De los alimentos se obtienen los nutrientes que se transfieren al tubo digestivo (digestión) y, posteriormente, pasan a la sangre, donde se mezclan con el oxígeno obtenido mediante la respiración pulmonar. En la mitocondria, durante la digestión celular, entran la glucosa y el oxígeno. A través de la respiración celular, se produce H2O y ATP, con la excreción de CO2, que eliminamos de nuestro cuerpo. Después, la mitocondria se divide. Los nutrientes son sustancias esenciales, y los AA (aminoácidos) son los componentes básicos de las proteínas. La glucosa y el oxígeno son los reactivos que, en la respiración celular (donde se degradan), generan energía, CO2 y H2O. Los nutrientes proporcionan energía química utilizada para energía mecánica, energía térmica (calor corporal) y la síntesis de nuevas sustancias.

Los glúcidos, los lípidos y las proteínas son los principales nutrientes. Los kilojulios y las kilocalorías son unidades de energía. Un gramo de lípidos equivale a 38 kilojulios (alta energía), mientras que un gramo de proteína o glucosa equivale a 17 kilojulios. Los lípidos liberan energía de forma lenta, y los glúcidos, de forma rápida. Primero se queman los glúcidos, luego la grasa y, por último, las proteínas. La deficiencia de proteínas puede provocar anorexia. Los lípidos tienen pocos depósitos de azúcar. Para mantener el equilibrio, es necesario ajustar la dieta (ingesta) y el consumo real de energía. Los alimentos contienen sustancias (nutrientes): sustancias inorgánicas (H2O, sodio y cloro) y sustancias orgánicas (lípidos, azúcares, proteínas y vitaminas).

Sustancias Inorgánicas

Las sustancias inorgánicas son simples, no son de origen biológico, no aportan energía y son fundamentales. El H2O representa el 70-80% y es vital para las funciones fisiológicas, las reacciones metabólicas, el transporte de nutrientes (dentro de la célula), la flexibilidad de los tejidos y la termorregulación. Actúa como disolvente para la entrada y excreción de sustancias. La evapotranspiración, durante el esfuerzo físico intenso, regula la temperatura corporal mediante la eliminación de sales minerales, temperatura y H2O en forma de vapor, previniendo la deshidratación. La rehidratación implica la reposición de sales minerales y H2O. Los balances hídricos deben mantener una ganancia (bebida, alimentos y agua metabólica) superior a las pérdidas (orina, transpiración, sudoración, espiración y heces). La ecuación básica de la respiración celular es: Glucosa + oxígeno → (en la reacción celular en la mitocondria) ATP + CO2 + H2O.

Las sales minerales, como el calcio, estructuran la composición química y son esenciales para la contracción muscular. Un mayor esfuerzo físico implica mayor temperatura y, por ende, mayor pérdida de H2O y sales minerales, lo que puede resultar en una disminución de electrolitos.

El calcio (Ca) es crucial para la transmisión del impulso nervioso y la consistencia del tejido óseo. Los electrolitos (Na, Cl, Ca, K) son fundamentales para la función eléctrica. El tejido óseo está compuesto por células y sustancia intercelular. El ácido fosfórico (H3PO4) es un componente del ADN.

Sustancias Orgánicas

Las sustancias orgánicas incluyen azúcares (hidratos de carbono, glúcidos). Estructuralmente, una unidad de azúcar es un monosacárido, dos unidades unidas son un disacárido, y más de dos moléculas de azúcar unidas son polisacáridos. Funcionalmente, proporcionan energía inmediata y de reserva, además de tener una función estructural.

Función energética: La respiración celular en la mitocondria utiliza glucosa para obtener energía inmediata. Para reservar energía (almacenar), los polisacáridos de origen animal (hígado) almacenan glucógeno, mientras que los de origen vegetal (cloroplastos) almacenan almidón. A mayor fotosíntesis, mayor producción de glucosa para las raíces, el autoconsumo y el almacenamiento en forma de almidón (G-G-G…). La degradación del almidón (G,G,G) ocurre durante la respiración celular.

Función estructural: La celulosa de origen vegetal se encuentra en la pared celular de las plantas, proporcionando resistencia. La pared celular (GGG) no se degrada fácilmente.

Función de sostenimiento: La celulosa (G-G-G) proporciona soporte. Los herbívoros pueden descomponer la celulosa con enzimas digestivas.

La celulosa no es nutritiva para las personas, pero es digestiva y ayuda al tránsito intestinal (fibra).

Lípidos (Grasas)

Los lípidos son insolubles en H2O y constituyen el 80% de la membrana celular. Sus funciones principales son: 1) Estructural (membrana celular), 2) Almacenamiento de energía (los glúcidos aportan energía rápida, mientras que los triglicéridos (TG) aportan más energía de forma más lenta; un gramo de grasa aporta más energía que un gramo de glucosa), y 3) Aislamiento térmico (un oso que hiberna acumula tejido adiposo para obtener energía durante el invierno).

Tipos de lípidos: 1) Ácidos grasos (insaturados, presentes en pescado azul y vegetales, son más saludables; saturados, presentes en carnes, se deben consumir con moderación) y 2) Colesterol (de origen animal; el colesterol es vital para la estabilidad celular, pero un exceso de colesterol circulante puede indicar riesgo de arterioesclerosis).

Menos flujo sanguíneo implica menos ritmo cardíaco, lo que conlleva riesgo de infarto.

Proteínas

Las proteínas tienen diversas funciones: 1) Contracción muscular (actina y miosina), 2) Estructural (queratina del pelo y colágeno de la piel), 3) Transporte (hemoglobina; la falta de hierro puede provocar anemia ferropénica; existe otro tipo de anemia genética llamada anemia falciforme), 4) Hormonal (mensajeros químicos como los lípidos (hormonas sexuales) y las proteínas (insulina)), y 5) Inmunológica (inmunoglobulinas o anticuerpos sintetizados por el sistema inmune).

Vitaminas

Las vitaminas son sustancias químicas vitales cuya carencia puede provocar enfermedades como la avitaminosis. Son nutrientes esenciales que las personas no pueden sintetizar. Se clasifican en dos grupos: 1) Hidrosolubles (B y C; la B abunda en las legumbres y su deficiencia causa beri-beri; la C abunda en cítricos y su deficiencia causa escorbuto) y 2) Liposolubles (D y A; la D abunda en la mantequilla y su deficiencia causa raquitismo; la A abunda en las legumbres y zanahorias y su deficiencia causa xeroftalmia). El exceso de vitaminas hidrosolubles se elimina por la orina.

El exceso de vitaminas liposolubles se almacena en el hígado, pudiendo causar hígado graso. La deficiencia de vitamina D afecta a los bebés, ya que la radiación solar y la vitamina D son necesarias para una buena osificación.

El Sistema Digestivo

La digestión es el proceso de obtención de nutrientes de los alimentos. Los nutrientes obtenidos en el sistema digestivo se transfieren a la sangre. El sistema digestivo se divide en dos partes: anatómica (tubo digestivo y glándulas anexas (páncreas, hígado, vesícula biliar y glándulas salivales) y glándulas dentro del tubo digestivo (glándulas gástricas e intestinales)) y fisiológica (digestión mecánica o física y digestión química).

La digestión mecánica es menos intensa y favorece la digestión química, que es más intensa.

Órganos del tubo digestivo: boca, faringe, esófago, estómago, intestino delgado e intestino grueso.

Anatomía del aparato digestivo: cavidad bucal → faringe → esófago → estómago. En el estómago, la primera fase es física o mecánica (células musculares que realizan movimientos peristálticos), seguida de un mayor ataque químico (células = glándulas gástricas).

El bolo alimenticio entra en el estómago a través del cardias. Las glándulas gástricas expulsan el jugo gástrico (un conjunto de enzimas que descomponen las sustancias).