NUTRICIÓN
La nutrición es un campo de extraordinaria importancia para el profesional de la salud, pues se ocupa de la repercusión que tiene para el organismo el aporte alimentario y su adecuada utilización.
La nutrición inadecuada origina numerosas afecciones, ocasionadas por la deficiencia o el exceso de algún nutriente: las enfermedades carenciales, el kwashiorkor, el marasmo y las enfermedades por excesos: la hipervitaminosis y la obesidad, son ejemplos claros de afecciones nutricionales. Por otra parte, una dieta adecuada es la mejor forma de prevenir una serie de enfermedades crónicas no infecciosas, como la aterosclerosis y la hipertensión, entre otras. Además, la dieta es un importantísimo elemento en el tratamiento de diversas enfermedades, tal es el caso de la diabetes mellitus o de la propia hipertensión, por sólo citar 2 ejemplos.
La composición de la dieta es muy diferente entre un país y otro, e incluso difiere entre los distintos sectores de una misma nación, debido a las disponibilidades de recursos, derivadas de las diferencias socioeconómicas, y a los hábitos y tradiciones culturales. Así, el consumo de proteínas es 6 veces mayor en los países desarrollados que en los subdesarrollados, en tanto que los problemas de la malnutrición azotan a las poblaciones con menos recursos y conducen a graves afectaciones de su cuadro de salud, elevan la mortalidad infantil y constituyen un factor decisivo en sus bajos promedios de vida.
La dieta no es más que la mezcla de los alimentos que ingerimos diariamente. Los alimentos son las sustancias que aportan los nutrientes, por ejemplo: el arroz, la carne, el pescado, el huevo, los vegetales, las frutas, la leche, etc.; los nutrientes son compuestos no sustituibles entre sí, que están contenidos en los alimentos; ellos son las proteínas, los glúcidos, los lípidos, las vitaminas y los minerales
El ser humano depende de una continua adquisición de sustancias exógenas para el crecimiento, desarrollo y normal mantenimiento de la vida. Así, además de los requerimientos energéticos, necesita las fuentes de carbono, nitrógeno y azufre, los elementos inorgánicos (minerales) y un conjunto de sustancias orgánicas, más o menos complejas (ácidos grasos y aminoácidos esenciales, así como un grupo de vitaminas), que no pueden ser sintetizadas por él y se han de obtener a partir de los alimentos de la dieta.
Existen 6 componentes principales de la dieta: glúcidos (o carbohidratos), lípidos, proteínas, vitaminas, minerales y agua; los 3 primeros proveen energía y constituyen las fuentes fundamentales de carbono y nitrógeno; dichos componentes son, además, los precursores de las biomoléculas, que mantienen las actividades metabólicas de los diferentes tejidos; a estos componentes (glúcidos, lípidos y proteínas) se les suele reconocer como los nutrientes fundamentales.
Las vitaminas, los minerales y el agua no aportan energía, pero son esenciales en los mecanismos bioquímicos de los procesos metabólicos y muchos de ellos se requieren para la actividad normal de algunas enzimas y hormonas. Los minerales desempeñan, además, una función importante en el mantenimiento del equilibrio ácido-básico del organismo.
Requerimientos energéticos
Los requerimientos energéticos del ser humano están dados por las necesidades de energía que él precisa para mantener su salud, garantizar su crecimiento y realizar un grado apropiado de actividad física. En la práctica, las estimaciones de las necesidades energéticas se basan en los estudios del gasto energético, que se hacen, frecuentemente, por el cálculo de la ingesta de nutrientes,
La fuente energética fundamental en la biosfera es la luz solar, que es aprovechable por los organismos vivos a través de la fotosíntesis, dicha energía es utilizada por los organismos fotosintéticos en la formación de carbohidratos, a partir del C02. Así, pues, la energía que obtienen los animales por la ingestión de los glúcidos y otros compuestos carbonados procede, en última instancia, de la energía luminosa.
En el ser humano, la energía necesaria para los procesos fisiológicos vitales es aportada por la oxidación de los glúcidos, los Iípídos y las proteínas. Los requerimientos energéticos diarios o las necesidades calóricas están dados por la demanda energética basal del individuo, afectada por un factor que tiene en cuenta la actividad física que él desarrolla. Desde luego, existen algunas condiciones que modifican estos requerimientos, como son los períodos de crecimiento, embarazo o lactancia, y durante el transcurso de alguna enfermedad o en la etapa de convalecencia, situaciones éstas en las que se precisa de un aporte extra de energía.
La demanda energética basal (tasa de metabolismo basal 1 TMB]) es la energía necesaria para el mantenimiento de los procesos vitales, en condiciones de reposo total. La TMB depende principalmente del tamaño y de la composición del cuerpo, así como de la edad. En la práctica, el factor más importante para el cálculo de la TMB es el peso corporal.
En los adultos menores de 60 años la edad modifica poco la TMB, ya que para un mismo peso aquélla disminuye sólo en el 1 %, en cada década; sin embargo, en los niños el cambio de la TMB por kilogramo de peso, según la edad, es mucho mayor (aproximadamente del 5 % cada año, entre los 3 y to años de edad). Es importante señalar que no puede precisarse si este cambio se debe a la edad por sí misma, o si es causado por el incremento del peso corporal, relacionado con el crecimiento que ocurre a estas edades.
Dado que para una misma edad el aspecto determinante principal de la TMB es el peso corporal, se ha discutido mucho si para estas estimaciones se emplea el peso real del individuo o la mediana del margen de referencia (peso ideal para la talla); en caso de que se utilice el primer criterio para la determinación de las necesidades energéticas de un individuo, el efecto a esperar será entonces el mantenimiento de su estado actual; en caso de que se emplee la mediana del margen de referencia, segundo criterio, se obtendrá un efecto normativo, es decir el peso del individuo tenderá a alcanzar el valor de dicha mediana.
La selección del peso a emplear en el cálculo de las necesidades energéticas de una persona dependerá del efecto que se desee lograr, ya sea mantener su peso actual o modificarlo de manera que se acerque al peso ideal para su talla.
El sexo es otro aspecto importante a tener en cuenta, a la hura de establecer valores de referencia de la TMB. Si bien durante la infancia (hasta los 10 años) no se hacen distinciones entre las hembras y los varones, con la excepción de aquéllas que se derivan de las diferencias del peso corporal, en la adolescencia aparecen diferencias significativas en uno y otro sexo, en relación con la composición corporal y el momento en que se produce el crecimiento durante la pubertad.
La edad, y con ella el crecimiento y las modificaciones fisiológicas que va experimentando normalmente el organismo en su desarrollo, modifica de manera considerable el gasto energético. Las necesidades de energía para el crecimiento (excepto en los lactantes) son relativamente pequeñas, en comparación con las que se requieren para el mantenimiento.
La comprobación de un crecimiento adecuado es útil para evaluar si el aporte energético es uno satisfactorio. Para estimar el gasto energético asociado al crecimiento en los niños de corta edad, se ha propuesto el valor aproximado de 5 kcal*g como costo energético del crecimiento. Por ser la edad un factor que influye marcadamente en el valor de la TMB, bien de manera directa o a causa de los cambios de masa corporal, relacionados con el crecimiento o el envejecimiento, se han definido intervalos principales de edad que reflejen las características fisiológicas de los hombres y las mujeres, e incluyan los cambios continuos en la tasa de crecimiento, la composición del organismo y la actividad física, entre otros. Atendiendo todas estas consideraciones planteadas, se han establecido, para cada sexo, 6 intervalos principales de edad: de 0 a 3 años; de 3 a10; de 10 a 18; de 18 a 30; de 30 a 60 y de 60 años o más.
El clima afecta el gasto energético del individuo; en un clima frío se requerirá la liberación de calor adicional para el mantenimiento de la temperatura corporal. Se ha demostrado un incremento de la TMB en personas con vestidos ligeros, expuestas a temperatura ambiente baja, aun cuando no tiriten. Por otra parte, la TMB decrece en climas de altas temperaturas.
La TMB diaria se determina con el empleo de las ecuaciones de regresión que aparecen en
Para estimar las necesidades energéticas totales por día, se multiplicará el valor de la TMB por un factor que incluye el costo energético de la actividad física desarrollada por el individuo, del incremento del tono muscular y de las necesidades de energía derivadas del crecimiento, el embarazo, la lactancia o la enfermedad, cuando proceda, Resulta interesante resaltar que el costo de energía de la actividad física también se relaciona con el peso corporal.
La actividad física incrementa las necesidades energéticas, en dependencia de su intensidad y duración. En relación con el gasto energético, derivado de dicha actividad, se tienen en cuenta, por separado, las actividades ocupacionales y aquéllas que suelen desarrollarse en el tiempo libre (se incluyen las tareas domésticas y las actividades sociales), las cuales pueden ser deportivas, culturales o recreativas, entre otras; a este tipo de actividades se les ha llamado, por algunos especialistas, actividades discrecionales.
La intensidad y duración de la actividad física influye notoriamente en el consumo energético de un individuo. Así, se sabe que un hombre normal, de 70 kg de peso, consume 65 caJ/h mientras duerme; 100 cal/h reposando sentado; 200 cal/h caminando despacio; 570 cal/h corriendo y 1100 cal/h subiendo escaleras.
En las personas sanas del mismo sexo, y de edad y peso semejantes, el factor más importante en la variación del gasto energético lo constituye la actividad física. Para estimar los requerimientos energéticos de cualquier persona se suele partir de la TMB, que como ya se explicó influyen el gasto energético derivado de la actividad física. Para facilitar la estimación del costo energético, debido a la actividad física ocupacional, ésta se ha clasificado en 3 grandes grupos: trabajo ligero, moderado y pesado.
Se considera actividad ocupacional ligera la que realizan los oficinistas, los dependientes, los maestros y otros profesionales; la actividad ocupacional moderada es la que efectúan los trabajadores de la industria ligera, los dependientes de almacenes, los trabajadores agrícolas y forestales, así como los profesionales de la danza y los atletas. Se clasifica como trabajo pesado o intenso aquél que ejecutan los mineros, los leñadores, los herreros y los obreros de la construcción.
Esta clasificación no debe emplearse de manera rígida, pues, en ocasiones, por la índole de la labor que realiza un trabajador agrícola, ha de ser incluido en actividad física pesada; por eso, al ubicar a un individuo dentro de cada categoría, ha de tenerse en cuenta el tipo de trabajo que realiza en realidad y no clasificarlo simplemente por el perfil de la actividad que desarrolla,
Para edades avanzadas se estima que las necesidades de energía disminuyen en un 5 %, tanto en la década de los 40 años, como en la de los 50. Entre los 60 y 69 años la disminución de las necesidades calóricas es de alrededor del 10 %, y al arribar a los 70 desciende otro 1O % más.
Los requerimientos energéticos diarios se incrementan con el embarazo. Se ha calculado que en el primer trimestre aumentan en 150kcaJ/día (630 kJ), y en el segundo y tercer trimestres en 350 kcal/día (1 465 k.J). Sin embargo, recientemente el Comité de Expertos de la :FAO/OMS consideró que como al comienzo del embarazo se acumula determinada cantidad de grasa, y que tanto los ciclos de trabajo, como el apetito de la gestante varían mucho, no parece que las necesidades energéticas suplementarias difieran en los3 trimestres y estiman que pudiera emplearse el valor de 285kcal (1 200kJ) adicionales por día, mientras dure la gestación; esta cifra pudiera ser menor: 200 kcal (840 kJ) en mujeres sanas que reduzcan su actividad física. Durante la lactancia, la mujer incrementa sus necesidades calóricas en dependencia de la cantidad de leche sintetizada. En la tabla 70.11 se presenta el costo energético durante el embarazo y la lactancia; en este último caso, los requerimientos se han calculado sobre la base de una eficiencia de conversión del 80 % y de un estimado de O,7 kcal (2,9 kJ) por mL de leche materna; si la lactante tiene cantidades elevadas de tejido adiposo, posee una reserva de la cual podrá disponer para el período de lactancia y entonces las necesidades energéticas suplementarias serían menores.
A continuación se muestra un ejemplo del cálculo de las necesidades energéticas diarias de un sujeto del sexo masculino, de 25 años y 65 kg de peso, que desarrolla una actividad física ligera en su trabajo (oficinista). Esta persona dedica 1 h para transportarse (conduciendo él) de su casa al trabajo y viceversa. A su regreso practica un poco de ejercicios físicos (marcha lenta durante 1 h); dedica, además, 1 h de ayuda doméstica a su compañera (fundamentalmente fregando la vajilla) y 2 h para cuidar a sus 2 hijos. Finalmente, mira la televisión 3 h y duerme 8 h.
Para el cálculo se han empleado las tablas siguientes: tabla para el cálculo de la TMB diaria y a partir de ella se estimó la TMB/h; tabla para los factores de TMB/h, según las diferentes actividades discrecionales, y tabla para el factor medio de la TMB/h, en el caso de un trabajo ligero.
El valor de la TMB = 15,3P + 679 kcal/día = 994,5 + 679 kcal/día, y, por tanto, 69,9 kcal/h, aproximando a 70 kcal/h el valor de la TMB.
Para calcular el factor que modifica la TMB se tienen en cuenta:
- Gasto durmiendo (8 h): 1,0 x TMR = 560 kcal.
- Gasto durante el trabajo (8 b): 1,7 x TMB = 952 kcal.
- Gasto en actividades discrecionales:
- Tareas domésticas (1 h): 1,7 x TMB = 119.
· Deporte (carrera lenta, 1h):2,8xTMB=196.
· Cuidar niños (2 h): 2,2xTMB=154.
· Ver televisión (3h):1,2 x TMB = 252.
· Conducir el automóvil (1 h): 1,2 x TMB = 84.
El total de requerimientos energéticos diarios sería de 2 317 kcal.
Valor calórico de los nutrientes
La combustión de algunos nutrientes, en presencia de oxígeno, provoca la liberación de energía calórica. La cantidad de calor liberado puede medirse en una bomba calorimétrica; de esta forma, puede determinarse el valor calórico de los diferentes nutrientes, el cual se expresa en calorías (o kilocalorías). Una caloría esta cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de 1 g de agua 1 ºC (de 15ºCa16 ºC).
Últimamente se prefiere utilizar las unidades del SMD, el joule o el kilo joule (1kcal=4184 kJ); sin embargo, esta tendencia aún no se ha generalizado totalmente en la práctica, aunque en la mayoría de los casos se incluye su equivalencia en kilo joule.
El contenido calórico de los 3 nutrientes principales y del etanol, determinados en una bomba calorimétrica, Las cifras aproximadas que se emplean en el cálculo del contenido calórico de estos nutrientes, son los valores introducidos por el investigador At water, los cuales se conocen, precisamente, como factores At water.
Tabla Contenido calórico de los 3 nutrientes principales y del etanol*
Calor de combustión kcal/g Factores At water
Glúcidos 4,1 4
Lípidos (grasas) 9,4 9
Proteínas 5,6 4
Etanol 7,1 7
Debe aclararse que estos valores constituyen cifras promedio, ya que en una misma clase de nutriente existen marcadas variaciones. Así, el contenido calórico de los glúcidos será distinto, según se trate de monosacáridos, disacáridos o polisacáridos; algo similar sucede con las grasas y las proteínas.
Por otra parte, cuando los glúcidos y las grasas se degradan oxidativamente en el organismo, se convierten en CO, y H,O, al igual que procede su combustión oxidativa en una bomba calorimétrica; sin embargo, en el caso de las proteínas no ocurre así, pues su degradación en el organismo rinde como productos finales principales urea y otros compuestos, los cuales mantienen aún una cantidad de energía que no puede ser aprovechable por el organismo y que difiere de la combustión total de estos mismos nutrientes en la bomba calorimétrica, la cual procede hasta C02 y H20; por ello, el valor energético del factor Atwater -en el caso de las proteínas, 4 kcal*g 1- tiene en cuenta el valor energético de estas sustancias en el cuerpo humano (4,1 kcal*g-1, en vez de 5,6, obtenido en la bomba calorimétrica).
Las proporciones de los diferentes nutrientes, con las cuales el hombre satisface sus necesidades energéticas diarias, varían ampliamente, en dependencia de las posibilidades adquisitivas del individuo, de la sociedad en que se desenvuelve y de los hábitos alimentarios que posea; sin embargo, existe un mínimo que debe cubrirse con proteínas, el cual se ha estimado en, al menos, el 10 % de los requerimientos calóricos. Por otro lado, debe existir un aporte mayor de glúcidos que de grasas, ya que una dieta excesiva en grasas puede ser causa de cetosis.
En relación con el valor calórico de los nutrientes es necesario también tener en cuenta al efecto, debido a la acción dinámica específica.
La acción dinámica específica de un nutriente está dada por el incremento de la absorción de oxígeno, posterior a su ingestión; este efecto se considera como una respuesta metabólica a los alimentos y depende de su composición en nutrientes y de su contenido energético.
La causa de esta acción dinámica específica no está aun suficientemente clara, aunque sí se asocia a procesos como la digestión, absorción y acumulación de los nutrientes, y su valor está relacionado con el tejido en el cual se metabolizan. Por todo ello, se acostumbra a tener en cuenta este aspecto a la hora de calcular los requerimientos energéticos totales y por eso suele adicionársele el 10 % por encima del valor estimado.
Requerimientos moleculares
Los requerimientos nutricionales del ser humano incluyen, además de las necesidades energéticas, el aporte de algunas moléculas imprescindibles para su normal desarrollo, crecimiento y mantenimiento de la salud. Entre los nutrientes se encuentran los glúcidos, los lípidos, las proteínas, las vitaminas y los minerales.
El agua no es propiamente un nutriente, pero a diario se consume en la dieta y constituye un requerimiento. El ser humano necesita ingerir, como promedio, 2,5 L de agua cada día; esta cifra puede elevarse debido a las pérdidas ocasionadas por la actividad física intensa, las altas temperaturas ambientales o por algunas enfermedades: diarreas, vómitos, trastornos renales e intervenciones quirúrgicas, entre otras.
Los minerales, aunque se necesitan en cantidades muy pequeñas, son extraordinariamente importantes para el mantenimiento de la salud.
Los glúcidos y los lípidos son las fuentes principales de energía para el organismo animal. Algunos tipos de lípidos: determinados ácidos grasos polinsaturados y las vitaminas liposolubles, son esenciales en la dieta, ya que no pueden ser sintetizados por el hombre.
Los glúcidos, aunque no constituyen requerimientos moleculares, son básicos en la dieta y constituyen los nutrientes más abundantes, por lo que su aporte energético es fundamental y su exclusión de la dieta provoca un cuadro de cetosis metabólica. Como se estudiará en los temas siguientes, los glúcidos y las grasas ahorran proteínas, las cuales pueden utilizarse con fines anabólicos.
Una gran parte de los aminoácidos contenidos en las proteínas ingeridas es imprescindible para la síntesis de este mismo tipo de macromolécula del propio sujeto, así como de otros compuestos nitrogenados, que son fundamentales para el organismo.
La ingestión de las cantidades requeridas de las diferentes vitaminas es una necesidad para el hombre. El déficit vitamínico provoca enfermedades carenciales y-en determinados casos- su exceso puede conducir a cuadros morbosos, denominados hipervitaminosis.
Cuadro 10.1. Requerimientos moleculares en el ser humano
Aminoácidos esenciales
Leusina, Isoleucina, Lisina Metionina Fenilalanina Treonina Triptófano Valina Histidina, Arginina* Tirosina* Glicina* Cisteína*
Vitaminas
Ácido ascórbico, Colina** Ácido Cólico Niacina*** Piridoxina Riboflavina Tiamina Vitamina B12 Vitamina A Vitamina D**** Vitamina E Vitamina K Biotina Ácido pantoténico
Minerales
Calcio Cloro Cobre lodo Hierro Magnesio Fósforo Potasio Sodio Flúor Molibdeno Selenio Cinc Manganeso Cobalto
Ácidos grasos esenciales Linoléico Linolénico Araquidónico
* Aminoácidos parcialmente indispensables, necesarios sobre todo en la etapa del crecimiento.
** Puede obviarse si la dieta es rica en metionina.
*** Puede sintetizarse a partir del triptófano de la dicta.
**** Puede obviarse si la persona cuenta con suficiente exposición a la luz solar, pues se forma a partir de un derivado del colesterol.