ALIMENTACION Y NUTRICION

1. Introducción

Los seres vivos necesitan alimentarse para obtener materia y energía. Con la materia, crecemos y nos regeneramos; con la energía, podemos movernos, pensar, etc.

1.1. Alimentación

Proceso voluntario que consiste en ingerir alimentos de los cuales se extraen los nutrientes.

1.2. Nutrición

Proceso involuntario e inconsciente mediante el cual nuestro organismo obtiene los compuestos químicos necesarios de los alimentos.

Ejemplo: Alimentación: Comer un bocadillo de chorizo (se obtienen los nutrientes). Nutrientes: Proteínas, hidratos de carbono, lípidos, vitaminas, minerales, H₂O.

2. Nutrientes

Se dividen en orgánicos e inorgánicos.

2.1. Nutrientes Inorgánicos

Aparecen en los seres vivos y en la materia inerte. Entre ellos están el agua y los minerales.

2.1.1. Agua

No aporta energía ni nutrientes, pero mantiene la estructura de las células, regula la temperatura corporal y elimina las sustancias tóxicas que fabrica nuestro cuerpo.

2.1.2. Minerales

Son elementos químicos presentes en los alimentos que no aportan energía. Sirven para construir los huesos (calcio, fósforo) y otros intervienen en la contracción muscular, el latido cardíaco e incluso en la transmisión del impulso nervioso.

2.2. Nutrientes Orgánicos

Se localizan en los seres vivos.

2.2.1. Glúcidos (Hidratos de Carbono)

Son compuestos químicos formados por carbono, hidrógeno y oxígeno. Se clasifican en:

2.2.1.1. Monosacáridos

Son dulces, blancos y solubles en agua. Los más importantes son la glucosa, la fructosa y la galactosa.

Su función es aportar energía a la célula. 1 g de glucosa aporta 4 Kcal.

Se pueden unir de dos en dos para formar los disacáridos.

• Glucosa + glucosa = maltosa
• Glucosa + fructosa = sacarosa
• Glucosa + galactosa = lactosa

También se pueden unir formando moléculas con muchas unidades, formando los polisacáridos.

2.2.1.2. Polisacáridos

Formados por la unión de muchas glucosas, se dividen en dos grupos según su función:

2.2.1.2.1. Reserva Energética

• Glucógeno: Formado por la unión de cientos de glucosas, se almacena en el hígado y los músculos cuando hay un exceso de glucosa en la sangre. Cuando se necesita glucosa y no se ingiere alimento, el cuerpo utiliza las reservas de glucógeno.
• Almidón: Formado por la unión de cientos de glucosas, sirve de reserva energética para las plantas.

2.2.1.2.2. Funciones Estructurales

• Quitina: Se encuentra en el reino animal, formada por la unión de cientos de moléculas parecidas a la glucosa. Constituye el exoesqueleto de los artrópodos.
• Celulosa: Formada por cientos de glucosas unidas con enlaces cruzados, forma las paredes celulares en las células vegetales. Debido a los enlaces cruzados, no podemos digerir la celulosa.

2.2.2. Lípidos

Son un grupo variado de compuestos químicos. Los dividimos en:

2.2.2.1. Ácidos Grasos

Están formados por un esqueleto de carbono. Cuando se unen mediante enlaces sencillos se llaman ácidos grasos saturados. Hay dos tipos: saturados e insaturados.

• Saturados: Son sólidos a temperatura ambiente y tienden a depositarse en las arterias, provocando problemas cardiovasculares. Abundan en las grasas animales.
• Insaturados: Son líquidos a temperatura ambiente y solo se depositan en las arterias si hay un exceso de ácidos grasos saturados. Aparecen en los vegetales y en el pescado. Son cardioprotectores.

Dentro de los insaturados están los poliinsaturados, que son beneficiosos. Presentan múltiples enlaces dobles, como el omega 3 en pescados azules y el omega 6 en aceites de oliva.

2.2.2.2. Triglicéridos

Sirven de reserva energética, almacenan los ácidos grasos de 3 en 3.

2.2.2.3. Colesterol

Es un lípido imprescindible para nuestra vida, desempeña varias funciones en nuestro organismo:

1. Forma parte de la membrana de nuestras células y les aporta rigidez.
2. Sirve, junto con el sol, para fabricar la vitamina D.
3. Sirve para fabricar las sales biliares.
4. A partir del colesterol se fabrican las hormonas sexuales.

El colesterol es imprescindible para nuestra vida, pero en exceso supone un riesgo para la salud al depositarse en las arterias, endureciéndolas e incluso taponándolas.

2.2.3. Proteínas

Formadas por la unión de muchos aminoácidos (aa).

Hay hasta 20 aa diferentes que forman las proteínas.

Cuando consumimos proteínas, no las utilizamos directamente, las rompemos y utilizamos sus aa para fabricar las nuestras.

2.2.3.1. Funciones de las Proteínas

• Estructural: Las proteínas forman diferentes estructuras como los músculos, el pelo o la piel.
• Transportadora: La hemoglobina o la transferrina se encargan de transportar sustancias en la sangre. La hemoglobina transporta dos gases: el O₂ y el CO₂. La transferrina transporta el hierro.
• Defensiva: Algunas proteínas se encargan de defendernos, como los anticuerpos.
• Catalizadora: Permiten que las reacciones químicas se produzcan a menor temperatura. En nuestro cuerpo se producen reacciones químicas que serían incompatibles con la vida si no fuera por la acción de las enzimas.
• Energética: En ocasiones, las proteínas son degradadas para obtener energía, por ejemplo, cuando hemos ingerido un exceso de proteínas y no tenemos otra reserva energética.
• Contráctil: Las proteínas actina y miosina se encargan de la contracción de los músculos, tanto esqueléticos como cardíacos.

2.2.4. Vitaminas

Las vitaminas son compuestos químicos que no aportan materia ni energía, pero permiten que los demás nutrientes sí lo hagan. Se dividen en dos grupos:

2.2.4.1. Vitaminas Hidrosolubles

Son sustancias que se disuelven en agua y no se acumulan ni resultan tóxicas, por eso deben ingerirse todos los días.

• Vitamina C: Permite que los tejidos se regeneren y es un antioxidante. Se encuentra en verduras y algunas frutas. La respiración celular forma gran cantidad de radicales libres que destruyen el ADN y aceleran el envejecimiento. La vitamina C ralentiza el envejecimiento.
• Complejo vitamínico B: Está formado por muchos tipos de vitamina (B1, B6, B12…) entre las que destaca el ácido fólico. El déficit de ácido fólico en una embarazada puede provocar malformaciones en el feto (espina bífida).

2.2.4.2. Vitaminas Liposolubles

No se disuelven en agua, pero sí en las grasas, por eso no se eliminan en la orina y no es necesario consumirlas todos los días. Un exceso puede resultar tóxico.

• Vitamina A: Se encuentra en la zanahoria, permite que la piel se regenere y que veamos mejor al pasar de la oscuridad a la luz.
• Vitamina D: Permite la absorción del calcio de los alimentos y su fijación en los huesos.
• Vitamina E: Es un antioxidante y está implicada en la fabricación de hormonas sexuales.
• Vitamina K: Es fabricada por nuestra flora intestinal y participa en la coagulación de la sangre.

3. Alimentos

Contienen nutrientes y sustancias llamadas aditivos (conservantes, colorantes…).

Según la cantidad de nutrientes que tengan, los alimentos se clasifican en:

• Energéticos: Predominan los glúcidos y lípidos (dulces, cereales, aceite, embutidos).
• Plásticos: Predominan las proteínas (carnes, pescados, lácteos, huevos). Las legumbres y los frutos secos también aportan proteínas.
• Reguladores: Abundan las vitaminas, los minerales y el agua (hortalizas y frutas).

4. Cálculo Energético de una Dieta

Cada tipo de nutriente aporta una cantidad distinta de energía:

• 1 g de glúcidos = 4 Kcal
• 1 g de lípidos = 9 Kcal
• 1 g de proteínas = 4 Kcal
• 1 g de H₂O, vitaminas y minerales = 0 Kcal

Dentro de los glúcidos hay una excepción que no aporta energía porque no podemos digerirla: la celulosa, también llamada fibra. Debemos consumir fibra de forma habitual por dos motivos:

1. Facilita el tránsito intestinal, disminuyendo el riesgo de cáncer de colon.
2. Absorbe las sales biliares expulsadas en la digestión, de manera que el hígado debe gastar más colesterol para regenerar las sales biliares.

5. Aparatos Relacionados con la Nutrición

Son varios los aparatos que intervienen en la nutrición:

• El aparato digestivo transforma los alimentos en nutrientes sencillos que, a través del intestino delgado, llegan a la célula pasando por la sangre.
• El aparato circulatorio transporta los nutrientes, pero también los gases y sustancias de desecho.
• El aparato respiratorio intercambia gases: coge el O₂ y expulsa el CO₂.
• El aparato excretor elimina sustancias de desecho por la orina.

6. Aparato Digestivo

Transforma los alimentos en nutrientes. Se distinguen dos partes:

6.1. Tubo Digestivo

La entrada es por la boca. En ella encontramos:

6.1.1. Los Dientes

Un adulto tiene 8 dientes en cada hemiarcada, lo que hace un total de 32 dientes que se dividen en tres tipos:

• Incisivos: Se encargan de cortar los alimentos.
• Caninos: Desgarran los alimentos.
• Molares y premolares: Trituran los alimentos.

En el diente encontramos tres estructuras: el esmalte, la dentina y la pulpa.

6.1.2. La Lengua

En la boca aparece un músculo, la lengua, que se encarga de mezclar la saliva con el alimento, formando el bolo alimenticio.

En la lengua reside el sentido del gusto. Presenta cuatro zonas diferentes que estimulan los sabores: amargo, ácido, salado y dulce.

6.1.3. Glándulas Salivales

Junto a la boca están las glándulas salivales, que son tres pares: las sublinguales, submaxilares y parótidas.

Segregan la saliva, que tiene dos funciones:

• Envolver el alimento, formando el bolo alimenticio que puede ser fácilmente deglutido.
• Contiene una enzima llamada amilasa, encargada de descomponer el almidón en glucosa. La digestión comienza en la boca.

6.2. Faringe

Comunica las vías digestivas y respiratorias.

Durante la deglución, la epiglotis evita que el alimento se vaya por las vías respiratorias.

6.3. Esófago

Es un tubo alargado que comunica la faringe con el estómago, por el que desciende el bolo alimenticio gracias a los movimientos peristálticos.

6.4. Estómago

Es un ensanchamiento del tubo digestivo que se comunica con el esófago a través de una válvula llamada cardias y con el intestino delgado a través de una válvula llamada píloro.

En el estómago se da tanto digestión química como física:

• Física: Consiste en los movimientos peristálticos, que son más intensos en el estómago.
• Química: Las proteínas son transformadas en sus aminoácidos por una enzima llamada pepsina. Esta enzima normalmente está inactiva (es muy peligrosa) y se activa cuando las glándulas del estómago liberan HCl (ácido clorhídrico).

Una vez digerido parte del alimento, atraviesa el píloro y entra en el duodeno.

6.5. Intestino Delgado

El duodeno es la primera de las partes en las que se divide el intestino delgado; las otras son el yeyuno y el íleon.

El intestino delgado mide unos 7,5 m y en él se producen dos procesos:

1. Termina la digestión: En el duodeno, el páncreas y el hígado liberan unos jugos que terminan el proceso de la digestión.
   • El hígado libera la bilis, que se encarga de romper las grandes gotas de grasa ingeridas en pequeñas gotitas.
   • Sobre estas gotitas actúa el jugo pancreático, que contiene la lipasa, que rompe los lípidos en ácidos grasos.
   • En el jugo pancreático aparece otra enzima llamada tripsina, que rompe las proteínas en aminoácidos.
   • También aparece la amilasa pancreática, que degrada los glúcidos.
2. Absorbe los nutrientes digeridos: Los envía a la sangre. El intestino presenta las microvellosidades intestinales, que aumentan la superficie de absorción del intestino.

6.6. Intestino Grueso

Las sustancias que no han sido absorbidas por el intestino delgado llegan al intestino grueso a nivel del ciego.

En el ciego se encuentra el apéndice, que actúa como órgano linfoide secundario.

Estas sustancias se dirigen hacia el colon (ascendente, transversal, descendente) para, una vez que se absorbe el agua y parte de las sales, salir en forma de heces por el recto a través del ano.

7. Aparato Circulatorio

Transporta los nutrientes desde el intestino delgado a las células, el O₂ desde los pulmones hasta las células. También transporta el CO₂ hasta los pulmones y la urea hasta los riñones.

Está formado por:

1. La sangre
2. Los vasos sanguíneos
3. El corazón

7.1. La Sangre

Es el líquido que circula por el aparato circulatorio. Está formado por una parte líquida, el plasma, donde se encuentran el H₂O, las hormonas y los nutrientes, y por una parte sólida, el hematocrito, formado por las células sanguíneas. Las células sanguíneas pueden ser:

• Glóbulos rojos o eritrocitos: Presentan una proteína llamada hemoglobina que colorea la sangre y transporta el CO₂ y el O₂.
• Glóbulos blancos o leucocitos: Se encargan de defendernos de los patógenos.
• Plaquetas o trombocitos: Participan en la coagulación de la sangre y en la cicatrización de las heridas.

Las células sanguíneas se fabrican constantemente a partir de una célula madre que está en la médula ósea de los huesos largos.

7.2. Vasos Sanguíneos

Hay tres tipos de vasos sanguíneos de diferente grosor, por lo que la sangre circula a distinta velocidad.

• Arterias: Son muy gruesas y la sangre circula a gran velocidad debido a que salen del corazón.
• Venas: Su grosor es inferior al de las arterias debido a que la sangre circula a menor velocidad, ya que hace mucho tiempo que salió del corazón.
• Capilares: Son los vasos más finos, formados por una sola célula, lo que permite el intercambio de nutrientes y gases entre la sangre y los tejidos de alrededor.

Dos alteraciones típicas relacionadas con los vasos sanguíneos son:

• Venas varicosas (varices): En el interior de las venas aparecen unas válvulas en forma de media luna (válvulas semilunares) que impiden que la sangre, que circula lentamente, vuelva hacia atrás. A veces se dañan, la sangre va hacia atrás y se atranca, formando las venas varicosas.
• Arterioesclerosis: Las arterias se endurecen por la acumulación de colesterol y triglicéridos en las capas que forman la arteria. A veces, el engrosamiento revienta y viaja en forma de ateroma hasta colapsar un capilar, provocando un infarto.

7.3. Corazón

Hace circular la sangre por todo el organismo. Su contracción es rápida e involuntaria.

Se divide en cuatro partes: dos pequeñas llamadas aurículas y dos más grandes y potentes llamadas ventrículos.

La aurícula derecha se separa del ventrículo derecho a través de la válvula tricúspide, mientras que la aurícula izquierda se separa del ventrículo izquierdo a través de la válvula mitral o bicúspide.

Las venas introducen la sangre al corazón a nivel de las aurículas. La vena cava introduce la sangre desoxigenada procedente del cuerpo en la aurícula derecha. Las venas pulmonares introducen la sangre oxigenada procedente de los pulmones en la aurícula izquierda.

Las arterias sacan la sangre del corazón a nivel de los ventrículos. La arteria pulmonar sale del ventrículo derecho en dirección a los pulmones, donde la sangre se limpia del CO₂ y coge O₂. La arteria aorta sale del ventrículo izquierdo para repartir la sangre oxigenada por todo el organismo.

8. Aparato Respiratorio

Se encarga de coger el oxígeno del aire y llevarlo a la sangre. También coge el CO₂ de la sangre y lo expulsa a la atmósfera.

Comienza en las fosas nasales o coanas. El aire desciende a través de estas hasta la faringe, que comunica las vías respiratorias y digestivas. El aire pasa a la laringe. Allí se encuentran las cuerdas vocales, que vibran con el aire produciendo sonidos. De la laringe, el aire pasa a la tráquea.

La tráquea está formada por anillos de cartílago que, al darle rigidez, evitan que se colapse.

El aire continúa por los bronquios, que se insertan en los pulmones y comienzan a ramificarse para formar los bronquiolos. En el extremo final de cada bronquiolo aparecen unas estructuras en forma de uvas llamadas alveolos pulmonares. En los alveolos pulmonares se produce el intercambio gaseoso: la sangre en los capilares libera el CO₂ hacia el alveolo, mientras que coge el O₂ del alveolo y lo une a sus glóbulos rojos. Glucosa + O₂ –> Energía + CO₂ + H₂O

Los pulmones están recubiertos por una membrana llamada pleura, que los protege del roce con la caja torácica.

8.1. Mecanismo Respiratorio

En este movimiento intervienen la caja torácica, el diafragma y los músculos intercostales y abdominales.

Se divide en dos movimientos:

• Inspiración: El diafragma desciende, los músculos intercostales empujan las costillas hacia fuera, la caja torácica se abre y el aire entra en los pulmones.
• Espiración: El diafragma asciende, empujado por los músculos abdominales, mientras los intercostales cierran la caja torácica, provocando que el aire salga.

9. Aparato Excretor

Limpia la sangre eliminando la urea, que es expulsada al exterior diluida en agua en forma de orina. La urea se forma en el hígado mediante la transformación del amoniaco y el CO₂ obtenidos durante la respiración celular.

El aparato excretor está formado por los riñones, que filtran la sangre y forman la orina, que desciende por los uréteres hasta llegar a la vejiga, donde se acumula para ser expulsada a través de la uretra.

En el riñón se encuentran millones de nefronas, que son las que limpian la sangre y forman la orina.

Al riñón llega la arteria renal, pero a la nefrona lo hace en forma de arteriola, por lo que la presión de la sangre es mayor. La arteriola se va transformando en pequeños capilares que, en forma de ovillo, son recogidos por la cápsula de Bowman, la primera parte de la nefrona. En este ovillo, la presión de la sangre es tan alta que parte del líquido se escapa y es recogido por la nefrona.

En ese líquido aparece la urea, pero también otros componentes importantes para la célula (H₂O, minerales, vitaminas, etc.) que son reabsorbidos a lo largo del tubo contorneado que transporta la orina hacia el uréter.