En los seres vivos existe un gran número de aniones
y cationes que forman parte del conjunto de minerales del organismo y
participan en un elevado número de funciones biológicas de gran importancia.
Estos se encuentras unas veces libres, otras en forma de sales minerales y
otras formando parte de compuestos orgánicos más o menos complejos y se pueden
localizar tanto en el espacio extracelular como en el interior de células.
Pueden desempeñar funciones estructurales y
metabólicas, en todos los casos son elementos exógenos al organismo, no somos
capaces de bisintetizarlos y por tanto, los tenemos que obtener a partir de los
alimentos.
Entendemos por minerales de la dieta aquellos que se
consumen en forma de sales minerales, aunque también pueden formar parte de la
materia orgánica de los alimentos.
Los elementos básicos de la materia orgánica, no se
tratan aquí como es el caso del carbono, hidrogeno, oxígeno y nitrógeno.
- Clasificación
de los minerales
Se pueden clasificar atendiendo su función en:
a)
Elementos
plásticos (calcio, fosforo, magnesio y azufre)
b)
Electrolitos
(sodio, potasio y cloruro)
c)
Oligoelementos
(hierro, yodo, cobre, cinc, magnesio, flúor, selenio, cromo, cobalto, molibdeno
y estaño). [1]
Función de su contenido corporal. En el organismo se
encuentran cantidades importantes y reciben el nombre de minerales mayoritarios
o minoritarios e incluso existen algunos con tan poca cantidad como unos
miligramos en todo el cuerpo como:
Mayoritarios:
a)
Calcio
(1200 – 1500g)
b)
Fosforo
(600 – 900g)
Minoritarios:
a)
Hierro
(alrededor de 4 g)
b)
Cinc
( 1.4 – 2.5 g)
Poca cantidad
a)
Selenio
(20 mg)
La importancia de los minerales para el organismo no
está en relación con la abundancia de estos en el cuerpo, la deficiencia del
selenio, por ejemplo, ocasiona importantes trastornos en los tejidos muscular y
nervioso, anemia hemolítica, y otras afecciones.
- Funciones
de los minerales
1)
Son
parte de estructuras del organismo. Por ejemplo nuestro esqueleto, uñas y pelos
precisan minerales como el fosforo, calcio y azufre.
2)
Al igual
que las vitaminas, son elementos reguladores de un elevado número de funciones.
La coagulación de la sangre, la contracción muscular, etc. precisan la
presencia de minerales como el calcio, magnesio y fosforo.
3)
Participan
en la formación de potenciales eléctricos en las células de los tejidos, los
minerales disueltos del cuerpo están ionizados, de forma que unos tienen cargas
eléctricas positivas y otras cargas
negativas.
4)
Son
elementos osmóticamente activos que regulan el contenido de agua en los tejidos,
tanto dentro como fuera de las células. [2]
- Minerales
plásticos
Calcio
(Ca): es el catión más
abundante en el organismo (1200 – 1500g). La mayor parte se encuentra en el
hueso (99%) formando parte de su estructura, y el resto se encuentra disuelto
en los líquidos corporales. El calcio disuelto y el contenido en el hueso
pueden actuar como reserva de calcio y cederlo se esté baja excesivamente en la
sangre (hipocalcemia). Cuando el hueso de descalcifica puede volver a
recalcificarse. Cuando disminuye el calcio en la sangre o en los líquidos de
los tejidos, el hueso lo cede, pues se necesita en funciones tan importantes
como la coagulación de la sangre y la contracción de los músculos, la secreción
de jugos hormonales, funcionamiento del sistema nervioso, etc.
Factores que afectan su aprovechamiento:
A medida que nos hacemos mayores, nuestro intestino
aprovecha menos el calcio de la dieta, por lo que debemos cuidar especialmente
el tomar un aporte adecuado de calcio.
Fósforo
(P): es el segundo
mineral después del calcio, más abundante en el organismo (600 – 900g). Del
total de este fosforo, un 85%, junto con el calcio, forma parte de la
estructura mineral de los huesos. El resto está disuelto en la sangre y otros
líquidos tisulares. En los tejidos, el fosforo es necesario para multitud de
funciones en las que se requiere energía. Por ello si no está en cantidad
suficiente no se producirá correctamente la contracción de los músculos y el
cerebro y los nervios no funcionaran adecuadamente. El fosforo forma parte de
la multitud de moléculas que se encuentran en las membranas de todas las
células, así como de los ácidos nucleicos, como el ADN, que contienen la
información genética de nuestro organismo. La regulación del fósforo en nuestro
organismo está muy relacionada con la del calcio, por lo que se recomienda
tomar una relación 1:1 de ambos unos 800mg de cada uno al día. El consumo
excesivo del calcio y fosforo puede ocasionar en algunas personas la formación
de cálculos en el riñón. [3]
Magnesio
(Mg): Es considerado
también un mineral mayoritario, encontrándose unos 25g en todo el cuerpo, de
este total, un 60 % está en los huesos, también puede ser una reserva de
magnesio. Forma parte estructural junto con el calcio y fosforo, además
participa en los procesos de intercambio de estos minerales entre el hueso y
otros tejidos. Participa en la contracción de los músculos, secreciones de
glándulas y transmisión de los impulsos nerviosos. Además las enzimas que
liberan la energía metabólica almacenada como ATP y precisan magnesio, al igual
que las implicadas en el metabolismo de
otras moléculas fosforiladas ricas en energía. La falta de magnesio
(hipomagnesemia) ocasiona alteraciones en la contracción muscular, decaimiento,
fatiga, trastornos digestivos, etc. Un aporte diario de 200 – 500mg de este
mineral es suficiente para cubrir los requerimientos.
- Electrolitos
Sodio, potasio y cloruro son tres contribuyentes
indispensables de la dieta relacionados muy estrechamente en las funciones
corporales.
Sodio
(Na): es un elemento
mayoritario, nuestro organismo contiene alrededor de 100g, de los cuales 35 –
40% se encuentran formando parte de nuestros huesos, la principal función del
sodio es la de actuar como regulador del contenido en agua en los tejidos, la
transmisión de impulsos nerviosos y mantener el equilibrio acido – base en los
tejidos. Para aportar la cantidad requerida por el organismo, es de 6g al día,
aunque se suele ingerir más en forma de sal común (cloruro de sodio). Las
causas más frecuentes de falta de sodio son la excesiva sudoración. La falta de
sodio ocasiona hipotensión, debilidad y fatiga.
Potasio
(K): en nuestro organismo,
siendo su mayor contenido de unos 149g aproximadamente. La mayor parte se
encuentra dentro de las células, constituyendo el principal catión
intracelular, donde cumple la función fundamental en la regulación del
contenido en agua. Además participa en la transmisión de los impulsos
nerviosos, siendo uno de los principales iones que participan en la excitación
de músculos y nervios. [4]
La falta de este mineral ocasiona trastornos
nerviosos, musculares, con depresión y fatiga. Una de las causas de deficiencia
(hipopotasemia) es su excesiva eliminación, especialmente por causa de
diarreas, ya que el sudor contiene muy poco potasio.
Algunas enfermedades que causan un aumento de la
acidez en la sangre ocasionan el aumento de la permeabilidad de la membrana
celular al potasio, originando su salida y causando hiperpotasemia, con graves
trastornos en la contracción muscular e incluso llegar a producirse la parada
del corazón.
- Oligoelementos
Hierro
(Fe): es un mineral del que
solo tenemos unos 4 – 5g en nuestro organismo. La mayor parte del hierro está
formando parte del grupo hemo de moléculas implicadas en la respiración vía
oxidativa de las células, por eso es tan importante en la hemoglobina de la
sangre, la mioglobina en los músculos y las enzimas que participan en vías
oxidativas como la aconitasa, citocromo oxidasa, citocromo C, etc.
Debido a su bajo porcentaje de absorción, se
recomienda un aporte diario de unos 10 – 15mg al día en varones y de 10 – 18mg
en mujeres. Estas cantidades se deben aumentar en situaciones de requerimientos
aumentados, como en los periodos de gestación, lactación o tras sufrir una
hemorragia.
El hierro se almacena en el hígado unido a proteínas
como la ferritina y hemosiderina, de forma que en caso de una baja ingesta
dietética, no aparecerían problemas carenciales (anemia ferropénica) hasta
pasadas algunas semanas. Los principales síntomas de la anemia f. son debilidad
y deterioro de la función de los tejidos. Algunas sustancias pueden estimular
excesivamente la absorción del hierro como es el caso de la vitamina C y el
alcohol, causando un exceso de hierro en órganos como el hígado, corazón y
páncreas, produciendo lesiones como cirrosis, infartos diabetes, etc. [5]
Cinc
(Zn): nuestro organismo
contiene de (1.5 - 2.5g) de los cuales, el 50% está en los huesos, pero a
diferencia del calcio, fósforo y magnesio, no es una reserva que puede ser
utilizada directamente para otros fines en el organismo.
El resto se encuentra principalmente en los
músculos, pero también en la piel, genitales, hígado, etc. es un mineral
antioxidante que defiende nuestras células del daño de los radicales libres
(agentes oxidantes agresivos). La falta de cinc puede ocasionar enanismo de
tipo nutricional, retraso en la cicatrización, ceguera nocturna e hipogonadismo masculino. Se recomienda
tomar 15mg de cinc al día que podemos encontrar tanto en productos vegetales
como animales.
Cobre
(Cu): el cuerpo humano
contiene entre 50 y 80mg de cobre. Los tejidos que contienen más cobre son los
cabellos y el hígado, es este último se almacena unido a una proteína llamada ceruloplasmina. El cobre es necesario
para la función de numerosas enzimas de tipo oxidasa. Por ejemplo, es necesario
para la lisil- oxidasa (participa en la
formación de colágeno y elastina): también para la triptófano y tirosina
oxidasas (participan en la síntesis de neurotransmisores y la melanina). Otra
oxidasa, la ceruloplasmina, precisa cobre y es necesaria para la movilización
dl hierro almacenado en el hígado. Se necesitan unos 1.5 – 5mg al día de cobre,
cantidad que aportan alimentos como hígado, pescados, mariscos, harinas
integrales y leguminosas.
Azufre
(S): tenemos unos 200g en
el organismo. La mayor parte está relacionado con la materia orgánica,
principalmente como componentes de los aminoácidos azufrados cisteína y
metionina, abundante en las proteínas. El azufre en la dieta se toma
fundamentalmente como aminoácidos azufrados. Las mejores fuentes de azufre
serán aquellos alimentos que contengan proteínas ricas en aminoácidos azufrados
como los huevos. [6]
Glosario
1. Aconitasa:
La aconitasa o aconitato hidratasa es un enzima que cataliza la isomerización
estereoespecífica de citrato a isocitrato a través de cis-aconitato en el ciclo
de Krebs.
Real
Academia Española. (Consultado /02/2016) Disponible en: http://dle.rae.es/?id=IIYvlQ7
2. Catión: ión que tiene carga positiva y procede de
un elemento electropositivo.
Real
Academia Española. (Consultado /02/2016) Disponible en: http://dle.rae.es/?id=IIYvlQ7
3. Electrolitos:
es cualquier sustancia que contiene iones libres, los que se comportan como un
medio conductor eléctrico.
Real
Academia Española. (Consultado /02/2016) Disponible en: http://dle.rae.es/?id=IIYvlQ7
4. Ferritina:
es una proteína que se encuentra dentro de las células y que almacena hierro de
manera que el cuerpo lo pueda usar posteriormente.
Real
Academia Española. (Consultado /02/2016) Disponible en: http://dle.rae.es/?id=IIYvlQ7
5. Hemosiderina:
es un pigmento de color amarillo - dorado o pardo y aspecto granuloso o
cristalino que deriva de la hemoglobina cuando hay más hierro del necesario en
el cuerpo.
Real
Academia Española. (Consultado /02/2016) Disponible en: http://dle.rae.es/?id=IIYvlQ7
6. Minerales:
sustancia natural que se diferencia del resto por su origen inorgánico, su
homogeneidad, composición química preestablecida y que corrientemente ostenta
una estructura de cristal.
Real
Academia Española. (Consultado /02/2016) Disponible en: http://dle.rae.es/?id=IIYvlQ7
7. Oligoelementos:
son metales o metaloides que están en el cuerpo en dosis infinitesimales pero
que son imprescindibles como catalizadores de las reacciones bioquímicas del
organismo
Real
Academia Española. (Consultado /02/2016) Disponible en: http://dle.rae.es/?id=IIYvlQ7
Referencias
[1] Pérez, L. F., &
N. S. Zamora. (2002). Minerales.
Nutrición y Alimentación Humana. Departamento de Fisiología. Universidad de
Murcia. 1 Edición .I.S.B.N.: 84-8371-343 -8. pp 71 – 83 (Consultado
14/02/2016). Disponible en: https://books.google.com.mx/books?id=PVCpUvirFEsC&pg=PA71&lpg=PA71&dq=Funciones+biologicas+de+los+minerales&source=bl&ots=Z3MWDp4EZ2&sig=PDznbXowuRr76esCAZ_txFtX3JY&hl=es419&sa=X&ved=0ahUKEwj1tbe1_PKAhUP32MKHfp2Aic4ChDoAQhIMAg#v=onepage&q=Funciones%20biologicas%20de%20los%20minerales&f=true
[2] Ídem
[3] Ídem
[4] Ídem
[5] Ídem
[6] Ídem
Podrá consultar la presentación ppt de este tema en:
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