abril 11, 2013

Bioquímica nutricional


El blog Scientia alberga la III Edición del Carnaval de la Nutrición. Para estrenarme en esto de los Carnavales y, siguiendo la temática que propone el citado blog ( La multidisciplinariedad científica en el desarrollo de la Nutrición Humana ), quiero dedicar esta entrada a la importancia que la bioquímica sobre la nutrición.

La importancia de la bioquímica sobre la nutrición


La bioquímica es la ciencia que estudia la composición química de los seres vivos, desde las moléculas que forman células, tejidos y órganos, hasta las reacciones químicas en las que participan y que se agrupan dentro del término metabolismo.


El metabolismo es el conjunto de todas las reacciones de un organismo. El metabolismo se divide en dos procesos:
  • El catabolismo: todas aquellas reacciones metabólicas a través de las cuales se transforman moléculas complejas en otras más sencillas, con la consiguiente liberación de energía que nuestro organismo utiliza para realizar cualquier actividad, desde parpadear hasta inhalar. 
  • El anabolismo: comprende todas aquellas reacciones metabólicas mediante las cuales se sintetizan moléculas complejas a través de otras más sencillas. Estas reacciones requieren energía.

La bioquímica tiene numerosas ramas y se suele estudiar en numerosas carreras, pero yo me quiero centrar en la bioquímica nutricional. Sin duda, se convierte en una de las asignaturas más difíciles para los estudiantes, pero una vez que entiendes su gran importancia, comprendes que su estudio es básico para ser un buen profesional, en este caso, un buen Dietista Nutricionista.




Ya he comentado qué es la nutrición, la ciencia que estudia el aprovechamiento de los alimentos por parte del organismo, para la obtención de nutrientes, esos compuestos necesarios para la vida. Los nutrientes se utilizan en nuestro organismo como fuente de energía o para sintetizar nuevos tejidos.

Pues bien, para entender por qué si las calorías que ingerimos son menos de las que gastamos, perdemos peso o porque si ingerimos más calorías de las que necesitamos (aunque estas no procedan concretamente de las grasas) aumentan las reservas de grasas de nuestro cuerpo,  es necesario tener en mente unos conocimientos muy básicos de bioquímica. La bioquímica es una ciencia muy extensa, por eso yo me quiero centrar en el Ciclo Alimentación-Ayuno, pues considero que su entendimiento es clave para comprender numerosos conceptos nutricionales.

Ciclo alimentación-ayuno


Los seres humanos, al igual que el resto de los mamíferos, comemos de manera intermitente, esto es, dividimos la ingesta de alimentos en diferentes tomas. Esto solo es posible gracias a los mecanismos que tiene nuestro cuerpo para almacenar y movilizar moléculas con abundante energía procedentes de los alimentos. 




Nuestro organismo, en condiciones normales pasa por dos estados:
  • Estado posprandial: se produce tras la toma de alimentos, su digestión y el paso al torrente sanguíneo de los nutrientes que contienen.
  • Estado postabsorción: en este caso, a diferencia del anterior, las concentraciones de nutrientes en sangre son bajas, esto se debe a que han pasado unas cuantas horas desde que tomamos cualquier tipo de alimento. Tras el ayuno nocturno nos encontramos en un estado de postabsorción.


Fase de alimentación


Al inicio de esta fase, el alimento penetra en nuestro organismo a través de la boca. A continuación, recorre el tubo digestivo, gracias a las contracciones de la musculatura lisa del esófago, estómago e intestino, en el cual se va degradando por la acción de enzimas y jugos digestivos hasta obtener pequeñas moléculas que forman parte de la composición del alimento. Los productos de la digestión (los azúcares procedentes de los hidratos de carbono, los ácidos grasos y glicerol de las grasas y los aminoácidos de las proteinas, principalmente) se absorben en el intestino delgado. 

Los azúcares y los aminoácidos se transportan hasta el hígado por la sangre, sin embargo, la mayor parte de las grasas son acarreadas por la linfa en forma de quilomicrones los cuales pasan al torrente sanguíneo que los lleva a los músculos y el tejido adiposo. La mayoría de las moléculas de glicerol que forman parte de algunos tipos de grasas, son capturadas por el hígado.




A medida que la glucosa se transporta del intestino delgado al hígado, en el páncreas se estimulan las células β y se libera insulina. La insulina desencadena numerosos procesos:

  • El músculo y el tejido adiposo captan glucosa. 
  • En el hígado y en el músculo se estimula la glucogénesis, es decir, la formación de glucógeno a partir de glucosa. El glucógeno tiene como función actuar como reserva energética del organismo.
  • Se sintetizan grasas en el hígado y se almacenan grasas en los adipocitos, las células grasas que forman el tejido adiposo.
  • Se produce la gluconeogénesis, es decir, la creación de glucosa a partir de aminoácidos y lactato, principalmente. El lactato es uno de los productos del metabolismo de la glutamina, que es el aminoácido que las células epiteliales del intestino (enterocitos) usan como fuente de energía para absorber nutrientes.




Además de la insulina, existen otros factores que intervienen en el metabolismo postprandial. Por ejemplo, al aumentar la concentración de ácidos grasos en sangre, se sintetizan triglicéridos o grasas de reserva en el tejido adiposo. A este proceso se le conoce como lipogénesis y provoca que aumenten nuestras reservas grasas. 

Podemos decir, por tanto, que tras la ingesta de alimentos se desencadena una respuesta anabólica en nuestro cuerpo. 
Gracias a ella, se forman nuevos componentes celulares y tejidos corporales que permiten, por ejemplo, el crecimiento del pelo, la regeneración de la piel... 
Además, se almacena energía lo cual permitirá al organismo utilizarla en todos los procesos que la requieran; el latido del corazón, el normal funcionamiento del cerebro, el proceso de digestión de los alimentos o el movimiento de nuestra musculatura.

Toda esa energía que se ha acumulado en forma de grasa en el tejido adiposo,  se irá "quemando" a medida que nuestro organismo la necesite. Nuestro cuerpo la usará para que se lleven a cabo todos los procesos que nos permiten mantenernos vivos y que son involuntarios, pero, si además, nosotros subimos las escaleras, corremos, andamos en bicicleta o limpiamos el polvo de casa, por ejemplo, obligaremos al organismo a que utilice esa energía almacenada para poder llevar a cabo esta serie de acciones voluntarias.

Fase de ayuno



Cuando el flujo de nutrientes desde el intestino a la sangre empieza a disminuir, se inicia el estado de postabsorción. En este momento, en la sangre hay una concentración de glucosa e insulina que se sitúa dentro de sus valores normales (recordemos que tras la ingesta de alimentos, aumentan las concentraciones de ambas en sangre). Como consecuencia de esto, se libera glucagón.

El glucagón es una hormona sintetizada en el páncreas cuya principal finalidad es evitar la disminución en sangre de los niveles de glucosa (lo que se conoce como hipoglucemia). Para ello, estimula, a nivel hepático, la glucogenolisis (degradación del glucógeno para obtener moléculas de glucosa) y la gluconeogénesis (la formación de glucosa a partir de aminiácidos procedentes de las proteínas, glicerol procedente de las grasas, lactato ...).

Al disminuir las concentraciones sanguíneas de insulina, se estimula la lipólisis, es decir, la movilización de las grasas de reserva para obtener energía.




Cuando el ayuno se prolonga, por ejemplo, a lo largo de la noche, las concentraciones sanguíneas de glucosa se mantienen gracias a la puesta en marcha de otras estrategias metabólicas. Se estimula la movilización de los ácidos grasos  por el tejido adiposo. Estos le sirven al músculo como fuente de energía. Aunque el músculo suele consumir glucosa, en un acto de generosidad, le cede la glucosa al cerebro, ya que este órgano solamente usa la glucosa como combustible en condiciones normales.

Si este ayuno se prolongase todavía más (inanición) el organismo llevaría a cabo todas las estrategias posibles para garantizar la disposición de niveles adecuados de glucosa en sangre, que permitan al cerebro producir energía.
Además, continuaría movilizando los ácidos grasos del tejido adiposo para que sean estos los que suministren energía. 

Como veis, el cuerpo humano se vuelca en la producción de glucosa cuando esta se encuentra en niveles bajos en la sangre ya que es la fuente primaria de síntesis de energía a nivel celular.





Los dietistas nutricionistas repetimos continuamente que nuestra dieta debe aportar entre un 50% y un 60% de las calorías en forma de hidratos de carbono, dando preferencia a los alimentos que contiene hidratos de carbono de absorción lenta, esto es, cereales (pan, pasta, arroz...) preferentemente integrales, patatas y legumbres.
Todos estos alimentos son ricos en almidón,  que es un polisacárido de reserva presente en las plantas. El almidón está formado por numerosas moléculas de glucosa. Como he explicado antes, a lo largo de nuestro tubo digestivo se va degradando el almidón hasta que se consigue liberar, lentamente, las glucosas que lo forman. La glucosa pasa al torrente sanguíneo y así las células la pueden usar como fuente de energía. 
Es cierto que podemos obtener glucosa a partir de los ácidos grasos o las proteínas, pero este proceso es mucho más lento. 
¿ Comprendéis ahora la importancia que tienen los carbohidratos en nuestra alimentación?



1. McKee T. McKee J.R. Bioquímica. La Base Molecular de la Vida. 3ºEdición. Mc Graw Hill. 2003


2 comentarios:

  1. Chulísimo tu artículo! Me ha encantado :) Y más la foto de tus apuntes, me suena bastante!

    Un saludo y enhorabuena!

    ResponderEliminar
  2. Muchas gracias. Me alegro de que te guste.

    ¡Un saludo!

    ResponderEliminar