Gua de Licenciatura en Nutricin Nueva Generacin Contenido Atencin Clnica nutriolgica 9 Evaluacin del estado de nutricin, Tratamiento nutriolgico individualizado, Orientacin alimentaria individualizada y Administracin del servicio de nutricin clnica 9 Protenas y aminocidos 9 Aminocidos 10 Reserva y distribucin de aminocidos 12 Transporte de aminocidos 13 Vas de descomposicin de los aminocidos 15 Sntesis de aminocidos no esenciales 17 Recambio de protenas en el cuerpo 19 Mtodos para medir el recambio de protenas y la cintica de los aminocidos 21 Balance de nitrgeno 21 Empleo de las diferencias arteriovenosas para definir balance en rganos 22 Mtodos con trazadores para definir la cintica de aminocidos 22 Tcnica del producto final 24 Estado de alimentacin 25 Intestino e hgado como rganos metablico 25 Requerimientos de protena y de aminocidos 26 Requerimientos de protenas 26 Mtodo factorial 27 Mtodo de Balance 27 Requerimientos de aminocidos 28 Evaluacin de la calidad de las protenas 29 Carbohidratos 29 Almidn 29 Descomposicin del almidn 30 Almidn resistente 30 Fibra en la dieta 31 Fundones y propiedades del azcar 31 Ciclo de Cori 31 Hormonal 32 Insulina 32 Glucagon 33 Adrenalina 33 Tiroides 33 Almacenamiento de glucosa 33 Formacin y desdoblamiento de glucgeno 33 Carbohidratos y rendimiento de los atletas 34 Manipulacin de los almacenes de glucgeno a travs de la dieta: carga de carbohidratos 34 Caries y azcar 36 Lpidos, esterles y sus metabolitos 36 Fosfolpidos 37 Esterles 37 Sistema de transporte exgeno 37 Necesidades energticas: evaluacin y requerimientos en humanos 38 Aspectos clave del gasto energtico 38 ndice metablico en reposo 38 MTODOS DE MEDICIN 39 Calorimetra indirecta 39 Oxidacin del sustrato 40 Electrlitos, agua y equilibrio acido bsico 40 Regulacin del volumen y la osmolalidad intracelular y extracelular 40 Calcio 41 Valoracin del estado del calcio 41 Necesidad de calcio e ingestin recomendada 41 cido pantotnico 42 cido Flico 42 Fuentes naturales de folato 44 Funciones teraputicas 44 Deficiencia de folato 44 Resumen de las manifestaciones clnicas de trastornos causados por vitaminas y minerales en los seres humanos 45 Vitaminas 46 Vitamina A (retinol) 46 Toxicidad (hipervitaminosis A) 46 Vitamina D (calciferol) 46 Toxicidad (hipervitaminosis D) 47 Vitamina E (tocoferol) 47 Piridoxina (vitamina B6) 47 Biotina 48 Vitamina B15 (cobalamina) 48 Acido flico 49 Acido pantotnico 49 Vitamina C (cido ascrbico) 49 cidos Grasos esenciales 50 Deficiencia de cido esencial w-3 50 Minerales 50 Calcio 50 Hipocalcemia 50 Osteoporosis 50 Carnitina 50 Fuentes dietticas, absorcin y metabolismo 51 Homocistena, cistena y taurina 51 Vas del metabolismo de la cistena 52 Funciones de la taurina 52 El tubo digestivo en nutricin: una tutora 53 Estructura del tubo digestivo 53 Subestructuras y clulas 53 Esfago 54 Estmago 55 Epitelio 56 Recto 56 VASCULATURA 57 Sistema nervioso estrico y motilidad 57 Hormonas gastrointestinales 58 Respuesta integrada a una comida 59 Regulacin de la ingesta de alimento 59 Respuestas a estmulos evocados 59 Esfago 61 Estmago 61 Duodeno 63 Sistema biliar 64 Lpidos 64 Carbohidratos 65 Protenas 67 Microflora intestinal 67 Comida es la unidad funcional de la alimentacin 68 Inicio de la alimentacin 68 Fibra y otros factores dietticos sobre la absorcin y el metabolismo de los nutrimentos 69 Efectos de los macronutrientes 69 Velocidad de los alimentos y frecuencia de las comidas 76 Diferencias en la digestibildiad de los aumentos e implicaciones 77 Absorcin colonice 78 Efectos a largo plazo de los componentes dietticos 79 Dieta en el trabajo y el ejercicio 80 Nutricin para el mayor rendimiento en el trabajo 81 Valoracin diettica 85 Condiciones del ciclo de vida normal 87 Lactancia 88 Lactante normal (de 0 a 6 meses) 88 Lactante de 6 a 12 meses 89 Niez 89 Adolescencia 90 Nutricin en el deporte 91 Edad adulta 91 Control de peso y desnutricin 93 Bajo peso, debilidad general o ambas 94 Obesidad 94 NORMA Oficial Mexicana NOM-037-SSA2-2002, Para la prevencin, tratamiento y control de las dislipidemias 95 Al margen un sello con el Escudo Nacional, que dice: Estados Unidos Mexicanos Secretara de Salud 95 Atencin nutriolgica a grupos de individuos 131 Evaluacin de la situacin alimentaria y nutricia, Desarrollo de intervenciones nutricias e Investigacin 131 Desarrollo del plan alimentario 131 Intervencin nutricia 133 La va de alimentacin * . 134 La recomendacin diettica o estimacin de las necesidades energticas y de otros nutrimentos 135 Gasto energtico basal (GEB) 135 Gasto energtico estimado (GEE) 136 La frecuencia de los tiempos de comida 138 Orientacin alimentaria al paciente y su familia 139 Sistema mexicano de alimentos equivalentes 143 Para el clculo de la Gua Alimentaria se consideran los siguientes pasos: 145 Evaluacin del estado de nutricin 149 Complexin 152 Panculos adiposos y grasa corporal 152 CASO 154 Alimentacin del escolar sano 158 Alimentacin del deportista 163 Recomendaciones de energa 164 Alimentacin para la competencia 176 Alimentacin enteral 179 Las sondas 181 Pautas de informacin para comer de forma correcta 183 Nutriologa mdica 187 Situacin alimentaria 188 Programas alimentarios 190 Modificacin de patrones alimentarios en el Distrito federal 190 Crecimiento somtico y nutricin 193 Aspectos nutricios de la Anemia 197 Nutrimentos involucrados en el desarrollo de la anemia 198 Efectos ticos de la atencin nutricia 200 Rechazo del paciente 201 Los alimentos y la dieta 202 El lugar de los alimentos en la alimentacin 204 Maz 205 Arroz 205 Carne de res 205 Cereza 205 Pltano 206 Frijol comn y frijol soya 206 Amaranto 206 Insectos 206 Alimentos y platillos 207 LOS PLATILLOS 207 Los derivados industriales 208 La dieta 208 Nutricin y comunicacin 209 Principios de accin 210 Principio de equidad 210 NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-093-SSA1-1994, BIENES Y SERVICIOS. PRACTICAS DE HIGIENE Y SANIDAD EN LA PREPARACION DE ALIMENTOS QUE SE OFRECEN EN ESTABLECIMIENTOS FIJOS 210 Administracin de los servicios de alimentos 246 Manejo de servicios de alimentos, Normatividad para el control sanitario, Diseo de planes alimentarios y mens y Orientacin alimentaria 246 Las enzimas en la digestin 246 Naturaleza qumica de las enzimas 247 Producto lcteo 251 La dieta y la salud 252 NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-065-SSA1-1993, QUE ESTABLECE LAS ESPECIFICACIONES SANITARIAS DE LOS MEDIOS DE CULTIVO. GENERALIDADES 253 NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-120-SSA1-1994, BIENES Y SERVICIOS. PRCTICAS DE HIGIENE Y SANIDAD PARA EL PROCESO DE ALIMENTOS, BEBIDAS NO ALCOHLICAS Y ALCOHLICAS 258 Manual de aplicacin del anlisis de riesgos, identificacin y control de puntos crticos 275 Acreditacin de Guas de Turistas Especializados en Temas o Localidades Especficas de Carcter Cultural 284 Acreditacin de Guas de Turistas Especializados en Temas o Localidades Especficas de Carcter Cultural 287 Atencin Clnica nutriolgica. Evaluacin del estado de nutricin, Tratamiento nutriolgico individualizado, Orientacin alimentaria individualizada y Administracin del servicio de nutricin clnica. Protenas y aminocidos Las protenas se relacionan con todas las formas de vida. Los aminocidos se renen en largas cadenas mediante uniones pptidas para formar protenas que giran y se pliegan en el espacio tridimensional dando origen a ceiros que facilitan las reacciones bioqumicas de la vida las cuales estaran fuera de control o no ocurriran sin protenas. No se podra haber iniciado la vida sin enzimas y existen miles de tipos diferentes en el cuerpo. La contraccin muscular suministra el impulso para bombear oxgeno y nutrimentos al cuerpo y la fuerza para inspirar y espirar aire en los pulmones para los movimientos. Muchas causas subyacentes de enfermedades no infecciosas se deben a alteraciones de protenas. La biologa molecular suministra mucha informacin acerca de DIs'A y RNA que aunque no es suficiente para comprender el propio DNA, s lo es para entender el propsito y la funcin de las protenas que se traducen del cdigo gentico. Las principales clases de sustratos que se emplean para obtener energa son los carbohidratos, grasas y protenas. Los aminocidos en las protenas difieren de las otras dos fuentes primarias de energa en la dieta porque incluyen nitrgeno (N) en su estructura. Los aminocidos contienen al menos un N en forma de un grupo amino y cundo se oxidan a C0 2 y agua para generar energa se produce N como desecho que debe eliminarse. Por el contrario, cuando el cuerpo sintetiza aminocidos debe disponer de N. En general, las vas en e! cuerpo para sintetizar oros compuestos que convierten N requieren b clonacin del N de aminocidos o la incorporacin de los propios aminocidos en el compuesto que se sintetiza. Por lo lano, cuando se piensa en el metabolismo de aminocidos, hay que pensar en el metabolismo de N. Las protenas y los aminocidos tambin son importantes para el metabolismo energtico del cuerpo. Como lo puntualiz Cahill, la protena es el segundo almacn ms grnele de energa en el cuerpo despus del tejido adiposo y de las reservas de grasa en los tejidos. Los carbohidratos se almacenan en forma de glucgeno y aunque son importantes para las necesidades energticas inmediata muestran capacidad muy limitada para satisfacer necesidades energticas ms all de unas cuantas horas. Durante el ayuno los aminocidos de las protenas se convierten en glucosa por un proceso denominado gluconeognesis que suministra un apone continuo de glucosa cuando el glucgeno sena consumido. Las reservas de protena deben conservarse para un gran nmero de funciones criticas en el cuerpo. La perdida de ms de 30% de protena corporal reduce la fuerza de los msculos de la respiracin, disminuye la funcin inmunitaria, y funcin de los rganos declina a tal grado que ocurre la muerte Por lo ultimo el cuerpo debe adaptarse al ayuno para conservar protenas la! como se observa en la disminucin espectacular de la excrecin de N durante la primera semana de ayuno. Aminocidos Los aminocidos ms habituales y todos los incorporados en protenas con mamferos son aminocidos "alfa". Por definicin, poseen un grupo carbono-carboxilo) un grupo en 11 no amino unido a un carbono alfa central. La estructura de los aminocidos difiere por sustitucin de uno de lselos hidrgenos sobre el carbono. Los aminocidos pueden caracterizar segn sus grupos funcionales, que a menudo se son pH neutro como grupos: a) no polares, b) pota re i pero sin caiga, c) cidos (carga negativa) y d) bsico (carga positiva). Otra propiedad importante de los aminocidos es su cavidad ptica. Excepto la glicina, que posee un solo hidrgeno como funcional, todos los aminocidos tienen al menos un centro quiral: carbono alfa. El termino quiral proviene de la palabra griega para mano porque estas molculas muestran una lateralidad izquierda y derecha alrededor del tomo de carbono alfa. La estructura tetradrica de las uniones del carbono permiten dos arreglos posibles del carbono central imposibles de superponer con los mismos cuatro grupos diferentes unidos a dicho carbono central; dos configuraciones, denominadas estereoismeros, son imgenes en espejo entre s. En la mayor parte de las reacciones el cuerpo slo reconoce la forma L, de los aminocidos, algunas reacciones enzimticas pueden operar, aunque con menor eficiencia, mando se les administra la forma D. Puesto que en algunos alimentos se encuentran aminocidos D el cuerpo posee mecanismos para depurarlos. Se puede asignar la definicin de aminocido a cualquier nmero de molculas que la satisfagan: molcula ion un carbono ceir! al cual se unen un grupo amino, un grupo carboxilo y un grupo funcional. Empero, en la naturaleza slo aparece una variedad relativamente limitada de la cual slo 20 se incorporan de manera directa en las protenas de mamferos. Los aminocidos para sintetizar protenas se seleccionan por su capacidad para unirse a RNA de transferencia. Para la sntesis de protenas las cadenas de UNA se transcriben, RNA mensajero (mRNA)- Diferentes combinaciones de las tres bases que se encuentran en el mRNA codifican para diferentes molculas tRNA. Sin embargo, slo 20 molculas diferentes tRNA identifican las combinaciones de tres bases de mRNA y slo 20 aminocidos diferentes de incorporan en la protena durante su sntesis. De los 20 aminocidos en las protenas algunos se sintetizan de novo en el cuerpo a partir de otros aminocidos u de precursores sencillos. Estos aminocidos pueden suprimirse de la dieta sin daar la salud ni impedir el crecimientoy por lo tanto son esenciales e indispensables en la dieta. El cuadro presenta una lista de los aminocidos esenciales y no esenciales para el ser humano. Molecular AbreviacinTres letrasAminocidos esenciales Isoleucina Iso Leudos Leu Lisina Lis Melionma Met Fenilalanina Fen Tteonina Tre Tripilano Tri Valina Val Hisiidins" His Aminocidos no esenciales Alanma Ala Argmina Arg Acido asparfco Asp Asparagna Asn Acido gluiamicG Glu Glutamina GIn Glicina Gli Prolina Pro Seiina Ser Aminocidos esenciales condicionales Cisiena Cis estndar Una letra1 L K M F T W V H A R D N E Q G P S Pesomolecularredondea) 131 131 146 149 155 119 204 117 155 89 174 133 132 147 146 75 115 105 (peso se C 121 Tirosma Tir Y 181 Algunos aminocidos especiales Aloisoleucma Alo 131 Citrulina Cit 175 Homocisleina 135 Hidroxilisina Hil 1S2 Hidroxiprolina Hip 131 3-Metilhisiidm 169 Oiniina Orn 132 Tambin se presentan en dicho cuadro las abreviaciones esenciales de tres letras y las de una letra empleadas para representar secuencias de aminocidos en las protenas. En ciertas circunstancias algunos aminocidos no esenciales pueden volverse esenciales condicionales si la sntesis est limitada o cuando no se dispone de cantidades adecuarlas de precursores para satisfacer las necesidades del cuerpo. Reserva y distribucin de aminocidos. La distribucin de los aminocidos es compleja. No slo existen 20 aminocidos diferentes incorporados en varias protenas distintas en varios rganos diferentes en el cuerpo, tambin se consumen os aminocidos en la dieta procedentes de varias fuentes de protena. Adems cada aminocido se conserva en parte como aminocido libre disuelto en la sangre de las clulas. Sobre todo, hay una extensa variedad de aminocidos en concentraciones diferentes en las protenas y como reserva libre. Las protenas de la dieta sufren hidrlisis enzimtica en el tubo digestivo, liberan aminocidos individuales libres que a continuacin se absorben en la luz del intestino y son transportados a la sangre. Aunque la concentracin de aminocidos individuales vara en diferentes reservas de aminocidos libres como el plasma y el interior de la clula muscular, la abundancia de aminocidos individuales es de manera relativa constante en varias protenas a travs del cuerpo y de la naturaleza. Al comparar aminocidos por peso la comparacin sufre un sesgo hacia los aminocidos ms pesados y parecen ms abundantes de lo que son. Por ejemplo el triptfano (peso molecular, 204) aparece casi tres veces ms abundante que la glicina (peso molecular. 75) cuando se les cita en trminos de peso. Una distribucin regular de los 20 aminocidos seria el 5% por aminocido y la distribucin media de los aminocidos individuales se centra alrededor de esta cifra. Las fibrillas de colgeno se disponen de manera diferente segn la funcin del tipo de colgeno. La glicina constituye casi una tercera parte del colgeno y tambin hay considerable cantidad de prolina e hidroxiprolina, convenida en prolina despus de incorporada al colgeno. Los residuos de glicina y prolina permiten a las cadenas de la protena colgeno girar y entrelazarse de manera estrecha, y los residuos de hideoxiprolina suministran los puentes de hidrgeno para enlaces cruzados. En general, las alteraciones en la concentracin de aminocidos no varan de manera tan espectacular entre las protenas como lo hacen en el colgeno. Es importante recordar la diferencia en las cantidades relativas de N que contienen los aminocidos en las reservas extracelulares e intracelulares y en la propia protena. Una persona normal posee casi 55 mg de N de aminocido/L fuera de las clulas en el espacio extracelular y alrededor de 800 mg de N de aminocido/L dentro de las clulas. Esto significa que los aminocidos libres son casi 15 veces ms abundantes dentro de las clulas que fuera de ellas." Adems, la reserva total de N de aminocidos libres es pequea en comparacin con los aminocidos unidos a protenas. Multiplicando las reservas libres por el agua extracelular estimada (0.2 U kg) y agua intracelular (0.4 L/kg) se obtiene una medida de la cantidad total de N presente en los aminocidos libres: 0.33 g N/kg de peso corporal. En contraste, estudios sobre la composicin del cuerpo demuestran que el contenido de N del cuerpo es de '24 g N/kg de peso corporal. Por lo tanto, los aminocidos libres slo constituyen alrededor de 1% de la reserva total del N amino, con 99% del N amino unido a protenas. Transporte de aminocidos El gradiente de aminocidos dentro y fuera de las clulas se conserva por transporte activo. Aminocido Concentracin (mM) Plasma En clulas Gradiente musculares intracelular plasma Acido asprtico NE 0.02 Fenilalanina E 0.05 0.07 1.4 Tiiosins CE 0.05 0.10 2.0 Metionina E 0.02 0.11 5.5 Isoleucma E 0.06 0.11 1.8 Leucms E 0.12 0.15 1.3 Cisterna CE 0.11 0.18 1.6 Valina E 0.22 0.26 1.2 Ornitma 0.06 0.30 5.0 Histidina E 0.08 0.37 4.6 Asparagine NE 0.05 0.47 9.4 Argiriina NE 0.08 0.51 6.4 Piolina NE 0.17 0.83 4.9 Serina NE 0.12 0.98 8.2 Treonins E 0.15 1.03 6.9 Lisme E 0.18 1.15 6.4 Glicina NE 0.21 1.33 6.3 Alamna NE 0.33 2.34 7.1 Acido glutmico NE 0.06 4.38 73.0 Glutamms NE 0.57 19.45 34.1 Taurinal 1 0.07 15.44 221.0 La simple inspeccin del cuadro muestra que para producir el intervalo observado de gradientes de concentracin debe haber chnenles mecanismos de transporte para diferentes aminocidos. Existen varios transportadores diferentes para distintos tipos v grupos de aminocidos. El transpone de aminocidos es quiz una de las reas ms difciles de cuantificar y caracterizar del metabolismo de aminocidos. Afinidad para el transportador y mecanismo de transporte determinan la concentracin intracelular de los aminocidos. Por lo habitual, los aminocidos esenciales muestran menor gradiente intracelular/extracelular que los aminocidos no esenciales son transportados por diferentes transportadores. Los transportadores de aminocidos son protenas integradas a la membrana que reconocen la forma y propiedades qumicas de diferentes aminocidos: neutro, bsico o amnico. El transporte tiene lugar hacia el interior y el exterior de las clulas. Se puede considerar el transporte como un proceso que establece el gradiente intracelular/extracelular o imaginarlos transportadores como efectuando un proceso que establece la tasa de flujo interno y externo de aminocidos celulares que luego define los gradientes intracelular/extracelular. Quiz el concepto ms dinmico de transporte que define flujos de aminocidos es el ms apropiado, pero el gradiente (concentracin de aminocidos dentro de la clula muscular) puede medirse, no as las tasas de flujo. Los transportadores son de dos clases. Transportadores independientes del sodio y transportadores dependientes de sodio. Los dependientes de sodio transportan al mismo tiempo un tomo de sodio al interior de la clula junto con el aminocido. El elevado gradiente de sodio extracelular/intracelular (140 meq afuera y 10meq adentro) facilita el transporte de aminocidos al interior de la clula por los irn sport adores dependientes de sodio. Vas de descomposicin de los aminocidos La descomposicin completa de los aminocidos produce nitrgeno que se elimina a! incorporarse a la urea. El esqueleto de carbono por ltimo se oxida a C0 2 a travs del ciclo TCA El ciclo TCA, tambin conocido como ciclo de Krebs o ciclo del cido cnico, oxida el carbono para liberar energa produciendo C0 2 y agua. Los comprtenles que ingresan el ciclo son acetil-CoA y oxalacetato para formar citrato que en seguida se descompone a acetil-Una alternativa a la oxidacin completa de los esqueletos de carbono hasta C0 2 es el empleo de estos esqueletos de carbono para formar grasa y carbohidratos. La grasa se forma por alargamiento de las unidades acetil, por lo tanto los aminocidos del esqueleto de carbono se descompone en aceiil-CoA y cetonas pueden, de manera alternativa, emplearse para la sntesis de cidos grasos. En la gluclisis la glucosa se desdobla en piruvato, producto inmediato de la alanina. El piruvato puede convertirse de nuevo en glucosa por alargamiento en oxalacetato. As las vas de descomposicin de muchos aminocidos pueden dividirse en dos grupos segn el destino de su carbono: aminocidos cuyo esqueleto de carbono se puede emplear para la sntesis de glucosa (aminocidos gluconeognicos) y aqullos cuyo esqueleto de carbono se descompone para posible uso en la sntesis de cidos grasos. Los aminocidos que se descomponen en forma directa a precursores primarios gluconeognicos y del ciclo TCA, pintvato. oxalacetato v cetoglutarato alfa, lo hacen mchame reacciones rpidas y reversibles de trasaminacin: L-glutamato + oxalacetato cetoglutarato + L-aspartato (catalizada por la enzima ammotransferasa de aspartato) cuyo curso tambin es L-aspartato + cetoglutarato alfa oxalacetatato + L-glutamato Y L-almina + cetogluatarato alfa piruvato + L-glutamato Es claro que el N amino de estos tres aminocidos puede intercambiarse con rapidez y cada aminocido convenirse casi de inmediato hacia o desde un compuesto primario de gluconeognesis y del ciclo TCA. Los aminocidos esenciales k-ucina, isoleucina y valina se agrupan juntos como los AACR ya que los dos primeros pasos de descomposicin son comunes a los tres aminocidos: Los AAC R son los nicos aminocidos esenciales que sufren transaminacin y por lo tanto son peculiares entre los aminocidos esenciales. En conjunto, los AACR alanina, aspariato y glumato constituyen la reserva de N amino que se puede intercambiar entre aminocidos a travs de transaminacin reversible. Adems, N puede abandonar la reserva que sufre transaminacin a travs de eliminar el N glutamato por la deshidrogenan de glutamaio o entrar al proceso reverso. El aminocido glutamina tambin se vincula de manera ntima al glutamato; toda la glutamina se forma por amidacin de glutamaio y la glutamina se descompone gracias n la eliminacin de N amino para formar amoniaco y glutamato. Un proceso similar relaciona asparagina y aspartato. / Movimiento del N amino alrededor del cido glutmico. El glutamato sufre transaminacin reversible ton varios aminocidos. La deshidrogenase de glutamato reina tambin nitrgeno del glutamato y produce cetoglutarato alfa y amoniaco. Sntesis de aminocidos no esenciales Los aminocidos esenciales son los que no pueden sintetizarse en cantidad suficiente dentro del cuerpo y por lo tanto deben suministrarse a travs de la dieta en cantidades suficientes para satisfacer la' necesidades del cuerpo. Por esta razn, el estudio de la sntesis de aminocidos slo se aplica a los aminocidos no esenciales. Los aminocidos no esenciales pertenecen a grupos segn su sntesis: a) aminocidos que se sintetizan transfiriendo un nitrgeno a un esqueleto de carbono precursor que proviene del ciclo TCA ocle la gluclisis de la glucosa b) aminocidos sintetizados en forma especifica a parte de otros aminocidos. Puesto que los aminocidos de este ltimo grupo dependen de la disponibilidad de otros aminocidos especficos, son en particular vulnerables y convenirse en esenciales si el suministro a travs de la dieta de un aminocido precursor se vuelve limitado. Por contrario los del primer grupo raras veces tienen una tasa limitarla de sntesis dada la amplia disponibilidad de esqueletos de carbono precursores procedentes del ciclo TCA y de la reserva lbil N amino de aminocidos transaminantes. Las vas de sntesis de aminocidos no esenciales: 4 Glu a > Atanihc * Asprtelo Aspcrsg **GLUTAMATO * Glutamina Ciclo de le urea;emia!denidc Omitina Aroinina de aluiamato Prolnc Glucosa + Q, Serna Glicina Gl.cerol C - t Meiiomna -** Homocisteina ^ Cistationma Cisteins > tirosna Recambio de protenas en el cuerpo. Las protenas no son estticas en el cuerpo. As como cada protena se sintetiza tambin se descompone. Schoenheimer y Rittenberg aplicaron por primera vez trazadores marcados con istopos al estudio del metabolismo de aminocidos y el recambio de protenas en el decenio de los aos 30 del siglo pasado. Tambin surgieron que las protenas se forman y descomponen en el cuerpeen forma constante diferentes velocidades. Ahora se sabe que la tasa de recambio de protenas vara mucho y que la de protenas individuales concuerda con su funcin en el cuerpo. Es decir que protenas cuyas concentraciones deben ser con (roladas, como es el caso de enzimas, o que actan como seales). Por otra parte, protenas estructurales como el colgeno y las protenas miofibriales o protenas plasmticas secretadas poseen periodos de vida que en proporcin se consideran largos. Sin embargo, debe existir un balance total entre sntesisdescomposicin de protenas. En individuos saludables que no ganan ni pierden peso este balance significa que la cantidad de N consumido como protena en la dieta coincide con la cantidad de N que se pierde en la orina, heces u oirs rutas. Empero, la cantidad de protenas que se moviliza en el cuerpo iodos los das es mucho mayor a la que se consume. Aunque no existe una entidad definible como "protena total del cuerpo" e] trmino es til para entender la cantidad de energa y recursos que se gastan para producir y desdoblar protenas en el cuerpo. Existen varios mtodos que emplean como trazadores istopos marcados para cuantificar el recambio de protena total en el cuerpo. El concepto y la definicin de recambio de protena total del cuerpo, as como estos mtodos son tema de libros enteros. Un punto importante es que el recambio total de protena en el cuerpo es varias veces mayor que el ingreso de nuevos aminocidos a travs de la dieta. Un adulto normal puede consumir 90 g de protena que se hidroliza y absorbe como aminocidos libres. Estos aminocidos se mezclan con aminocidos procedentes del desdoblamiento de varias protenas. Al parecer, casi una tercera parte de los aminocidos provienen del recambio ms extenso, aunque ms lento, de la reserva de protena muscular. Por el contrario, una cantidad ms considerable de aminocidos aparecen y desaparecen en las protenas de visceras y rganos internos. Estas protenas, aunque constituyen una proporcin mucho ms pequea de la masa total de proiena del cuerpo, muestran tasas rpidas de sntesis y descomposicin. El resultado general es que cerca de 340 g de aminocidos libres entran a la reserva todos los das, de los cuales slo 90 g provienen de los aminocidos de la dieta. Recambio de pfoteina en el cuerpo Ingreso: ingw* Sntesis tU projgjna prottlM 90 fl Mtenlo 75 c 30%) Visceras, encii'c 127 g 50*cj puhnonM PiO'feina secretaca Pmwnx 'Je! clajm? (20%) 70 g i.>- r-o; 12 g 8 c ln!*$1ino 8G 2-0 g (100%] N abserbicc *.50g Egreso: T N fecal 10 g N unra'0 76 g |12 gNi Olas prdidas 5g (C 8 gN, (1 6 gfl) Mtodos para medir el recambio de protenas y la cintica de los aminocidos. Balance de nitrgeno El mtodo ms antiguo v que se utiliza de manera ms amplia para seguir tos cambios del N en el cuerpo es el balance de N. Debido a su sencillez la tcnica del balance de N es el estndar de referencia para definir concentraciones mnimas de protena en la dieta e ingestin de aminocidos esenciales en humanos de todas las edades. Se suministra durante varios das una concentracin especfica de aminocidos, protenas o ambas cosas y se recolectan orina y heces en periodos de 24 horas para medir la excrecin de N. Se requiere una semana o ms para que las muestras recolectadas reflejen la adaptacin a cambios en !a dieta. Un ejemplo significativo de adaptacin implica consejos saludables sometidos a una dieta con una cantidad mnima de protena. La excrecin urinaria de N desciende de manera notable en respuesta a la deficiencia de protenas en la dieta durante los primeros tres das se estabiliza a una nueva tasa de excrecin ms baja de N alrededor de! octavo da. Los productos finales de N excretarlos en la orina no slo son productos finales de oxidacin de aminocidos urea y amoniaco sino tambin de otras especies como cido rico precdeme de la descomposicin de nucletidos y de creatinina. Por fortuna, casi todo el N no ureico y no amoniacal es de manera relativa constante en varias situaciones y constituye una proporcin balance pequea del N en la orina. La mayor parte del N se excreta como urea, pero la excrecin de N amoniacal aumenta de manera significativa si el individuo presenta acidosis. Aunque la tcnica del balance de N es muy til y fcil de aplicar, no suministra informacin acerca de los procesos internos del sistema. Una analoga interesante para el balance de N donde se reprsenla un modelo simple del balante de N por medio de una mquina expendedora de bolas de goma para mascar. El balance se establece entre "monedas introducidas" y "bolas de goma de mascar expendidas'. Sin embargo, no se debe concluir que e! aparato conviene monedas en goma de mascar aunque con el mtodo de balance de N sera fcil llegar a esa conclusin. La falla de la tcnica del balance de N es que no suministra informacin acerca de lo que ocurre en el m mor de! sistema, dentro de la mquina de goma de mascar. En el interior del sistema es donde en realidad ocurren los cambios en la sntesis y desdoblamiento de la protena total del cuerpo. Empleo de las diferencias arteriovenosas para definir balance en rganos As como se puede emplear la tcnica del balance de N a travs, de todo el cuerpo de la misma manera se puede aplicar a trabes de un rgano completo y del lecho de un tejido. Estas mediciones se practican en la sangre que irriga el tejido y en laque sale del mismo por medio de sondas colocadas en una arteria para determinar las concentraciones en sangre arterial y en la vena que drena el tejido para medir concentraciones en sangre venosa. Esta ltima sonda hace que el procedimiento sea invasivo cuando se aplica en rganos como intestino, hgado, rion o cerebro. Las mediciones se efectan incluso a travs de depsitos de grasa. Sin embargo las diferencias A-V no proporcionan datos acerca del mecanismo que provoca en el tejido la captacin o liberacin que se observan. Se puede recoger ms informacin al medir concentraciones de aminocidos que no se metabolizan en el tejido, como la liberacin de los aminocidos esenciales tirosina o usina que no se metabolizan en el msculo. Su diferencia A-V , a travs del msculo debe reflejar la diferencia entre captacin neta de aminocidos para la sntesis de protena muscular y liberacin por la descomposicin de protenas musculares. Mtodos con trazadores para definir la cintica de aminocidos Para seguir el flujo de metabolitos en el cuerpo se emplean trazadores marcados con istopos. Los trazadores marcados son idelincos, a los metnbolitos endgenos en trminos de estructura qumica pero se disminuyen en uno o ms tomos con istopos diferentes a los que se presentan de manera habitual. L& sustitucin con istopos se hace para que los trazadores puedan distinguirse de los metabolitos normales, y ser cuantificables. La mayor parte de los elementos ms ligeros tienen un istopo estable abundante y uno o dos istopos de masa ms elevada menos abundante. Para el hidrgeno los istopos mayor y menor son 'H y -H, para nitrgeno N y N; para carbono C y C: y para oxgeno O, O y O. Excepto por algunos efectos del istopo. Puesto que no existen en la naturaleza y dado que el material radiactivo que se administra es tan escaso, los radioistopos se consideran trazadores "sin peso" que no aaden material al sistema. Los datos de los trazadores radiactivos M.- expresan como cuentas o desintegracin por minuto por unidad del compuesto. Debido a que los istopos estables ocurren en la naturaleza (alrededor del 1% carbono en el cuerpo es 13C). Los trazadores con istopo estable se administran y miden como "exceso por encuna de la abundancia natural del istopo en el cuerpo. El fundamento de la mayor parte de las mediciones con trazadores para determinar la cintica de aminocidos es el sencillo concepto de dilucin del trazador. Este concepto se ilustra en la figura para determinar flujo de agua en una corriente Si se inyecta un colorante de concentracin conocida (enriquecimiento) en la comente de agua y despus que el colorante se mezcla con la corriente se recolecto una muestra, de la dilucin que se mide del colrame se puede calcular la tasa a la cual el agua debe estar Huyendo en la corriente para efectuar tal dilucin. La informacin necesaria es la tasa de inyeccin del colorante (tasa de inyeccin del trazador) y la concentracin medida del colorante (enriquecimiento o actividad especfica del trazador). El valor que se calcula es el flujo de agua a travs de la corriente (flujo del metabolito no marcado) que causa la dilucin. Esta simple analoga colorante-dilucin es el fundamento de casi todos los clculos cinticos en una extensa variedad de frmalos para una amplia gama de- aplicaciones. Muestra Tiazadoi Concentracin inicial del uazador las? de produccin lasa ce inyeccin (flujo) del itazactof Conciliacin de' trazado!' [arrente atejo* Tcnica del producto final San Pietro y Rittemberg propusieron un modelo que permitiera medir con facilidad urea y amoniaco en orina. Se supuso que los productos finales con N en la orina reflejan el enriquecimiento promedio en N de todos los aminocidos libres oxidados. Estas suposiciones hacen que el modelo sea "indefinido" segn se demuestra porque no requiere una definicin explcita de los procesos internos. El 'N' se encuentra diluido dentro de la reserva de aminocidos libres con aminocidos no marcados que llegan procedentes del desdoblamiento de protenas de ingestin en la dieta. El recambio de la reserva libre (Q, expresada en forma tpica como mg N/kg/da calcula a partir de la dilucin medida de N en los productos finales: i Q ~~Ew\ Donde: i= es la tasa de inyeccin de glicina (N) Eun es el enriquecimiento de N en porcentaje de exceso del tomo 15N en el N urinario, urea, amonio o ambos. Tambin es igual a la tasa de aminocidos que abandonan la reserva por medio de la captacin para sntesis de protenas (.*-) i a travs dt la oxidacin de aminocidos a los productos finales de urea y amonio (C): Q=I+B=C+S Puesto que la ingestin en b dieta debe ser conocida y la excrecin en la orina se puede medir, es posible determinar la tasa de desdoblamiento de la protena total del cuerpo: B=Q-I y tambin la tasa de la sntesis total en el cuerpo: S=Q-C. En estos clculos se emplea el valor estndar de 6.23 g de protena = 1 g N para convenir entre s el N de la protena y el N urinario. Es importante prestar atencin n la; unidades g de protena en comparacin con g de N puesto que ambas unidades a menudo. Adaptacin del cuerpo ntegro al ayuno y la inanicin La liplisis (desdoblamiento del triglicrido adiposo en cidos grasos libres y glicerol) desempea un papel menor en el suministro de energa despus de la absorcin en especial al encfalo. No obstante, los almacenes de glucgeno son limitados y se agolan en menos de 24 horas En el ayuno la adaptacin tiene lugar porque el suministro de combustible al encfalo cambia de uno basado en glucosa a otro que depende de cuerpos cetnicos. En la inanicin, tejidos como el msculo pueden usar cidos grasos libres de manera directa para general energa y el encfalo utiliza cuerpos cetnicos. La dependencia del cuerpo de la glucosa como combustible se induce mucho por lo tanto la protena se conserva. Este proceso de adaptacin se completa una semana despus de iniciado el ayuno. Estado de alimentacin. Aunque el cuerpo se puede adaptar al ayuno esto no ocurre de manera normal. Las adaptaciones observadas en la vida diaria evolucionan alrededor del periodo posterior a la absorcin del pe iodo de alimentacin. Durante la parte del da en que se consumen alimentos los aminocidos y la glucosa ingeridos con la dicta se emplean para recuperar la protena y el glucgeno que se pierden durante el periodo posterior a la absorcin; las cantidades ingeridas ms all de las necesarias para recuperar las prdidas nocturnas se oxidan u almacenan incrementando la protena, glucgeno o grasa requeridos para el crecimiento, o se almacenan como caloras en exceso. Aunque el msculo contiene la mayor masa de protena del cuerpo es de esperar que todos los iganos pierdan protena durante el periodo posterior a la absorcin. Son dos los rganos que poseen papeles reguladores particulares y de posible importancia durante la alimentacin: intestino e hgado. Todo lo ingerido a travs de la dieta pasa primero a travs del intestino y despus por el hgado mediante la va del flujo sanguneo portal. La digestin de protena se inicia con la secrecin de pepsina en el jugo gstrico y de las enzimas proteolticas secretadas por el pncreas v la mucosa del intestino delgado. La enterocinasa intestinal que se secreta en el jugo intestinal activa las proenzimas pancreticas para desdoblar tripsinogno en tripsina. Al parecer, la presencia de protenas de la dieta con el interino en una seal para la secrecin de enzimas. Conforme la tripsina se activa se une a la protena para iniciar la hidrlisis Hay exceso de tripsina cuando se secreta ms tripsina que la protena prseme o cuando la mayor parte de las protenas de la dieta estn hidrolizada. Intestino e hgado como rganos metablico Intestino e hgado facilitan la absorcin y el suministro de aminocidos de la dieta a la sangre sistmica y otros tejidos del cuerpo. Durante este proceso, todos los nutrimentos absorbidos pasan a travs del intestino y el hgado que durante la absorcin pueden secuestrar cualquier porcin de los aminocidos de !a dieta en el primer paso, antes que entren a la circulacin sistmica. El hgado desempea un papel natural en el proceso puesto que es el rgano que inactiva y modifica sustancias txicas de la sangre. Por esto seria de esperar que despus de una comida el hgado regule el flujo de aminocidos dela dieta hacia la circulacin sistmica. Adems, el hgado es el nico sitio del cuerpo para metabolizar aminocidos esenciales, excepto los AACR que metabolizan en varios tejidos, sobre todo msculo. Por lo tanto, una posible funcin del hgado es la eliminacin del exceso de aminocidos desde el primer paso durante la absorcin, en especial aminocidos esenciales que no pueden oxidarse en otros tejidos Requerimientos de protena y de aminocidos. En nutricin la pregunta ms fundamental respecto a protena y aminocidos es simple. Qu cantidad de protena requiere la dieta de humanos para mantener la salud? Esta pregunta tiene varias partes. Primero, se debe evaluar la ingestin de protena y la cantidad de aminocidos individuales en esa protena. Segundo, esta pegunta debe responderse en humanos a) en todo el periodo completo de vida y desarrollo, b) en la enfermedad y la salud y c) bajo diferentes condiciones ambientales de trabajo El estudio sobre la composicin de aminocidos de una fuente especfica de protenas por lo general se enfoca sobre la cantidad de aminocidos esenciales que contiene debido a que son los aminocidos indispensables en la dieta. En los inicios se determin cules aminocidos son dispensables y cules indispensables administrando una dieta deficiente en un aminocido particular y probando si apoyaba el crecimiento de una rata. Sin embargo, existen diferencias de especie importantes entre ratas y humanos que limitan la comparacin. Los aminocidos no esenciales se pueden sintetizar si la ingestin de protena es adecuada, pero la ingestin limitada de un aminocido esencial limita la cantidad de protena que puede sintetizarse. En dichas condiciones, el cuerpo se enfrenta a un exceso en la dieta de otros aminocidos esenciales y no esenciales. Los estudios clsicos de Rose y sus colegas miden el balance de N en humanos alimentados con dietas cientficas en aminocidos individuales. Se determinaron 8 aminocidos que producen balance- negativo. Otra pregunta es si aminocido; no esenciales dispensables pueden convenirse en indispensables. Si un aminocido no esencial se emplea en el cuerpo con una tasa mayor a la de su formacin se convierte en esencial en esta condicin." Tirosina y cistena se forman a partir de fenilalanina y de metionina, respectivamente, pero si la fenilalanina es insuficiente o la metionina se consume, tirosina y cistena tambin se vuelven deficientes y esenciales. Requerimientos de protenas Para determinar los requerimientos de protena se debe considerar la cantidad de aminocido N y su calidad, es decir su capacidad para ser digerida o disuelta y su contenido de aminocidos esenciales. El enfoque ms simple para valorar la calidad nutricional de una protena es medir la capacidad le la misma para promover el crecimiento en animales jvenes. El crecimiento depende de la sntesis de nueva protena que a su vez depende de la ingestin de aminocidos esenciales. Mtodo factorial. Cuando se administra a una persona una dieta libre de protenas las tasas de oxidacin de aminocido y produccin de urea disminuyen en unos das conforme el cuerpo intenta conservar sus recursos, pero la oxidacin de aminocidos y la produccin de urea no disminuye a cero. Siempre existe cierta oxidacin de aminocidos y formacin de urea obligatorias y diversas perdidas N. En el mtodo factorial se evalan todas las rutas de posibles prdidas. Se asume que el requerimiento diario de protena es la cantidad igual a la suma de las diferentes prdidas obligatorias de N. Aunque los estudios de balance de N para ingestin adecuada de protenas a menudo se ignoran las prdidas de N no fecal y no urinario, en la evaluacin de los requerimientos de protena con el mtodo factorial tienen importancia decisiva. Los estudios para evaluar estas prdidas y los resultados futran tabulados en un Esta cifra de 54 mg/kg/da de N es un "valor promedio" que debe elevarse si la intencin es indicar el requerimiento que se aplica a la macona de los adultos en la poblacin. La comunicacin de la OMS/FAO de 1973 sugiere un coeficiente de variabilidad entre los individuos de 15%. Si se aade dos veces esta cantidad se obtiene un requerimiento de protena que incluye a 97.5% de la poblacin de adultos; as los 0.34 g/kg/da de protena si convienen en 0.44 g/kg/da despus de redondear la cifra. Para adultos, se considera que el requerimiento de protena en la dieta es esta cantidad mas un ajuste por ineficacia en el empleo de las protenas de la dieta y por la calidad (composicin y digestibilidad de los aminocidos) de la fuente de protena consumida. Para nios y lactantes o mujeres lactando se aade a esta recomendacin una cantidad adicional de protena, que se determina de manera terica, para tener en cuenta el crecimiento y la formacin de leche. Es obvio que esta tcnica se basa en la extrapolacin de las prdidas de N en condiciones de ayuno de protena y puede reflejar una adaptacin a la privacin de N. Mtodo de Balance En el mtodo del balance se alimenta a los individuos con diferentes cantidades de protena o de aminocido; y se mide el balance de un parmetro particular, casi siempre balance N. Una cantidad adecuada de protenas en la dieta corresponde a un nivel de ingestin que mantiene un balance N neutro o ligeramente positivo. El mtodo de balance se puede emplear para estimar la ingestin de N en lactantes, nios y mujeres durante el embarazo cuando el objetivo final es un balance positivo suficiente para permitir crecimiento apropiado. El mtodo del balance tambin es til para probar la validez de las estimaciones efectuadas con el mtodo factorial. En general, los estudios de balance de N los cuales se cuantifica la ingestin de protenas en la que se suministran requerimientos de protena ms vacos que los pronosticados por el mtodo factorial. Existen varias razones para este resultado. El mtodo del balance de N tiene importantes errores relacionados que no son mnimos.""" * La recoleccin de orina tiende a subestimar las prdidas de N, mientras que la ingestin tiende a sobreestimarlas. Los valores RDA para protenas se muestran en el cuadro y se basan no en datos del mtodo factorial, sino en datos de balance de N provenientes de estudios que emplean una Fuente de protenas de elevada calidad y altamente digeribles. Ingestin recomendad de la protena de alta calidad de referencia para humanos normales Edad Peso Cantidad mnima de protena recomendada en la dieta g/kg/da 0-0.5 6 2.2 0-5-1 9 1.6 1-3 13 1.2 4-6 20 1.1 7-10 28 1 Hombres Mujeres 11-14 45 46 1 1 15-18 66 55 0.9 0.8 19+ 72-79 58-65 0.8 0.8 Embarazo, aadir +10 Lactancia del primero al sexto mes +15 Lactancia, segundo a seis meses, aadir +12 Requerimientos de aminocidos Las recomendaciones para la ingestin de aminocidos individuales se apoyan de manera fundamental en el trabajo pionero W C. Rose Todos los estudios de Rose son de balance de K en los cuales se administraron a sujetos masculinos jvenes dietas cuya ingestin de N consisti en una mezcla de aminocidos cristalinos. Se pudo al alterar la ingestin de un solo aminocido de balance de N. Se puede evaluar la curva de oxidacin de aminocidos en animales en crecimiento con dietas en las que -e pueda manipular la ingestin de un aminocido. Se aade a la comida de prueba el aminocido manipulado marcado con "C como trazador para medir oxidacin como funcin de la ingestin del aminocido en la dieta. Young y colaboradores aplicaron esta tcnica para valorar los requerimientos de aminocidos en humanos mediante la utilizacin de aminocidos marcados con istopos trazadores estables no radiactivos. Como resultado de estos estudios, Young propone que los requerimientos recomendados en la anualidad para aminocidos esenciales como isoleucina, leucina, lisina, fenilalanina, tirosina, y valina deben incrementarse en adultos saludables. Para medir los requerimientos de aminocidos, Zello y colaboradores adoptan un enfoque diferente al de utilizar como indicador la oxidacin de un aminocido trazador. En vez de administrar y medir la oxidacin de un aminocido trazador del aminocido que se reduce en la dieta, ellos emplean otro aminocido esencial trazador como indicador de balance de N. Con un solo aminocido defneme en la dieta el balance de nitrgeno negativo puesto que los aminocidos en exceso que no pueden incorporarse en la protena si hay deficiencia de un aminocido, se oxidan y esto incrementan a la produccin de urea. Como se estudi antes, la edicin del incremento en la produccin de urea esta ligada de problemas, razn por la cual se mide la oxidacin directa del aminocido indicador utilizando un aminocido trazador. Cuando la ingestin del aminocido en la dieta de prueba est por debajo de los niveles requeridos, la oxidacin del aminocido indicador aumenta a medida que se desperdicia el exceso de aminocidos. Evaluacin de la calidad de las protenas La calidad de una protena se define tomo su capacidad para apoyar el crecimiento de animales. Las protenas de ms alta calidad producen una tasa de crecimiento ms rpida. Lis mediciones de esta usa de crecimiento evalan los verdaderos factores importantes de una protena: a) patrn y abundancia de aminocidos esenciales. b) cantidades relativas de aminocidos esenciales y no esenciales en la mezcla, c) digestibilidad al ser ingerida y d) presencia de materiales txicos como inhibidores de tripsina o estimuladores alergnicos. Los mtodos para determinar la calidad de una frmula o fuente de protena en general pertenecen a dos categoras ensayos biolgicos empricos de puntuacin. (conenido de AAE en la mezcla de protena a prueba)calificacin AAE = ; 100 Contenido de AAE en la mezcla de protema de referencia Carbohidratos Qu son los carbohidratos? La definicin forma! es: un tipo de sustancias que poseen, la proporcin molar de C:H:0 es de 1:2.1. Sin embargo, esta definicin no se aplica a los oligosacridos, polisacridos y azcar de alcoholes. Entre las molculas conocidas de carbohidratos complejos el principal miembro es el almidn y el polmero glucgeno de los animales, pero este grupo incluye pectinas, celulosa y gomas. Los carbohidratos simples incluyen los monosacridos. Almidn El almidn, con mucho el polisacrido mas importante de la dieta, slo contiene unidades de glucosa y por lo tanto es un homopolisacarido al cual se le designa glucosn o glucn. En realidad se compone de dos homopolmeros: amilosa, que tiene unida una u-glucosa alfa lineal (H) y amilopecuna, una forma muy ramificada que contiene uniones lano (M) como (]-6) en los puntos de ramificacin. Las plantas poseen ambas sustancias. Descomposicin del almidn La amilasa salival inicia el desdoblamiento del Almidn en la boca. A menudo se asume que el desdoblamiento enzimtico de carbohidratos se detiene cuando se degluten en el estmago donde se encuentran en ambiente cido. Sin embargo, el almidn y sus productos finales, mezclados con protenas y aminocidos en la comida, amortiguan lodo el cido del estmago y permiten que la hidrlisis contine. Por lo tanto, es probable que se subestime la participacin cuantitativa de la amilasa a salival en el desdoblamiento del almidn La amilasa alfa pancretica, que se aade al contenido gsuico (quilo) durante su vaciamiento en el duodeno, no puede hidrolizar las uniones ramificadas (1-6) y posee poca especificidad para las uniones (1-4) adyacentes en los puntos de ramificacin. As la accin de la amilasa produce grandes oligosacridos. Almidn resistente El almidn por lo general se ingiere cocido, el color de la coccin gelatiniza los granulos de almidn incrementando su susceptibilidad al desdoblamiento enzimtico (amilasa alfa) Empero, una parle del almidn, almidn resistente (AR),es indigerible aun despus de incubacin prolongada con la enzima. En cereales, AR representa 0.4 a 2%. De la materia seca, en las papas, 1 a 3.5% y en legumbres. 3.5 a 5.7% AR se considera como la suma del almidn y los productos de descomposicin no absorbidos en el intestino delgado de una persona saludable. Existen tres categoras principales: AR 1, almidn encerrado en forma fsica (granos y semillas parcialmente molidos); AR2. El almidn resistente escapa de la digestin en intestino delgado, pero a continuacin entra al colon, donde fermenta por accin de bacterias locales residentes de las cuales existen ms de 400 tipos distintos. En relacin con esto AR es un poco similar a la libra de la dieta. Se estima que AR y el almidn no absorbido representan casi 2 a 5% de iodo el almidn ingerido en la dieta occidental promedio. Esto se aproxima a menos de 10 g de carbohidratos/da. Los productos finales de la fermentacin de AR en el colon son cidos grasos de cadena corta actico, butrico, propinico, dixido de carbono, hidrgeno y metano (expulsado como flatos). Los almidones refractarios estimulan el crecimiento de bacterias en el colon. Aunque los cidos grasos de cadena corta estimulan en animales la mitosis en las clulas de las criptas, no se sabe si hacen lo mismo en el colon humano. Sin embargo, cuando se excluye el colon humano de la corriente principal de los alimentos que se desplaza por el tubo digestivo. Fibra en la dieta Al principio, la fibra en la dieta se defini como "residuos de la pared de clulas vegetales no hidrolizadas por las enzimas que desdoblan alimentos en el ser humano". Luego se modific la definicin para incluir "todos los polisacridos y la lignina de plantas que resisten la hidrlisis de las enzimas digestivas del ser humano".' Las bacterias luminales del colon fermentan la libra soluble e insoluble. Dietas ricas en fibra e ingeridas durante tiempo prolongado reducen la incidencia de- cncer de colon, aunque los mecanismos que participan se basan en especulaciones, a saber; su accin de masa acelera el trnsito en el colon y reduce ta absorcin de sustancias qumicas presentes en la lu? del intestino; o la fibra absorbe los agentes carcingenos'. Fundones y propiedades del azcar Los azcares, a diferencia del almidn, tienen un impacto evidente sobre el sentido del gusto del ser humano porque son dulces. La sensacin gustativa lpica reconoce cuatro sabores: dulce, agrio, salado y amargo, y todas las otras sensaciones gustativas se consideran mezclas de estos. Un concepto ms moderno considera que la calidad de dulce no es unitaria v los individuos "perciben diferentes cualidades de dulce para distintos edulcorantes". Los humanos recin nacidos reconocen y reconocen el sabor dulce, lo cual no es sorprendente puesto que la lactosa confiere sabor dulce a su principal alimento, la leche materna. Para estimar en humanos el poder edulcorante relativo de diferentes carbohidratos es usual que se comparen contra H estndar, sucrosa (100%) En esta escala, la glucosa, edulcrame con una parte de sabor amargo, es de 61 a 60: fructosa, edulcorante de las frutas, 130a 180; maltosa, edulcrame de jarabes, y lactosa 15 a 40. Se especula que durante la evolucin de la especie humana el alimento, y por lo tanto de energa, hizo al hombre primitivo reconocer que el sabor dulce indicaba seguridad y energa; as este sabor dulce se convirti en una cualidad deseable. En la actualidad el azcar (en especial sucrosa) se emplea de manera extensa en los alimentos para suministrar sabor dulce, caloras, textura, volumen y tambin aspecto, preservacin (eleva la presin osmtica) y fermentacin (en el pan. bebidas alcohlicas. Gclo de Gori La glucosa se puede formar en hgado y rion a partir de otros dos grupos de compuestos que sufren gluconeognesis. Los del primer grupo, como los aminocidos, en especial alanina durante el ayuno y propionaio se convienen en glucosa sin reciclarse. Los del segundo grupo se forman de glucosa durante su metabolismo parcial en varios tejidos. Tanto el msculo como los eritrocitos oxidan glucosa para formar lactato el cual, al entrar al hgado, se resintetiza en glucosa. El ciclo de Cori puede explicar aproximadamente 40% del recambio normal de glucosa en el plasma. En el caso del tejido adiposo, las clulas hidrolizan grasas (acilgliceroles) de donde se deriva glicerol, al que los adipocitos no pueden metabolizar. Entonces, el glicerol se difunde a la sangre desde los adipocilos y es tomado de aqulla por el hgado y los rones, que se encargan de convenirlo en glucosa. Por fin, la glucosa es a su vez, liberada a la circulacin por medio de la glucgenolisis de los depsitos hepticoss de glucgeno. Hormonal Mecanismos hormonales y metablicos regulan la concentracin de glucosa en sangre. Las principales hormonas que controlan la concentracin de glucosa son: a) insulina, b) glucagon y c) adrenalina (epinefrina); pero otras como d) hormona tiroidea. e) glucocorticoides y f) hormona de crecimiento tambin desempean una funcin. Insulina La insulina cumple una accin central en la regulacin de la glucosa en sangre. Se secreta en las clulas beta de los islotes de Langerbans en el pncreas humano: la secrecin diaria es de unas 40 a 50 unidades que representa casi 1 5 a 20% de la cantidad almacenada en la glndula. La concentracin de glucosa en sangre controla la liberacin de insulina; la concentracin elevada, hiperglucemia, causa secrecin de insulina; la concentracin baja, hipoglucemia. la inhibe. Cuando el pncreas es incapaz de secretar insulina, o secreta muy poca.se produce una enfermedad mdica conocida como diabetes melitus. La insulina acta para disminuir la concentracin de glucosa en sangre al facilita! su entrada a los tejidos sensibles a insulina val hgado. EMO ocurre por incremento de la concentracin de transportadores en tejidos como el intisculo.Sijiembargo.cn el hgado la insulina estimula el almacenamiento de glucosa en forma de glucgeno, o incrementa su metabolismo por la va glucoluica. Es sorprendente, p-|.glucosa que penetra a las clulas hepticas no le hace mediada por cambios en la funcin de los transportadores de glucosa, pese a que los hepticos poseen estos transportadores en sus membranas .sinusoidales. No obstante que la insulina tiene una influencia primaria en la homeostasis de la glucosa, ejerce electos en muchas otras funciones celulares. La glucosa tiene un efecto marcado en la secrecin de insulina, y sta afecta fuertemente el almacenamiento norma! De combustibles ingeridos, as como el desarrollo y la diferenciacin celulares De esta manera aunque indirectamente, la glucosa tambin influye en estas funciones celulares, lo cual recalca el papel decisivo de la misma en el metabolismo y catabolismo Qucagon La clula alfa de los islotes de Langerhans en el pncreas secretan glucagon. Uno de los principales estmulos de secrecin es la hipoglucemia, concentracin baja de glucosa en sangre. El glucagon acta sobre las clulas hepticas para causal glucogenlisis, desdoblamiento de glucgeno, mediante activacin de la enzima fosforilasa. Tambin incrementa la gluconeognesis o formacin de glucosa, a partir de aminocidos. Las clulas alfa y beta de los islotes presentan una estrecha relacin funcional entre s; existe una regulacin intraislotes del glucagon por insulina v de- insulina por glucagon. Por esta causa se postula que es difcil separar los efectos directos que tienen los cambios en las concentraciones plasmticas de glucosa sobre secrecin del glucagon en tas clulas alfa, de! control de la secrecin de glucagon por insulina. Adrenalina Las clulas cromafn de la mdula suprarrenal secretan adrenalina. A menudo se le denomina como la hormona para "luchar o huir puesto que situaciones de estrs como temor, excitacin, hipoglucemia de sangre incrementan la secrecin de adrenalina Tiroides En humanos, la concentracin de glucosa en sangre durante el ayuno se eleva en pacientes hipertiroideos y desciende en pacientes hipotiroideos. Las hormonas tiroideas aumentan la accin de la adrenalina incrementa la gluclisis y la gluconeognesis, y pueden potenciar las acciones de insulina sobre la sntesis de glucgeno y aprovechamiento de glucosa. En animales muestran una accin bifsica; en dosis bajas aumentan la sntesis de glucgeno en presencia de insulina, pero en dosis generales incrementan la glucogenlisis. Glucocorticoides La corteza suprarrenal secreta glucocorticoides. Los glucocorticoides aumentan la gluconeognesis. Almacenamiento de glucosa Glucgeno La glucosa se almacena en hgado y msculo de animales y humanos en la forma del polmero ramificado glucgeno; el polmero equivalente en las plantas es el almidn. El glucgeno es ms ramificado que la amilopectina y posee de 10a 18 cadenas largas de residuos de alfa D-glucopiranosa. Formacin y desdoblamiento de glucgeno La glucosa primero sufre fosforilacin enzimtica a continuacin reacciona con trifosfato de uridina para suministrar difosfato de glucosa. La enzima sintetasa de glucgeno efecta esta reaccin sobre una cadena preexistente de glucgeno plantilla esqueleto de protena o ambas cosas, mediante desdoblamiento de UDP. Carbohidratos^rendimiento de los atletas Los carbohidratos presentes en el msculo, 300 g; hgado, 90g y lquidos del cuerpo, 30g, constituyen el principal combustible para el rendimiento fsico. El ATP almacenado en clulas musculares slo sirve para esfuerzos de alta potencia durante unos pocos segundos. Se puede resintetizar por la vaa anaerobia para unos cinco u ocho segundos ms utilizando el fosfato del fosfato de creatinina. Estos cursos breves e intensos de actividad muscular se observan en el arranque, 100 metros, competencias de pista y campo, y deportes como tenis, hockey, balompi, gimnasia y levantamiento de pesas. Si el esfuerzo mximo dura unos 30 segundos, entonces el desdoblamiento de glucgeno en el msculo puede suministrar energa con liberacin de cido lctico Sin embargo, casi toda actividad fsica requiere una fuente de energa capaz de poner en marcha los msculos durante periodos prolongados. La duracin e intensidad del ejercicio determinan la mezcla de combustible que se emplea. En reposo o actividad leve, casi 60% proviene de cidos grasos libres (AGL) y Triglicridos de los msculos Con niveles moderados de actividad (cerca de 50% de la mxima captacin posible de O-,), la grasa y los carbohidratos contribuyen en cantidades casi iguales como fuentes de energa. Los carbohidratos, una fuente de energa primaria, adquieren mayor importancia conforme aumenta la intensidad del ejercicio. Cuando el metabolismo cambia para emplear carbohidratos la respuesta no es lineal sino que se acelera con la intensidad del trabajo. Los atletas que practican pruebas de resistencia utilizan ms grasa por lo tanto conservan los carbohidratos en el msculo y el hgado, pero este rgimen es el que con el tiempo limita el rendimiento continuo. La fatiga sobreviene cuando se agotan las reservas. En general, la reserva de carbohidratos es suficiente slo para dos o tres horas de ejercicio fsico. Manipulacin de los almacenes de glucgeno a travs de la dieta: carga de carbohidratos Se puede manipular la dieta para incrementar los almacenes de glucgeno en msculo e hgado. El glucgeno aumenta cuando se ingieren ms carbohidratos. Esta prctica se denomina carga de carbohidratos. El atleta practica tres das de ejercicio fsico extenuante con una dieta baja en carbohidratos, seguido por tres das de reposo con una dieta rica en carbohidratos. Por lo general los atletas les disgustan ambas fases; en la primera se sienten exhaustos tanto mental como fsicamente en la segunda se sienten embotados, ya que el glucgeno retiene agua extra. Existen otros programas de alimentacin que no utilizan la fase de agotamiento de carbohidratos. Para los atletas, tiene ms sentido ingerir abundantes carbohidratos para as mantener al mximo las reservas de glucgeno que se van agotando en los periodos habituales de entrenamiento de varias horas. Casi no hay duda que una dieta rica en carbohidratos mejora las reservas de glucgeno y rendimiento milico. Es difcil aconsejara los atletas lo que deben ingerir justo ames de una competencia. El alimento slido no es deseable antes de ejercicio extenuante. Se dice que la ingestin de fructosa causa menor incremento en la glucosa sangunea y las concentraciones de insulina y por lo lano perdida ms lenta del glucgeno muscular. Intolerancia a carbohidratos Existe una gama de enfermedades clnicas en la digestin o absorcin del azcar esta alterada y produce intolerancia al azcar. Esto genera sntomas, ya que el azcar no digerido o no absorbido origina penetracin de agua al intestino lo que activa la peristalsis e induce evacuacin frecuente de heces lquidas. Los carbohidratos no digeridos tambin pueden entrar al colon y producir agentes diarreicos por fermentacin. En general estas enfermedades se clasifican como: a) congnitas. b) secundarias a alguna otra enfermedad, digestin deficiente de disacridos o absorcin deficiente de monosacridos. Intolerancia a lactosa. Mamferos adultos v la mayora de los grupos humanos despus de interrumpir la lactancia slo conservan una fraccin de la actividad de la lactancia intestinal de los neonatos, quienes necesitan digerir la lactosa de la leche materna. La persistencia de la actividad de la lactasa en europeos se considera como excepcin a la regla, puesto que la mayora de los grupos humanos son hipolactsicos y absorben mal la lactosa. No obstante, la mayora de los adultos que digieren mal la lactosa pueden tolerar pequeas cantidades de sta en la dieta, hasta 250 mi de leche. La disminucin de lactasa en adultos es un suceso programado y alimentarse con dietas ricas en lactosa no evita la disminucin. Diagnstico de intolerancia a carbohidratos Pruebas de tolerancia al azcar. La evaluacin clnica cuantitativa de la eficiencia de la digestin y absorcin de carbohidratos en humanos se basa, de manera principal, en pruebas relativamente simples que consisten en ingerir cargas de carbohidratos (al menos 50g) y recolectar muestras de sangre para estimar la concentracin de azcar alcanzada a diferentes intervalos luego de la ingestin. A continuacin, se comparan las concentraciones con las obtenidas en sujetos normales. La prueba que se emplea con mayor frecuencia es la prueba de tolerancia a la glucosa por VO (PTC01. Es la prueba tpica, adultos (que no sean mujeres embarazadas) ingieren 75 g de glucosa en un lapso de cinco minutos y se mide la glucosa en suero a los t), 30, 60, 90 y 120 minutos. A una mujer embarazada se le administran 100 g de glucosa y se practica una estimacin adicional de la concentracin de glucosa a los 180 mininos. Un nio toma J.75 g/kg hasta un mximo de 75 g.551 Valores arriba ciclo normal indican alguna forma ce manejo inadecuado de la glucosa ingerida. Esta prueba se utiliza con frecuencia para evaluar diabetes metlitus. Tambin existe una prueba VO de tolerancia para galactosa. Como e! hgado es el sitio principal del metabolismo de galactosa el experimento se utiliza para evaluar la funcin heptica. Existen pruebas similares de tolerancia por VO para fructosa y para los disacridos lactosa (deficiencia de lactasa) y sucrosa. Los carbohidratos no digeridos ni absorbidos alcanzan el colon y sufren fermentacin por las bacterias residentes. Se produce gas hidrgeno que se excreta por la respiracin. Es as que al medir el hidrgeno en la respiracin se puede estimar la mala absorcin de un azcar o de un carbohidrato. Pruebas de tolerancia oral e ndice glucmico. Los nutrilogos utilizan una forma de la prueba de tolerancia oral para evaluar el llamado potencial glucmico de diferentes alimentos. Se ingiere una carga de carbohidratos y se mide la concentracin de glucosa en sangre durante un cieno tiempo. Los incrementos en la glucosa sangunea se comparan entonces con incrementos equivalentes de oriundos por diferentes alimentos mediante la normalizacin de estos valores sobre una lnea basal obtenida con glucosa, casi siempre utilizando el rea bajo la curva de dos horas de glucosa despus de alimentacin con una racin de 50 g de carbohidratos, y expresndolos como porcentaje del promedio que se obtiene despus de 51 g de glucosa. Caries y azcar La caries dental es una enfermedad que se genera por la placa bacteriana situada sobre el esmalte de los dientes, ocurre una mineralizacin gradual y progresiva Del esmalte, dentina y cemento. Muchos estudios sugieren que los carbohidratos, en especial azcares y en particular sucrosa, son componentes de los alimentos que promueven en forma importante la caries. En la placa dental, el organismo ms comn que se relaciona con caries es el Streptococus mutans lo cual no cancela la contribucin de otras bacterias. La mayor parte de los estudios se centran sobre los cidos (lctico y actico] generados por los azcares (sucrosa) y las bacterias, pero la compleja formacin y acumulacin de la placa a partir de los dextranes insolubles constituirlos por sucrosa es una caracterstica importante. Lpidos, esterles y sus metabolitos En 1918, Aran propuso por primera vez que las grasas pueden ser esenciales para el crecimiento y desarrollo normal de los animales Se consider que la mantequilla, aparte de su valor calrico, tena un valor nutricional importante debido a la presencia de ciertas molculas que demostraron despus que una deficiencia de grasas afecta de manera grave tanto el crecimiento como la reproduccin en animales de experimentacin, a pesar ce aadir las vitaminas hidrosolubles A, B y E a la dieta. Estos autores sugirieron que la grasa contena una nueva sustancia esencial denominada vitamina f. Triglicridos y cidos grasos Los triglicridos (TG) constituyen por mucho la proporcin mayor de lpidos en la dieta del ser humano. Los cidos grasos de cadena verdaderamente larga (AGCVL) predominan en el encfalo y tejidos especializados como la retina y los espermatozoides. El tejido adiposo contiene AG de longitud variable. Adems de diferencias en la longitud de las cadenas, los AG varan en el nmero v disposicin de los dobles enlaces a lo largo de la cadena hidrocarbonada. Los sistemas para identificar la posicin de los dobles enlaces a lo largo de la cadena del hidrocarburo consisten en con tai los carbonos a partir de cualquier extremo de la molcula. Fosfolpidos Una cantidad limitada de lpidos en la dieta se presenta como FL Los FL son distintos de T G porque contienen cabezas polares como grupos que confieren propiedades antipticas a la molcula. FL son anffilos insolubles con un grupo hidrfilo a la cabeza. Esterles Colesterol, una molcula antiptica, posee un ncleo esteroideo y una cola ion un hidrocarburo ramificado. CH se encuentra en la dieta en las formas libre y esterificada como AG en particular C18:2n-6. CH slo se encuentra en alimentos de origen animal; los aceites de plantas estn libres de colesterol. Aunque libres de CH, los materiales vegetales contienen fitosteroles compuestos qumicamente relacionados con CH. Sistema de transporte exgeno El sistema de transporte exgeno transfiere lpidos de origen intestinal a tejidos perifricos y hepticos. Estos lpidos pueden originarse en la dieta o en secreciones del intestino. La membrana del retculo endoplsmico del emerocito junto con el aparato de Golgi ensamblan los quilomicrone. Los quilomicrones de TG vuelven a ensamblarse de manera Fundamental por la va monoacilglicerol. La si masa microsomal AG-CoA. Necesidades energticas: evaluacin y requerimientos en humanos Aspectos clave del gasto energtico Los cambios en el contenido energtico corporal y reflejan en los cambios del equilibrio entre la ingestin diaria y el gasto de energa. La ingestin energtica es episdica, derivada principalmente de los carbohidratos, protenas y grasas de los alimentos consumidos. El gasto energtico diario total para fines tericos y analticos divide en diversos componentes. ndice metablico en reposo El ndice metablico en reposo (IMR) representa la parte ms grande del gasto energtico diario (60 a 75%); es una medida de la energa que se gasta en el mantenimiento de las funciones corporales normales de homeostasis. Estos procesos comprenden las funciones cardiovasculares y pulmonares en reposo, la energa consumida por el sistema nervioso central, la homeostasis celular y otras reacciones bioqumicas que tienen que ver con el mantenimiento del metabolismo en reposo. Otro trmino para describir los niveles bsales del gasto energtico es el ndice metablico basal (IMB). El IMB se relaciona principalmente con la masa libre de grasa del cuerpo, e influye en l la edad, el gnero, la composicin corporal y los factores genticos. Por ejemplo, el IMR disminuye al avanzar la edad (2 a 3% por decada), lo cual se atribuye principalmente a la prdida de grasa libre en la masa corporal. Los varones tienden a presentan un IMR ms alto que las mujeres a causa de su mayor tamao corporal. Se debe considerar que el IMR depende de la composicin corporal cuando se comparan individuos de diferente edad y actividad. Unos procesos, como la actividad del sistema nervioso simptico, la actividad de la hormona tiroidea la actividad de la bomba de- sodio-potasio contribuyen a la variacin en el 1MR en que los individuos. Efecto trmico de la alimentacin El efecto trmico de la alimentacin (ETA) es el incremento en el gasto energtico por la ingestin de alimentos. El ETA reprsenla aproximadamente el 10% del gasto energtico diario, e influye los costos energtico; de la absorcin de los alimentos, su metabolismo y almacenamiento. La magnitud del ETA depende de diversos factores, en que los que estn el contenido calrico la composicin de! alimento as como los antecedentes dietticos del individuo. Despus de la ingestin del alimento, el gasto energtico se incrementa durante cuatro a ocho horas y su magnitud y duracin dependen de la cantidad y el tipo de los macronutrimentos (por ejemplo, protenas, grasas o carbohidratos). El ETA tambin disminuye ni avanzar la edad puede relacionar con el desarrollo de la resistencia a la insulina. En la anualidad no se ha aclarado cmo la prctica de ejercicio influye en el ETA, aunque evidentemente s hay alguna interaccin en ir el ejercicio fsico y el ETA. Hasta este momento no hay pruebas de que el gnero. Efecto trmico de la actividad fsica La parte mas variable del gasto energtico diario es el efecto trmico de la actividad fsica." Esta parte comprende la energa consumida por arriba del IMR y la ETA abarca la energa gastada por medio del ejercicio voluntario y la energa dedicada a la actividad involuntaria, como el escalofro, la agitacin. En los individuos sedentarios, el efecto trmico de la actividad puede ser apenas de 10 0 Kcal/da: en incluidnos muy activos se puede aproximar a las 3 000 kcal/da. Por lo tanto, la actividad representa impacto significativo en el gasto energtico diario en los humanos debido a su existente variabilidad a que est sujeto al turno voluntario. La actividad fsica tiende a disminuir conforme la edad avanzada esta reduccin de la actividad fsica. En general, los varones tienden a tener un mayor gasto calrico relacionado con la actividad fsica que las mujeres, en parte- porque gastan ms energa para mover una mayor masa corporal. MTODOS DE MEDICIN Con el paso de los aos han surgido muchos mtodos para medir! gasto energtico, y varan en complejidad, costo y precisin. Es importante saber cules son las diferencias entre los mtodos y entre sus aplicaciones en el laboratorio y otros sitios. Las tcnicas utilizadas para medir el gasto energtico diario total y sus componentes se describen brevemente ms adelante. Los mtodos ms utilizados para medir el gasto energtico requieren la calorimetra indirecta. La calorimetra directa la medicin de h prdida de calor de un sujeto, se ha usado para medir el gasto de energa, pero el alto costo y el complicado manejo de su mtodo han desalentado a los investigadores para emplearlo en este tipo de aplicacin Calorimetra indirecta El trmino indirecta se refiere a la estimacin de la produccin energtica midiendo el consumo de 0 2 y la produccin de C0 2 ms que a la medicin directa de la transferencia de calor. Este mtodo requiere un estado estable de produccin de C0 2 y de intercambio respiratorio y sujetos con un equilibrio acido bsico normal. Por lo general, las mediciones para determinar el IMR x- hacen en el sujeto en posicin supina o semirreclinada despus de 10 o 12 huras de haber tomado alimento. El sujeto debe respirar a travs de una pieza oral, una mascarilla facial o de una caperuza ventilada, o bien, se coloca en mi compartimiento cal o rim? rico en el cual se recolectan los gases espirados, dependiendo del equipo. Los valores habituales del IMR tienen un margen de 0 7 a 1.6 kcal/min y dependen de las dimensiones corporales del sujeto, composicin corporal, grado de actividad fsica y gnero. Por lo comn, la habitacin en la que se realizan las medie iones no tiene luz y est silenciosa, y al voluntario se le deja tranquilo durante el proceso de medicin La medicin del MR se realiza generalmente en 30 minutos o una hora, en tanto que la medicin posprandial toma, con frecuencia, de tres a ocho horas. Estas mediciones.se pueden reproducir con facilidad (con un coeficiente de variacin por debajo del 5%). Se utilizan diversos mtodos para medir el consumo de 02, y la produccin de C02 en reposo. Generalmente se usa un mtodo de "circuito abierto" en el cual ambos extremos del sistema estn abiertos a la presin atmosfrica de aire inspirado y espirado del sujeto se mantienen separados mediante una vlvula respiratoria de tres vas, o por medio de una mascarilla que impide la respiracin del aire espirado. Los gases espirados se recolectan en una bolsa de Douglas o en un respir metro de Tisso para eliminar el contenido de O-, y de C02 Oxidacin del sustrato La evaluacin del uso de los nutrimentos se emplea con frecuencia combinada con la del gasto de energa. Cuando est a la mano la medicin de V02, sequedad estndares] por minuto), el ndice metablico (M) que corresponde al gasto de energa, se calcula (en kj/min) como sigue: M = 20.3xVO2 donde 20.3 es el valor promedio (en kJ/L) del equivalente energtico para el consumo de ) L (TPSEj de O; Para tomar en consideracin el calor peerado por la oxidacin de los tres macronutrimentos (carbohidratos, grasas y protenas), se deben realizar tres mediciones: consumo de oxgeno (VO), produccin de dixido de carbono (VCO-_() y excrecin urinaria (N). Las ecuaciones simples para calcular el ndice metablico o el gasto de energa a partir de estas tres determinaciones se escriben en la siguiente forma: M = aV02 + bVC02cN Los factores a b y c dependen de las constantes respectivas para la cantidad de Oulilizado y la cantidad de O producida durante la oxidacin de las tres clases de nutrimentos (cuadro 5-1). Un ejemplo de dicha frmula es el siguiente: M = 16.18I/02 + S.02VCO2 -S.99N donde M est en kilojulios (kj) por unidad de tiempo V02 y VC0 2 estn en litros TPSE por unidad de tiempo y N est en gramos por unidad de tiempo. Por ejemplo, si m, = 600 L/da, VC02= 500 L/da (cociente respiratorio, o CR = 0.83) v A:= 25 g/da, entonces M = 12 068 kj/da. Electrlitos, agua y equilibrio acido bsico Regulacin del volumen y la osmolalidad intracelular y extracelular El lquido corporal, una solucin acuosa que contiene muchos electrolitos, consta de los compartimentos intracelular y extracelular. El lquido intracelular no es slo un gran / compartimiento; cada clula tiene su propio ambiente separarlo que se comunica con otras clulas solo mediante el lquido intersticial y el plasma. Por lo tanto, las clulas de varios tejidos difieren considerablemente en su contenido de solutos y en las concentraciones. La operacin de las funciones metablicos normales del cuerpo requiere mantener una fuerza inica ptima en su ambiente, principalmente en el liquido intracelular, Debido a que el lquido extracelular LEC no es el sitio de la principal actividad metablica podra haber modificaciones sustanciales. Calcio Las fuentes dietticas y la ingestin de calcio se han modificado considerablemente durante la evolucin humana. Las tortillas de maz procesadas con cal secos brindan la mayor parte del calcio de la dieta en algunos grupos pero para la mayor parte de los individuos es difcil ingerir suficiente calcio a partir de los alimentos disponibles en la economa basada en los cereales sin el consumo libre de productos lcteos. Por eso es que los fabricantes han elaborado productos enriquecidos con calcio, que tienen un xito limitado en el mercado. Muchas personas prefieren ahora los complementos dietticos, es prudente recordar que el calcio no es el nico nutrimento importante para la salud que proporcionan los productos lcteos. Valoracin del estado del calcio La evaluacin del estado de nutrimento calcio presenta problemas nicos entre los nutrimentos. El esqueleto funciona como una gran reserva de calcio tanto para el mantenimiento de la concentracin de calcio en el LEC como para las funciones celulares fundamentales del calcio. Esta reserva es tan grande que esencialmente nunca se encuentra deficiencia de calcio en las clulas o los tejidos a menos que haya razones nutricionales. El calcio es el nico nutrimento para el que la reserva tiene una funcin distinta en su sentido estricto. Necesidad de calcio e ingestin recomendada El calcio necesario es la cantidad de este nutrimento en la diera que se requiere para reemplazar las prdidas en la orina, heces, sudor, adems del calcio para la acrecin sea durante los periodos del crecimientos esqueltico. El calcio es un nutrimento meseta, por arriba de una cierta ingestin, solo se presenta en un pequeo incremento posterior en la retencin de calcio debido a que se excreta el exceso. Grupo Ingestin adecuada (mg/dia) Lactantes Desde el nacimiento a los seis meses 210 Seis meses a un ao 270 Nio 1 a 5 aos 500 4 a 8 aos 800 Adolescentes 9 a 18 aos 1300 Adultos 19 a 50 aos 1000 Por arriba de los 50 aos 1200 Embarazo y lactancia 14a18 1300 190 TG 200 >1000 C-HDL >35 250 mg/dl, con C-LDL normal o bajo y C-HDL disminuidos. Se acenta cuando se asocia a obesidad, diabetes, alcoholismo y uso de glucocorticoides. Es causa frecuente de pancreatitis y xantomas eruptivos. 7.2.5.2.1.2. Disbetalipoproteinemia, su presentacin clnica ms comn es la hiperlipidemia mixta, se acompaa de xantomas tuberosos y las elevaciones de TG y CT guardan una relacin 1:1, generalmente se hace manifiesta cuando existe un factor desencadenante, como diabetes, obesidad e hipotiroidismo. Cursa con manifestaciones de coronariopata y aterosclerosis perifrica. 7.2.5.2.1.3. Deficiencia familiar de lipasa lipoproteica, estas alteraciones se manifiestan desde la infancia y aunque no se asocian con cardiopata isqumica, los cuadros de pancreatitis y los xantomas eruptivos son caractersticos de la alteracin. 7.2.5.2.2. Hipertrigliceridemia de origen secundario. 7.2.5.2.2.1. La hipertrigliceridemia con niveles de triglicridos menores a 300 mg/dl, generalmente se considera como de causa u origen secundario, y entre los factores causales se encuentra la diabetes descompensada, la obesidad, el sndrome de resistencia a la insulina, el alcoholismo, los diurticos, los beta-bloqueadores, los corticosteroides, los esferoides anablicos, los estrgenos, la alimentacin parenteral, la insuficiencia renal, la hemodilisis, la dilisis peritoneal, el consumo alto de azcares simples, las dietas vegetarianas, el embarazo, la bulimia, la glucognesis, la autoinmunidad y el sndrome de inmunodeficiencia adquirida. 7.2.5.3. Para un adecuado diagnstico de las dislipidemias, se debern considerar las caractersticas clnicas de la dislipidemia mixta, descritas a continuacin: 7.2.5.3.1. Se incluyen las dislipidemias con concentraciones de CT y TG >200 mg/dl. Las causas primarias ms frecuentes son la hiperlipidemia familiar combinada y la disbetalipoproteinemia. 7.2.5.3.2. Las causas secundarias de las dislipidemias mixtas son: la diabetes descompensada, la obesidad, el sndrome de resistencia a la insulina, los diurticos, los beta-bloqueadores, los corticosteroides, los esferoides anablicos, la alimentacin parenteral, la insuficiencia renal con albuminuria, la hemodilisis, la dilisis peritoneal, el consumo alto de azcares simples y el embarazo. 7.2.5.4. Para un adecuado diagnstico de las dislipidemias, se debern considerar las caractersticas clnicas de la hipoalfalipoproteinemia, descritas a continuacin: 7.2.5.4.1. Se incluyen las dislipidemias con C-HDL 160 mg/dl < 160 mg/dl b) 2 o ms factores de riesgo > 130 mg/dl < 130 mg/dl Con evidencia de enfermedad coronaria > 100 mg/dl < 100 mg/dl 8.3.1.1. La meta de la terapia nutricional es reducir los niveles de C-LDL, por debajo de los lmites sealados como criterio para iniciar la aplicacin de este tipo de tratamiento. 8.3.2. Son candidatos para tratamiento farmacolgico, los pacientes con formas severas de hipercolesterolemia, mltiples factores de riesgo cardiovascular, falta de cumplimiento de las metas del tratamiento no farmacolgico y aquellos casos en los que el mdico as lo juzgue pertinente, tales como: pacientes diabticos o con antecedentes familiares de enfermedad prematura del corazn. 8.3.2.1. Los criterios para iniciar la terapia farmacolgica y las metas del tratamiento, son los siguientes: Nivel de C-LDL Meta del tratamiento Sin evidencia de enfermedad coronaria a) 1 factor de riesgo > 190 mg/dl < 160 mg/dl b) 2 o ms factores de riesgo > 160 mg/dl < 130 mg/dl Con evidencia de enfermedad coronaria > 130 mg/dl < 100 mg/dl 8.4. Tratamiento nutricional. 8.4.1. El objetivo general de la terapia nutricional es reducir la ingestin de grasas saturadas y colesterol, manteniendo a la vez una alimentacin balanceada. 8.4.2. En caso de que exista obesidad, es indispensable lograr la reduccin del peso corporal, tomando para tal efecto las consideraciones establecidas en la Norma Oficial Mexicana NOM-174-SSA1-1998, para el Manejo Integral de la Obesidad y en la Norma Oficial Mexicana NOM-015-SSA2-1994, para la Prevencin, Tratamiento y Control de la Diabetes. 8.4.3. El tratamiento nutricional se llevar a cabo gradualmente, en dos etapas: 8.4.3.1. Etapa I del tratamiento nutricional. 8.4.3.1.1. En la Etapa I se aplicarn los criterios nutricionales que se recomiendan para la poblacin en general, sealados en el numeral 6.7, y estar orientada a reducir el consumo de alimentos ricos en grasas saturadas y colesterol. 8.4.3.1.2. Las grasas proporcionarn, preferentemente, el 30% del total de las caloras de la dieta, y la relacin entre grasas saturadas, polinsaturadas y monoinsaturadas ser de 1:1:1, es decir que cada tipo de grasa contribuir con el 10% de las caloras, procurando que el colesterol de la dieta no exceda a los 300 mg/da. 8.4.3.1.3. La dieta deber tener un contenido en fibra, superior a los 30 g por da. 8.4.3.1.4. Despus de iniciado el tratamiento, se evaluar la adherencia al plan alimentario y se medir el CT, C-HDL y TG al mes y a los tres meses. 8.4.3.1.5. Los valores de CT podrn emplearse para monitorear la reduccin de C-LDL, evitando de esa manera la toma de sangre en ayunas, para el clculo de los niveles de C-LDL. Para tal efecto se asumir que los valores de CT de 240 y 200 mg/dl correspondern aproximadamente a 160 y a 130 mg/dl de C-LDL, respectivamente. 8.4.3.1.6. En aquellos pacientes en los que se pretende reducir el nivel de C-LDL a 220 mg/dl. 8.5. Tratamiento farmacolgico 8.5.1. El tratamiento farmacolgico no es sustituto del nutricional ni del plan de actividad fsica; sino slo una medida complementaria. Al inicio, el paciente deber ser adecuadamente informado acerca de los posibles efectos colaterales y sobre la necesidad de hacer cambios en su alimentacin y en la actividad fsica. 8.5.2. El tratamiento farmacolgico debe posponerse en individuos jvenes (190 mg/dl y exista un factor de riesgo, o bien en individuos con un nivel de C-LDL >160 mg/dl y dos o ms factores de riesgo. 8.5.4. Las metas del tratamiento farmacolgico son las mismas que las del tratamiento nutricional: reducir el C-LDL a