Introducción a la alimentación y nutrición

En la historia de la humanidad, la alimentación ha sido una constante de preocupación del ser humano y ha estado íntimamente relacionada con el desarrollo de las distintas civilizaciones y con sus manifestaciones culturales.

La elección y utilización de los alimentos, los métodos de preparación y la distribución a lo largo del día, son los aspectos que hacen peculiar a cada individuo. La alimentación es el modo voluntario en el que se proporcionan las sustancias necesarias al organismo. Influyen muchos factores socioeconómicos, geográficos, religiosos, psicológicos, etc. La nutrición es el conjunto de procesos que nuestro organismo utiliza para transformar las sustancias recibidas en energía, construir y reparar estructuras, regular procesos metabólicos, etc. Es decir, la nutrición depende de la alimentación, se podría decir que existen miles de formas de alimentarse, pero solo una de nutrirse.

Equilibrio energético

El organismo humano es un sistema abierto de intercambio con energía exterior. Es heterótrofo, ya que no puede incorporar directamente energía radiante, y no puede transformar las sustancias inorgánicas en orgánicas (autotrofia), proceso que realizan las plantas a través de la fotosíntesis, sino que el ser humano es omnívoro, alimentándose tanto de animales como de vegetales, es parte de la “cadena trófica”, es consumidor y colaborador en su mantenimiento. Por tanto, la alimentación es el acto fundamental de nuestra forma de vida, los alimentos nos proporcionan energía, materiales estructurales y elementos reguladores de biología celular. En nuestro cuerpo, la energía se expresa como: calor (temperatura corporal estable), impulsos eléctricos (sistema nervioso), cinética (trabajo muscular que produce el movimiento), y reserva energética (depósitos grasos). El organismo es un sistema muy inestable que para sobrevivir necesita un continuo aporte de energía. Los nutrientes pueden ser energéticos y no energéticos. Los minerales, vitaminas y el agua, aunque no generan energía, cumplen funciones importantes y vitales para el organismo.

Valor energético de los alimentos

Tradicionalmente, el valor energético de los alimentos se ha expresado en medidas de energía térmica, es decir, en kilocalorías o calorías.

• Caloría = cantidad de calor necesario para elevar 1 °C la temperatura de 1 litro de agua destilada a presión constante, ej: de 14,5 °C a 15,5 °C.
• 1 kilocaloría = 1 caloría = 10 calorías.
• 1 kilocaloría = 4,183 kilojulios.
• 1 kilojulio = 0,239 kilocalorías

El valor energético en los alimentos es medido por el factor de Atwater:

• 1 gramo de glúcidos → 4 kilocalorías.
• 1 gramo de proteínas → 4 kilocalorías.
• 1 gramo de lípidos → 9 kilocalorías.
• 1 gramo de alcohol etílico → 7 kilocalorías.

Los nutrientes de los alimentos son los siguientes:

• Macronutrientes o principios inmediatos: glúcidos, lípidos y proteínas.
• Micronutrientes: vitaminas y minerales.

Metabolismo

Es el conjunto de procesos fisicoquímicos que sufren los alimentos en el interior del organismo, dando lugar a un intercambio de materia y energía. Comienza con la ingesta de alimentos, luego al hacer la digestión dan lugar a moléculas sencillas que se absorben por las células del organismo para ser metabolizadas.

Las fases son:

• Catabolismo: conjunto de procesos metabólicos que transforman las grandes moléculas orgánicas en moléculas pequeñas, liberando energía.
• Anabolismo: conjunto de procesos metabólicos en que se sintetizan sustancias complejas a partir de otras más simples.

Metabolismo basal

Es el consumo mínimo de energía que necesita el organismo para mantener la vida. Puede variar según el individuo. Para un varón sano de 25 años y 70 kg de peso se considera que la energía de mantenimiento es de 1 kilocaloría por kilo y hora. Una mujer de 25 años y 55 kilos de peso serían 0,95 kilocalorías por kilo y hora.

El metabolismo total es la cantidad global de energía que necesita el organismo al día, en él influye:

• La tasa del metabolismo basal.
• Peso, talla y sexo.
• Necesidades de crecimiento (niño, adolescente, etc.).
• La actividad física.
• Clima, etc.

Balance energético

Es la relación entre el ingreso y el gasto de energía, durante un periodo de tiempo (24 horas). Debe ser equilibrado.

• Si el ingreso es menor que el gasto, se perderá peso y se dificultará la realización de las funciones vitales. El organismo suple el déficit energético con el catabolismo 1º de los glúcidos, luego lípidos y después proteínas.
• Si el ingreso es mayor que el gasto, el excedente se almacena en forma de grasa, se incrementa la reserva energética y se puede producir sobrepeso.

Nutrientes del organismo

Glúcidos o hidratos de carbono (carbohidratos)

Compuestos orgánicos que proporcionan energía al organismo, formados por carbono, hidrógeno y oxígeno. Son poco abundantes en los alimentos de origen animal y muy abundantes en los vegetales.

Se clasifican en:

• Monosacáridos: los que no se pueden desdoblar en otros más sencillos.
• Disacáridos: formados por 2 moléculas de monosacáridos. Son dulces y solubles al agua, los más importantes son:
  • Sacarosa: fructosa + glucosa.
  • Maltosa: 2 moléculas de glucosa.
  • Lactosa: glucosa + galactosa.
• Polisacáridos: la unión de muchos monosacáridos que forman una molécula completa. Insolubles al agua. Los más importantes son:
  • Almidón vegetal: principal reserva energética del mundo vegetal.
  • Glucógeno (almidón animal): se encuentra en las células musculares y hepáticas.
  • Celulosa: sustancia que son el sostén de las membranas vegetales. No son digeribles.

Sus principales funciones son:

• Constituyen la principal fuente de energía celular.
• Junto con los lípidos y las proteínas forman parte de las células.
• Junto a las proteínas son los tejidos de sostén del organismo.
• Forman parte de los ácidos nucleicos.
• Son ahorradores de proteínas.

Lípidos o grasas

Son compuestos químicos de naturaleza variable, insolubles en disolventes orgánicos. Están formados por carbono, hidrógeno, oxígeno y en ocasiones contienen nitrógeno, fósforo y azufre; y están constituidos por un alcohol + 1 ácido graso.

Los clasificamos en:

• Derivados de ácidos grasos.
  • Lípidos simples: compuesto por C, H y O, tienen interés los glicéridos. Son ésteres de ácidos grasos con el glicerol y la glicerina. Dependiendo del número de ácidos grasos pueden ser monoglicéridos, diglicéridos o triglicéridos. Los ácidos grasos pueden ser saturados (grasa animal), insaturados (grasa vegetal) o poliinsaturados (aceites de semillas).
  • Lípidos complejos: son ésteres de un alcohol con un ácido graso, más otros elementos químicos. Intervienen en la estructura celular. Se distinguen fosfolípidos y glucolípidos.
• Sustancias lipoideas.
  • Isoprenoides: están ampliamente distribuidos en el reino vegetal formando los pigmentos de las plantas; así, el licopeno (rojo del tomate), la xantofila (amarillo que acompaña a la clorofila), la crocetina (en el azafrán), y los carotenos (responsables del color naranja de muchas plantas como la zanahoria).
  • Esteroides: el más importante es el colesterol, que se encuentra en los tejidos animales. Es precursor de las hormonas esteroideas, de la vitamina D y de los ácidos biliares.

Las funciones de los lípidos:

• Son componentes fundamentales de la dieta humana.
• Aportan ácidos grasos esenciales (ácido linoleico) y permiten transportar y absorber las vitaminas liposolubles (A, D, E, K).
• Son muy energéticos.
• Constituyen las reservas alimenticias que se almacenan en el tejido adiposo.
• Proporcionan protección a los órganos.
• Aíslan el organismo frente a los cambios exteriores de temperatura.
• Favorecen la sensación de saciedad y mejoran el sabor de algunos alimentos.

Proteínas

Son macromoléculas compuestas por C, H, O, N. Están formadas por largas cadenas de péptidos que al descomponerse por hidrólisis dejan libres a los aminoácidos.

Se han identificado 20 aminoácidos que forman las proteínas. Se clasifican en:

• Esenciales: no sintetizadas por el organismo humano adulto. Los obtiene el organismo a través de la ingestión de los alimentos que la contienen.
• No esenciales: sintetizados por el organismo.

Se clasifican según su estructura química en simples y compuestas.

• Simples: formadas únicamente por aminoácidos.
  • Albúminas: seroalbúmina (suero humano), lactoalbúmina (leche) y ovoalbúmina (clara de huevo).
  • Globulares: globulinas (relacionadas con procesos inmunitarios).
  • Fibrilares o fibrosas: miosina o actina (músculo), queratina (pelo y uñas), elastina (fibras elásticas) y fibrinógeno (coagulación).
• Complejas: formada por una parte proteica y otra no proteica.
  • Lipoproteínas: función estructural en las membranas celulares y transportan lípidos en el organismo.
  • Nucleoproteínas: tienen importancia en la herencia genética.

Las funciones de las proteínas son:

• Estructural o plástica: constituyen el 80 % del peso seco de las células. Imprescindibles en la dieta.
• De control genético: transmiten las características hereditarias.
• Inmunitaria: forman los anticuerpos.
• Reguladora: constituyen enzimas y hormonas.
• De transporte: trasladan otras sustancias, como la hemoglobina (al oxígeno) o las lipoproteínas (a los lípidos).
• Energética: cuando el organismo no puede utilizar como fuente energética ni a los glúcidos ni los lípidos.

Vitaminas

Son nutrientes orgánicos no energéticos que el ser humano no puede sintetizar, por lo que es necesario obtenerlas a partir de los alimentos. Se destruyen con facilidad por la cocción, el remojo o la exposición al aire y a la luz solar de los alimentos. Su función principal es participar como reguladores en procesos metabólicos.

Se clasifican en:

• Vitaminas liposolubles: solubles en grasas e insolubles en agua.
• Vitaminas hidrosolubles: solubles en agua e insolubles en grasas.

Minerales u oligoelementos

Son compuestos inorgánicos que forman parte del organismo. No proporcionan energía, pero su falta en la dieta ocasiona carencias que pueden producir enfermedades. Una dieta equilibrada en una persona sana cubre los requerimientos minerales.

• Calcio: se encuentra en huesos y dientes. Lo contiene la leche, queso, yogurt, frutos secos, etc.
• Fósforo: junto con el calcio forman parte de los huesos. Lo contienen sobre todo alimentos ricos en proteínas.
• Magnesio: forman parte de los huesos y los tejidos blandos, lo contienen sobre todo las verduras y hortalizas.
• Hierro: se halla en la hemoglobina de los hematíes y en otros tejidos. Lo contienen sobre todo las carnes, yema de huevo, legumbres, etc.
• Yodo: se localiza sobre todo en el tiroides y es necesario para sintetizar la tiroxina. Lo contienen los mariscos y pescados.
• Otros: sodio, potasio, azufre, flúor, etc.

Agua

Es el componente más importante del cuerpo humano. El 65 % del organismo está formado por agua. No es nutriente energético, pero sí esencial para la vida. Ingresa en el organismo con los alimentos y como agua de bebida.

Sus funciones más importantes son:

• Componente esencial de la sangre, la linfa y secreciones corporales.
• Regulador de la temperatura corporal.
• Vehículo de eliminación de productos de desecho a través de la orina.
• Medio en el que se realizan los procesos bioquímicos que aseguran la vida.

Principales aspectos del metabolismo de los nutrientes energéticos

Metabolismo de los hidratos de carbono

Constituyen la principal fuente de energía del ser humano. Mediante la digestión se forman los monosacáridos (glucosa, fructosa y galactosa). En el hígado, la fructosa y la galactosa se convierten en glucosa, por lo que el metabolismo de los hidratos es, en esencia, el metabolismo de la glucosa. Cuando la glucosa llega al interior del organismo a través de la circulación sanguínea puede: catabolizarse, almacenarse o anabolizarse, en función de los niveles que existan en el interior de las células. Cuando la glucosa no se necesita de forma inmediata para producir energía, se almacena como glucógeno en las células hepáticas y musculares. Si estas células llegan a saturarse, el exceso de la glucosa se transforma en triglicéridos y se deposita en el tejido adiposo.

Metabolismo de los lípidos

Cuando los alimentos llegan al tubo digestivo, los lípidos se desdoblan en glicerol y ácidos grasos para facilitar su absorción a través de la mucosa intestinal, y se convierten en unas moléculas más simples, o quilomicrones.

Metabolismo de las proteínas

En condiciones normales, el organismo utiliza muy pocas proteínas para obtener energía, dado que se abastece con los depósitos de hidratos de carbono y de lípidos. Las proteínas desempeñan un papel muy importante tanto en la estructura como en la función celular.

Alimentación equilibrada y requerimientos nutricionales

La dietética se define como la técnica y el arte de utilizar los alimentos de forma adecuada. Esta ciencia propone formas de alimentación equilibradas, variadas y suficientes, que permiten cubrir los requerimientos nutricionales en situación de salud y de enfermedad, respetando los gustos, las costumbres y las posibilidades anteriores.

Alimentación equilibrada

Es aquella que permite el mantenimiento de un óptimo estado de salud y el desarrollo de sus actividades habituales. Debe cumplir las siguientes normas:

• La ración alimenticia debe aportar diariamente la cantidad de energía necesaria para el organismo.
• Debe contener todos los nutrientes, tanto energéticos como no, para el mantenimiento del organismo.
• Los diversos nutrientes deben guardar entre ellos un equilibrio, los metabolismos son independientes y se debe conservar la estabilidad en el organismo.

La rueda de los alimentos

El reunir los alimentos por grupos y organizar en figuras concretas surge como necesidad de encontrar métodos y símbolos sencillos que faciliten la metodología de los programas de educación nutricional y alimentaria a la población, de forma que sea sencillo y permita alimentarse correctamente. Los criterios empleados para diferenciar los grupos son la similitud del contenido de nutrientes principales, la cantidad de ingesta recomendada y el fomentar o disminuir el consumo de alguno de ellos. Unas de las primeras fue en EE. UU. durante la 1.ª Guerra Mundial, 5 grupos de alimentos, en la 2.ª Guerra se propuso otra con 7. En España se propuso en 1978 con 7 grupos.

• Leche y derivados lácteos.
• Carnes, pescados y huevos.
• Tubérculos, legumbres y frutos secos.
• Verduras y hortalizas.
• Frutas.
• Cereales, derivados y azúcar.
• Aceites y grasas.

El concepto de pirámide se adaptó a la dieta mediterránea en 1994. En la base se sitúan los de mayor consumo y se van situando hacia arriba en función de la frecuencia de consumo.

1. Pan, cereales, arroz, pasta, patatas.
2. Hortalizas, frutas y verduras.
3. Leche y derivados y aceite.
4. Carnes magras, pescado, huevo, legumbres, frutos secos.
5. Carnes grasas y embutidos.
6. Grasas, dulces, bollería.

Consumo diario 1, 2, 3, semanal 4. Restrictivo 5 y 6.

Nuevos alimentos

Ha aumentado la alimentación en general, y en particular la calidad y su obtención. El término anglosajón “novel food” se refiere a estos nuevos alimentos que han ido apareciendo como resultado de investigación científica de la utilización de las nuevas tecnologías. Así, por ejemplo, la normativa regula la liberación en el medio ambiente de organismos genéticamente modificados dentro del sector de la biotecnología; de aquellos que tienen una estructura molecular modificada, derivados de los microorganismos, mohos, algas, etc.