Utilización de nutrientes en el organismo

Los nutrientes son necesarios para la formación de compuestos estructurales y funcionales en todos los tejidos. La diferencia entre la ingesta de nutrientes y su utilización es lo que se denomina balance de nutrientes. Todos estos componentes químicos del organismo no se encuentran en un estado estático sino que son continuamente degradados, mediante reacciones catabólicas, y sintetizados de nuevo. Por otra parte, los nutrientes y los metabolitos se agrupan en conjuntos tanto a nivel molecular como celular, tisular  y del organismo en su conjunto.[1]

Los procesos metabólicos implicados en la ruptura y oxidación de los macronutrientes hasta agua y dióxido de carbono, con liberación de energía, capturada en forma de equivalentes de reducción y de enlaces de elevada energía de hidrólisis en los denominados compuestos “ricos en energía”, se denominan vías catabólicas. Los procesos metabólicos relacionados con la síntesis de macromoléculas tales como las proteínas, glucógeno, varios tipos de lípidos y de ácidos nucleicos se denominan vías anabólicas.[2]

Los nutrientes contenidos en los alimentos, después de digeridos y absorbidos en el epitelio intestinal, entran en la circulación sanguínea y son distribuidos y utilizados en diferentes tejidos con fines de obtención de energía o como elementos estructurales o reguladores de las funciones biológicas. Los macronutrientes (hidratos de carbono, grasas y proteínas) son utilizados por los tejidos tanto con fines energéticos como estructurales. [3]

Utilización de Nutrientes

La obtención de energía a partir de los nutrientes se puede realizar con el concurso del oxígeno (fosforilación oxidativa) o en su ausencia (fosforilación a nivel de sustrato). La fosforilación oxidativa proporciona mucha más energía y es el procedimiento preferente. De manera general, puede decirse que las macromoléculas (proteínas, polisacáridos y triglicéridos) se transforman en moléculas simples (aminoácidos, glucosa y ácidos grasos) que posteriormente originan acetil-CoA.[4]

Los diferentes nutrientes digeridos y absorbidos, una vez disponibles en el torrente sanguíneo tienen fundamentalmente dos posibilidades en el cuerpo humano:

1. Ser almacenados
2. Ser utilizados u oxidados
3. Almacenamiento de Nutrientes

Estos procesos se producen normalmente tras la ingestión de alimentos.
Tienen como objeto el asegurar unas reservas disponibles en caso de que no se produzca un aporte de ese nutriente en un tiempo prolongado.[5]

El almacenamiento de nutrientes se ve favorecido por períodos largos de ayuno. Es decir, practicar ayuno favorece el almacenamiento de nutrientes. No todos los nutrientes pueden ser almacenados.

Los nutrientes pueden ser Nutrientes energéticos o macronutrientes: (Proteínas, hidratos de carbono y lípidos) o Nutrientes no energéticos o micronutrientes: (Vitaminas y minerales). Algunos micronutrientes pueden almacenarse: el hierro, vitamina B12, vitamina D.[6]

PROTEÍNAS

Intervienen en la formación de algunos de sus elementos esenciales, como son los tejidos corporales-razón por la cual son tan recomendables durante el período de gestación del feto y de crecimiento de los niños, las enzimas y las hormonas reguladoras del metabolismo y los anticuerpos destinados a combatir las infecciones. Las proteínas no pueden ser almacenadas como proteína. En teoría, deben ser oxidadas, produciendo energía o transformadas en grasa para su almacenamiento.[7] Además, son las encargadas de producir la regeneración del cabello y de las uñas que, lentamente, se registran durante toda la vida de una persona.

HIDRATOS DE CARBONO

Su objetivo fundamental es dotar al organismo de la energía necesaria para desarrollar normalmente las actividades cotidianas. de ahí que quienes llevan una vida muy agitada o se dedican a la práctica de deportes, actividades de gran consumo energético, opten por dietas con un alto contenido de hidratos de carbono.[8]

Los hidratos de carbono se absorben como glucosa tras el proceso final de digestión. Se almacena en pequeñas cantidades como glucógeno.

LÍPIDOS

Sirven reserva energética. Además, envuelven los órganos vitales para protegerlos de posibles contusiones y actúan como protectoras del cuerpo cuando las temperaturas son bajas, Así como una dieta deficitaria en grasas puede provocar serios problemas de salud. Con una dieta equilibrada se reduce la posibilidad de sufrir trastornos orgánicos causados tanto por la carencia como por el exceso de ciertos nutrientes básicos. La grasa se acumula como grasa, en el tejido adiposo.[9]

AGUA

El agua contribuye a varias funciones dentro del organismo como: desintoxicante, amortiguadora, lubricante, Termorreguladora, y provoca intercambio gaseoso, produce saciedad, también es activadora del metabolismo.[10]

VITAMINAS

El papel que desempeñan las vitaminas se halla en el campo enzimático y hormonal, Su intervención en la regulación del metabolismo es de gran importancia y, dadas su variedad y las múltiples funciones que desempeñan como nutrientes elementales, cuando no se aportan al organismo en cantidades suficientes se producen un déficit que puede ocasionar trastornos generales de consideración.[11]

MINERALES

Tienen una función importante en cuanto se refiere a las enzimas y las hormonas que regulan el metabolismo. Además, el correcto aporte de los diversos minerales que existen como nutrientes esenciales contribuyen al mejor funcionamiento de todo el organismo.[12]

Oxidación de Nutrientes

La oxidación es el proceso por el que las células obtienen energía. Los macronutrientes -grasas, proteínas e hidratos de carbono- se utilizan para obtener la energía y materiales necesarios que requiere el organismo para su correcto funcionamiento.[13]

La oxidación de los nutrientes produce como productos finales CO2 que es expulsado por los pulmones y agua, que es reabsorbida. La oxidación de las proteínas produce además urea, que se elimina en la orina.

La oxidación también se produce para el alcohol, si bien no es un nutriente pues no puede obtenerse ningún beneficio estructural en el organismo.[14]

Excreción de Nutrientes

El cuerpo humano debe deshacerse de multitud de sustancias que son tóxicas y que son productos de la multitud de reacciones químicas. Muchas sustancias son degradadas o catalizadas para poder eliminar los productos resultantes. También debe encargarse de la eliminación de aquellos nutrientes que ingerimos en exceso y que no pueden almacenarse.[15]

Glosario

1. Fosforilación: Adición de un grupo de fosfato inorgánico (Pi) a una molécula orgánica.

Kenneth S. Saladin. (2013). La química de la vida. En Anatomía y Fisiología (pg. G-9) McGraw Hill

2. Nutriente: Es toda sustancia contenida en los alimentos que no puede ser creada en el organismo y cuyo fin es aportar energía, aminoácidos o elementos reguladores del metabolismo.

Real Academia Española, Asociación de Academias de la Lengua Española. Nutriente. Diccionario de la lengua española. 23ª ed. Edición del Tricentenario [en línea] Madrid: Espasa, 2014. En http://dle.rae.es/?id=Qjc1bTY Fecha de consulta: 16 Febrero 2016

3. Oxidación: Reacción química en que se eliminan uno o más electrones de una molécula, reduciendo su contenido de energía libre. Proceso opuesto a la reducción, pero siempre vinculado con una reacción de reducción.

Kenneth S. Saladin. (2013). La química de la vida. Oxidación. En Anatomía y Fisiología (pg. G-14) McGraw Hill

REFERENCIAS

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[1] Á. Gil Hernández y F. Sánchez de Medina Contreras. (2003). Funciones y metabolismo de los nutrientes. 2 de Marzo del 2016, de UNLP https://www.biol.unlp.edu.ar/qcabiolfarmacia/LN-fymnutrientes.pdf

[2] Ídem

[3] Ídem

[4] Á. Gil Hernández y F. Sánchez de Medina Contreras. (2003). Funciones y metabolismo de los nutrientes. 2 de Marzo del 2016, de UNLP https://www.biol.unlp.edu.ar/qcabiolfarmacia/LN-fymnutrientes.pdf

[5] Lopategui, E. C. (2000). Conceptos básicos de nutrición.  Universidad Interamericana de PR Metro, División de Educación y Departamento de Educación Física.  (Consulta 02/03/2016). http://www.saludmed.com/Salud/Nutricion/ConcptBa.html

[6] Ídem

[7] Kenneth S. Saladin. (2013). La química de la vida. En Anatomía y Fisiología (pg. 72) McGraw Hill

[8] Ídem

[9] Kenneth S. Saladin. (2013). La química de la vida. En Anatomía y Fisiología (pg. 73) McGraw Hill

[10] Ídem

[11] Ídem

[12] Kenneth S. Saladin. (2013). La química de la vida. En Anatomía y Fisiología (pg. 70) McGraw Hill

[13] Á. Gil Hernández y F. Sánchez de Medina Contreras. (2003). Funciones y metabolismo de los nutrientes. 2 de Marzo del 2016, de UNLP https://www.biol.unlp.edu.ar/qcabiolfarmacia/LN-fymnutrientes.pdf

[14] Lopategui, E. C. (2000). Conceptos básicos de nutrición.  Universidad Interamericana de PR Metro, División de Educación y Departamento de Educación Física.  (Consulta 02/03/2016). http://www.saludmed.com/Salud/Nutricion/ConcptBa.html

[15] Á. Gil Hernández y F. Sánchez de Medina Contreras. (2003). Funciones y metabolismo de los nutrientes. 2 de Marzo del 2016, de UNLP https://www.biol.unlp.edu.ar/qcabiolfarmacia/LN-fymnutrientes.pdf

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