Elementos Minerales

Al igual que las vitaminas, no aportan energía pero realizan otras funciones importantes dentro del organismo. Los minerales constituyen aproximadamente el 4% del peso corporal de una persona adulta, así en una persona de 70 kilos, aproximadamente 3 kilos son minerales repartidos entre; un 50% de calcio (Ca), formando parte de la estructura esquelética. Un 35% de fósforo (F)  y el resto se distribuye entre el magnesio (Mg), el sodio (Na), el cloro (Cl), el potasio (K), el azufre (S), el hierro (Fe, que forma parte de la hemoglobina), el zinc (Zn),  el cobre (Cu) y el yodo (Y).

Los minerales tienen numerosas funciones en el organismo humano y forman parte de la estructura de muchos tejidos, se encuentran en los ácidos y álcalis corporales, el cloro está en el ácido clorhídrico del estómago y el yodo es un constituyente esencial de la tiroxina, hormona que produce la glándula tiroides.

En la nutrición mineral, hay quince elementos considerados esenciales, siete macrominerales y ocho microminerales:

Macrominerales o Electrolitos

Los macrominerales corresponden a los elementos minerales cuantitativamente más importantes en nuestro organismo y cuyas necesidades diarias son elevadas, iguales o superiores a 100 mg por día.

En este grupo se incluyen: el calcio (Ca), el fósforo (F), el sodio (Na), el potasio (K), el cloro (Cl), el magnesio (Mg) y el azufre (S).

El sodio, el potasio y el cloro están presentes como sales en los líquidos corporales, donde tienen la función fisiológica de mantener la presión osmótica y se les denomina “electrolitos”.

El calcio y el fósforo en los huesos se combinan para dar soporte firme a la totalidad del cuerpo.

Microminerales u Oligoelementos

Son aquellos minerales que necesitamos en menos cantidad: el hierro (Fe), cobre (Cu), zinc (Zn), manganeso (Mn), molibdeno (Mo), yodo (Y), cobalto (Co) y selenio (Se). A estos se le añade el flúor (F), otro micromineral necesario para el organismo.

Los oligoelementos se necesitan en muy pequeñas cantidades, menos de 100 miligramos por kilo. Pero son necesarios para el normal funcionamiento de casi todos los procesos bioquímicos del cuerpo y forman parte de numerosas enzimas además de coordinar gran número de procesos biológicos.

Tipos De Actividades Físicas

Los dos tipos principales de actividad física son; las actividades aeróbicas y las anaeróbicas y dentro de estas encontramos a las actividades musculares, a las indicadas para el fortalecimiento de los huesos y los estiramientos.

La diferencia entre ellas es la presencia o ausencia de oxígeno como mecanismo de obtención de energía.

Actividades Aeróbicas

Una actividad es aeróbica cuando la energía necesaria para llevarla a cabo necesita de la oxidación de hidratos de carbono y lípidos, es decir, que requiere de oxígeno para llevarla a cabo durante un tiempo relativamente prolongado.

Las actividades aeróbicas son las que más benefician al sistema cardiorespiratorio, obligando a los músculos a utilizar oxígeno. En las actividades aeróbicas ponemos  en movimiento los músculos más grandes de nuestro cuerpo, como son los de los brazos y los de las piernas. Correr, nadar, caminar, montar en bicicleta, bailar, etc. son ejemplos de actividades aeróbicas o también conocidas como actividades de resistencias, ya que son actividades que pueden prolongarse durante un intervalo de tiempo mayor.

Las actividades aeróbicas hacen latir el corazón más rápido que de costumbre, provocando que la respiración también se vea aumentada. Con el tiempo, las actividades aeróbicas que se realizan con regularidad hacen que el corazón y los pulmones sean más fuertes y funcionen mejor.

Actividades Anaeróbicas

Una actividad es anaeróbica cuando no requiere de oxígeno sino de procesos alternativos de obtención de energía, como la fermentación del ácido láctico o el aprovechamiento del ATP (adenosintrifosfato) muscular. Por tanto en este tipo de actividades la energía proviene de los músculos y su reserva energética, por lo que suelen ser actividades que no pueden prolongarse durante mucho tiempo, ya que se corre el riesgo de acumular ácido láctico que provoca calambres y fatiga muscular.

Dentro de las actividades anaeróbicas encontramos diferentes tipos de ejercicios que nos ayudarán al fortalecimiento de los musculo, de los huesos o a mejorar la elasticidad.

Actividades De Fortalecimiento Muscular

Las actividades de fortalecimiento muscular mejoran la fuerza, la potencia y la resistencia de los músculos. Hacer flexiones, abdominales, levantar pesas, subir escaleras, etc. son ejemplos de actividades que fortalecen la musculatura.

En los ejercicios de levantamiento de pesas los músculos trabajan a su máxima capacidad, por lo que deben ser ejercicios que se realicen durante un intervalo de tiempo breve, ya que no se está recurriendo a la respiración para renovar las energías.

Actividades De Fortalecimiento De Los Huesos

En las actividades de fortalecimiento de los huesos, los pies, las piernas o los brazos, que son los órganos que sostienen el peso del cuerpo y los músculos, ejercen presión contra los huesos. Estos órganos son los que ayudan a fortalecer los huesos. Correr, caminar, saltar a la cuerda, carreras breves e intensas (sprints), levantar pesas, etc. son algunos ejemplos de actividades de fortalecimiento de los huesos.

Las actividades de fortalecimiento muscular y de fortalecimiento de los huesos también pueden ser aeróbicas. Todo depende de si obligan al corazón y a los pulmones a trabajar más que de costumbre. Por ejemplo, correr es una actividad aeróbica y de fortalecimiento de los huesos.

Ejercicios De Estiramiento

Por último recordar que todas las actividades físicas deben ir acompañadas de ejercicios de estiramientos que nos ayudarán a mejorar la flexibilidad y la capacidad de mover completamente las articulaciones. Tocarse los dedos de los pies, hacer estiramientos laterales y hacer ejercicios de yoga son ejemplos de ejercicios de estiramientos.

Métodos Para Calcular El Metabolismo Basal

Recordemos que el metabolismo basal es la energía mínima y necesaria, durante un día, para mantener las funciones metabólicas del cuerpo humano. Para calcular esa energía, existen diferentes métodos.  Los métodos más utilizados son los métodos teóricos, existiendo diferentes ecuaciones para su cálculo. Las ecuaciones más destacadas son:

Otro método para el cálculo del metabolismo basal, es la utilización de nomogramas, que son unos instrumentos gráficos mediante tablas, donde aparecen varios parámetros, la edad, el peso, la altura, la superficie corporal, etc., en distintas columnas y relacionándolas entre ellas, nos permiten evaluar el metabolismo basal de cada persona.

Este nomograma nos permite calcular el área de superficie corporal. Uniendo la altura y el peso obtendremos el área de superficie corporal, y aplicando la siguiente ecuación conoceremos el metabolismo basal.

Tomando los datos del ejemplo del nomograma, obtenemos que; un niño o niña de 100 cm de altura y con 15 kg de peso tendrá una superficie corporal de 0.64 m2, por tanto, pasando los datos a la ecuación obtenemos un metabolismo basal de:

Gasto Energético Total (G.E.T)

Gasto Por Actividad Física

 

Métodos Para Calcular El Gasto Energético Total (GET)

El gasto energético total es la suma del gasto energético basal (GEB) o metabolismo basal (MB) más la actividad física (AF) más el efecto termogénico de los alimentos (ETA).

Considerando determinadas variables como la edad, el sexo, la altura, el peso y la actividad física podemos calcular el gasto de energía total de una persona que necesita cada día. Para ello podemos utilizar diferentes métodos, como pueden ser los nomogramas o utilizando diferentes fórmulas matemáticas. 

Una de las fórmulas más utilizadas es la de la Organización Mundial de la Salud (OMS) en la que primero se calcula el Metabolismo Basal (MB) y se multiplica por un factor de actividad (FA) medio diario según la cantidad de horas de esa actividad.

El factor de actividad viene determinado por una tabla donde se relacionan las diferentes actividades, ya sean en reposo, muy ligeras, moderadas o intensas, con una variable que según las horas empleadas en cada actividad obtendremos diferentes resultados en el gasto energético.

Así por ejemplo, si queremos calcular el gasto energético total de un hombre de 28 años y de 70 kg de peso en un día sedentario y en otro muy activo, primero calcularemos el metabolismo basal utilizando la Ecuación FAO-OMS, la cual nos dice que el  metabolismo basal de un hombre de entre 18 y  30 años es igual a 15,3 multiplicado por su  peso más 679. Si sustituimos los datos que conocemos de la persona en cuestión, peso igual a 70 kg. Obtenemos que:

Una vez que conocemos el metabolismo basal, calcularemos el factor de actividad utilizando la tabla anteriormente mencionada y multiplicando la variable de cada actividad por el número de horas realizadas, de este modo obtenemos que:

Finalmente sumando cada resultado y dividiendo el resultado obtenido por 24 horas, obtenemos el factor de actividad del día, en este caso 1.52.

De este modo multiplicando el metabolismo basal por el factor de actividad obtenemos el gasto energético total del día.

Casos De Enfermedad o Lesión

En casos de enfermedad o lesión el gasto energético total se ve alterado. En este caso aplicaremos otro factor de corrección, conocido como factor de lesión (FL). Para estos casos utilizaremos la siguiente fórmula:

Y la tabla que nos servirá de referencia será la siguiente:

Tomando el ejemplo anterior, donde teníamos a un hombre de 28 años de edad, de 70 kg de peso y 173 cm de altura y si ese mismo hombre estuviera encamado por una enfermedad grave.

Calcularemos su gasto energético total primero  calculamos su metabolismo basal, en este caso utilizaremos la ecuación de Harris-Benedict que nos dice que para calcular en metabolismo basal de un hombre;

MB (kcal/día)= (10 x Peso Kg) + (6,25 x Altura Cm) – (5 x Edad Años) + 5

MB = (10 x 70) + (6.25 x 173) – (5 x 28) + 5 = 700 + 1081.25 – 140 + 5 = 1646.25 kcal/día

Una vez obtenido el metabolismo basal (1646.25 kcal/día) multiplicamos por 1.2 al estar en cama y por 1.8 al tratarse de una infección grave.

Calorimetría

El Agua

El agua es el líquido que más sustancias disuelve, por eso decimos que es el disolvente universal. Esto se debe a su capacidad para formar puentes de hidrógeno con otras sustancias que pueden presentar grupos polares o con carga iónica (alcoholes, azúcares con grupos R-OH, aminoácidos y proteínas con grupos que presentan cargas positivas y negativas), lo que da lugar a disoluciones moleculares. También las moléculas de agua pueden disolver a sustancias salinas que se disocian formando disoluciones iónicas.

Entre un 55 y un 75% del peso del cuerpo humano está formado por agua. Este porcentaje varía según la edad, a mayor edad menos proporción, y según el sexo, en el hombre es mayor que en las mujeres.

El agua corporal se distribuye en distintos compartimentos intracelulares y extracelulares. La extracelular supone el 20% del peso corporal, esta a su vez se divide en intersticial, el 15% y en  circulante, en el plasma y la linfa un 5%, que destaca por su contenido en proteínas, y el agua intracelular que supone entre el 35 y el  55%, y apenas contiene proteínas.

 

La diferencia entre el agua extracelular y el agua intracelular es su composición. El agua extracelular contiene sobre todo iones de sodio, cloro, calcio, carbonato, etc. Mientras que la intracelular es rica en fosfatos, sulfatos, magnesio, potasio, etc.

Desde el punto de vista químico, podemos decir que es una sustancia inorgánica compuesta por dos moléculas de hidrógeno y una de oxígeno H2O. Es una sustancia bastante común en el universo y en el sistema solar, donde se encuentra principalmente en forma de vapor o de hielo. Es esencial para la supervivencia de todas las formas conocidas de vida.

Dada su importancia para la vida humana es considerada como un nutriente más y lo encontramos distribuido en los alimentos en diferentes proporciones. Sus propiedades como disolvente posibilitan las diversas reacciones químicas de los compuestos orgánicos cruciales para todas las funciones vitales, el transporte de moléculas a través de las membranas y para disolver los productos de excreción. Es un agente activo esencial en muchos de los procesos metabólicos de los seres vivos. La extracción de agua de las moléculas, mediante las reacciones químicas enzimáticas que consumen energía, permiten la síntesis de macromoléculas complejas, como los triglicéridos o las proteínas, y reduciendo el tamaño de moléculas como la glucosa, los ácidos grasos y los aminoácidos, produciendo energía en el proceso.

La oxidación de los lípidos o hidratos de carbono, genera cierta cantidad de agua; sin embargo, el agua metabólica es insuficiente para compensar las pérdidas a través de la orina, las heces, el sudor, o por exhalación del aliento, por lo que para mantener el balance hídrico del cuerpo es necesario consumir agua. Podemos obtener agua tanto de las bebidas líquidas como de los alimentos, entre los cuales destacan las frutas y las verduras frescas por contener el mayor porcentaje, hasta un 85 %, similar al de muchas bebidas, mientras que los cereales o los frutos secos suelen componerse solo de un 5 % de agua.

El agua desempeña un papel crucial en la tecnología de los alimentos y es un elemento básico en el procesamiento de alimentos, influyendo en la calidad de estos. Algunos métodos populares utilizados en la cocción de los alimentos son; la ebullición, la cocción al vapor y el hervor a fuego lento. Estos procedimientos culinarios requieren de la inmersión de los alimentos en el agua cuando esta se encuentra en estado líquido o de vapor.

Metabolismo Del Agua

Sistemas Termodinámicos

Podemos definir sistema termodinámico como la parte del universo objeto de estudio. Un sistema termodinámico puede ser una célula, una persona, el vapor de una máquina de vapor, la mezcla de gasolina y aire en un motor térmico, la atmósfera terrestre, etc.

Existen tres tipos de sistemas en termodinámica; en primer lugar nos encontramos con un  sistema abierto, que es aquel que puede intercambiar energía y materia con su entorno, como por ejemplo una estufa, que intercambia calor y vapor de agua en el aire. El ser humano, también es considerado un sistema abierto, ya que constantemente intercambia energía y materia con el entorno que lo rodea.

En segundo lugar tenemos los sistemas cerrados, que al contrario que los sistemas abiertos, solo pueden intercambiar energía (calor y trabajo)  y no materia, su masa permanece constante. Por ejemplo cuando ponemos una tapa muy bien ajustada sobre una olla, se podría decir que es un sistema cerrado.

Por último nos encontramos con los sistemas aislados, que son los que no pueden intercambiar ni materia ni energía con su entorno. Es difícil encontrarse con un sistema aislado perfecto, pero por ejemplo, una taza térmica o termo con tapa, es similar a un sistema aislado verdadero. Los elementos en el interior pueden intercambiar energía entre sí, lo que explica por qué las bebidas se enfrían y el hielo se derrite un poco, pero intercambian muy poca energía (calor) con el ambiente exterior.

Cuando un sistema está aislado y se le deja evolucionar un tiempo suficiente, se observa que las variables termodinámicas que describen su estado no varían. La temperatura en todos los puntos del sistema es la misma, así como la presión. En esta situación se dice que el sistema está en equilibrio termodinámico.

Se dice que un sistema se encuentra en equilibrio termodinámico cuando las variables intensivas que describen su estado no varían a lo largo del tiempo.

Cuando un sistema no está aislado, el equilibrio termodinámico se define en relación con los alrededores del sistema. Para que un sistema esté en equilibrio, los valores de las variables que describen su estado deben tomar el mismo valor para el sistema y para sus alrededores. Cuando un sistema cerrado está en equilibrio, debe estar simultáneamente en equilibrio térmico y mecánico.

El equilibrio térmico es la temperatura del sistema y es la misma que la de los alrededores. Mientras que el equilibrio mecánico, es la presión del sistema y es la misma que la de los alrededores.

Leyes De La Termodinámica

La termodinámica es la ciencia que se dedica al estudio de la transferencia de energía que se produce entre moléculas o conjuntos de moléculas. Las leyes de la termodinámica rigen todas las relaciones de intercambio de energía entre la materia existente.

Primera Ley De La Termodinámica

“Ley de la conservación de la energía”

Esta ley se refiere a la cantidad total de energía en el universo, y en particular declara que esta cantidad total no cambia. Si se realiza trabajo sobre un sistema o bien éste intercambia calor con otro, la energía interna del sistema cambiará. Al variar la energía interna en un sistema cerrado, se produce calor y trabajo. La energía es indestructible, siempre que desaparece una energía aparece otra, “La energía no se pierde, sino que se transforma”.

Desde el punto de vista nutricional, podemos decir que los nutrientes incorporados al organismo mediante la nutrición, pasan a la célula y participan como materia prima en los procesos del metabolismo celular. En aquellos procesos catabólicos en los que ocurre degradación oxidativa de sustancias, como la respiración aerobia. Se libera energía metabólica, parte de la cual se transforma en calor, se eliminan sustancias de desecho y aumenta la entropía (mide el grado de organización del sistema).

Segunda Ley De La Termodinámica

La segunda ley de la termodinámica establece que en un sistema cerrado o abierto, una parte de la energía es transformada en trabajo y la otra se pierde en forma de calor.

Como ocurre con toda la teoría termodinámica, se refiere única y exclusivamente a estados de equilibrio e indica la dirección en que se llevan a cabo las transformaciones energéticas. Todos los proceso naturales tienden a ocurrir en una dirección tal que la entropía (magnitud termodinámica que indica el grado de desorden molecular de un sistema) del Universo se incrementa. Para mantener la organización de la cual depende la vida, los sistemas vivos deben tener un suministro constante de energía que les permita superar la tendencia hacia el desorden creciente. El Sol es la fuente original de esta energía.

El ser humanos debe considerarse como un sistema abierto, por lo que intercambia energía con el exterior en forma de calor disipado y materia, mediante excreciones fecales y urinarias.

La nutrición incorpora al organismo sustancias del medio externo por medio de la alimentación y tras diversos procesos metabólicos las convierte como propias, para asegurar su desarrollo y dinámica.

Sistemas Termodinámicos

 

Unidades De Energía

La unidad de energía desde el punto de vista nutricional, es el calor, cuya unidad es la caloría (cal). Esta unidad no pertenece al Sistema Internacional de Unidades de Medidas.

Debemos tener en cuenta que cuando hablamos de energía en términos de trabajo mecánico, su unidad es el Joule o Julio (J), que es la energía cinética o energía del movimiento.

El trabajo lo podemos definir como la energía necesaria para acelerar un cuerpo de una masa (m) determinada desde el reposo hasta la velocidad (v) indicada. La fórmula del trabajo es:

En esta fórmula define el trabajo necesario para mover una carga eléctrica de un coulomb (cantidad de electricidad) a través de una tensión o diferencia de potencial de un voltio (V). Es decir, un voltio por coulomb (V·C).

Esta relación puede ser utilizada, a su vez, para definir la unidad voltio (V) y su fórmula será:

Caloría

Enzimas Digestivas

Las enzimas digestivas fragmentan los alimentos en moléculas. Rompen los polímeros (macromoléculas formadas por la unión de varias moléculas) presentes en los alimentos en moléculas más pequeñas para que puedan ser absorbidas con facilidad. Las enzimas digestivas se encuentran en el tubo digestivo de los seres vivos animales donde colaboran en la digestión del alimento, así como en el interior de las células, sobre todo en los lisosomas. Existen enzimas digestivas en la saliva, en el jugo gástrico, en el jugo pancreático y en las secreciones intestinales.

Este proceso permite que los alimentos que comemos puedan ser usados como energía, para poder realizar la construcción de nuevos músculos y nuevas células nerviosas, así como para la protección de la sangre de toxinas.

Los principales beneficios de las enzimas digestivas son la reducción de indigestiones y de acidez estomacal. Así como la reducción de la sensación de hinchazón provocada por los gases. También nos ayudarán a digerir mejor los productos lácteos y a minimizar las alergias alimentarias ya que se producirá una mejor digestión de las proteínas. Las enzimas digestivas ayudarán a mejorar las condiciones de hernia de hiato y de las úlceras.

La producción inadecuada de enzimas puede conducir a trastornos digestivos, hinchazón, falta de energía y reacciones de tipo alérgico a los alimentos. Si los alimentos pasan al intestino grueso sin estar digeridos, las bacterias allí presentes fermentan el alimento causando molestias tales como flatulencias, hinchazón y diarrea.

A medida que vamos envejeciendo y el padecer enfermedades intestinales, van reduciendo el número de enzimas digestivas en nuestro organismo.

 

Las principales enzimas gástricas son la amilasa salival, que nos ayudan en la digestión de los almidones y los hidratos de carbono. En el estómago encontramos a la pepsina y la lipasa gástrica o renina. El páncreas será el encargado de suministrar  las enzimas; tripsina, quimiotripsina, carboxipeptidas, ribonucleasa, desoxorribonucleasa y la lipaza pancreática a través del jugo pancreático. Mientras que el intestino delgado mediante el jugo intestinal aportará al organismo las enzimas enteroquinasa, peptidasa, sacarasa, maltasa, lactasa, aminopeptidasa y polipeptidasa.  

Alimentos Con Enzimas

El consumo de alimentos ricos en enzimas nos ayudan a tener una mejor digestión. Una dieta equilibrada rica en frutas y verduras nos aportarán las enzimas gástricas necesarias para una buena digestión y así evitar el consumo de medicamentos o sustancias químicas específicas para ayudar a la digestión.

La Papaya

Posee una enzima denominada papaína, útil para las personas que no producen suficientes enzimas pancreáticas, lo que provoca los síntomas de indigestión, tales como gases, distensión abdominal y flatulencia.

La Piña

Es una gran fuente de bromelina, que actúa como una ayuda para la ingestión, además también ayuda a disminuir la inflamación intestinal.

El Kiwi

Contiene actinidina, una enzima que actúa como  catalizador para la digestión de proteínas.

Las Verduras Crudas

En especial las verdes; brócoli, apio y perejil.

La Miel

Contiene enzimas digestivas que ayudan a mejorar el movimiento intestinal y la absorción de los alimentos.

Recomendaciones Energética