Tema 03 - Dieta y alimentación

Una de las tres funciones vitales que definen a los seres vivos es la nutrición, el proceso por el que los seres vivos adquirimos del medio los elementos que necesitamos para que nuestras células puedan crecer, reparar sus partes dañadas y reproducirse para formar o reparar los tejidos.

Esos elementos que incorporamos del medio son los nutrientes, no los adquirimos normalmente libres y listos para su utilización por las células, sino que vienen en forma de lo que denominamos alimentos.

Existe una gran variedad de alimentos, sin embargo los componentes químicos de los mismos no son muy diversos. Alimentos tan diferentes como el pan o la leche, por ejemplo, comparten una serie de constituyentes que podemos diferenciar en:

• Sustancias inorgánicas: agua y sales minerales.
• Sustancias orgánicas: glúcidos, lípidos, proteínas y vitaminas.

Según su composición los alimentos pueden ser simples, si sólo tienen un tipo de estos constituyentes (como el azucar, que sólo tiene glúcidos) o compuestos, si tienen varios (como el pan, que tiene agua, sales, glúcidos, proteínas y lípidos)

Sustancias inorgánicas:

• Agua: es el compuesto mas abundante de los seres vivos, y es necesario para desarrollar las funciones vitales. A diario necesitamos compensar las pérdidas de agua (orina, sudor, heces y aire expirado), mediante la ingesta de aproximadamente dos litros de agua (1,5 bebido y 0,5 ingerido con los alimentos).

• Sales minerales: Cloruros, carbonatos, fosfatos... de sodio, potasio, calcio... aparecen en huesos y dientes, a los que dan consistencia. También aparecen en la sangre o las lágrimas.

Sustancias orgánicas:

• Hidratos de Carbono: Incluye los glúcidos, que son los mas sencillos, como la glucosa o la maltosa (dos glucosas juntas). Tienen sabor dulce y se llaman por ello azúcares. Los mas complejos, como el almidón, un gran polisacárido formados por muchas moléculas de glucosa, no son dulces. Sus funciones son fundamentalmente su uso como fuentes de energía en la respiración celular (ej glucosa) así como una función estructural (ej. quitina, celulosa...)
• Proteínas: son biomoléculas formadas por cadenas lineales de aminoácidos. Son muy versátiles e imprescindibles para el crecimiento del organismo y realizan una enorme cantidad de funciones:
• Estructural. Esta es la función más importante de una proteína (Ej.: colágeno)
• Contráctil (actina y miosina)
• Enzimática (Ej.: sacarasa y pepsina)
• Homeostática: colaboran en el mantenimiento del pH (ya que actúan como un tampón químico)
• Inmunológica (anticuerpos)
• Producción de costras (Ej.: fibrina)
• Protectora o defensiva (Ej.: trombina y fibrinógeno)
• Transducción de señales (Ej.: rodopsina).

• Lípidos: Son sustancias muy diversas constituidos principalmente por largas cadenas lineales (aunque hay algunas cíclicas) de carbono, hidrógeno y oxígeno entre otras. Tienen funciones diversas en los organismos vivientes, entre ellas la de reserva energética (como los triglicéridos), estructural (como los fosfolípidos de las bicapas) y reguladora (como las hormonas esteroides).
• Vitaminas: Son compuestos diversos que no necesitan un proceso digestivo ya que una vez ingeridos pasan directamente al torrente sanguíneo. Son imprescindibles para la vida, ya que al ingerirlos de forma equilibrada y en dosis esenciales promueven el correcto funcionamiento fisiológico. La mayoría de las vitaminas esenciales no pueden ser elaboradas por el organismo, por lo que este no puede obtenerlas más que a través de la ingesta equilibrada de vitaminas contenidas en los alimentos naturales. 

Funciones de los alimentos.

Cada alimento que ingerimos nos proporciona algo que el cuerpo necesita, ya sea materiales para su propia construcción (nutrientes) o bien fuentes de energía para nuestro metabolismo y crecimiento. Es por ello que decimos que cada alimento cumple con una función específica.

• Función Energética: alimentos ricos en glúcidos o hidratos de carbono (patatas, pasta, cereales...) o aquellos ricos en lípidos (grasas asociadas a la carne, mantequilla...) son fuente de energía al ser oxidados en las mitocondrias (respiración celular).

• Función Plástica: Lo alimentos ricos en proteínas (carnes, pescado, huevos, legumbres...) tienen una función plástica, con la que construimos nuestra propia materia

• Función Reguladora: Los alimentos ricos en sales minerales y vitaminas como las frutas y verduras tienen una función reguladora, al actuar en las reacciones metabólicas. Aunque se encuentran en cantidades muy pequeñas en los alimentos son imprescindibles para que nuestro cuerpo se desarrolle con normalidad

La Rueda de los Alimentos

La rueda de los alimentos sirve para que los consumidores puedan tener constancia de la importancia de una dieta saludable en esta rueda encontramos información sobre diferentes sectores en los que predomina un tipo de alimento.

El tamaño de cada sector será proporcional a la presencia de ese alimento en una dieta equilibrada

Los sectores del mismo color incluyen alimentos que cumplen una función similar y además se incluye siempre una recomendación fundamental ingerir suficiente agua y realizar ejercicio físico moderado

La dieta nos proporciona energía

Además son los aportes nutricionales necesarios para crecer que tenemos que ingerir, también tenemos que garantizar que nuestra dieta tenga un aporte de energía suficiente para las actividades habituales que una persona realiza en función de su edad, sexo y condición de salud.

A nivel celular obtenemos la energia a partir del proceso de respiración celular qué ocurre en las mitocondrias. Este proceso, como ya hemos visto, es una oxidación de determinados nutrientes; básicamente hidratos de carbono y lípidos.

No todas las formas de energía sirven para que nuestro cuerpo funcione. La energía útil para los seres vivos es la que contienen los nutrientes, que son sencillamente sustancias químicas por lo tanto tienen energía química. Sin embargo esta energía se transforma en las células en diferentes tipos de energía:

• Energía mecánica: será la utilizada para la contracción muscular que causa el movimiento del esqueleto, los latidos cardíacos o la ventilación pulmonar-
• Energía química: es aquella empleada para fabricar nuevas células mediante el proceso de síntesis de materia. De ese modo queda acumulada en esos compuestos una parte de esa energía ,por ejemplo las reservas de lípidos.
• Energía térmica: el calor que se desprende de las reacciones exotérmicas se utiliza para mantener la temperatura corporal entre los 36 y 37 grados centígrados con independencia de la temperatura ambiente. 

Cada tipo de nutriente aporta una cantidad determinada de energía, así los lípidos son los que más energía aporta con aproximadamente 38 kilojulios por cada gramo. Las proteínas y los glúcidos aportan 17 kilojulios por cada gramo. 

Habitualmente utilizamos como unidad la caloría en vez del julio. Una caloría equivale a 4,18 julios y un julio son 0,24 calorías.

Las necesidades energéticas de una persona que esté en completo reposo, sin haber ingerido alimentos durante 12 horas y sin tener que defenderse del frío o del calor, se denominan metabolismo basal. Evidentemente estas necesidades dependerán de factores como la edad, altura, peso, sexo y condiciones de salud de cada individuo. Aunque estemos quietos o dormidos, necesitamos un gasto mínimo de energía. 

Según estos factores y dependiendo del tipo de actividad que hagamos cada persona necesita una cantidad distinta de energía, así un adolescente necesita unos 10 000 kilojulios diarios pero si es deportista necesitará un mayor consumo de alimentos altamente energéticos para poder realizar la actividad. Esto también dependerá de la temperatura ambiental, ya que si tenemos que mantenernos cálidos en un clima más frío o si la temperatura externa es demasiado cálida las necesidades energéticas cambian.

Podemos decir, por lo tanto, que las necesidades energéticas dependen fundamentalmente del metabolismo basal de cada persona, de su actividad física y de la temperatura externa

¿Necesitamos todos la misma dieta?

Como acabamos de ver, todos necesitamos diferentes aportes energéticos, sin embargo necesitamos el mismo tipo de nutrientes. Una dieta equilibrada debe tener en cuenta las dos cosas:

• Aportar todos los tipos de nutrientes en las proporciones adecuadas 
• Satisfacer las necesidades energéticas del organismo

Por ello se considera que una dieta equilibrada tiene aproximadamente un 55% de glúcidos, 30% de lipidos y un 15% de proteínas. Tampoco podemos olvidar la importancia del consumo de las vitaminas el agua y las sales minerales.

Una de las dietas más equilibradas y más saludables en la dieta mediterránea, descrito por el investigador americano Ancel Keys,  y qué es  aquella que ocurre en la Península Ibérica, Italia, sur de Francia, Grecia, Turquía y norte de África. En ella predominan los cereales como el trigo y sus derivados, que son sitios ricos en glúcidos complejos, hay un alto consumo de frutas y verduras ricas en minerales y vitaminas y por supuesto que aportan fibra alimentaria. El aporte proteico viene sobre todo de las legumbres y las de origen animal principalmente del pescado y en pequeñas cantidades de la carne roja. El aceite de oliva es el lípido básico y fundamental en esta dieta mediterránea.

Aquí podéis ver unos documentales sobre las dieta mediterránea

TVE a la carta

También se asocia a las características de la vida social en la cuenca del mediterráneo, tales como la sobremesa. En cuanto al consumo bebidas alcohólicas se recomienda un vaso de vino en las comidas, y si bien la dieta mediterránea reduce el riesgo de enfermedades coronarias se asocia a un mayor índice de muertes violentas asociadas a su consumo.

Pirámide de la dieta mediterránea

Dietas especiales:

En determinadas circunstancias algunas personas tienen que seguir algún tipo de dieta controlada específica para sus condiciones personales. Esas dietas deberían ser igualmente equilibradas, aunque sea preciso suprimir o añadir ciertos alimentos para combatir algún trastorno, alergias alimentarias etcétera.

• Dieta baja en colesterol es aquella en la que hay que evitar carnes rojas y aquellas productos alimentarios como bollería industrial que son ricos en grasas saturadas y grasas trans ambas perjudiciales para el organismo
• La dieta baja en sal  está destinada para personas que tienen hipertensión, sin embargo es importante que sea dietas exclusivamente para estas personas, puesto que se dan casos de familiares de la persona con hipertensión que al compartir la dieta baja en sal a largo plazo tienen problemas en los dientes por falta de sal, es lo que se denomina síndrome de la mujer del hipertenso
• Dieta sin gluten destinada a las personas que son celiacas, es decir aquellas que no toleran dicha proteína, presente en algunos cereales como el trigo.
• Dieta para diabéticos es aquella que evita en lo posible los glúcidos simples, es decir azúcares. Sin embargo si pueden consumir glúcidos más complejos propios de los cereales, aunque bajo control
• Dietas especiales para perder o para ganar peso son las dietas hipocaloricas o hipercaloricas dependiendo la necesidad de cada individuo. 

Todas estas dietas tienen que hacerse bajo control médico.

Dietas no equilibradas:

Es importante que la ingesta de nutrientes sea la adecuada y en las cantidades correctas para permitir a los individuos crecer adecuadamente, mantener su peso dentro de unos límites saludables, etc. sin embargo en algunos casos la dieta es ineficiente y nos encontramos con una malnutrición; un estado en el cual una persona puede tener problemas relacionados con la falta o exceso de algún tipo de nutriente bien por una alimentación deficiente o bien por un consumo excesivo de alimentos.

La obesidad consiste en un exceso de grasa corporal producido por una ingestión excesiva de alimentos altamente energéticos y que también está asociado a un estilo de vida sedentario. Es uno de los mayores factores de riesgo para contraer alguna otra enfermedad como la diabetes, enfermedades coronarias y también se ha demostrado que tienen un mayor riesgo de cáncer.

Los medios más importantes para evitar el sobrepeso y la obesidad son una dieta equilibrada y ejercicio físico diario aunque sea moderado

Las enfermedades carenciales son aquellas en la escasa cantidad de alimento no es suficiente para satisfacer las necesidades del organismo, por lo que estas necesidades las compensará el cuerpo consumiendo sus propias moléculas: primero los glúcidos, después de los lípidos y en último lugar las proteínas. El cuerpo se estará comiendo a sí mismo.

En nuestra sociedad no es habitual que exista falta de comida, sin embargo eso no significa que la alimentación sea siempre la correcta o que nos aporte todos los nutrientes adecuados. Así, dietas que sean monótonas o poco variadas, pueden suponer la ausencia en las mismas de determinados nutrientes, lo cual provoca enfermedades carenciales. Muchas de estas estas enfermedades suelen estar asociadas por la carencia de vitaminas o bien de sales minerales, hierro, etc. Un caso de enfermedad carencial histórico es el escorbuto en los marineros por falta de vitamina C al no tener acceso a fruta y verdura fresca.

En España es conocido el caso del cretinismo en la comarca extremeña de las Hurdes, debido a que no había acceso al pescado fresco procedente del mar y la falta de yodo afectaba a la población, provocando cretinismo. Este se caracteriza por un déficit permanente en el desarrollo físico y psíquico y va acompañado de deformidades del cuerpo y retraso de la inteligencia debido a la destrucción de la glándula tiroides que, para su desarrollo durante la etapa fetal, requiere un aporte de yodo.

Anorexia y bulimia

Si bien las incluimos cómo enfermedades de tipo alimenticio, en realidad son enfermedades de tipo nervioso. Suelen darse habitualmente mujeres adolescentes aunque algunos casos en varones. Tanto la anorexia como la bulimia se deben a una dismorfia, es decir a la incapacidad de ver su cuerpo como realmente es. Estas mujeres, aún estando en los huesos, se ven excesivamente gordas y deciden dejar de comer esto implica una desnutrición severa que acaba en el fallecimiento del enfermo en un 10 al 15% de los trastornos de anorexia. En el caso de la bulimia el trastorno consiste en atracones con una ingesta de alimentos en grandes cantidades y después provocar el vómito para evitar engordar.

Vigorexia
Es un trastorno del comportamiento que se caracteriza por la obsesión de conseguir un cuerpo  con una musculatura perfectamente marcada. A nivel de alimentación afecta porque los vigoréxiscos modifican su dieta con el fin de aumentar el consumo de proteínas, reduciendo grasas e hidratos. Además en ocasiones consumen esteroides con las complicaciones fisiológicas que eso implica.

Tema 06 - Receptores nerviosos y efectores

Nuestro sistema nervioso recibe información tanto del exterior como del interior del organismo.

Toda información, interna o externa que va a informar al sistema nervioso

recibe el nombre de estímulo

Podemos considerar estímulos a un largo grupo de elementos: cambios en la presión ambiental,  sonidos, luces, olores, sabores, cambios de temperatura, etcétera.

El sistema nervioso posee receptores específicos para cada uno de los estímulos. Según su localización podemos encontrar receptores internos o externos.

• Receptores externos: situados en la periferia del cuerpo. Responden a estímulos externos. Incluye a la vista, el olfato, el gusto, el oído, el equilibrio o el tacto.

• Receptores internos: Se localizan en el interior del organismo. Se denominan también interorreceptores o propioreceptores. Nos informan de los cambios químicos en la sangre, de la presión arterial, de la temperatura corporal y de un largo número de estímulos del cuerpo. Se incluyen en este grupo los propiorreceptores ubicados en tendones, en zonas articulares, músculos estriados... y que nos  informan de la posición, la orientación, el movimiento corporal o el estiramiento y la contracción de los músculos.

Cada uno de estos receptores sensoriales son terminaciones nerviosas que van a reaccionar ante determinados estímulos y enviar un impulso nervioso al encéfalo.

Los órganos de los sentidos: 
Aunque tradicionalmente se consideran cinco los sentidos básicos (vista, oído, olfato, gusto y tacto) en realidad tenemos capacidad de respuesta a diferentes tipos de estímulos y para ello contamos con diferentes tipos de receptores, por lo que esos sentidos podrían ascender a más de 20 según algunos estudios. Por ejemplo habría que añadir también el equilibrio, la percepción del dolor, la capacidad de percibir la existencia de luz... etc.

No obstante los centraremos en los cinco sentidos básicos, que se detectan gracias a los siguientes órganos de los sentidos:

La piel y el sentido del tacto:
La piel consta de los siguientes componentes:

• Epidermis: son varias capas de células formando un epitelio pluriestratificado. Las células se reproducen constantemente en su parte basal sin empujadas hacia fuera según van ascendiendo se impregnan de queratina y mueren, quedando como escamas que impermeabilizan la piel y se van a ir desprendiendo poco a poco.

• Dermis:. Situada bajo la epidermis, es una capa de tejido conjuntivo que alberga los folículos pilosos que van a producir los pelos y también las glándulas que liberan las grasas o el sudor que impregna en la piel. En ella vamos a encontrar vasos sanguíneos y pequeños músculos lisos llamados músculos horripiladores que erizan los pelos. También encontraremos las terminaciones sensoriales táctiles.

• Hipodermis o tejido subcutaneo. Situado bajo la dermis, está formado por fibras conjuntivas  de tejido adiposo. Contiene nervios y vasos sanguíneos, dando movilidad a la piel, almacenando grasa y sirviendo de aislante.

Los receptores sensoriales táctiles que encontramos en la piel no están distribuidos por toda su superficie por igual. Por ejemplo la yema de los dedos posee más receptores sensoriales que otras zonas. Encontramos dos tipos:

• Terminaciones nerviosas libres, son las más abundantes y responden a los estímulos nocivos actuando como nocirreceptores o receptores del dolor y a los estímulos de presión ligera como el tacto.
• Terminaciones nerviosas encapsuladas, que son dendritas envueltas en tejido conjuntivo. Son mecanorreceptores que responden al tacto, a la presión, frío y calor y reciben los nombres de sus descubridores Meissner, Krause, Ruffini y Pacini.

Los ojos y la vista:

El globo ocular está compuesto por tres capas principales: la esclerótica, el coroides y la retina.

Anatómicamente encontramos dos cavidades diferenciadas:

• Cavidad anterior. Se sitúa delante del cristalino y con tiene humor acuoso un líquido claro de viscosidad similar al agua que está separada en dos partes por el iris.
• Cavidad posterior. De mayor tamaño que la anterior ocupa el interior del globo ocular y está rellenado el humor vítreo que es gelatinoso.

Las capas tienen distinta función y composición.

• Esclerótica: Es de tejido fibroso y protege al globo. La parte anterior es transparente sobresaliente y abombada y se denomina corneo el resto es de color blanco en los seres humanos.

• Coroides: Posee vasos sanguíneos y pigmentos. La parte anterior se sitúa debajo de la córnea y presenta varios elementos.
• Cuerpo ciliar y ligamentos suspensorios. Sobre ellos se sitúan el musculo ciliar y el iris y los ligamentos sujetan estiran el cristalino que es la lente de enfoque
• Iris. Es la parte coloreada del ojo sus fibras musculares tienen forma radial y circular y posee un orificio central denominado pupila.

• La retina: No existe en la parte anterior del globo ocular. Contiene dos tipos de neuronas fotorreceptoras, por un lado los conos, que detectan los colores, y por otro los bastones que permiten la visión con baja luminosidad. Los axones de ambos se dirigen una zona posterior del globo ocular denominada disco óptico o punto ciego por donde atraviesan la esclerótica formando el nervio óptico.

Mecanismo de la visión

Aunque nosotros utilizamos el ojo para enfocar las imágenes, quien realmente realiza el proceso de visión es el cerebro.

Además los ojos presentan una serie de elementos anejos que permiten protegerlos: Cejas, pestañas, párpados...

Daltonismo: El daltonismo es una alteración de origen genético en la capacidad de distinguir los colores. La palabra daltonismo proviene del químico y matemático John Dalton que la identificó. El grado de afectación es muy variable y oscila entre la falta de capacidad para discernir cualquier color (acromatopsia) y un ligero grado de dificultad para discriminar matices de rojo, verde y ocasionalmente azul que sí son capaces de discriminar las personas con visión normal del color o tricrómatas. 

Puede detectarse mediante test visuales específicos como las cartas de Ishihara.

A pesar de que la sociedad en general considera que el daltonismo pasa inadvertido en la vida diaria, supone un problema para los afectados en ámbitos tan diversos como: valorar el estado de frescura de determinados alimentos, identificar códigos de colores de planos o elegir determinadas profesiones para las que es preciso superar un reconocimiento médico que implica identificar correctamente los colores (militar de carrera, piloto, capitán de marina mercante, policía, árbitro de fútbol, etc.).