el mate y
los condimentos.
Cada tipo de alimentos aporta al organismo diferentes componentes necesarios para su funcionamiento. Por separado,
cada uno de ellos haría una alimentación muy incompleta y
es la justa y debida combinación de todos estos elementos orgánicos e inorgánicos lo que mantiene funcionado a nuestro
organismo como un equilibrado sistema
4.
Podemos clasificar a los hidratos de carbono en:
• Simples: se denominan genéricamente azúcares o azúcares refinados. Los más comunes son la sacarosa o azúcar común, la fructosa o azúcar de la fruta y la lactosa o
azúcar de la leche. De absorción inmediata, son fuente
de energía rápida para las células. Su ingesta genera la
inmediata secreción de insulina, una hormona producida por el páncreas, que induce la rápida entrada de la
glucosa dentro de las células.
Los nutrientes que el hombre debe ingerir son:
Los glúcidos simples se encuentran en los productos
como azúcar, miel, gaseosas, mermeladas, jaleas, golosinas, leche, algunas hortalizas y frutas. Algo para tener
en cuenta es que los productos elaborados con azúcares
refinados aportan calorías pero poco valor nutritivo, por
lo que su consumo debe ser moderado.
FI
hidratos de carbono, lípidos, proteínas, minerales, vitaminas y agua
Los tres primeros proveen energía al organismo, por lo que
se denominan energéticos.
Hidratos de carbono o glúcidos
Son los más baratos y abundantes de los elementos nutritivos energéticos, ya que los alimentos que los contienen pueden obtenerse en gran variedad de ambientes. Se los encuentra
como fructosa, almidón o fibra, en las partes estructurales de
los vegetales y, como glucosa o glucógeno, en los tejidos animales.
La mayoría de ellos son transformados dentro del organismo en glucosa, que puede ser utilizada inmediatamente como
fuente energética, o bien transformada y almacenada como
glucógeno o grasa.
Las funciones que cumplen en el organismo son:
Estructuralmente, los carbohidratos constituyen una porción pequeña del peso y la estructura del organismo que
aunque mínima es indispensable.
•
Complejos: son de absorción más lenta, y constituyen
energía de reserva dentro de la célula. Se encuentran como
almidones en cereales, legumbres, harinas, pan, pastas.
Es de suma importancia en este punto mencionar la fibra
dietética definida como “la suma de hidratos de carbono
que no son digeridos por el intestino delgado humano”. Son
ejemplos la celulosa, lignina, pectina, etc.
La fibra dietaria es una parte de los alimentos vegetales.
Comprende un grupo muy complejo y heterogéneo de sustancias que no pueden ser digeridas sin la acción de la microflora digestiva del intestino grueso.
Aunque las fibras no aportan energía, se sabe que influyen
mucho en la utilización de los alimentos por el organismo.
1.
energética
2.
Neel JV: “Diabetes mellitus: a thrifty genotype rendered detrimental by progress?” Amer J human Genet 14, 353, 1962.
3.
Peso seco: Sin considerar el contenido de agua. En este caso, el que pueda tener el alimento en el cual se encuentra el carbohidrato.
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Área de Nutrición
Los alimentos ricos en fibra soluble moderan el ascenso de
la glucosa en la sangre después de una comida lo que disminuye los requerimientos de insulina.
Lípidos o grasas
Los lípidos o grasas, conjuntamente con los carbohidratos,
representan la mayor fuente de energía para el organismo. El
excedente que no se utiliza para las necesidades calóricas inmediatas se deposita como tejido adiposo formando material
de reserva.
Las grasas cumplen varias funciones:
1. Energéticamente, los lípidos constituyen la verdadera reserva energética del organismo ya que brindan 9 Kcal. por
gramo.
2.
Facilitan el “ahorro” de proteínas ya que, si la dieta aporta suficiente cantidad de lípidos el organismo, no emplea
proteínas como fuente de energía.
3.
Tienen una función plástica dado que forman parte de
todas las membranas celulares y de la vaina de mielina de
los nervios, por lo que podemos decir que se encuentra en
todos los órganos y tejidos.
LA
DD
.C
En las últimas décadas, se ha producido una sorprendente apreciación de la importancia de la fibra dietética para la
salud. Con el desarrollo de métodos precisos para medir los
diferentes compuestos, hoy se prefiere el término polisacárido no almidonoso (PNA) al menos preciso de fibra dietética.
Los diversos tipos de PNA se pueden dividir en dos grandes
grupos: los que son insolubles y los que son solubles en agua,
formando geles viscosos.
En el anexo se incluye, a modo de referencia, una Tabla con
el contenido aproximado de fibra dietética por porción de diferentes alimentos.
OM
Los diferentes componentes de la fibra dietética actúan en
distintas formas dependiendo de su estructura y solubilidad.
En el estómago afectan el tiempo de vaciado y la acidez gástrica; en el intestino delgado modifican el tiempo de tránsito
y la secreción o actividad de las enzimas digestivas, en el colon derecho influyen en el metabolismo de los ácidos biliares; en el colon izquierdo influyen en el tiempo de tránsito y
en la cantidad y contenido de las heces y en su acidez.
120
La dieta media en los países desarrollados proporciona entre 11 y 12 gramos de PNA por día, la mitad de lo cual procede
de fuentes vegetales y el 40% de los cereales.
Entre el 40 y 50% del consumo total es PNA soluble. El mayor consumo de PNA tiene muchos efectos beneficiosos, siendo la cantidad deseable de unos 18 gramos por día.
FI
El volumen incrementado de los alimentos ricos en fibra les
da mayor capacidad para saciar (es decir, hacen que la persona se sienta ‘llena’), lo que es beneficioso para prevenir la
obesidad. Las dietas ricas en fibra también reducen el colesterol y el riesgo de enfermedades cardiacas. Las sales biliares se
forman en el hígado a partir del colesterol. Se segregan unos
30 gramos al día en la bilis. La mayor parte de estas sales son
reabsorbidas y recicladas. La fibra arrastra una porción de estas sales (y del mismo colesterol, que también se segrega en
la bilis) para ser excretada a través de las heces en lugar de
ser reabsorbida, haciendo que se utilice más colesterol para
sintetizar las sales de la bilis. El mismo efecto reduce también
el riesgo de formación de cálculos biliares, ya que una dieta
rica en fibra da como resultado más sales biliares y menos colesterol presente en la bilis. Es la insolubilidad del colesterol
cuando se encuentra en altas concentraciones en la bilis, lo
que ocasiona la formación de cálculos biliares.
Las sales biliares también se han relacionado con el desarrollo del cáncer de intestino grueso. Si se mezclan con la fibra
dietética en lugar de encontrarse en solución libre, no pueden
afectar a la pared intestinal para fomentar el desarrollo de tumores.
La fibra dietética tiene otros dos efectos importantes en la
reducción del riesgo de cáncer. Todas las dietas contienen un
cierto número de compuestos potencialmente carcinogénicos (causantes del cáncer) que al mezclarse con la fibra ya no
pueden ser reabsorbidos en el cuerpo, y por tanto no pueden
afectar a las células intestinales.
Los lípidos están formados por ácidos grasos que pueden
ser saturados (todas las ligaduras entre los carbonos de la cadena son simples) o insaturados (una o más ligaduras dobles
entre los carbonos).
En términos generales, se denominan:
•
•
Aceites: de origen vegetal y de pescado. Son triglicéridos
que contienen predominantemente ácidos grasos insaturados por lo que son líquidos a temperatura ambiente. Ej.:
aceites de cocina.
Grasas: compuestas fundamentalmente por triglicéridos,
principalmente de origen animal, que están constituidos
por ácidos grasos saturados, sólidos a temperatura ambiente. Ej.: manteca y grasa de queso y carnes.
Los ácidos grasos insaturados presentes en los aceites de girasol, maíz, soja, algodón y avena así como en pescados y otros
alimentos marinos, son tan ricos en calorías como las grasas
saturadas de carne de vaca y de cerdo, lácteos, embutidos, etc.
Proteínas o prótidos
La cantidad y calidad de las proteínas (del griego: proteo, yo
primero) de la dieta tiene primordial importancia.
Están constituidas por la unión de varios aminoácidos, unidos mediante enlaces peptídicos. Actualmente se conocen 22
aminoácidos de los cuales 10 son esenciales.
El término esencial en nutrición se aplica a aquellas sustancias indispensables para el desarrollo y conservación del organismo pero que no pueden ser sintetizadas por éste y que por
lo tanto deben ser aportadas por la alimentación.
Las proteínas son el material básico de cada célula orgánica
y el único elemento nutritivo que puede hacer nuevas células
y reconstruir tejidos.
Las proteínas constituyen alrededor del 50% del peso seco
de los tejidos y no existe proceso biológico alguno que no dependa de la participación de este tipo de sustancias.
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Área de Nutrición
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
•
•
Aunque no es esta su principal función, desde el punto de
vista energético, aportan 4 Kcal. por gramo.
Proporcionan los aminoácidos esenciales, fundamentales
para la síntesis tisular.
Son la materia prima para la formación, entre otros, de
las enzimas, las proteínas plasmáticas, la hemoglobina y
algunas hormonas.
Como enzimas, actúan como catalizadores biológicos
acelerando la velocidad de las reacciones químicas del
metabolismo.
Algunas proteínas especiales actúan en el transporte de
gases (oxígeno y dióxido de carbono) en sangre.
Actúan en los mecanismos inmunológicos ya que los anticuerpos, defensa natural contra infecciones o agentes
extraños, son proteínas.
Permiten el movimiento celular a través de proteínas contráctiles.
Otorgan resistencia, dado que el colágeno es la principal
proteína integrante de los tejidos de sostén.
Para tener en cuenta:
Las proteínas son imprescindibles para el crecimiento
y la reposición y reparación tisular; las grasas y los carbohidratos no las pueden sustituir porque no contienen
nitrógeno.
La función de crecimiento y reparación de tejidos puede
cumplirse sólo si la necesidad energética global del individuo es cubierta por cantidades suficientes de hidratos
de carbono y de lípidos. De lo contrario, el organismo
empleará proteínas, aun las propias, para obtener energía.
FI
Vitaminas
•
Microminerales, también llamados minerales pequeños,
son necesarios en cantidades muy pequeñas, obviamente muy inferiores a las de los macrominerales. Los más
importantes a tener en cuenta son: cobre (Cu), yodo (I),
hierro (Fe), manganeso (Mn), cromo (Cr), cobalto (Co),
zinc (Z) y selenio (Se).
Las funciones de algunos de ellos son:
• Calcio y fósforo: Son necesarios para la formación de
los huesos y los dientes. El calcio es imprescindible para
la función del corazón y los músculos; también ayuda a
mantener la coagulación normal de la sangre. El fósforo
es importante en el mantenimiento del tejido nervioso
sano y contribuye a mantener el equilibrio ácido-base
adecuado de la sangre.
• Hierro y cobre: El hierro es indispensable para la síntesis
de la hemoglobina de los glóbulos rojos. Sin cobre el cuerpo no podría producir estos glóbulos.
• Yodo: Es necesario para el funcionamiento de la glándula
tiroides.
• Sodio, potasio y cloro: Son imprescindibles para regular la entrada y salida de agua a través de las membranas
celulares. Las células sólo pueden funcionar en un medio con un nivel ácido-básico estricta-mente controlado;
el sodio y el potasio son importantes en mantener dicha
regulación.
• Agua: El agua es un nutriente tan esencial que se la considera como una categoría separada a pesar de ser, obviamente, una sustancia mineral. Se encuentra ligada al
metabolismo salino o mineral, a la regulación térmica,
al transporte de materiales nutritivos hacia los tejidos y
células, a la formación de fluidos orgánicos, enzimas, hormonas, secreciones y excreciones y a todas las reacciones
químicas que constituyen el metabolismo.
El agua es el componente de los seres vivos más abundante.
En el cuerpo humano hay entre 55% y 75% de agua, dependiendo fundamentalmente de la edad y la cantidad de grasa corporal
(tejido más pobre en agua). En las personas adultas, entre 60% y
65% de su composición corporal está formada por agua, porcentaje que es mayor en niños y jóvenes. En un niño pequeño, el agua
puede alcanzar hasta un 80% de su constitución corporal.
En todos los organismos vivientes, el agua adquiere importancia preponderante dado que su pérdida o falta de reposición ocasiona trastornos muy serios y la muerte.
El agua está presente en grandes cantidades en todos los alimentos. Por ello, la manera en que la incorporamos es a través de
comidas y bebidas.
LA
DD
.C
1.
Minerales
Los minerales se pueden dividir acorde a la necesidad que el
organismo tiene de ellos:
• Macrominerales, también llamados minerales mayores,
son necesarios en cantidades superiores a 100 mg. por
día. Entre ellos podemos mencionar: sodio (Na), potasio
(K), calcio (Ca), fósforo (P), magnesio (Mg) y azufre (S).
OM
Entre las funciones principales de las proteínas podemos
distinguir:
121
Constituyen un grupo de compuestos orgánicos esenciales
que en muy pequeñas cantidades intervienen en el metabolismo de otros nutrientes.
En su mayoría, el organismo humano no las puede sintetizar
y debe obtenerlas de la alimentación. Las vita-minas no producen energía, por tanto no producen calorías pero son imprescindibles para mantener la salud y el bienestar fisiológico.
Se dividen en dos grupos:
•
Liposolubles (A, D, E y K): No se destruyen durante la
cocción y se pueden acumular en el tejido graso del organismo.
•
Hidrosolubles (complejo B y vitamina C): Por ser solubles
en agua, son fácilmente eliminadas por el organismo y no
se acumulan. La vitamina C es termolábil y se destruye
durante la cocción. Además, se oxida al contacto con el
aire y pierde rápidamente sus propiedades nutritivas.
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Área de Nutrición
•
Alcohol: Además de los tres nutrientes energéticos
mencionados, existe otro producto que produce calorías, y es el alcohol. Las bebidas alcohólicas son muchas:
vinos, cervezas, sidras, licores y aguardientes.
La ingestión de una pequeña cantidad diaria de alcohol, sobre todo si como vino tinto, no es necesariamente perjudicial.
Sin embargo, no se aconseja iniciarse en la costumbre de ingerir bebidas alcohólicas por el riesgo que traen los excesos.
Muy importante: El consumo de alcohol debe evitarse totalmente en niños y adolescentes. Tampoco deben ingerirlo las
embarazadas ni las mujeres que amamantan.
emulsionantes, antioxidantes y estabilizadores. En general, se
desea mejorar o resaltar el aspecto y sabor de los alimentos,
evitar el rápido deterioro, etc. Pero en muchos casos, su empleo ha sido seriamente cuestionado por los efectos adversos
que pueden tener sobre la salud. Tal es el caso del bromato de
K, prohibido en nuestro país, y empleado como mejorador en
la fabricación del pan.
4etanol: alcohol de las bebidas, su molécula tiene dos átomos de C.
Valor calórico de los alimentos
Se define como valor calórico de los alimentos a la cantidad
de Kcal. que se puede obtener de cada gramo de alimento.
OM
Otros productos de consumo habitual
Además de los alimentos mencionados, que son los fundamentales, existen otros productos de consumo habitual que
pueden actuar de distintos modos sobre la salud.
Como ya vimos, el valor calórico promedio de los elementos
nutritivos es:
VALOR CALÓRICO
Proteínas
4
Para conocer la cantidad de alcohol que contienen las bebidas de consumo habitual se utiliza la siguiente operación
matemática:
LA
DD
.C
ALIMENTO
A nivel calórico, un gramo de alcohol produce 7 kilocalorías
sin aportar otros nutrientes. Dada esta característica de ausencia de aporte nutricional, a la caloría alcohólica se la denomina “caloría vacía”.
Gramos de etanol4 = G° x ml x 0,80 / 100
Se reemplaza:
• G°: por la graduación alcohólica de la bebida, que suele
figurar en la etiqueta.• ml: por la cantidad en mililitros de bebida consumida
FI
• El 0,80 expresa en la fórmula el peso de 1 gramo de alcohol
puro que es 0,80 g. Una vez conocida la cantidad de gramos de
etanol, es muy sencillo calcular su valor calórico ya que cada
gramo de etanol produce 7 kilocalorías.
Además de la ganancia calórica que implica el consumo de
alcohol, su ingesta produce efectos muy diferentes según la
edad y la condición fisiológica del individuo y, por supuesto,
de la cantidad y de la frecuencia del consumo.
• Cafeína: La cafeína es un alcaloide obtenido del café, del
té y otros vegetales. No tiene valor calórico, ni vitamínico ni
mineral alguno. Sin embargo, posee la capacidad de actuar a
distintos niveles del sistema nervioso y de excitar las contracciones de las fibras musculares lisas (intestino, corazón, etc.)
• Otras sustancias químicas: La dieta diaria del hombre puede contener hasta 100.000 sustancias químicas (por ejemplo
una taza de café contiene 1000). De estos, sólo 300 pueden
clasificarse como nutrientes y 45 como nutrientes esenciales.
No obstante, muchas de estas sustancias tienen una gran
importancia en la alimentación humana. Por ejemplo, el extenso y conflictivo capítulo de los aditivos empleados por la
industria de la alimentación, que son utilizados ampliamente en la producción, el procesamiento, la conservación y el
embalaje de los alimentos como conservantes, mejoradores,
122
Lípidos
9
Glúcidos
4
Vitaminas
No contiene
Minerales
No contiene
Agua
No contiene
Destacamos que se trata de valores promedio, ya que dentro de cada uno de los tres grupos, los diferentes alimentos
tienen pequeñas diferencias en valor calórico. Esta variabilidad es algo mayor para el grupo de las proteínas, que en el
organismo se oxidan en grado variable, dejando sin degradar
diferentes residuos que se eliminan del cuerpo conservando
valor energético.
Para recordar:
Aunque el alcohol proporciona energía a razón de 7 Kcal./g,
y debe ser tenido en cuenta a la hora de calcular el total calórico ingerido, no se lo incluye como alimento debido a su
baja calidad nutricional y a que su ingesta excesiva es tóxica y
potencial‑ mente adictiva.
Valor calórico total
La ración calórica diaria o valor calórico total (VCT) es la
cantidad total de kilocalorías consu­midas por un individuo en
un día.
Podemos hablar de un VCT teórico, que es la cantidad de
Kcal. que el individuo debería incorporar de acuerdo con su
sexo, edad, talla, peso teórico y actividades que despliega y de
un VCT real, que es la cantidad de Kcal. producidas por la
metabolización de los alimentos que ingiere.
•
VCT teórico: Se obtiene a través del manejo de valores
tabulados de peso ideal (según sexo, edad, talla) y del requerimiento calórico diario de acuerdo a la actividad que
se realiza.
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Área de Nutrición
•
• VCT real: Para calcularlo, debemos conocer qué alimentos y en qué cantidad por día los ingiere el individuo. Una vez conocida esta información, se procede de
la siguiente manera:
Utilizando una tabla de composición de alimentos, se
determina la cantidad en gramos de proteínas, lípidos y
carbohidratos que contiene cada alimento ingerido.
2.
Se opera matemáticamente multiplicando por 4 los gramos de proteínas y de carbohidratos y por 9 los gramos
de lípidos, para obtener el valor calórico de cada una de
las tres clases de nutrientes ingeridos con los alimentos.
3.
Finalmente, se suman las cantidades obtenidas en el punto anterior para hallar el total de Kcal.
4.
Recordar que si se consume alcohol, las Kcal. aportadas
por éste deben ser tenidas en cuenta para obtener el VCT
real.
Actualmente se aconsejan dietas con la siguiente fórmula
calórica aproximada:
Para mayor sencillez en los cálculos de la fórmula calórica,
pueden adoptarse los siguientes valores promedio y/o límites:
LA
DD
.C
1.
adicionar tres valores, y en los casos que se consume alcohol,
cuatro.
OM
VCT teórico = peso teórico en Kg. x necesidad calórica
expresada en Kcal. Por Kg. de peso teórico, según la actividad del individuo
123
Importante:
Debido a la variación diaria, se recomienda recabar la información durante 3 días, entre los que se debe incluir un día del
fin de semana. Luego, efectuar los 4 pasos anteriores para cada
día y calcular el valor promedio del VCT real diario (sumando
las Kcal. de cada día y dividiendo por 3).
Fórmula calórica
Para pensar:
Hay poblaciones enteras cuyas dietas habituales, basadas en
lo que les ofrece el ambiente en el cual viven, tienen fórmulas calóricas muy diferentes de las que se han propuesto. Los
esquimales tradicionales habitan en condiciones ambientales extremas que les demanda grandes esfuerzos físicos. Han
prosperado con una dieta cuya energía proviene en un 45% de
lípidos, y la mayor parte del 55% restante, de proteínas. Estos
lípidos son de animales silvestres de la región y no del ganado.
Balance energético individual
FI
Toda dieta completa consiste en una mezcla de distintos
tipos de nutrientes, energéticos y no energéticos. De hecho,
ellos están combinados en los diferentes alimentos naturales,
tanto vegetales como animales.
Un Comité conjunto de la FAO (Food and Agriculture Organization) y la OMS (Organización Mundial de la Salud), estudiando los requerimientos de energía y proteínas, estableció
que cada individuo de una población tiene, para cada nutriente, sus propios requerimientos.
Por lo tanto, el requerimiento de cada nutriente no se puede
expresar con un solo valor para el conjunto de una población,
sino mediante una franja o rango de valores posibles, con límites mínimo y máximo. El límite mínimo es la cantidad de
nutrientes por debajo de la cual las personas no pueden sobrevivir. El máximo corresponde a la cantidad por encima de
la cual el nutriente se convierte en tóxico para casi todos los
individuos. La edad, sexo y condición fisiológica (por ejemplo
embarazo y lactancia) tienen una importancia crucial a la hora
de estimar estos requerimientos.
Se llama fórmula calórica al porcentaje de Kcal. de una dieta que proviene de cada uno de los tres grupos de alimentos
energéticos.
La suma, que lógicamente es 100%, surge por lo tanto de
Se entiende por balance a la relación resultante entre las entradas y salidas, y por balance energético, a la resultante final
de las entradas y salidas de elementos energéticos.
El balance energético de un individuo puede ser positivo, negativo o estar en equilibrio. Se considera que un balance normal es el que permite conservar el estado de salud o recuperarlo. Así, será normal que exista balance positivo en la mujer
durante el embarazo y en el niño o en el adolescente que están
creciendo, mientras que en el adulto sea equilibrado.
En las personas sanas con libre disponibilidad de alimentos,
el apetito garantiza que cubran sus necesidades energéticas.
Pero la saciedad no siempre es suficiente para indicarnos
en qué momento superamos esas necesidades. La ingestión
de calorías en exceso respecto de las necesidades, hace que el
cuerpo las almacene en forma de grasas.
Se sabe que, bajo ciertas circunstancias, la tendencia a hacer
reservas de grasas es una estrategia adaptativa de la especie
humana para sobrevivir, en tanto que en otras conducirá al individuo sobrealimentado a la obesidad. Mientras que esta reserva de grasa es muy útil, por ejemplo, para los animales que
hibernan, para los camellos que cruzan el desierto sin alimento o las aves que migran, es conveniente que los seres humanos ajusten su ingestión a sus necesidades, porque el exceso de
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Hay numerosas evidencias de la investigación epidemiológica que indican grandes diferencias entre los seres humanos
en cuanto a su propensión a almacenar energía como grasa,
lo que indicaría la existencia de diferentes estrategias nutricionales en la población. No se sabe en qué medida esas diferencias entre individuos se deben a causas genéticas y/o a
modalidades adquiridas durante las primeras etapas del crecimiento intraútero y durante la infancia. No es sencillo predecir cómo responderá un individuo en particular a un cambio en ingestión energética: en qué proporción disminuirá su
peso al comer menos y cómo se modificarán su composición
corporal (% de lípidos versus % de proteínas) y su regulación
metabólica.
Alimentación recomendable
Se denomina alimentación recomendable a aquella que
“permite satisfacer los requerimientos nutricionales de los
distintos períodos biológicos, contemplando los aspectos placenteros del comer y que contribuya a mantener el estado de
salud, prolongar la vida laboral y llegar a un envejecimiento
sin alteraciones patológicas”.
Más allá de las pautas que luego detallaremos, una dieta
recomendable debe poseer ciertas características básicas, formuladas hace varios años por Pedro Escudero, médico argentino experto en Nutrición y fundador del Instituto Argentino
de la Nutrición y pionero en el tema en toda América Latina.
Estas características se conocen como Leyes Fundamentales
de la Alimentación.
LA
DD
.C
Por esto, al hacer recomendaciones de dietas no se pueden
aplicar números como si tuvieran la precisión y la autoridad
de tablas de constantes físicas. Ellas deben ser tomadas como
simples guías, a la espera de progresos en investigación epidemiológica y de laboratorio que permitan profundizar en estos
importantes aspectos de la nutrición.
Índice de contextura corporal = Talla (cm.) / circunferencia
de la muñeca (cm.)
El valor resultante se compara con la siguiente tabla:
OM
peso somete al cuerpo a un gran esfuerzo y deteriora la salud.
124
Análisis de la dieta
Se han elaborado algunos indicadores y pautas que ayudan a
realizar un análisis de ciertos aspectos de la nutrición o de las
dietas consumidas. Entre ellos podemos destacar:
Índice de Masa Corporal
El índice de masa corporal indica el estado nutricional de la
persona considerando dos factores elementales: su peso real
y su altura.
FI
Este índice es el primer paso para conocer el estado nutricional de cualquier persona. Su cálculo arroja como resultado un
valor que indica si la persona de referencia se encuentra por
debajo, dentro o excedida del peso establecido como normal
para su tamaño físico.
La ecuación matemática que permite obtener su valor es la siguiente, considerando el peso de actual de la persona en kilogramos y su altura en metros:
IMC = peso real / (altura2)
El resultado alcanzado al efectuar esta operación, se compara
con la siguiente tabla:
Como se podrá presumir, lo recomendado para un buen estado nutricional es que el valor del IMC personal se encuentre
dentro del rango especificado como normal, es decir, en valores que van desde 20 hasta 25.
Índice de Contextura Corporal
La contextura corporal de una persona se define de una
manera muy simple. Se efectúa el cociente entre la altura de
la persona medida en centímetros y la longitud de la circunferencia de la muñeca, también medida en centímetros.
Leyes Fundamentales de la Alimentación
1. Ley de la cantidad: La cantidad de alimentos ingeridos
debe ser suficiente para cubrir las exigencias calóricas del organismo y mantener el equilibrio de su balance.
La dieta que cumpla con este requisito se considera suficiente desde el punto de vista calórico. Si no cubre las exigencias
calóricas para mantener el balance es insuficiente y si el aporte
es superior a las necesidades se considera excesiva.
2. Ley de la calidad: Debe ser completa en su composición,
ofreciendo al organismo proteínas, grasas, hidratos de carbono, vitaminas, minerales y agua para la normal composición
de sus tejidos y humores.
El aporte variado y completo de nutrientes es imprescindible para que las calorías de una dieta sean adecuadamente metabolizadas. En cambio, cuando un alimento se ingiere
químicamente puro y en gran cantidad, como suele ocurrir
actualmente con los azúcares refinados, éste suministra gran
parte de las calorías necesarias para la vida. Pero estas calorías
se vehiculizan en un único tipo de glúcido y no se acompañan
de otros nutrientes como proteínas, vitaminas y minerales.
Toda alimentación que cumpla con esta ley se considera
completa, mientras que el régimen en el que falte o se halle
considerablemente reducido algún principio se denomina carente.
3. Ley de la armonía: Las cantidades de los diversos principios energéticos que integran la alimentación deben guardar
una relación de proporción entre ellos. Actualmente, se tiene como referencia general una fórmula calórica que estipula para las proteínas una proporción entre el 10 y el 15% del
valor calórico total, para las grasas entre el 25 y el 30% con la
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125
4. Ley de la adecuación: La finalidad de la alimentación debe
estar siempre supeditada a su adecuación al ser humano individual. Para ello, debe tenerse en cuenta tanto en la elección
como en la preparación y administración de los alimentos: la
edad, el sexo, el estado fisiológico o fisiopatológico, los gustos,
hábitos y todos los factores económicos, geográficos, religiosos que hacen de la alimentación un hecho cultural.
LA
DD
.C
Las cuatro leyes de la alimentación están relacionadas entre
sí y se complementan, de modo que llega un momento en que
el abandono de una de las leyes lleva forzosamente al incumplimiento del resto.
OM
siguiente distribución: 10% de grasas saturadas, 10% de grasas
monoinsaturadas y 10% de grasas poliinsaturadas; y para los
hidratos de carbono entre el 50 y el 60%. Al considerar estas
cifras, debe tenerse presente el no caer en sobre simplificaciones: los distintos períodos de la vida, así como diferentes condiciones fisiológicas, hacen variar mucho los valores recomendables. Por ejemplo, los niños en etapas de rápido crecimiento
tienen una demanda de proteínas mucho más alta.
La ley universal que siempre debe cumplirse es la ley de la
adecuación y cuando no se cumple con ella, el plan alimentario es incorrecto.
•
Referencias bibliográficas
Calderari SA, Gayol MC, Martínez SM y col. Biología.
Segunda Unidad de Enseñanza Aprendizaje” Tercera Edición corregida y ampliada. Facultad de Ciencias Médicas,
Universidad Nacional de Rosario 1997.
Carmuega E, O´Donnell A: La alimentación complementaria. Bases científicas para el consejo alimentario durante
los trascendentales primeros dos años de la vida. Boletín
del Centro de Estudios sobre Alimentación Infantil, OMS
1998, 7: 1-24.
•
Enciclopedia Microsoft Encarta 2002.
•
Franco G. “¿Qué es la nutrición?”. Facultad de Medicina,
UBA.
FI
•
•
www.iacn.com.ar/Temas/columnas/nutrición
•
López LB, Suárez MM: Fundamentos de nutrición normal (1ª.edición). Buenos aires, Editorial El Ateneo 2002.
•
Monterrey Gutiérrez P, Porrata Maury C. Procedimiento gráfico para la evaluación del estado nutricional de los
adultos según el índice de masa corporal. Rev. Cubana de
Aliment. Nutr. 2001; 15 (1): 62-67.
•
Moreno Villares JM, Valero Zanuy MA, Sanz ML. Enseñanza de la nutrición clínica en España. Medicina Clínica. 1998; 110 (16): 639-640.
•
Sociedad Espñola de Hipertensión: www.seh-lelha.org
“Nutrition: General Considerations” En: The Merck Manual of Diagnosis and Therapy: Section 1, Chapter 1.
Merck & co, Inc. 2001.
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126
QUÍMICA BIOLÓGICA
Energética
Material recopilado por Locatto M, Caferra D, Masoni AM y Puche R. Química Biológica. Facultad de Ciencias Médicas, UNR.
Diversas formas de energía
Proveer información sobre los fenómenos moleculares involucrados en la nutrición del ser humano.
Existen diversas formas de Energía: calórica, química, luminosa, mecánica, etc.
Contenidos
Desde el punto de vista nutricional nos ocuparemos de la
energía química, calórica y libre.
1. Energía
Intercambios de energía. Diversas formas de energía:
energía libre y trabajo. Acoplamiento entre reacciones
endergónicas y exergónicas. Papel central del ATP en el
metabolismo energético.
2. Las reacciones del oxígeno en biología
•
Reacciones de óxido-reducción: protones, electrones y
oxígeno. Cadenas de oxidación mitocondriales. Organización general de las cadenas de oxidación mitocodriales. Importancia energética de las cadenas de oxidación
celular. Síntesis de ATP. Oxidación en anaerobiosis y en
aerobiosis. Respiración celular. Papel central del ATP en
el metabolismo energético.
3. Organización general del metabolismo oxidativo
Energía libre aportada por los alimentos. Metabolismo
aerobio y anaerobio. Ciclo del ácido cítrico o Ciclo de
Krebs.
FI
•
La energía química está contenida en la estructura misma
de las moléculas. La energía química de un compuesto está
representada por el movimiento y posición relativa de los átomos y partículas componentes, por los enlaces y atracciones
entre esos elementos, etc. Al producirse una transformación
química, frecuentemente se rompen o forman enlaces, y a menudo el contenido energético de las moléculas involucradas
disminuye o aumenta.
LA
DD
.C
•
OM
Objetivo
Nociones de energética. Energía, trabajo,
energética
La energía es una propiedad de la materia que le permite
transformarse en trabajo, o a la inversa, formarse como resultado de un trabajo.
No se puede apreciar en forma absoluta la energía contenida
en un objeto o una cierta cantidad de sustancia, pero se pueden medir las variaciones de esta energía cuando el sistema se
transforma o hay intercambios de energía con otros sistemas.
En particular, se pueden estudiar los intercambios de energía
que se producen en sistemas aislados o cerrados. Como usted
ya ha visto, se llama sistema cerrado a un conjunto de objetos
físicos, por ejemplo, de moléculas, reunidos en una vasija cerrada y que no pueden intercambiar energía con el exterior. Si,
en este recinto cerrado, una parte de las moléculas es objeto
de una variación de energía, la otra parte sufre una variación
contraria: existe entre ellas un intercambio de energía.
La ciencia que estudia los intercambios de energía se llama “Energética” y su aplicación a los seres vivientes es la energética biológica.
En las condiciones en las cuales se desenvuelven los organismos vivientes, las reacciones químicas se realizan en un medio
de temperatura y presión constantes. La fracción de energía
disponible para realizar un trabajo en estas condiciones se denomina Energía Libre.
En una reacción química, si el/los reactivo/s posee/n un
contenido de energía mayor que el de los productos, se libera
energía durante la reacción. Aquí no interesa tanto el contenido energético de reactivos y productos, muy difícil de medir,
sino el cambio producido durante la reacción.
Como unidad de energía se usa el joule (o kilojoules) y la
caloría (o kilocalorías).
1 Kcal. = 4,18 KJ
Se asigna un signo a la cantidad de energía implicada en la
transformación. Si el sistema libera energía, se le asigna valor
negativo (–) y la reacción se denomina Exergónica.
Por el contrario, si se aportara energía a este sistema, el valor
sería positivo (+) y la reacción se denomina Endergónica.
Una reacción que desprende energía se denomina exergónica.
Una reacción que capta energía se denomina endergónica.
Las reacciones del oxígeno en biología
Acoplamiento entre reacciones endergónicas y exergónicas
Las reacciones químicas son esencialmente transformaciones de energía, en virtud de las cuales la energía almacenada
en los enlaces químicos se transfiere a otros enlaces químicos
recién formados.
En cualquier sistema vivo los intercambios de energía ocurren durante miles de reacciones químicas diferentes, muchas
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127
de las cuales se producen simultáneamente. La suma de todas
estas reacciones se conoce como metabolismo (del griego metabole que significa “cambio”).
del ADP y AMP. En consecuencia, estas moléculas tienen una
renovación muy rápida de su último residuo fosfato y un poco
menos rápida, de su segundo residuo fosfato.
Dentro del trabajo químico que las células llevan a cabo, se
encuentran las reacciones químicas de síntesis que requieren
aporte de energía y son, por lo tanto, endergónicas. Estas reacciones constituyen el anabolismo.
El ATP pierde rápidamente su energía química cediéndola
a las reacciones endergónicas, como se observa en el ejemplo
siguiente:
ATP
ADP + Pi ΔG º = (– 7,3 Kcal/mol o – 30,5 KJ/mol)
Recuerde que este flujo energético no es aprovechable en un
100% en los seres vivos, ya que un buen por- centaje se pierde
como calor.
OM
Las células también están constantemente implicadas en la
ruptura de moléculas de gran tamaño que liberan energía al
romper sus enlaces. Estas reacciones son exergónicas y constituyen el catabolismo. Podríamos decir entonces que el flujo
de energía es la esencia de la vida, ya que uno de los fenómenos que han permitido a los seres vivientes crecer y evolucionar en forma independiente de su medio es la existencia
de acoplamiento entre reacciones exergónicas y reacciones
endergónicas.
Es necesario que funcionen en forma permanente potentes
mecanismos de formación de ATP a partir de ADP, con el fin
de que las reacciones endergónicas dispongan del ATP, cuando este sea necesario para su realización. Para que esto ocurra,
el ADP debe fijar un residuo de fosfato para poder volver a
servir como fuente de energía.
LA
DD
.C
ADP + Pi + energía
ATP
ΔG = +7,3 Kcal./mol o 30,5 KJ/mol
La abreviatura Pi representará una molécula de fosfato mineral.
El ATP tiene un papel central en el metabolismo.
FI
Que una reacción proceda o no en forma espontánea depende del cambio en la energía libre (ΔG). Esta variación de
energía libre se calcula como:
ΔG = Gf − Gi
donde Gf es la energía contenida en los productos y Gi es la
energía contenida en los reactivos.
Todas las reacciones químicas cursan en la dirección de menor energía libre (ΔG < 0, proceso exergónico o espontáneo,
con liberación de energía). Ejemplo de estas reacciones en nutrición son los procesos de degradación de los alimentos.
En cambio en los procesos de síntesis, como la energía de los
productos es mayor que la de los reactivos, el ΔG es mayor que
cero (proceso endergónico, no espontáneo).
Estos procesos se acoplan a los exergónicos para captar la
energía que desprenden aquellos y formar nuevos enlaces químicos.
Podemos hablar de reacciones acopladas en las cuales el
balance energético total del proceso sea exergónico y pueda
proceder espontáneamente.
La molécula que frecuentemente suministra la energía que
necesitan estas reacciones acopladas es el ATP1.
Es la moneda energética de la célula que puede gastarse
de inmediato.
Reacciones de oxidorreducción
Descripción de las reacciones de oxidorreducción
Lavoisier fue el primero en reconocer que el oxígeno era capaz de combinarse con otros elementos para dar compuestos
que llamó óxidos. Toda ganancia de oxígeno se considera una
oxidación.
Posteriormente, se percibió que la pérdida de hidrógeno en
una molécula era también característica de un grupo de reacciones llamadas oxidaciones.
Por otra parte, la pérdida de oxígeno o ganancia de hidrógeno involucra reacciones de reducción.
El caso de los iones metálicos es difícil de describir, ya que
su oxidación se produce por la pérdida de electrones, y su reducción por la ganancia de los mismos, sin intervención directa del oxígeno o del hidrógeno. Por ejemplo, el hierro en
estado ferroso se oxida a hierro férrico por cesión de un electrón. Esto no puede hacerse sin que una sustancia oxidante
conveniente esté presente para fijar ese electrón.
El ATP
En consecuencia, se ha generalizado definiendo los fenómenos de oxidorreducción como “intercambio de electrones”.
El ATP no es una reserva de energía: es una moneda de
intercambio utilizada sin cesar. Los sistemas celu- lares son
concebidos para reponer en forma permanente el ATP a partir
Oxidación se define como ganancia de oxígeno, pérdida de
hidrógeno o pérdida de electrones. Cuando hay una oxidación, un reductor se oxida.
1.
Recordar: Durante el módulo Niñez, del Área “Crecimiento y Desarrollo” usted conoció la estructura de este nucleótido.
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Una sustancia oxidante es una sustancia capaz de tomar
electrones de otra. Una sustancia reductora es una sustancia
capaz de ceder electrones a otra. En este tipo de reacciones,
existe siempre una sustancia que se reduce, mientras que otra
sustancia se oxida.
Otro ejemplo de moléculas en diferentes estados de oxido-reducción se observa en el caso siguiente: una molécula de
glucosa y un ácido graso de 6 átomos de carbono (hexanoico)
cuyas fórmulas son:
Glucosa: C6 H12 O6
Ac. Hexanoico: C6 H12 O2
La molécula de hexanoico se encuentra más reducida que
la de glucosa (para confirmar esta observación, cuente el
número de carbonos, oxígenos e hidrógenos que posee cada
molécula y calcule la relación O2 /H2 en cada una de ellas).
Posteriormente volveremos sobre este punto.
Como en el caso de nuestras células, el aceptor es el oxígeno,
el producto eliminado al final de la oxidación es el agua, la
cual recibe el nombre de “agua de origen metabólico”. Para un
hombre adulto, la cantidad promedio de agua formada por las
oxidaciones es del orden de 250 ml por día.
La respiración celular ocurre en organelas especializadas: las
mitocondrias, a las que se aporta el oxígeno captado a partir
del aire por el aparato respiratorio. La respiración celular produce liberación de energía. Esa energía es captada por el ADP
para formar ATP. Esta síntesis de ATP recibe el nombre de
“fosforilación oxidativa” (acoplada a la respiración celular).
Este proceso cubre cerca del 90% de las necesidades energéticas de los seres vivos. Existen también las Fosforilaciones a
nivel de sustrato (que ocurren sin la intervención del O2, por
eso también se las llama anaeróbicas). Esta últimas son insuficientes para obtener la energía que los seres vivos necesitan
a lo largo de su ciclo biológico, pero sin duda constituyen una
ayuda en ciertas condiciones. Ya volveremos sobre este tema
más adelante.
LA
DD
.C
Oxidación en anaerobiosis y en aerobiosis1
de un intercambio de energía que permite la fijación de una
molécula de fosfato mineral a una molécula de ADP para formar el ATP.
OM
Reducción es en cambio, pérdida de oxígeno, ganancia de
hidrógeno o ganancia de electrones.
128
Las deshidrogenaciones (una de las formas de la oxidación)
necesitan la puesta en juego de coenzimas que reciben los
electrones y los protones quitados al sustrato en el curso de
la reacción.
Sustrato-H2+ NAD+
sustrato oxidado + NADH + 1 H+
(sustrato reducido)
Este tipo de reacción comprende siempre la oxidación de un
sustrato, acompañada de la coenzima NAD (dinucleótido de
adenina y nicotinamida que capta los protones y electrones) y
catalizada por deshidrogenasas.
FI
La cantidad de coenzima presente en una célula es siempre
escasa. Si no existiera un mecanismo para reoxidar la coenzima reducida, la reacción de oxidación del sustrato se detendría
rápidamente y la célula no dispondría más de energía química.
El mecanismo de reoxidación consiste en ceder los electrones o los H+ a un aceptor adecuado. Para nuestra vida, el
aceptor de protones y electrones es el oxígeno y el producto
final es agua.
El conjunto de las reacciones que permiten la oxidación de
una molécula de sustrato de naturaleza orgánica a CO2 y la
eliminación de los H+ o de los electrones procedentes de esta
molécula en forma de agua, se llama respiración celular.
La estructura electrónica del oxígeno, que hace de él un
buen aceptor de electrones, y su presencia en cantidad importante en la atmósfera han conducido a muchos organismos a
utilizarlo como aceptor en lugar de los productos de fermentación. El oxígeno no llega directamente hasta el sustrato. Los
electrones fijados por la coenzima de oxidorreducción inicial
son transmitidos por medio de dispositivos más o menos
complejos, generalmente fijados a membranas biológicas, en
especial mitocondriales. Algunas fases del transporte de electrones, entre esta coenzima y el oxígeno, están acompañadas
2.
Recuperar los conocimientos de enzimas y coenzimas desarrollados en el Área “Crecimiento y Desarrollo”.
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129
FI
LA
DD
.C
OM
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FI
LA
DD
.C
OM
Área de Nutrición
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131
OM
Área de Nutrición
FI
LA
DD
.C
MÓDULO ADOLESCENCIA
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FI
LA
DD
.C
OM
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FI
LA
DD
.C
UNIDAD PROBLEMA 5
133
OM
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UNIDAD 05
OM
SITUACIÓN PROBLEMÁTICA
Magalí tiene 15 años, consulta porque percibe ruidos en el abdomen. Refiere que desea bajar de peso y por eso consume un producto para disminuir la absorción de grasas que compró a través
de una red social.
•
LA
DD
.C
Objetivos generales abordados
Relacionar la estructura y el funcionamiento del sistema digestivo del ser
humano en los diferentes ciclos vitales
•
Reflexionar sobre los factores biológicos, psicológicos y sociales que regulan
la alimentación
•
Comprender la importancia de la nutrición en la promoción de la salud
•
Entender las transformaciones de materia y energía necesarias para mantener la organización y funciones del organismo
Objetivos específicos:
Conocer los factores que se deben tener en cuenta para brindar una dieta
que cumpla con las leyes de alimentación y las pautas recomendadas para
una dieta saludable.
•
Integrar los movimientos intestinales organizados y regulados en el proceso
digestivo global.
FI
•
•
Conocer las bases físicas del transporte transepitelial
•
Comprender la relevancia de las secreciones en la digestión de los alimentos
•
Relacionar la estructura del tubo digestivo y su irrigación con los procesos
de absorción de nutrientes
•
Jerarquizar el rol del metabolismo de las grasas para los requerimientos
energéticos del organismo
•
Entender el significado de las representaciones sociales del cuerpo
•
Diferenciar los conceptos de soma y cuerpo
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PROPUESTAS DISCIPLINARES
Anatomía Normal
Contenidos
Yeyuno-Ileon: Ubicación. Características morfológicas. Relaciones. Funciones. Irrigación. Inervación.
OM
Irrigación. Aorta abdominal. Ramas colaterales y terminales. Venas. For-
mación de Vena Porta y Vena Cava Inferior. Linfáticos de abdomen. Anastomosis
Porto-cava.
Inervación. Plexo Hipogástrico. Plexo Solar. Cadena Simpática Lumbar.
Ubicación. Formación. Ramas colaterales y terminales.
LA
DD
.C
Pared abdominal: Músculos. Vainas. Aponeurosis e inserción. Irrigación.
Inervación. Topografía.
Actividades
•
Seminario disciplinar: Irrigación del sistema digestivo. Anastomosis Porto-Cava. Inervación autónoma.
•
Seminario disciplinar: Pared abdominal. Topografía.
Biología
FI
Contenidos
Necesidades nutricionales según temperatura del ambiente, sexo y activi-
dad física. Gasto energético en condiciones basales y en actividad. Termogénesis.
Relación entre metabolismo basal, edad y sexo.
Análisis crítico de la dieta. Leyes de Escudero.
Actividades
•
Taller disciplinar: Análisis crítico de dietas.
Bibliografía específica
•
Calderari S, Gayol MC, Martínez SM y otros. Requerimientos energéticos en
condiciones de reposo y en actividad. Cátedra de Biología. Facultad de Ciencias Médicas, UNR.
•
Silbert T, Mulnit M. Manual de Medicina de la Adolescencia. Nutrición. OPS,
Serie Paltex, Nº 20: Cap. 3.
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Área de Nutrición
136
Bibliografía optativa
•
López LB, Suárez MM. (2002).Fundamentos de Nutrición Normal. Editorial El
Ateneo.
Contenidos
OM
Histología y Embriología
Intestino delgado. Páncreas: características generales. Páncreas exócrino. Acinos pancreáticos y porción conductora. Páncreas endócrino. Desarrollo
embriológico de las glándulas anexas.
•
LA
DD
.C
Actividades
Laboratorio disciplinar: Estómago, Intestino delgado y grueso.
Física Biológica
Contenidos
Transporte activo y transporte transepitelial de solutos. Transporte
activo primario y secundario. Cotransporte y contratransporte. Transporte
transepitelial de solutos.
•
FI
Actividades
Laboratorio disciplinar: Transporte activo y transporte a través de epitelios.
Bibliografía específica
Poggi J, Mengarelli G, Spengler M. Transporte activo y transporte transepi-
•
telial de solutos
Fisiología Humana
Contenidos
Secreciones que llegan a nivel del duodeno: secreción pancreática (enzimática, hidroelectrolítica) y biliar; características y regulación. Secreciones
intestinales.
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Área de Nutrición
137
Motilidad del intestino delgado. Fenómenos eléctricos y mecánicos en el
intestino. Ritmo eléctrico básico. Movimientos propulsivos (peristaltismo) y de
mezcla (segmentación). Complejo motor migrante.
Absorción en el tubo digestivo: correlación histofisiológica. Principales
sitios de absorción de los nutrientes. Absorción de electrolitos: mecanismos de
transporte específico para Na+, Cl-, K+ y bicarbonato. Absorción de hidratos de
regulación. Absorción de vitamina B12
Actividades
OM
carbono, proteínas y lípidos. Absorción y metabolismo del hierro y del calcio,
Seminario disciplinar: Secreciones pancreática, biliar e intestinal
•
Seminario disciplinar: Absorción intestinal
LA
DD
.C
•
Medicina y Sociedad
Contenidos
Cultura, modas, cuerpo y alimentación. El cuerpo y la cultura. Moda y
alimentación. Impacto de los medios de comunicación.
Bibliografía específica
•
Boltansky L. (1975). Los usos sociales del cuerpo. Editorial Periferia.
•
Contreras Hernandez J, Amaiz MG. (2005). Cuerpo, dieta y cultura. En
FI
Contreras Hernandez J y Amaiz MG. Alimentación y Cultura. Perspectivas
Antropológicas. Editorial Ariel.
Psiquiatría Adultos
Contenidos
El cuerpo, sede de inscripciones. Pubertad. Adolescencia. Problemáticas
alimentarias
Actividades
•
Seminario disciplinar: El cuerpo, sede de inscripciones
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Área de Nutrición
138
Bibliografía específica
•
Bercoff E. (2021). El cuerpo, sede de inscripciones (páginas 53-70). En: Psiquiatría, sus aportes a la formación del futuro médico. Facultad de Ciencias
Química Biológica
Contenidos
OM
Médicas, UNR.
Degradación de triglicéridos. Metabolismo del glicerol. Destino del glicerol desde el punto de vista catabólico. Catabolismo de ácidos grasos. Beta-oxi-
LA
DD
.C
dación. Cetogénesis. Biosíntesis de ácidos grasos. Biosíntesis de triglicéridos.
Comparación de energía obtenida entre un ácido graso de 6 átomos de
carbono y la glucosa, relacionarlo con el valor calórico que tienen los glúcidos
(4 kcal/g), lípidos (9 kcal/g) y proteínas (4 kcal/g).
Actividades
Seminario disciplinar: Metabolismo Parte III
FI
•
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FI
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AUTOEVALUACIÓN
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OM
Área de Nutrición
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Área de Nutrición
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Lista de cotejos (o check list)
El objetivo de la misma es que el estudiante pueda autoevaluar su proceso de
aprendizaje. Para ello debe reflexionar para cada objetivo de conocimientos o
actitudes si el mismo ha sido alcanzado o no completando el casillero correspondiente en cada columna. Puede además indagar el porqué de esos resultados e
introducir comentarios en la columna correspondiente.
OM
Esto permitirá controlar el avance o no en el estudio de cada Unidad Problema y,
junto con su tutor buscar las razones por las cuáles no pudo cumplimentar los
objetivos planteados y trabajar en conjunto con él y sus compañeros para mejorar su rendimiento.
Esta evaluación tiene carácter formativo, por lo cual no se incluirá para decidir
LA
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la regularidad o el acceso a la condición de coloquio.
DE CONOCIMIENTOS
CRITERIO
SI
NO
OBSERVACIONES
Integra los mecanismos de absorción de los
nutrientes con la estructura del intestino
Relaciona lo anterior con las funciones del duodeno, hígado y páncreas
FI
Entiende los mecanismos de transporte transepitelial
Describe la proyección topográfica de los distintos órganos en la pared abdominal
Analiza en forma crítica una dieta
Aplica las leyes de la termodinámica para
entender las necesidades nutricionales del
adolescente
Comprende el rol del metabolismo de
las grasas en el flujo de energía individual
Diferencia los diferentes tipos de movimientos digestivos
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Área de Nutrición
141
Jerarquiza el rol de los medios en la
alimentación
ACTITUDINALES
SI
NO
OBSERVACIONES
OM
CRITERIO
Es puntual.
Participa activamente.
LA
DD
.C
Interactúa con los demás.
Es respetuoso con el docente y sus compañeros.
Utiliza un vocabulario pertinente.
FI
Concluye las actividades.
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LA
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CONTENIDO
142
OM
Área de Nutrición
Material bibliográfico
• Biología. Requerimientos energéticos en condiciones de reposo y en
actividad.
• Física Biológica. Transporte activo y transporte transepitelial de solutos.
Laboratorios
• Biología. Taller: Análisis crítico de dietas.
FI
• Física Biológica. Transporte activo y transporte a través de epitelios.
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Área de Nutrición
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MATERIAL BIBLIOGRÁFICO
BIOLOGÍA
Requerimientos energéticos en condiciones de reposo y en
actividad
Calderari S, Gayol MC, Martínez SM, Posadas M, Romano G, Tarrés MC. Cátedra de Biología. Facultad de Ciencias Médicas, UNR.
LA
DD
.C
Para determinar el CEI de una población se toma como patrón de referencia el promedio de los consumos energéticos
de grupos de individuos. Sin embargo, aunque una persona
pueda consumir exactamente el valor promedio, en la mayoría de los casos no coincidirá sino que será mayor o menor.
Este es un ejemplo más de la variabilidad biológica individual,
que para esta variable1 es muy notoria. Algunas personas son
saludables y activas aunque consuman sólo la mitad de energía de la que necesitan otras. Es por ello que todas las tablas
que recomiendan raciones alimenticias son aplicables a individuos teóricos o a grupos de población en conjunto, pero no
tan exactamente a personas aisladas.
La respiración celular es un proceso que tiene lugar en las
mitocondrias para producir las moléculas de ATP o “monedas energéticas” necesarias para el funcionamiento orgánico.
Durante la respiración se desprende calor. Hasta hace poco
se creía que el calor se desprendía exclusivamente durante la
respiración celular generadora de ATP. Ahora se sabe que en
algunas mitocondrias y bajo ciertas circunstancias, los ciclos
respiratorios pueden inhibirse dando lugar a verdaderos cortocircuitos metabólicos exclusivamente productores de calor.
Con el descubrimiento de esta fuente alternativa de calor, toda la
producción de calor animal ha dado en llamarse termogénesis.
OM
Respecto del consumo energético humano, las entradas cotidianas de energía contenida en los alimentos definen el consumo energético interno (CEI). En los adultos, y desde épocas
remotas, el CEI se mantiene oscilando entre 2 x 103 y 3.5 x
103 Kcal./día.
FI
Cuando estamos despiertos y efectuamos movimientos
conscientemente, el cuerpo utiliza energía para realizar trabajo. Pero aún mientras descansamos o dormimos, utilizamos
energía para que el corazón efectúe su bombeo, para mantener el tono muscular y para conservar la temperatura corporal
constante. Nuestras necesidades energéticas podrían esquematizarse así:
Requerimientos durante
la actividad
A. Termorregulación
B. Metabolismo Basal
A. Termorregulación
B. Metabolismo Basal
C. Trabajo
Requerimientos cuando
estamos en reposo
Veamos en qué consiste cada uno de estos tipos de requerimientos energéticos.
En los homeotermos, el mantenimiento de la temperatura
corporal implica un gasto de energía considerable a medida
que la temperatura ambiental se aleja en más o en menos de
un valor óptimo, que en el hombre está entre 20 y 21º C. Cuando la temperatura ambiental está en dicho valor, se dice que
existe termoneutralidad, o bien que el organismo está en equilibrio térmico con el ambiente.
El organismo produce calor en forma constante, el cual es
empleado para el mantenimiento de la temperatura y que también se disipa regularmente al exterior. Al descender la temperatura del ambiente, un mecanismo para aumentar la producción metabólica de calor es temblar o tiritar. Este mecanismo
se llama termogénesis con temblor y es un modo efectivo,
aunque no siempre suficiente, para mantener la temperatura
corporal.
La producción de calor orgánico mediante procesos metabólicos distintos se llama termogénesis sin temblor. Para su
producción es fundamental el tejido adiposo pardo. Es un tejido adiposo distinto del tejido de reserva o adiposo blanco.
Primero fue descubierto en animales que hibernan y luego se
comprobó su existencia en el recién nacido humano.
La temperatura del cuerpo se mantiene constante en alrededor de 37º C. Si esto no fuera así, las reacciones fisiológicas
no serían compatibles con la vida. El ser humano, como los
demás mamíferos, es homeotermo.
En el tejido adiposo pardo tienen lugar procesos metabólicos, fundamentalmente productores de calor. Estos circuitos
metabólicos han recibido el nombre de ciclos fútiles (inútiles)
ya que, al no producir ATP, parecían carentes de utilidad. El
tejido adiposo pardo, como productor de calor orgánico, tiene
gran importancia en el recién nacido como defensa frente al
frío ambiental. Su verdadera importancia en los adultos está
en estudio.
Los homeotermos son seres que mantienen una temperatura corporal casi invariable aunque su ambiente sufra
cambios de temperatura relativamente grandes.
Existe gran variabilidad individual en cuanto a la magnitud
de la termogénesis. Las personas con termogénesis muy activa
pueden ingerir abundantes alimentos calóricos sin aumentar
Termorregulación
1
Variable: Toda característica, propiedad o atributo susceptible de cambiar de valor (en este caso el CEI).
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Área de Nutrición
Al estudiar el ritmo diario de termogénesis comprobamos
variaciones que son normales. Cuando la temperatura del
ambiente desciende por debajo del valor de termoneutralidad
(o equilibrio térmico para el organismo), la termogénesis aumenta en forma aproximadamente proporcional al descenso
de la temperatura ambiental. Este mecanismo se conoce como
termogénesis termorreguladora o adaptativa al frío, o efecto
térmico del frío.
La termogénesis termorreguladora es una producción
de calor orgánico que aumenta a medida que disminuye la
temperatura ambiental.
Metabolismo basal
El trabajo físico de cierta intensidad y el trabajo digestivo
se acompañan de las llamadas termogénesis por ejercicio y
termogénesis postprandial.
Se han estudiado, calculado y tabulado los valores promedio del gasto energético medido en Kcal./día de las personas
adultas tanto varones como mujeres, según sean sedentarios
o realicen actividad física moderada, pesada o muy pesada.
Como en el caso del metabolismo basal, la disipación calórica debida a la actividad física suele ser mayor en los varones,
porque tienen más masa muscular y, por lo tanto, mayor cantidad de tejido metabólicamente activo que las mujeres.
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Se llama metabolismo basal (o termogénesis obligada) a la
energía que disipa como calor una persona en estado de reposo físico y mental, y en equilibrio térmico con el ambiente.
También puede decirse que el metabolismo basal es la cantidad de calorías disipadas por un individuo en su trabajo metabólico de reposo.
La digestión y la asimilación de los alimentos también implican un gasto de energía y producen disipación de calor. Se
llama termogénesis postprandial o efecto térmico del alimento a la producción de calor que se produce como consecuencia
del trabajo de digestión y absorción de alimentos.
OM
de peso, ya que gran parte de la energía ingerida se convierte
en calor y no en tejido adiposo de reserva.
144
El metabolismo basal es la disipación mínima de energía
que el individuo efectúa para sostener sus funciones vitales.
La medición del metabolismo basal se efectúa bajo condiciones regladas, llamadas condiciones basales. La persona
debe estar en reposo, acostada, con los ojos cerrados, en ambiente termoneutral, etc. La tasa de metabolismo basal (TMB)
se expresa en Kcal. disipadas por unidad de tiempo y por unidad de superficie corporal, ya que la energía disipada varía en
función de la superficie del cuerpo. Esta última se calcula a
partir de la altura y del peso.
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Una persona adulta disipa aproximadamente del 60 al 70%
de las calorías que ingiere para mantener sus funciones orgánicas, con variaciones según edad, sexo, peso, altura y estado de salud. El buen funcionamiento de la glándula tiroides
es indispensable para que la TMB se mantenga dentro de los
valores normales. Dado que la TMB depende fundamentalmente de la masa magra o tejido metabólicamente activo que
en mayor medida es tejido muscular, los varones tienen una
TMB mayor que las mujeres. Con el aumento de la edad, la
TMB disminuye aproximadamente en un 5% cada 10 años.
De manera que a los 75 años la necesidad de energía para el
metabolismo basal, es bastante menor que la que se tiene a los
25 años.
Trabajo
La disipación de calor aumenta cuando se efectúa actividad
física. Pequeños esfuerzos posturales bastan para que el gasto
energético aumente. Los movimientos musculares de cierta
intensidad estimulan la termogénesis por ejercicio físico.
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Área de Nutrición
145
FÍSICA BIOLÓGICA
Transporte activo y transporte transepitelial de solutos.
Guillermo Mengarelli, Josefina Poggi, María Isabel Spengler. Biofísica.
•
Transporte activo secundario. Cotransporte y contratransporte.
•
Transporte transepitelial
Introducción
•
Presencia de la bomba Na+ - K+ - ATPasa en la membrana basolateral
• Numerosos canales de K+ (independientes de voltaje)
que reciclan el K+ introducido en la célula por la bomba
citada, generando así un gradiente para el mismo (principal determinante de la diferencia de potencial en esta
membrana: ∆V=50-60 mV interior negativo)
• Concentración de Na+ intracelular (10-30 mM), muy
inferior a la del espacio extracelular, situación que también es sostenida por la funcionalidad de la bomba. Este
importante gradiente de Na+ es utilizado como determinante de la entrada del mismo a la célula (canales de Na+
apicales) y para el transporte secundario de otros solutos.
• La principal consecuencia de la existencia de gradientes
electroquímicos diferentes en la membrana apical y en la
membrana basolateral de los epitelios es que estas células
pueden promover la absorción o secreción de distintos
solutos.
Analizaremos algunas situaciones particulares, teniendo en
cuenta conceptos termodinámicos.
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Los seres vivos estamos conformados por compartimentos
que contienen diferentes fluidos con muy distintas composiciones: orina, bilis, sangre, humor acuoso, sudor, saliva, leche
materna, jugo pancreático, etc. Estos espacios, están limitados
por membranas compuestas por capas de células cuyas propiedades definen tanto su propia composición como la de los
líquidos circundantes
cal es diferente al de la membrana basolateral, siendo el interior celular común para el intersticio y la cara luminar. El
mantenimiento de los gradientes electroquímicos a través de
las membranas apical y basolateral es posible porque todos los
epitelios comparten, la presencia de uniones estrechas. Algunas de las características básicas de los epitelios son:
OM
Temario:
Los epitelios constituyen barreras que separan el medio interno del organismo de otros espacios (luz del tubo digestivo,
luz del túbulo renal ). El transporte de solutos y de agua a través de estos epitelios, tiene por tanto, un rol muy importante
en el mantenimiento de la homeostasis del medio interno. Un
epitelio está compuesto por una capa de celulas ininterrumpida y conectadas entre si por complejos proteicos. Estas uniones funcionan como dispositivos selectivos de permeabilidad
y, además, marcan el límite entre la membrana apical (en contacto con la luz) y la membrana basolateral (en contacto con
el intersticio).
FI
Debido a que la composición del medio interno difiere sobremanera del espacio “exterior”, y que, del mantenimiento de
dicha diferencia depende la vida, todos los epitelios están expuestos a gradientes de concentración y de potencial eléctrico
generados entre el lado luminal y el intersticial. (figura 1)
Todo proceso no espontáneo se acompaña con variación de
energía libre positiva (∆F > 0). La transferencia de soluto producida por un transporte activo tendrá lugar sólo si se asocia
a otro proceso que implique una disminución de F, de manera
que el cambio global de F sea negativo (proceso espontáneo,
exergónico, irreversible).
Este proceso que proporciona el componente con ∆F negativo se suele denominar “fuente de energía” y en una célula lo
proporciona el metabolismo. Es decir que el transporte activo está íntimamente acoplado al metabolismo celular para la
provisión de energía. Según la fuente de energía el transporte
activo se clasifica en transporte activo primario o transporte
activo secundario.
Fig 1: Se ilustra el intestino delgado. En dicho diagrama se
enfatizan algunos de los rasgos más característicos de tales células.
El gradiente electroquímico existente en la membrana api-
El transporte activo se denomina “primario” cuando está
acoplado al proceso de una reacción química exergónica, tal
como la hidrólisis del ATP en ADP y Pi (fósforo inorgánico).
Es decir que los sistemas primarios de transporte activo son
aquellos cuya fuente de energía es la reacción de degradación
de una sustancia a un estado de menor energía libre. Un ejemplo de transporte primario es la bomba de Na+ - K+- ATPasa
antes mencionada (figura 2).
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Área de Nutrición
146
delgado es diferente de las proteínas transportadoras presentes en la membrana plasmática basolateral de la célula. Así se
ha comprobado que solamente la membrana basal y lateral
contiene la Na+- K+ - ATPasa, y que la permeabilidad a las
distintas sustancias es diferente en ambos polos.
El transporte activo se denomina “secundario” cuando está
acoplado al flujo de otros solutos a favor de un gradiente creado previamente por un transporte activo primario (el que le
provee energía libre). Son ejemplos: la salida de protones (H+)
y el ingreso de glucosa y aminoácidos en las células del túbulo
contorneado proximal renal.
La transferencia de sustancias a través de las células epiteliales se denomina transporte transcelular, (figura 1), mientras que el movimiento “a través” del epitelio por las uniones
estrechas y los espacios intercelulares laterales se denomina
transporte paracelular.
Los espacios entre las células epiteliales vecinas se denominan grietas laterales y están cerradas en el extremo inferior
por la membrana basal del epitelio.
LA
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.C
Si el movimiento de una sustancia en un sentido induce la
transferencia de otra sustancia en igual sentido, dicho proceso
se denomina cotransporte. La entrada de glucosa y aminoácidos en las células del intestino delgado impulsada por la diferencia de potencial electroquímico del sodio se produce por
cotransporte. (figura 3 a)
Las células que revisten el epitelio intestinal se encuentran
conectadas con las células vecinas por uniones estrechas cerca
de sus superficies luminares. Las uniones estrechas tienen algunas “fugas”, es decir son algo permeables al agua, los iones y
a pequeñas moléculas hidrosolubles.
OM
Entonces, el transporte activo de Na+ y K+ es impulsado y
sostenido por la degradación del ATP.
FI
Por el contrario, la salida de protones de la célula utiliza
como fuente inmediata de energía la entrada de sodio impulsada por la diferencia de potencial electroquímico del mismo,
diferencia que está generada y mantenida por el transporte activo de dicho ión (que es un proceso primario). En este caso,
en que el movimiento de una sustancia con disipación de su
gradiente de energía (∆F < 0) promueve la transferencia de
otra sustancia en sentido opuesto, el proceso recibe el nombre
de contratransporte (figura 3 b).
Fig. 3: La disipación del gradiente de Na+ impulsa al transporte activo secundario de glucosa (cotransporte) y de H+
(contratransporte).
Resumiendo:
•
Na+ es bombeado al interespacio o grietas laterales por
la bomba Na+- K+ - ATPasa, situada en la membrana basolateral.
•
Cl- y HCO3- también son transportados al espacio intercelular, probablemente debido al gradiente eléctrico creado por el transporte electrogénico de Na+.
La alta concentración iónica cerca del extremo apical del
espacio intercelular produce un flujo de agua desde la luz a
través de las células adyacentes hacia el espacio intercelular. El
agua distiende los canales intercelulares debido al aumento de
presión hidrostática. A consecuencia del flujo de agua desde
las células adyacentes, el líquido se hace menos concentrado al
ir atravesando el canal intercelular. Es gracias a esto que puede
tener lugar absorción neta de agua, desde la luz del tubo digestivo hacia el plasma. (Fig. 4 conocimientos con mayor detalle
serán abordados en el área de “El ser humano y su medio”).
Los iones y el agua atraviesan luego la membrana basal del
epitelio y pasan de este modo a los capilares.
Transportes a través de las membranas epiteliales
En el caso del epitelio del intestino delgado las células
muestran una polaridad anatómica, son fácilmente distinguibles por su estructura la superficie apical (que da a la luz) y la
zona basal (que da hacia el lado intersticial, en relación con el
compartimento intravascular). En la superficie apical se observan pliegues, vellosidades y microvellosidades que aumentan notablemente la superficie de intercambio (enterocitos
con ribete en cepillo).
Esta polaridad anatómica está en relación a una asimetría
bioquímica. El conjunto de proteínas transportadoras de
membrana en el borde ciliado que rodea la luz del intestino
Fig. 4: Epitelio intestinal
En la figura 1 se muestran células epiteliales adyacentes del
intestino. En la célula se muestran los elementos involucrados
en la absorción de glucosa desde la luz al espacio intersticial.
En la luz, el Na+ se une a un transportador en la membrana
apical y se mueve de la luz a la célula a favor del gradiente
electroquímico, y por lo tanto no necesita aporte de energía.
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Área de Nutrición
En este carrier también va unida la glucosa (cotransporte); el
azúcar resulta transportado en la misma dirección que el Na+.
El transporte de glucosa puede realizarse contra gradiente
de potencial electroquímico, ya que la energía proviene del
transporte pasivo de Na+. Una vez dentro de la célula, la glucosa difunde a través de la membrana (basolateral) por difusión facilitada hacia el espacio intersticial.
en las que varía la relación estequiométrica entre ambos
solutos. Por lo tanto, recordamos que el gradiente electroquímico favorable para la entrada de Na+ en la célula,
sirve como fuerza motriz para la acumulación de glucosa
en el interior celular en contra de su propio gradiente de
concentración. Como consecuencia de esta acumulación,
la glucosa puede ser transportada de forma pasiva (e independientemente del Na+), a través del transportador
GLUT (transportador de glucosa, glucose transporter),
situado en la membrana basolateral.
OM
3. Existen células secretoras de NaCl tanto en el intestino,
como en el epitelio pulmonar. Este proceso de secreción
neta de NaCl se basa en la inserción en la membrana
basolateral de estas células de un cotransportador que,
utilizando el gradiente de Na+ creado por la bomba,
transporta de forma secundaria cloruro al interior celular. La molécula encargada de realizar esta función es
el co-transportador de Na+-K+-Cl- (NKCC). El cloruro
acumulado en el interior celular debido a la acción del
NKCC es transportado de forma pasiva al lumen debido
a la presencia de un canal de Cl apical. El resultado neto
es el movimiento de carga negativa al lumen, impulsando
el transporte pasivo de Na+ a través de la ruta paracelular.
De esta manera, se produce la secreción de NaCl al lumen, aunque la actividad de la Na+-K+-ATPasa bombee
Na+ a través de la membrana basolateral al intersticio.
LA
DD
.C
De acuerdo a lo dicho hasta ahora se podría predecir que el
movimiento primario del Na+ hacia el exterior celular causaría una diferencia de potencial eléctrico desarrollada a través
del epitelio transportador. El valor de tal diferencia sería diferente en los diversos epitelio. En algunos tejidos la diferencia
es de unos pocos milivoltios, en otros es tan alta como 100
mV. Esta variabilidad está en relación con la permeabilidad
de las uniones estrechas (“fugas”). Cuando tales uniones son
bastantes permeantes (epitelio abierto, leacky) no se desarrolla una diferencia de potencial eléctrico importante ya que el
movimiento de los aniones y cationes neutraliza parcialmente dicha diferencia. Al contrario, si las uniones estrechas son
poco permeables (epitelio cerrado, tight) se puede desarrollar
una diferencia más significativa de potencial eléctrico.
147
El modelo celular de absorción transepitelial de NaCl fue
propuesto por primera vez por Hans Ussing, pionero en el
campo del estudio del transporte transepitelial. A pesar de que
este modelo fue aplicado a la reabsorción de dichos iones a
través de la piel de la rana, se ajusta perfectamente para explicar la reabsorción de NaCl en el túbulo colector del riñón de
mamíferos.
1. La actividad de la bomba Na+-K+-ATPasa en la membra-
•
•
•
FI
na basolateral hace que la concentración intracelular de
Na+ sea inferior, generando así un gradiente electroquímico favorable para la entrada de Na+ en la célula. Este
gradiente hace que el Na+ presente en el lumen del túbulo
penetre en forma pasiva en la célula a través de la membrana apical. El Na+ que entra de este modo en la célula
es bombeado hacia el exterior por la Na+-K+-ATPasa de
la membrana basolateral, intercambiándolo por K+, que
vuelve a salir de la célula de forma pasiva a través de los
canales de K+ basolaterales. Así, se crea un flujo neto de
Na+ desde el lumen hasta el intersticio. Este flujo neto de
cargas positivas a través del epitelio, genera una corriente eléctrica que crea una diferencia de potencial entre el
lumen (con carga negativa), y el intersticio, con carga positiva. Este gradiente eléctrico se aprovecha para el transporte paracelular de cloruro, a través de las uniones. El
resultado neto del proceso es la reabsorción de NaCl en el
proceso de formación de la orina.
Bibliografía
Fisiología. Philippe Meyer
Fisiología. Berne Levy
Transporte a través de membranas celulares. Garrahan.
2. La absorción de glucosa en el túbulo proximal del riñón
y en el intestino delgado se da, al igual que otros solutos
orgánicos, mediante un transporte acoplado al gradiente de Na+. Un buen ejemplo es el ya mencionado transportador unido a sodio/glucosa. Existen tres isoformas
de SGLT (transportador para la absorción de glucosa)
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Área de Nutrición
148
LABORATORIOS Y SEMINARIOS
DISCIPLINARES
BIOLOGÍA
Troiano MF, Posadas M. Cátedra de Biología.
Objetivos:
OM
Análisis crítico de la dieta
Integrar los diferentes contenidos de la disciplina para la elaboración de planes
nutricionales adecuados, (dietas saludables).
•
•
LA
DD
.C
Contenidos:
Análisis de la dieta
Alimentación recomendable
Leyes fundamentales de la alimentación
Guías alimentarias para la población argentina 2016
•
1.
2.
3.
4.
Recuperar Contenidos de la Guía de Aprendizaje:
Sistemas abiertos y cibernéticos
Consumo energético en los seres vivos
Consumo energético humano, CEE, CCI y revoluciones por la energía
El consumo energético interno como flujo de energía a nivel humano individual.
Traer tablas para nutrición (anexo Guía de Aprendizaje)
FI
Conceptos Básicos:
Alimentación:
• Acción de ingerir alimentos. Trasciende la mera necesidad de nutrirse ya que
se encuentra cargada de significados culturales.
Alimento:
• Toda sustancia o mezcla de sustancias elaboradas o no que a ser incorporadas cumplen o no funciones biológicas.
•
Cualquier sustancia normalmente ingerida por los seres vivos con fines nutricionales y psicológicos* (*satisfacción y obtención se sensaciones gratificantes)
•
Es cualquier comida o bebida que el ser humano toma para satisfacer el
apetito, hacer frente a las necesidades fisiológicas del crecimiento y de los
procesos que ocurren en el organismo y suministrar la energía necesaria
para mantener la actividad y la temperatura corporal.
Nutrición:
• La nutrición es principalmente el aprovechamiento de los nutrientes, manteniendo el equilibrio homeostático del organismo.
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Área de Nutrición
•
Es el proceso biológico en el que los organismos asimilan los alimentos necesarios para el crecimiento y mantenimiento de sus funciones vitales.
•
Como ciencia la nutrición estudia todos los procesos fisiológicos que suceden en el organismo para la asimilación del alimento y su transformación en
energía. Esto implica el estudio del efecto de los nutrientes sobre la saludenfermedad de las personas.
149
OM
Nutriente:
• Compuesto químico procedente desde el exterior de la célula que esta necesita para realizar sus funciones vitales. Es tomado por la célula y transformado en constituyente celular (a través de un proceso metabólico de biosíntesis llamado anabolismo) o bien es degradado para la obtención de otras
moléculas y energía.
Los nutrientes son algunas de las sustancias contenidas en los alimentos.
Los nutrientes que el hombre debe ingerir son:
Hidratos de carbono
Lípidos
Proteínas
Vitaminas
Minerales
Agua
LA
DD
.C
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Se puede clasificar a los nutrientes en aquellos que aportan energía y los que no.
De la lista anterior, decimos que los tres primeros son nutrientes energéticos y
los últimos no energéticos.
Se define Valor calórico o contenido calórico de los alimentos: a la cantidad de
calor desprendido por la combustión de gramo de nutriente aportado por el
alimento.
Este valor puede determinarse quemando a sustancia en un calorímetro.
•
•
•
FI
Cuando metabolizamos un gramo
De proteínas obtendremos 4 Kcal,
De lípidos 9 kcal
De glúcidos 4kcal
Debemos aclarar que al metabolizar el alcohol se obtiene energía a razón de 7
kcal por gramo de etanol. El alcohol no posee nutrientes, se consideran kilocalorías vacías, (si energía, no nutrientes).“La energia aportada por los nutrientes se mide en calorías (cal) o en kilocalorías (kcal).”
Valor calórico total:
Es la cantidad de kilocalorías consumidas por un individuo en un día.
VCT REAL
Cantidad de kilocalorías que consume un individuo en un dia (se producen por la
metabolización de los nutrientes energéticos que ingiere en un día).
1.
Para calcularlo debemos conocer la cantidad de alimentos que ingiere el
individuo por día.
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Área de Nutrición
150
Debido a la variación en la ingesta diaria se recomienda recolectar información
de 3 días.
2.
Luego se procede a buscar en las tablas de composición de alimentos,
para determinar la cantidad de gramos de nutrientes que contienen los alimentos ingeridos
3.
Sabiendo que al metabolizar un gramo de proteínas se obtienen 4 kcal,
de lípidos 9 kcal y de glúcidos 4 kcal. Se multiplicaran por 4, 9 , 4 los gramos de
cada nutriente respectivamente
4.
En caso de consumo de alcohol, se debe tener en cuenta
OM
El alcohol “kca vacía”, a razón de 7 kcal por gramo de etanol metabolizado
VCTr: kcal de proteinas + kcal de glúcidos + kcal de lípidos + kcal de alcohol
VCTr = kcal / día (unidad de medida)
LA
DD
.C
VCT TEÓRICO
Cantidad de kcal que debería consumir un individuo en un día para cubrir sus
requerimientos energéticos
Se obtiene a través de valores tabulados:
1. Peso teórico (de acuerdo a sexo, edad y talla de la persona)
Unidad: kg
2. 2. Actividad física que realiza (esto sería su requerimiento calórico)
necesidades calóricas por kilo de peso teorico, por dia, según e tipo de actividad fisica
Unidad: Kcal / kg / día
VCT t:
peso teórico x necesidad calórica según actividad física = kcal/ día
FI
Fórmula calórica:
Porcentaje de kcal de una dieta que proviene de cada uno de los tres grupos de
nutrientes energéticos. La suma lógicamente es 100%, (en el caso del consumo
de alcohol, también se tendrá en cuenta).
La recomendación para nuestra población es:
15% Proteínas
30% Lípidos
•
•
•
55% H de C
Índice de masa corporal
Indica el estado nutricional de una persona considerando dos factores fundamentales: Peso real y altura
IMC= Peso/altura2
Valor normal entre 20 y 25
Bajo peso 18,5 a 20
Sobrepeso 25 a 30
(menos de 18,5 deficiencias nutricionales, mas de 30 0besidad)
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151
Análisis de la dieta: leyes fundamentales de la alimentación:
1. Ley de la cantidad:
La cantidad de kcal consumidas (energía), debe ser suficiente para cubrir los
procesos vitales (energía metabólica) + la actividad física que desarrolla .
VCT t = VCT r ….. +/- 10% ….. suficiente
Real menor……. Insuficiente Real mayor……. excesiva
2. Ley de la calidad:
OM
La dieta debe contener todos los nutrientes, tanto los energéticos con los no
energéticos. A saber: glúcidos, lípidos, proteínas, vitaminas, minerales y agua.
Si están todos los nutrientes presentes, se denomina completa, en caso de falta
de algún grupo será incompleta.
3. Ley de la armonía:
LA
DD
.C
Las cantidades de los diversos principios energéticos que integran la alimentación, deben guardar una relación de proporción entre ellos.
Ya mencionamos que la Fórmula Calórica recomendada para nuestra población
de:
15% del VCTt aportado por Proteinas
30% del VCTt aportado por Lipidos.
55% VCTt aportado por H. de C.
(todos con un rango de + / - 10%)
4. Ley de Adecuación:
La finalidad de un plan alimentario es que éste se adecue al individuo en particular.
Es una ley universal, que siempre debe cumplirse y cuando no es así el pan alimentario será incorrecto.
FI
En su valoración tendremos en cuenta: sexo, edad, talla, act. física, gustos, hábitos, estado fisiopatológico, factores económicos, geográficos y religiosos que
hacen de la alimentación un hecho humano.
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BIOFÍSICA
Transporte activo y transporte a través de epitelios.
Responsables Guillermo Mengarelli, Josefina Poggi, María Isabel Spengler. Biofísica.
Material Bibliográfico:
OM
Ficha adjunta al cuaderno del alumno sobre “transporte activo y transporte
transepitelial de solutos” (se requiere lectura previa del mismo para asistir al
seminario)
Es muy importante que el alumno recupere los contenidos estudiados en el Area
de Crecimiento y Desarrollo: “Transporte de solutos a través de membranas” y
“Bases biofísicas de los procesos de comunicación celular”
Tiempo: un encuentro de 2 horas.
LA
DD
.C
Introducción:
• Los tejidos epiteliales están constituidos por una capa celular continua que
forma un tabique entre dos medios de diferente composición.
•
Las células epiteliales además de regular su propia composición mediante
bombas, carriers, poros, etc., como lo haría cualquier célula del organismo,
regulan también la composición del compartimento que limitan.
•
En las membranas epiteliales la cara celular que da hacia un compartimiento
tiene propiedades distintas a la cara celular que da hacia el compartimiento
ubicado del otro lado del epitelio. Hay entre ellas una polaridad anatómica
que es paralela a una asimetría bioquímica.
FI
Objetivos:
• Comprender el rol que desempeñan los transportes de materia, a nivel de los
epitelios
Conceptualizar el transporte activo primario y secundario.
•
Aplicar los conocimientos de Termodinámica al transporte de sustancias a
través de membranas.
•
Aplicar los conocimientos de transporte a través de membranas, al caso particular de transporte transepitelial.
•
Actividades a desarrollar durante el seminario
1. ¿Cuáles son las tres características fundamentales que diferencian en el
plano funcional a los tejidos epiteliales de otros grupos celulares?
2. ¿Cuál es la diferencia entre transporte activo primario y secundario? Describa los procesos que intervienen en cada caso.
3. A qué se llama transporte acoplado? Explique el mecanismo de cotransporte
y contratransporte, referenciando sitios del organismo donde se producen
los mismos.
4. La concentración de Na+ en el interior del enterocito es aproximadamente
30mM, mientras que en la luz intestinal como en la sangre es de140 mM,
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Área de Nutrición
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siendo la ∆Vluz-célula 70 mV (la célula negativa con respecto a la luz) y el
∆Vsangre-célula 70 mV (la célula Analice desde el punto de vista energético
(variación de energía libre), el movimiento de Na+ de la luz del tubo digestivo
a la célula epitelial, y de ésta al compartimento intravascular
5. En países en vías de desarrollo y como parte de la atención a personas
OM
susceptibles de deshidratación y/o con diarrea, la Organización Mundial de
la Salud (OMS), propone y suministra en primera instancia, una solución de
uso por vía oral que contiene valores determinados de Na+, glucosa (junto a
otros electrolitos) y H2O, con el fin de atenuar y limitar las pérdidas de dichas
sustancias, y lograr un estado de hidratación adecuado junto al mantenimiento de las concentraciones de electrolitos del medio interno (homeostasis).
A. Investigue sobre la composición de las sales OMS, o sales de rehidratación
oral (SRO) y su modo de prepararlas. Explique la importancia de la presencia
de Na+ y glucosa en la solución de hidratación.
B. Explique, con un esquema, como se produce la reabsorción de Na+, glucosa y
LA
DD
.C
H2O, a través del epitelio intestinal.
C. ¿Qué ocurre con el transporte de glucosa en el intestino delgado:
• si se suprime el Na+ del lado luminal. Justifique su respuesta.
• si se inhibe la bomba Na+-K+-ATPasa del lado basolateral. Justifique su respuesta
D. Compare el transporte de Na+-glucosa con el Na+/H+, en el intestino. Analice
FI
los diferentes flujos desde el punto de vista termodinámico.
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154
FI
LA
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.C
OM
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FI
LA
DD
.C
MÓDULO ADULTEZ
155
OM
Área de Nutrición
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156
FI
LA
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.C
OM
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FI
LA
DD
.C
UNIDAD PROBLEMA 6
157
OM
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Área de Nutrición
158
UNIDAD 06
OM
SITUACIÓN PROBLEMÁTICA
Maximiliano tiene 25 años, concurre al centro de salud porque
en el último tiempo ha aumentado de peso. Refiere que comenzó
trabajar en horario corrido y por eso consume muchas comidas
rápidas y que está tomando más alcohol los fines de semana.
•
LA
DD
.C
Objetivos generales abordados:
Relacionar la estructura y el funcionamiento del sistema digestivo del ser
humano en los diferentes ciclos vitales
•
Reflexionar sobre los factores biológicos, psicológicos y sociales que regulan
la alimentación
•
Comprender la importancia de la nutrición en la promoción de la salud
•
Entender las transformaciones de materia y energía necesarias para mantener la organización y funciones del organismo
•
Jerarquizar el rol de la soberanía alimentaria para garantizar el derecho a la
alimentación
•
FI
Objetivos específicos:
Entender las consecuencias para la salud de las variaciones de la alimentación humana, desde el paleolítico hasta la revolución tecnológica.
•
Comprender los factores psicológicos, biológicos y sociales involucrados en
la regulación de la ingesta
•
Reconocer las relaciones del hígado con el resto de las estructuras y su importancia para cumplir las funciones del sistema digestivo
•
Jerarquizar el valor nutricional de las proteínas
•
Aplicar conocimientos de promoción de la salud
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PROPUESTAS DISCIPLINARES
Anatomía Normal
Contenidos
Hígado: Ubicación. Características generales. Relaciones. Funciones. Irri-
OM
gación. Inervación.
Vías biliares: principales y accesoria. Características generales. Relaciones. Funciones. Irrigación. Inervación.
Bazo: Ubicación. Características generales. Relaciones. Funciones. Irriga-
Actividades
LA
DD
.C
ción. Inervación.
•
Seminario disciplinar: Vías biliares y glándulas anexas.
•
Mostración de anatomía: sistema digestivo.
Biología
Contenidos
Las variaciones de la alimentación a lo largo de la historia de la humanidad. Alimentación y nutrición en el paleolítico y durante las revoluciones agríco-
FI
la, industrial y tecnológica.
Bibliografía específica
•
Gayol MC, Tarrés MC. Alimentación y nutrición en distintos períodos de la
evolución cultural. Cátedra de Biología. Facultad de Ciencias Médicas, UNR.
Fisiología Humana
Contenidos
Funciones del hígado: aspectos generales. Importancia de la circulación hepática.
Regulación de la ingesta y el peso corporal. Concepto de balance energético y de su regulación. Componentes del gasto energético. Estructuras y
neurotransmisores hipotalámicos involucrados en la regulación de la ingesta y
la saciedad. Señales nerviosas y humorales que intervienen en la regulación a
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Área de Nutrición
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corto plazo de la ingesta. Control a largo plazo: relación con adiposidad. Hambre
y apetito: papel de los componentes hedónicos y de los circuitos de recompensa,
estructuras centrales involucradas.
Actividades
Seminario disciplinar: Fisiología hepática – Regulación de la ingesta
Histología y Embriología
Contenidos
•
OM
•
Glándulas anexas. Hígado: generalidades. Unidades hepáticas, lobulillos. Es-
Actividades
LA
DD
.C
tructura del parénquima. Conductos excretores. Vesícula biliar
Laboratorio disciplinar: Hígado y páncreas.
Química Biológica
Contenidos
•
Metabolismo de aminoácidos. Origen y utilización de los aminoácidos del pool.
Ingreso de los mismos a la célula. Catabolismo de aminoácidos. Reacciones
generales del metabolismo de aminoácidos: transaminación, desaminación
FI
del glutamato. Vías metabólicas del amoníaco: síntesis de glutamina. Ciclo de
la urea. Destino del esqueleto carbonado.
Actividades
Seminario disciplinar: Metabolismo Parte IV
•
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FI
LA
DD
.C
AUTOEVALUACIÓN
161
OM
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Área de Nutrición
162
Lista de cotejos (o check list)
El objetivo de la misma es que el estudiante pueda autoevaluar su proceso de
aprendizaje. Para ello debe reflexionar para cada objetivo de conocimientos o
actitudes si el mismo ha sido alcanzado o no completando el casillero correspondiente en cada columna. Puede además indagar el porqué de esos resultados e
introducir comentarios en la columna correspondiente.
OM
Esto permitirá controlar el avance o no en el estudio de cada Unidad Problema y,
junto con su tutor buscar las razones por las cuáles no pudo cumplimentar los
objetivos planteados y trabajar en conjunto con él y sus compañeros para mejorar su rendimiento.
Esta evaluación tiene carácter formativo, por lo cual no se incluirá para decidir
LA
DD
.C
la regularidad o el acceso a la condición de coloquio.
DE CONOCIMIENTOS
CRITERIO
SI
NO
OBSERVACIONES
Relaciona las variaciones de la alimentación a
lo largo de la historia con los conceptos de CEE
y CEI
Comprende los factores implicados en la regulación digestiva y de la ingesta
FI
Diferencia los conceptos de alimento y nutriente
Relaciona las vías metabólicas de las proteínas
con las necesidades nutricionales
Integra conceptos sobre metabolismo en el
análisis de una dieta
Relaciona la estructura del hígado con sus funciones metabólicas y secretorias
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Área de Nutrición
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DE ACTITUDES
CRITERIO
SI
NO
OBSERVACIONES
Participa activamente.
Interactúa con los demás.
LA
DD
.C
Es respetuoso con el docente y sus compañeros.
OM
Es puntual.
Utiliza un vocabulario pertinente.
FI
Concluye las actividades.
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OM
LA
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FI
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FI
LA
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UNIDAD 6
MATERIAL DE ESTUDIO
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OM
LA
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.C
CONTENIDO
166
Material bibliográfico
FI
• Biología. Alimentación y nutrición en distintos períodos de la evolución cultural.
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Área de Nutrición
167
BIOLOGÍA
Alimentación y nutrición en distintos períodos
de la evolución cultural
Gayol MC, Tarrés MC. Cátedra de Biología. Facultad de Ciencias Médicas, UNR.
•
Introducción.
•
¿Cómo se adaptó el ser humano genéticamente a la evolución?
•
Evolución de la alimentación en diferentes períodos:
•
La programación genética de nuestra nutrición, amplia y a
su vez muy antigua, viene siendo “puesta a prueba” por cambios ambientales profundos y relativamente recientes que
detallaremos en este capítulo. Estos cambios se operaron
tanto en la dieta humana como en la de los animales que el
hombre cría para su consumo.
•
Nuestras células están adaptadas a tiempos en que existían
alternativamente períodos extremos de hambre o de abundancia de alimentos naturales y la oferta continua de alimentos procesados, tan típica de los momentos actuales, constituye para ellas una novedad. Recordemos que el hombre está
en estasis evolutiva desde hace alrededor de 100.000 años,
por lo que las células funcionan de acuerdo con ritmos regulados desde hace más de un millar de siglos.
•
Nuestros intestinos se fueron configurando ancestralmente
para procesar alimentos muy ricos en fibra. Con elevada ingesta de fibra, en el colon se genera una riquísima flora bacteriana que a su vez elabora nutrientes y cumple funciones
vitales para el humano que la hospeda. Con ese tipo de alimentos el colon puede ejercer funciones en la digestión que
las dietas prevalentes en la actualidad casi le impiden realizar. Además, si el volumen de la ración de fibra es grande,
el tránsito intestinal se efectúa con rapidez y no se acumulan los productos de la putrefacción de proteínas así como
pigmentos biliares, agresivos para el epitelio intestinal en la
medida en que ahora sucede habitualmente.
•
Como en muchos animales, en los homínidos los sentidos
del gusto y del olfato se desarrollaron para distinguir lo que
puede de lo que no puede comerse. Frente a un veneno natural, la ventaja selectiva estaría a favor del genotipo capaz de
sentir olor o gusto desagradables, pudiendo eludir la sustancia nociva. Una prueba clásica de genética es la de la feniltiocarbamida. Algunas personas sienten gusto amargo al ponerla sobre su lengua, mientras que otras no experimentan
sabor alguno. Esta diferencia se atribuye a la presencia de un
par de alelos. En la actualidad, la utilidad de su persistencia
no está clara.
•
Cuando sobreviene un cambio ambiental severo y unidireccional (siempre en el mismo sentido por mucho tiempo) que
hace impacto en una población con gran variabilidad genética, los individuos responden de diferentes formas. Desde
el desarrollo de la agricultura, la especie humana viene sufriendo el impacto de un gran cambio ambiental, que se ha
a. Alimentación en el paleolítico.
LA
DD
.C
b. Alimentación en la revolución agrícola.
c. Alimentación a partir de las revoluciones industrial y tecnológica.
•
Comparaciones sobre la calidad de los alimentos entre
distintos períodos de la historia.
•
Algunos puntos para reflexionar.
•
Referencias bibliográficas.
Introducción
FI
Sabemos que la categoría homínido abarca a los australopitecos y al género Homo (habilis, erectus, sapiens) y que esta
última es la única especie sobreviviente. El primer estadio cultural que protagonizaron las especies del género Homo fue el
de cazador–recolector, el más prolongado, ya que las herramientas más toscas encontradas tienen alrededor de 1.500.000
de años de antigüedad. Con ellas nació la era paleolítica o “de
la piedra sin labrar”. Este larguísimo período se extendió hasta
hace poco, ya que culminó con la revolución agrícola o de la
agricultura llevada a cabo por Homo sapiens hace, aproximadamente, unos 10.000 años.
Considerando que los australopitecos, cuyo origen se remonta a 4 millones de años atrás, ya eran probablemente cazadores–recolectores, el período de recolección y caza fue, por lo
menos, 400 veces más largo que el tiempo que ha transcurrido
desde la revolución agrícola hasta nuestros días.
¿Cómo se adaptó el ser humano genéticamente a la evolución? Breve reseña
•
OM
la versatilidad propia de los omnívoros y que es característica
de la mayoría de los primates primitivos. La selección natural fue favoreciendo esa gran adaptabilidad nutricional.
Contenidos
En tan largo lapso, los alimentos al alcance de los homínidos
en evolución variaron ampliamente de acuerdo con el período paleontológico, la ubicación geográfica y los cambios
estacionales. Frente a tanta variación de la oferta de alimentos, la línea ancestral mantuvo hasta llegar al Homo sapiens
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Área de Nutrición
Para pensar:
Los requerimientos nutricionales contemporáneos de los
humanos son el resultado final de las interacciones de los individuos de nuestras especies ancestrales, aun de las que nos
precedieron hasta el origen de la vida en la tierra, con su medio ambiente cambiante a fin de lograr satisfacer las necesidades del organismo de materiales y energía.
Evolución de la alimentación en diferentes períodos
A. Alimentación en el paleolítico
Tipos de alimentos
Los restos fósiles dentales de los homínidos parecen adaptados a la masticación de tejidos animales y vegetales como corresponde a una alimentación omnívora. Nuestros primeros
ancestros habrían sido recolectores que vivían de vegetales y
huevos y ocasionalmente de pequeños animales.
Cuando aprendieron a cazar, las raciones incluyeron una
cantidad creciente de carnes. Junto con los fósiles de los propios homínidos se encontraron acumulados restos de animales y de herramientas que estaban preparadas para la caza de
animales salvajes y su procesamiento. Sus viviendas (muchas
veces cavernas) estaban ubicadas en áreas donde abundaban
grandes herbívoros de hábitos gregarios como ciervos, bisontes y caballos.
La importancia y calidad de las comidas vegetales son difíciles de evaluar, ya que sus restos resisten menos al paso del
tiempo. Las raciones se compondrían de un variado menú de
raíces, tubérculos, legumbres, nueces, frutos y ocasionalmente, flores. La ingesta de las pequeñas semillas de cereales y de
leche de animales, de existir, seguramente no habrá sido importante en las dietas del paleolítico.
LA
DD
.C
La conducta de nuestros ancestros en cuanto a nutrición y
alimentación, se analiza a partir del comportamiento de monos arborícolas actuales, de lo que se sabe de la evolución de
los homínidos por el examen de sus restos fósiles y por los
datos de aproximadamente cincuenta sociedades cazadoras–
recolectoras que persistieron hasta nuestro siglo XXI, y que
son motivo de estudio.
2.
OM
intensificado en las últimas décadas, a partir de las revoluciones industrial y tecnológica. Muchas veces su capacidad
de adaptación queda rebasada y el individuo enferma.
168
1. Procesamiento del alimento
Inicialmente, el homínido ingería el alimento recién obtenido, sin necesidad de pensar en procesamientos posteriores.
Las primeras herramientas humanas deben haber sido muy
simples y sólo mucho más tarde se habrían desarrollado armas
más complejas, destinadas a la caza.
FI
Al introducir Homo erectus el uso del fuego para procesar
alimentos, activó reacciones químicas capaces de romper estructuras de cubierta y sostén difícilmente digeribles. Dispuso
así de reservas alimenticias antes inaccesibles y aumentó la
disponibilidad de alimento. Puede suponerse que la hidrólisis
resultante del remojo de los alimentos y la cocción, fueron los
primeros ejemplos de transformaciones artificiales.
El descubrimiento de la cocción amplió e hizo más compleja la actividad recolectora. El homínido aprendió a buscar
no sólo el alimento para consumirlo crudo, sino también los
productos animales y vegetales que requerían transformación
culinaria. De allí en más, se recolectaría cada vez más sobre
la base de proyectos que incluían traslado, preparación y producción de comida.
Más tarde, el desarrollo de la cerámica fue un auxiliar valioso de la nutrición humana, ya que permitió reemplazar y
complementar las vasijas naturales (Ej.: calabazas) por otras
especiales para transportar, conservar, mezclar alimentos y
distribuir la comida ya preparada.
Para reflexionar:
Como todos pasaban más o menos veces por experiencias de
verdadero hambre, seguramente se daba enorme significado al
comer y disfrutar la comida.
El uso de comida proveniente de la pesca, como peces o mariscos, parece haber ocurrido al final del paleolítico, ya que
con anterioridad es muy raro encontrar restos de valvas y huesos de pescado acumulados junto a fósiles humanos.
El consumo de minerales y vitaminas parece haber sido el
adecuado, gracias a la gran variedad de alimentos naturales.
También habría sido correcta la ingesta de los oligoelementos
(minerales necesarios en cantidades muy pequeñas), salvo en
los casos en que el terreno carecía de ellos, como puede ser el
caso del yodo.
Para saber más:
Una referencia en suelo argentino:
Jorge Fernández, investigador del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), detalla la
probable estrategia alimentaria del primitivo poblador patagónico que habitó en Neuquén hace unos 5.000 años.
Este pueblo no practicó la agricultura ni la ganadería durante el último y crudo período glaciar. En cambio, se mantenía recolectando y almacenando semillas de 4 a 5 g cada una,
provenientes de piñas de la araucaria o pehuén. Este árbol,
abundante en las laderas altas, suministraba la mayor parte
del requerimiento calórico en hidratos de carbono y proteína
vegetal.
El descubrimiento se efectuó al analizar vestigios de harina de araucaria, en restos arqueológicos de piedras de moler.
La proteína animal y la grasa imprescindible dado el frío reinante, parecen haber sido obtenidas de la caza de pequeños
mamíferos: peludos, zorrinos y roedores como el tucutucu y
el cuis moro.
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Área de Nutrición
Frecuencia de las raciones
Parecería que la mayoría de las sociedades cazadoras–recolectoras soportaban períodos estacionales de déficits nutricionales moderados y, más raramente, de déficits severos. Si la
llanura de origen proporcionaba a lo largo del año una cantidad constante de alimento, el territorio tenía una población
estable y sólo aparecían esporádicamente episodios de hambre. Si la cantidad de alimento ofrecida variaba mucho con las
estaciones, el número de individuos asentado en un territorio
estaría ajustado por el hambre durante el período de escasez,
en tanto que disfrutaría de abundancia el resto del año.
Es probable que los déficits severos de alimento experimentados por las poblaciones paleolíticas la supervivencia de personas con reservas insuficientes. Consumir más calorías que
las mínimas requeridas, pudiendo de esta forma almacenar
grasa durante los períodos de abundancia, debió adquirir ventaja selectiva.
La agricultura y la ganadería exigieron al ser humano trabajar la tierra y alimentar a los animales cuya vida pasó a depender de él. Con ello sobrevinieron muchos cambios:
•
Los pequeños granos de los cereales pasaron a ser, a partir
de la revolución agrícola, la principal fuente de energía
alimenticia de muchas poblaciones humanas.
•
Obligó a reducir el desplazamiento geográfico de las poblaciones humanas favoreciendo el sedentarismo.
•
La agricultura, ganadería y sedentarismo habrían facilitado la división del trabajo.
LA
DD
.C
D. Alimentación en la revolución agrícola
Durante millares años, la recolección de vegetales y la caza,
habrían de forjar en los grupos humanos un gran conocimiento del desarrollo de muchas especies vegetales y de los hábitos
de vida de los animales:
Esto mismo se repitió más tarde en el Nuevo Mundo. En
algunas regiones de América, los paleoamerindios fueron cazadores de caza mayor hace 10.000 años y los hombres adultos
medían en promedio 1.80 m. Sus descendientes, en el período
inmediatamente anterior al contacto con los europeos, practicaban la agricultura, comían poca carne y eran considerablemente más bajos.
OM
3.
169
•
Por una parte la conveniencia de conocer cada vez mejor
el tiempo y el lugar de la aparición espontánea de vegetales llevaría a tener información sobre el ciclo vital de
muchas plantas útiles y obtener su aprovechamiento, lo
que habría desembocado finalmente en la agricultura.
•
Por otra parte, el cazar conforme a proyectos comunes
exigió conocer y dominar el comportamiento de los animales durante períodos prolongados, lo que culminó en
la domesticación de algunos para provecho del hombre.
FI
Hace 10.000 años aproximadamente, se habrían iniciado la
agricultura y la ganadería. Es de suponer que en el período
previo, los cambios climáticos de la glaciación contribuyeron
a disminuir la disponibilidad de carne proveniente de grandes
herbívoros salvajes, ya que éstos sucumbían por la falta de pastos. Se menciona insistentemente la propia acción predatoria
del hombre en este proceso de extinción masiva. Habrían aparecido entonces otras actividades a fin de subsistir. Restos de
pescados, moluscos y de caza menor son muy comunes en este
período, así como la aparición de herramientas procesadoras
de alimentos vegetales como moledoras de piedra y morteros.
La agricultura modificó intensamente los patrones nutricionales: en el curso de pocos milenios la proporción de carne de
la alimentación disminuyó, mientras las comidas vegetales llegaron a constituir el 90% de la dieta en la mayoría del mundo.
Este cambio tuvo notables consecuencias morfológicas en la
especie humana:
El Homo sapiens que vivió en Europa hace 30.000 años, que
comía abundante proteína animal proveniente de la caza, era
en promedio 15 cm. más alto que sus descendientes que vivieron después del desarrollo de los cultivos.
•
La necesidad de efectuar trabajos muy duros para producir alimentos en terrenos inadecuados, obligaría a buscar otras formas de energía, a incorporar herramientas y
animales de tiro. El empleo del agua con propósitos de
irrigación se conoció en época más reciente.
•
Al seleccionar plantas y animales salvajes, el hombre fue
adquiriendo y utilizando conocimientos que más tarde
capitalizó la ciencia genética. Siempre se eligen como reproductores a los animales más mansos y de más peso por
lo que progresivamente el ganado fue adquiriendo estas
características. Además, los animales domesticados son
más gordos que sus antecesores salvajes debido a que su
actividad física es mucho menor y su oferta de alimento,
fija y sostenida. En consecuencia, su carne tiene más grasa y menos proteína por unidad de peso, es decir, mayor
concentración de calorías que la salvaje.
•
A medida que los medios de comunicación se fueron
perfeccionando, las especies domesticadas en diferentes
regiones y países fueron empleándose en otros sitios. Comenzó así la universalización de muchas especies útiles,
tanto animales como vegetales.
C. Alimentación a partir de las revoluciones industrial y
tecnológica
Desde la revolución agrícola y hasta el siglo XVII, la alimentación humana se abasteció con la manufactura artesanal llevada a cabo individualmente en cada hogar o por pequeños
grupos de artesanos. Estas elaboraciones se efectuaban en su
mayoría con vegetales o animales que se cultivaban o criaban
para el consumo propio.
Desde la revolución industrial, sumada a la tecnológica de
nuestros días, los rápidos cambios introducidos en las prácticas agrícolas y ganaderas a gran escala, junto a la incorporación acelerada de técnicas de procesamiento y conservación
de alimentos cada vez más sofisticadas, tienen efectos negativos y positivos sobre la alimentación humana.
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Área de Nutrición
Algunas consecuencias de los avances tecnológicos sobre la
alimentación humana
•
•
Un alimento probiótico fue desarrollado por el investigador
argentino Guillermo Oliver, director del Centro de Referencia
para lactobacilos de Tucumán.
Ante la inquietud de los médicos del Hospital de Niños de
Tucumán por la altísima incidencia de casos de diarrea infantil y muerte en sectores carenciados, se trató de producir un
alimento cuyo consumo contribuyera a eliminar los gérmenes
patógenos del intestino de los niños causantes de estos problemas. Incorporaron cepas especiales de lactobacilos a la leche
(leche biótica). Su consumo curó rápidamente a niños que no
habían respondido a los antibióticos y la rehidratación. La leche biótica actúa también en forma preventiva, evita la aparición de diarreas y disminuye la mortalidad infantil asociada.
•
La selección de carbohidratos y su modificación como resultado del proceso industrial o de las formas de cocción
contribuye a mejorar la digestibilidad y disminuir la excesiva fermentación colónica. Sin embargo, la purificación de
alimentos para obtener harina y azúcar con alto grado de
refinamiento, tiene como contrapartida el descarte o degradación de componentes valiosos, como las vitaminas
del complejo B presentes en la cáscara de los cereales.
Es habitual la promoción y comercialización de productos
de muy escaso valor nutritivo ya que con frecuencia sólo
brindan grasa, harina y sal o azúcar (o sus sucedáneos “dietéticos”), enmascarados por variadas y atractivas formas,
colores y sabores logrados en base a aditivos.
Efectuaremos sólo algunas comparaciones, puesto que las
diferencias entre alimentos y hábitos alimentarios de ambas
épocas, es muy extensa.
Con la tecnología de alimentos ha surgido una nueva ciencia alimentaria basada en estudios epidemiológicos, genéticos, fisiológicos y fisioquímicos, que obtiene importantes
resultados que pueden contribuir a lograr una alimentación humana más saludable. Se han generado variedades
de cereales más productivas, vegetales más resistentes a
plagas y se crían animales cuya carne tiene menor tenor
graso. Sin embargo, estos son temas altamente controvertidos, particularmente el de algunas variedades transgénicas1. Se usan cada vez más ampliamente en la alimentación
humana o de sus animales. Sin embargo, no se conocen
bien las consecuencias que su empleo pueda tener para los
seres humanos y los ecosistemas. Más del 80% de la soja
cultivada en el país es transgénica. Debemos tomar en
cuenta el nacimiento de los “alimentos funcionales” que
cuentan con cualidades nutritivas y benéficas para diversas
funciones del organismo, mejoran el estado de salud, previenen o disminuyen el riesgo de contraer enfermedades y
su consumo no posee efectos nocivos. Un ejemplo de ello
son los alimentos probióticos, que consisten en alimentos
adicionados con microorganismos vivos que en determinadas condiciones ejercen un efecto benéfico.
•
La cantidad de grasa: Es muy superior en los animales criados por el hombre, tanto en el tejido subcutáneo
como en los planos intermusculares y dentro de los mismos músculos. Las prácticas de cría y alimentación han
aumentado aún más la proporción de grasa con dos objetivos: satisfacer el deseo de carne más tierna y acelerar el
crecimiento de los animales, como ocurre por ejemplo en
los criaderos de pollos.
•
La calidad de la grasa: Los animales salvajes contienen
alrededor de cinco veces más grasa poliinsaturada por
gramo que la que tienen los animales de cría. Los seres
humanos paleolíticos comían mucha menos grasa que
los actuales y esta era, además, sustancialmente diferente de la de los animales de cría del presente. En nuestros
días, la principal fuente animal de grasa poliinsaturada,
que parece prevenir la arteriosclerosis, se encuentra en
los peces de mar y en los mariscos. Fibra: Los humanos
del paleolítico obtenían fibra principalmente de frutas,
verduras, raíces y tubérculos y mucho menos de cereales.
Estos granos eran demasiado pequeños y crecían espontáneamente sólo en regiones muy limitadas: el trigo y la
1
La tecnología alimentaria ha producido grandes cambios en el “empaquetado de los productos”. Los sistemas
modernos ofrecen un recipiente cómodo y atractivo que,
en caso de estar adecuadamente sellado y fabricado con
los materiales apropiados, actúa como barrera para, por
ejemplo, conservar la leche fresca de alta calidad y larga
duración durante varios meses o mantener el pan libre de
mohos durante semanas.
Comparaciones sobre la calidad de los alimentos entre distintos períodos de la historia
Carnes: La carne de animales salvajes difiere considerablemente de la carne de animales de cría en:
FI
•
Los alimentos provenientes de vegetales cultivados empleando pesticidas y herbicidas pueden estar contaminados, con el riesgo consiguiente. Es bastante común el empleo de hormonas y antibióticos en la cría de en animales y
de mejoradores en la preparación sus derivados (como los
nitritos) que aumentan la producción y, a veces, el aspecto de los alimentos pero amenazan seriamente la salud del
consumidor.
Un alimento protobiótico desarrollado en nuestro país:
OM
•
La creciente globalización ha universalizado el consumo
de muy pocas especies vegetales y animales y ha reducido
drásticamente la variedad de lo que se consume habitualmente como alimento. En nuestro país, como en muchos
otros, la mayoría de la población se alimenta casi exclusivamente de productos derivados del trigo y de la caña de
azúcar, del ganado vacuno y porcino y de pollo. Los animales nombrados son, lamentablemente, fuentes de grasa
saturadas y colesterol en abundancia.
Para saber más:
LA
DD
.C
•
170
Transgénico/a: individuo cuyo material genético ha sido modificado artificialmente por la introducción de ADN de otra especie.
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Área de Nutrición
Referencias bibliográficas
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Calderari SA, Gayol MC, Martínez SM y col. Biología.
Segunda Unidad de Enseñanza Aprendizaje. Tercera Edición corregida y ampliada. Facultad de Ciencias Médicas,
Universidad Nacional de Rosario, 1997.
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Carmuega E, O´Donnell A. La alimentación complementaria. Bases científicas para el consejo alimentario durante
los trascendentales primeros dos años de la vida. Boletín del Centro de Estudios sobre Alimentación Infantil.
OMS, 7: 1-24, 1998.
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Eaton BS, Kooner M. Paleolitic Nutrition. New Engl. J. of
Med. 3012:283-289, 1985.
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Eaton BS, Eaton III SB. Evolution, Diet and Health. Departments of Anthropology and Radiology, Emery University, Atlanta, USA, 1999.
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Moffat T. Evolutionary Aspects of Nutrition and Health:
Diet, Exercise, Genetics and Chronic Disease. Morld Review of Nutrition and Dietetics, Vol.84. Basel, Germany:
Karger, 1999.
•
Tecnología de los alimentos. Enciclopedia Microsoft® Encarta® 2000.www.beyondveg.com Paleodiet & Paleolithic
Nutrition.
LA
DD
.C
Sal común (ClNa): Se supone que la dieta paleolítica contenía sólo un tercio de la cantidad usualmente recomendada en
la actualidad. En apoyo de esta hipótesis, se analizó el contenido de Na en orina de varones adultos Yanomanas de Sudamérica, tribu de la región del alto Orinoco (Venezuela) que
combina la recolección y la caza con algunas prácticas agrícolas muy primitivas, y que, por supuesto no agrega sal a sus
comidas. De su orina se recuperó una cantidad de Na equivalente al 1% del Na que se recupera habitualmente de orinas de
norteamericanos y europeos del mismo sexo y edad. No es de
extrañar que nuestro organismo aprendiese, por presión de la
selección natural, a ahorrar Na, un valioso y escaso elemento a
menos que se viviese cerca del mar o de un salar.
para poder actuar eficazmente como activo promotor de salud. Es imprescindible que tome conciencia de sus fuerzas y de
sus limitaciones porque de esa toma de conciencia es de donde
surge la necesidad de la interdisciplina y del equipo de salud.
OM
cebada en Medio Oriente, la avena y el centeno en Europa
Central, el arroz en China y el maíz en Mesoamérica. Se
supone que en el paleolítico la ingestión de fibra era mucho mayor que la actual.
171
Algunos puntos para reflexionar
A través de las revoluciones por la energía, los seres humanos aumentaron el consumo energético externo, en forma desmesurada en ciertas regiones del mundo actual, y modificaron
progresivamente las tecnologías deobtención, preparación,
conservación y aprovechamiento de los recursos alimenticios.
Esto determinó profundos cambios en la nutrición humana, si
bien no en el monto del consumo energético interno que se h
mantenido casi invariable.
FI
Hoy conviven en el mundo todos los estadios culturales y
todas las formas de producción de alimentos, desde el recolector–cazador hasta el usuario de la tecnología alimentaria más
avanzada. La revolución tecnológica nos permite contar con
alimentos producidos en gran escala. Paradójicamente, en un
vasto sector del mundo existe hambre crónica por disminución de la cantidad y calidad de los alimentos disponibles. Los
niños son especialmente susceptibles a esta situación.
Los hábitos dietéticos adoptados por las sociedades occidentales industrializadas, básicamente una alimentación
abundante, rica en grasas y azúcares, se asocian con aumento
en la prevalencia enfermedad coronaria, hipertensión, diabetes y algunos tipos de cáncer. Estas patologías surgieron como
principales problemas de salud en la última centuria y son
prácticamente desconocidas entre las raras poblaciones cazadoras–recolectoras aún vivientes, cuyos modos de vida y hábitos nutricionales son muy semejantes a los de los humanos
pre–agricultores.
A modo de conclusión:
Comprender e integrar el amplio campo de la alimentación
en la realidad siempre compleja del ser humano no es tarea fácil. El médico con plena conciencia de su compromiso con sus
pacientes y con la comunidad debe, sin embargo, intentarlo
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LA
DD
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FI
LA
DD
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UNIDAD PROBLEMA 7
173
OM
Área de Nutrición
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Área de Nutrición
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UNIDAD 07
OM
SITUACIÓN PROBLEMÁTICA
LA
DD
.C
Noelia cursa su primer mes de embarazo. En su primer consulta
su médica le recomienda que consuma lácteos, alimentos ricos en
hierro y evite la ingesta de bebidas azucaradas
Objetivos generales abordados:
•
Relacionar la estructura y el funcionamiento del sistema digestivo del ser
humano en los diferentes ciclos vitales
•
Reflexionar sobre los factores biológicos, psicológicos y sociales que regulan
la alimentación
Comprender la importancia de la nutrición en la promoción de la salud
•
Entender las transformaciones de materia y energía necesarias para mante-
FI
•
ner la organización y funciones del organismo
Objetivos específicos:
Entender la importancia de las guías alimentarias para las políticas de salud
•
Comprender las particularidades de las recomendaciones alimentarias en el
•
embarazo
•
Conocer los fundamentos del metabolismo fosfocálcico.
•
Reconocer la importancia de los aportes minerales en esta etapa de la vida
•
Comprender los factores involucrados en la regulación de la glucemia
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Área de Nutrición
175
PROPUESTAS DISCIPLINARES
Biología
Contenidos
Bibliografía específica
•
OM
Guías Alimentarias para la Población Argentina.
Posadas M. Las guías alimentarias para la población argentina 2016. Facultad de Ciencias Médicas, UNR.
Contenidos
LA
DD
.C
Fisiología Humana
Páncreas endócrino y regulación de la glucemia. Páncreas endócri-
no: estructura del islote de Langerhans, tipos celulares y hormonas. Insulina:
estructura química, síntesis. Regulación de la secreción por la glucosa y otros
factores (aminoácidos, ácidos grasos, neurotransmisores, enterohormonas).
Niveles plasmáticos. Mecanismo de acción (receptor, vías de señalización), efectos metabólicos y proliferativos. Glucagón: estructura química, regulación de su
secreción, mecanismo de acción, principales efectos. Regulación de la glucemia
durante el ayuno y el período postprandial: papel de la insulina y de las hormonas contrarreguladoras rápidas (adrenalina, glucagón) y lentas (cortisol, hormo-
FI
na de crecimiento). Rol del sistema nervioso autónomo y de las enterohormonas.
Actividades
Seminario disciplinar: Regulación de la glucemia.
•
Química Biológica
Contenidos
Metabolismo fosfocálcico. Rol de la nutrición en la homeostasis del calcio.
Participación de intestino, piel, hígado, riñones, tejido óseo en la homeostasis del
calcio. Hormonas que regulan la homeostasis del calcio: PTH, calcitonina, 1, 25
(OH)2D.
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Área de Nutrición
176
Actividades
•
Seminario disciplinar: Metabolismos Parte V
Nutrición
Bibliografía específica
•
OM
Recomendaciones nutricionales en el embarazo.
Ministerio de Salud de la Nación. (2012). Nutrición y Embarazo. Recomen-
daciones en Nutrición para los equipos de salud (páginas 6-13). Dirección
FI
LA
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Nacional de Maternidad e Infancia. Ministerio de Salud
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FI
LA
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AUTOEVALUACIÓN
177
OM
Área de Nutrición
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Área de Nutrición
178
Lista de cotejos (o check list)
El objetivo de la misma es que el estudiante pueda autoevaluar su proceso de
aprendizaje. Para ello debe reflexionar para cada objetivo de conocimientos o
actitudes si el mismo ha sido alcanzado o no completando el casillero correspondiente en cada columna. Puede además indagar el porqué de esos resultados e
introducir comentarios en la columna correspondiente.
OM
Esto permitirá controlar el avance o no en el estudio de cada Unidad Problema y,
junto con su tutor buscar las razones por las cuáles no pudo cumplimentar los
objetivos planteados y trabajar en conjunto con él y sus compañeros para mejorar su rendimiento.
Esta evaluación tiene carácter formativo, por lo cual no se incluirá para decidir
LA
DD
.C
la regularidad o el acceso a la condición de coloquio.
DE CONOCIMIENTOS
CRITERIO
SI
NO
OBSERVACIONES
Conoce los mensajes de las Guías Alimentarias
para la población Argentina
Comprende el rol de las mismas en la Promoción de la Salud
FI
Relaciona las recomendaciones sobre la alimentación en el embarazo con el concepto de
requerimientos nutricionales
Describe la regulación del metabolismo del
fósforo y el calcio
Diferencia los procesos hiper e hipocalcemiantes
Comprende la regulación hormonal de la glucemia
Diferencia el período postpandrial del estado
de ayuno en la regulación del metabolismo
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Área de Nutrición
179
DE ACTITUDES
CRITERIO
SI
NO
OBSERVACIONES
Participa activamente.
Interactúa con los demás.
LA
DD
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Es respetuoso con el docente y sus compañeros.
OM
Es puntual.
Utiliza un vocabulario pertinente.
FI
Concluye las actividades.
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FI
LA
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Área de Nutrición
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Área de Nutrición
FI
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UNIDAD 7
MATERIAL DE ESTUDIO
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Área de Nutrición
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Área de Nutrición
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LA
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CONTENIDO
183
Material bibliográfico
FI
• Biología. Las guías alimentarias para la población argentina 2016.
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Área de Nutrición
184
BIOLOGÍA
Las Guías Alimentarias para la Población Argentina 2016
Dra. Marta Posadas
Mensaje 1
Incorporar a diario alimentos de todos los grupos y realizar al
menos 30 minutos de actividad física.
1.
Ms: realizar 4 comidas al día (desayuno, almuerzo, merienda y cena) incluir verduras, frutas, legumbres, cereales, leche, yogur o queso, huevos, carnes y aceites.
2.
Ms: realizar actividad física moderada continua o fraccionada todos los días para mantener una vida activa.
LA
DD
.C
Las mismas conjugan los conocimientos y avances científicos (sobre requerimientos nutricionales y composición de
alimentos) con estrategias educativas, a fin de facilitar la selección de un perfil de alimentación más saludable en la población. Traducen las metas nutricionales establecidas para la población, en mensajes prácticos para usuarios y destinatarios,
redactados en un lenguaje sencillo, coloquial y comprensible,
proporcionando herramientas que puedan conjugar las costumbres locales con estilos de vida más saludables.
Los 10 mensajes
OM
Las guías alimentarias son un instrumento educativo cuyo
sentido primario es favorecer la promoción de estilos de vida
más saludables y la prevención de problemas de salud relacionados con la dieta de la población.
En nuestro país las primeras Guías Alimentarias para la Población Argentina (GAPA) datan del año 2000. Luego de 15
años se produjeron cambios profundos en la forma de vivir,
enfermar y morir. Los estilos de vida cambiaron así como la
oferta del mercado de alimentos y bebidas y existe mayor información y producción científica en relación a las necesidades y propiedades de los alimentos. También, en estos años
se ha acumulado más y mejor información sobre la situación
epidemiológica y nutricional de la población a través de la
realización de encuestas poblacionales tales como la Encuesta
Nacional de Nutrición y Salud; 1°, 2° y 3° Encuesta Nacional
de Factores de Riesgo; Encuestas de Salud Escolar; Gasto de
Hogares, entre otras.
FI
Para adaptar las guías a la situación actual fue necesaria una
revisión que tuviera en cuenta el contexto presente en el que
los problemas de salud por carencia coexisten con un aumento exponencial de las enfermedades crónicas no trasmisibles
(ECNT) entre las que destaca la obesidad.
El proceso de actualización de las guías estuvo coordinado
por el Ministerio de Salud de la Nación a través de la Dirección de Promoción de la Salud y Control de Enfermedades No
Transmisibles. Participaron y otorgaron su aval un amplio panel de referentes en la temática alimentaria, pertenecientes a
distintas áreas del estado, sociedades científicas, universidades
y centros de investigación.
Al igual que las guías anteriores, son guías basadas en
alimentos y constan de 10 mensajes y una imagen gráfica. Los detalles para su elaboración así como el diagnóstico de la situación epidemiológica, alimentaria y nutricional
de los argentinos pueden leerse en el Documento Técnico
Metodológico de las Guías Alimentarias para la Población
Argentina.
(http://www.msal.gob.ar/images/stories/bes/graficos/0000000817cnt-2016-04_Guia_Alimentaria_completa_
web.pdf)
3.
Ms: comer tranquilo, en lo posible acompañado y moderar el tamaño de las porciones.
4.
Ms: elegir alimentos preparados en casa en lugar de procesados.
5.
Ms: mantener una vida activa, un peso adecuado y una
alimentación saludable previene enfermedades.
Mensaje 2
Tomar a diario 8 vasos de agua segura.
1.
Ms: a lo largo del día beber al menos 2 litros de líquidos,
sin azúcar, preferentemente agua.
2.
Ms: no esperar a tener sed para hidratarse.
3.
Ms: para lavar los alimentos y cocinar, el agua debe ser
segura.
Mensaje 3
Consumir a diario 5 porciones de frutas y verduras en variedad de tipos y colores.
1.
Ms: consumir al menos medio plato de verduras en el almuerzo, medio plato en la cena y 2 o 3 frutas por día.
2.
Ms: lavar las frutas y verduras con agua segura.
3.
Ms: las frutas y verduras de estación son más accesibles y
de mejor calidad.
4.
Ms: el consumo de frutas y verduras diario disminuye el
riesgo de padecer obesidad, diabetes, cáncer de colon y
enfermedades cardiovasculares
Mensaje 4
Reducir el uso de sal y el consumo de alimentos con alto contenido de sodio.
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Área de Nutrición
Ms: cocinar sin sal, limitar el agregado en las comidas y
evitar el salero en la mesa.
2.
Ms: para reemplazar la sal utilizar condimentos de todo
tipo (pimienta, perejil, ají, pimentón, orégano, etc.)
3.
4.
Ms: los fiambres, embutidos y otros alimentos procesados
(como caldos, sopas y conservas) contienen elevada cantidad de sodio, al elegirlos en la compra leer las etiquetas.
Ms: disminuir el consumo de sal previene la hipertensión,
enfermedades vasculares y renales, entre otras.
Mensaje 5
Limitar el consumo de bebidas azucaradas y de alimentos con
elevado contenido de grasas, azúcar y sal.
Ms: limitar el consumo de golosinas, amasados de pastelería y productos de copetín (como palitos salados, papas
fritas de paquete, etc.).
2.
Ms: limitar el consumo de bebidas azucaradas y la cantidad de azúcar agregada a infusiones.
3.
Ms: limitar el consumo de manteca, margarina, grasa animal y crema de leche.
4.
Ms: cocinar las carnes hasta que no queden partes rojas o
rosadas en su interior previene las enfermedades transmitidas por alimentos.
Mensaje 8
Consumir legumbres, cereales preferentemente integrales,
papa, batata, choclo o mandioca.
1.
Ms: combinar legumbres y cereales es una alternativa
para reemplazar la carne en algunas comidas.
2.
Ms: entre las legumbres puede elegir arvejas, lentejas,
soja, porotos y garbanzos y entre los cereales arroz integral, avena, maíz, trigo burgol, cebada y centeno, entre
otros.
3.
Ms: al consumir papa o batata lavarlas adecuadamente
antes de la cocción y cocinarlas con cáscara.
Mensaje 9
Consumir aceite crudo como condimento, frutas secas o semillas.
LA
DD
.C
1.
4.
OM
1.
185
Ms: si se consumen, elegir porciones pequeñas y/o individuales. El consumo en exceso de estos alimentos predispone a la obesidad, hipertensión, diabetes y enfermedades cardiovasculares, entre otras.
Mensaje 6
Consumir diariamente leche, yogur o queso, preferentemente
descremados.
Ms: incluir 3 porciones al día de leche, yogur o queso.
2.
Ms: al comprar mirar la fecha de vencimiento y elegirlos
al final de la compra para mantener la cadena de frío.
3.
Ms: elegir quesos blandos antes que duros y aquellos que
tengan menor contenido de grasas y sal.
FI
1.
1.
Ms: utilizar dos cucharadas soperas al día de aceite crudo.
2.
Ms: optar por otras formas de cocción antes que la fritura.
3.
Ms: en lo posible alternar aceites (como girasol, maíz,
soja, girasol alto oleico, oliva y canola).
4.
Ms: utilizar al menos una vez por semana un puñado de
frutas secas sin salar (maní, nueces, almendras, avellanas,
castañas, etc.) O semillas sin salar (chía, girasol, sésamo,
lino, etc.).
5.
Ms: el aceite crudo, las frutas secas y semillas aportan nutrientes esenciales.
Mensaje 10
El consumo de bebidas alcohólicas debe ser responsable. Los
niños, adolescentes y mujeres embarazadas no deben consumirlas. Evitarlas siempre al conducir.
1.
Ms: un consumo responsable en adultos es como máximo
al día, dos medidas en el hombre y una en la mujer.
Mensaje 7
Al consumir carnes quitarle la grasa visible, aumentar el consumo de pescado e incluir huevo.
2.
Ms: el consumo no responsable de alcohol genera daños
graves y riesgos para la salud
Ms: los alimentos de este grupo son fuente de calcio y necesarios en todas las edades
4.
1.
Ms: la porción diaria de carne se representa por el tamaño
de la palma de la mano.
2.
Ms: incorporar carnes con las siguientes frecuencias: pescado 2 o más veces por semana, otras carnes blancas 2
veces por semana y carnes rojas hasta 3 veces por semana.
3.
Ms: incluir hasta un huevo por día especialmente si no se
consume la cantidad necesaria de carne.
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Área de Nutrición
Aceite, frutas secas y semilas: 4% de la imagen se intenta resaltar la incorporación de las frutas secas y semillas.
Uso del aceite preferentemente crudo. 3 Porciones por día
de este grupo, (no se respeta la proporción anterior por
las razones ya expuestas). Una porción equivale a una cucharada de aceite o un puñado cerrado de frutas secas o
una cucharada de semillas.
6.
Alimentos de consumo opcional: 3% de la imagen, al
igual que el grupo anterior, no es la intensión resaltar este
grupo. Son alimentos arraigados a las costumbres y la cultura. La presencia en la gráfica resalta el concepto de que
su elección debe ser medida y opcional. Tres elementos
importantes están representados en la gráfica:
7.
Agua segura: se la ubicó en el centro de la imagen. La idea
es resaltar la importancia de su consumo. Al menos ocho
vasos por día.
8.
Menor consumo de sal.
9.
Actividad física diaria.
OM
5.
LA
DD
.C
Gráfica de la alimentación diaria
186
Nota: los “alimentos de consumo opcional” son:
1.
Legumbres, cereales, papa, pan y pastas: 27% de la imagen, a la derecha del grupo anterior siguiendo el sentido
de agujas del reloj. Se busca promover el consumo de legumbres y optar por cereales y derivados integrales. La
papa, batata, choclo y mandioca (vegetales feculentos) se
incluyen en este grupo porque la composición nutricional
de estas verduras es más similar a los cereales que a las
hortalizas. Se intenta promover el consumo de hidratos
de carbono complejos (opciones altas en fibra), 4 porciones por día. Una porción equivale a 60 g de pan o 125 g de
legumbres, cereales, papa o pastas cocidas.
FI
2.
Verduras y frutas: 45% de la imagen, del lado izquierdo
del círculo. La intención fue resaltar la importancia de
aumentar la cantidad de estos productos en la alimentación diaria, elegir variedad de los mismos y al menos 5
porciones por día. Una porción equivale a medio plato de
verduras o una fruta chica. No se incluyen papa, batata,
choclo y mandioca en este grupo.
3.
Leche, yogur y queso: 12% de la imagen a la derecha del
grupo anterior siguiendo el sentido de agujas del reloj. Se
busca promover el consumo de 3 porciones y la elección
de las versiones con menor aporte de grasa (descremado
o parcialmente descremado), preferentemente. Una porción. Equivale a una tasa de leche líquida o un pote de yogur o una rodajita (del ancho del pulgar) de queso fresco.
4.
Carnes y huevo: 9% de la imagen a la derecha del grupo
anterior siguiendo el sentido de agujas del reloj. Se busca
resaltar la importancia de incorporar pescado y huevo en
la alimentación y que las carnes sean magras. Una porción por día, que equivale al tamaño de la palma de la
mano o media porción de carne más un huevo.
•
Alimentos grasos (mayonesa, crema, manteca, grasas sólidas).
•
Azúcares libres (azúcar, dulces, mermeladas).
•
Bebidas e infusiones azucaradas, alfajores, galletitas dulces, chocolates, golosinas, snacks, panificados dulces o
salados, tortas, postres azucarados, helados, barras de
cereales con azúcar agregada, cereales de desayuno con
azúcar agregada.
Plan alimentario promedio
Se toma como referencia la unidad de análisis de las guías
que es la mujer adulta, con un peso: 56,3 kg; talla: 1,60 m; imc:
22,5 kg/m2 y nivel de actividad física leve, que requiere un
valor calórico total de 2000 kcal/día. Estas calorías se distribuyen en 55% de carbohidratos (275 g), 15% de proteínas (75 g)
y 30% de grasas (67 g).
Alimento
Leche y yogur
Queso fresco
Carnes
Huevo
Hortalizas
Frutas
Feculentos cocidos
Pan
Aceite, semillas, frutas secas
Agua segura
Calorías provenientes de alimentos de consumo opcional
Cantidad diaria recomendada
500 cc
30 g
130 g
25 g
400 g
300 g
250 g
120 g
30 g
2 litros
270 kcal aprox.
Fuente: ministerio de salud de la nación. Guías alimentarias para la población argentina, 2016.
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2022
gramos
totales
kcal
por
grupo
% de
kcal que
aporta
porciones
Hortalizas
y frutas
700
320
16
5
Feculentos
cocidos y
pan
370
606
30,3
4
Leche,
yogur y
queso
530
310
15,5
3
Aceite,
semillas,
30
frutas secas
270
13,5
2
Carnes y
huevo
155
224
11,2
1
Alimentos de
consumo
opcional
*
Total
LA
DD
.C
Grupos de
alimentos
187
OM
Área de Nutrición
270
13,5
2000
100
opcional
Fuente: ministerio de salud de la nación. Guías alimentarias para la
población argentina, 2016.
Referencias:
http://www.Msal.Gob.Ar/ent/index.Php/archivo/noticias/482-mensajes-y-grafica-de-las-guias-alimentarias-para-la-poblacion-argentina
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•
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Área de Nutrición
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Área de Nutrición
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MÓDULO ADULTEZ MAYOR
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UNIDAD PROBLEMA 8
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Área de Nutrición
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Área de Nutrición
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UNIDAD 08
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SITUACIÓN PROBLEMÁTICA
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Alberto tiene 75 años, consulta porque está evacuando su intestino con
menor frecuencia. Refiere que sale menos a caminar y que desde que
cerró la huerta comunitaria en su barrio consume menos verduras.
Objetivos generales abordados:
•
Relacionar la estructura y el funcionamiento del sistema digestivo del ser
humano en los diferentes ciclos vitales
•
Reflexionar sobre los factores biológicos, psicológicos y sociales que regulan
la alimentación
•
Comprender la importancia de la nutrición en la promoción de la salud
•
Entender las transformaciones de materia y energía necesarias para mante-
•
FI
ner la organización y funciones del organismo
Jerarquizar el rol de la soberanía alimentaria para garantizar el derecho a la
alimentación
Objetivos específicos:
•
Reconocer las condiciones bio-psico-sociales del/de la adulto/a mayor relacionadas con la nutrición.
•
Jerarquizar el rol de la soberanía alimentaria en la salud colectiva
•
Considerar los factores biológicos, psicológicos y sociales que afectan el
proceso de eliminación de los productos finales no absorbidos
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PROPUESTAS DISCIPLINARES
Anatomía Normal
Contenidos
nes. Irrigación. Inervación.
OM
Colon: Ubicación. División. Características generales. Relaciones. Funcio-
Recto: Ubicación. Características morfológicas. Relaciones. Función. Irrigación. Inervación. Ano: estructura del conducto anal. Esfínter del ano.
Peritoneo: Mesos. Ligamentos. Fascias. Peritoneo Parietal y Visceral. Fun-
Actividades
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ciones. Irrigación. Inervación.
•
Seminario disciplinar: Peritoneo
•
Seminario disciplinar: Integración anatómica del sistema digestivo
Fisiología Humana
Contenidos:
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Motilidad del intestino grueso. Tipos de movimientos. Defecación. Microbiota.
Actividades
Seminario disciplinar: Fisiología colónica
•
Histología y Embriología
Contenidos:
Colon-Recto
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Medicina y sociedad
Contenidos:
Soberanía alimentaria. Políticas de consumo, producción y comercialización de los alimentos.
Envejecimiento: miradas sobre el cuerpo. Representaciones sociales sobre
Actividades
•
OM
el cuerpo y proceso de envejecimiento.
Seminario disciplinar: Cultura, moda, cuerpo y alimentación. Soberanía alimentaria.
Bibliografía específica
D’Andrea L. (2014). Soberanía Alimentaria. En: Enria G y otros, Promoción
de la Salud. Una perspectiva latinoamericana. Editorial Latín. (disponible en:
http://latinproject.org/books/Promociondelasalud CCBY-SA 3.0 PDF)
•
Escudero JC. (1992). Quinto centenario del colapso demográfico. El impacto
epidemiológico de la invasión europea de América. Revista ecológica política.
•
García X. (2003). Soberanía alimentaria. Documento para la Federación Catalana d’ONGD.
•
Le Breton D. (1995). El envejecimiento intolerable. En: Antropología del cuerpo
y modernidad. Editorial Nueva Visión.
•
Enria G; D’andrea L. Sauro M, Ricle G, Scaglia E, Jacob P, Bauer G, Stafolani
C, Marc MD. (2011). Soberanía alimentaria. Nuevo desafío en la interacción
derechos humanos y salud, ponencia presentada en el 3er Congreso Argenti-
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•
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no-Latinoamericano de Derechos Humanos, UNR Rosario.
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AUTOEVALUACIÓN
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Área de Nutrición
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Área de Nutrición
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Lista de cotejos (o check list)
El objetivo de la misma es que el estudiante pueda autoevaluar su proceso de
aprendizaje. Para ello debe reflexionar para cada objetivo de conocimientos o
actitudes si el mismo ha sido alcanzado o no completando el casillero correspondiente en cada columna. Puede además indagar el porqué de esos resultados e
introducir comentarios en la columna correspondiente.
OM
Esto permitirá controlar el avance o no en el estudio de cada Unidad Problema y,
junto con su tutor buscar las razones por las cuáles no pudo cumplimentar los
objetivos planteados y trabajar en conjunto con él y sus compañeros para mejorar su rendimiento.
Esta evaluación tiene carácter formativo, por lo cual no se incluirá para decidir
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la regularidad o el acceso a la condición de coloquio.
DE CONOCIMIENTOS
CRITERIO
SI
NO
OBSERVACIONES
Relaciona las representaciones sociales sobre
el cuerpo con el envejecimiento
Asocia el concepto de Soberanía Alimentaria
con la Promoción de la Salud
FI
Diferencia funcional y estructuralmente las
diferentes porciones del intestino
Comprende la relación del peritoneo con los
diferentes órganos abdominales
Relaciona la composición y función de las
secreciones digestivas con la formación de la
materia fecal
Relaciona la anatomía de la pared abdominal y
la inervación del tubo digestivo con el proceso
de defecación
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Área de Nutrición
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DE ACTITUDES
CRITERIO
SI
NO
OBSERVACIONES
Participa activamente.
Interactúa con los demás.
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Es respetuoso con el docente y sus compañeros.
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Es puntual.
Utiliza un vocabulario pertinente.
FI
Concluye las actividades.
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