TEMA 1: ORGANIZACIÓN TISULAR DE LOS SISTEMAS Y APARATOS HUMANOS: LA CÉLULA Y LOS TEJIDOS. INTRODUCCIÓN Los seres humanos somos animales, y los animales un tipo de seres vivos. Para comprender cómo funciona el organismo humano y aplicarlo a las ciencias escénicas hay que tener unos conocimientos básicos sobre la vida y los animales. ¿Por qué es importante la biología para las artes escénicas? Este año vamos a estudiar anatomía y fisiología para emplearlas en las artes escénicas para lo siguiente: Conocer los músculos y huesos que permiten movernos. Conocer el modo de emitir sonidos para modularlos. Conocer el mecanismo de la audición. Prevenir enfermedades y lesiones por el mal uso de nuestro organismo. Conocer modos de entrenamiento para mejorar nuestras prestaciones y prevenir lesiones. Somos una unidad y unas partes de nuestro organismo influyen sobre otras. EjSobre la inteligencia correlaciona más la buena alimentación y el ejercicio físico que resolver test de agilidad mental. Tenemos una multitud de músculos que nos permiten la expresión facial que informa de nuestro estado de ánimo. Diferentes partes de nuestro cerebro controlan diferentes aspectos de nuestra fisiología. Tenemos una serie de reservas sucesivas de energía para poder realizar un esfuerzo muscular. Este curso se pretende: 1. Comprender el cuerpo humano como una unidad que podemos utilizar para la expresión artística. 2. Conocer más en detalle algunas estructuras y funciones más directamente implicadas en el rendimiento en las artes escénicas. 3. Conocer las actividades adecuadas para la mejora en la expresión artística. 4. Prevenir posibles enfermedades y lesiones causadas por actividades inadecuadas. Para ello debemos: 1. Entender cómo son y cómo funcionan los elementos de los que estamos constituidos: moléculas, células, tejidos. 2. Conocer cómo se han organizado y con que función a lo largo del tiempo; proceso evolutivo. 3. Estudiar las estructuras anatómicas de nuestro cuerpo. 4. Entender las relaciones entre nuestros órganos que nos permiten funcionar como una unidad. 5. Aplicar estos conocimientos a las artes escénicas. La biología y los seres vivos La Biología es la ciencia que estudia la vida (bios= vida; logos= estudio). La Biología, por tanto, estudia los seres vivos, tanto a nivel estructural (morfología) como funcional (fisiología). A nivel estructural estudia desde la compleja anatomía de los seres vivos más evolucionados hasta las más simples moléculas que los constituyen. A nivel funcional estudia desde el complejo comportamiento animal hasta las reacciones más sencillas que suceden en las células. CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS Los seres vivos son seres complejos, formados por una a más células, que realizan tres funciones vitales (nutrición, relación y reproducción). El significado de todos los términos que aparecen en esta definición es: 1. Seres complejos. Todos los seres vivos son muy complejos, debido a que contienen un elevado número de moléculas diferentes para realizar sus funciones y regular dicho funcionamiento. 2. Celulares. Todos los seres vivos está constituidos por células. En unos, todo el organismo se reduce a una sola célula, por ello se denominan seres unicelulares; en otros, en cambio, su organismo se compone de muchas células, por lo que se llaman seres pluricelulares. 3. Se nutren. La nutrición es la capacidad que tiene el ser vivo de captar materia y energía del medio y utilizarla para crecer y desarrollarse o para mantener su estructura y realizar otras funciones vitales. Para ello en el interior de las células sucede un conjunto de reacciones químicas, lo que conocemos como metabolismo, cuya finalidad es obtener energía y fabricar estructuras moleculares propias. 4. Se relacionan. La relación es la capacidad de captar estímulos del exterior y emitir respuestas adecuadas a los mismos. Sin esta función, los seres vivos serían incapaces de sobrevivir en el medio. Gracias a la función de relación los seres vivos se adaptan a las condiciones ambientales y han sido capaces de evolucionar. 5. Se reproducen. La reproducción es la capacidad de originar nuevos individuos, iguales o diferentes a los progenitores. Mediante la reproducción los seres vivos transmiten sus características a los descendientes y así las especies pueden perpetuarse en el tiempo. NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA Al estudiar la materia viva se pueden distinguir varios grados de complejidad estructural, son los niveles de organización de la materia. Cada uno de ellos proporciona una serie de propiedades de la materia que no se encuentran en los niveles inferiores. Se pueden distinguir siete niveles de organización, que se engloban en dos categorías: Niveles abióticos: niveles que existen también en la materia inerte. Son el nivel subatómico, atómico y molecular. Niveles bióticos: son exclusivos de los seres vivos. Son el nivel celular, pluricelular, de población y de ecosistema. 1. Nivel subatómico: son las partículas subatómicas que forman cada átomo (electrones, protones y neutrones). 2. Nivel atómico: Constituido por los átomos que forman los seres vivos, a los que denominamos bioelementos. En realidad el 70% de los elementos quimicos se encuontran en la materia orgánica. Estos bioelementos los podemos agrupar en tres categorías: Bioelementos primarios: función estructural. Bioelementos secundarios: función estructural y catalítica. Oligoelementos: función catalítica. 3. Nivel molecular: Las moléculas, formadas por agrupaciones de dos o más átomos. Las moléculas orgánicas, las que se encuentran en los seres vivos se llaman biomoléculas, como pasaba con los átomos. Estos biomoléculas se clasifican en dos categorías, inorgánicos (agua, sales minerales, iones, gases) y orgánicos (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos). También se encuentran en este nivel las macromoléculas y los virus. Las macromoléculas son la unión de varias o muchas moléculas simples y los virus son complejos formados por proteínas y ácidos nucleicos. 4. Nivel celular: Formado por las células. Las células son la unidad estructural, funcional y genética de todo ser vivo. Es el primero de los niveles de organización bióticos. Esta constituida por miles de macromoléculas, muchas de las cuales forman estructuras llamadas orgánulos dentro de las células. 5. Nivel pluricelular: Integrado por aquellos seres formados por más de una célula. Algunas agrupaciones de células se diferencian y especializan en distintas funciones. Hay distintos niveles de complejidad: tejidos, órganos, sistemas y aparatos. Mientras los tejidos son conjuntos de células de origen y forma parecida que realizan las mismas funciones, los órganos son un conjunto de tejidos diferentes que realizan actos concretos. Los sistemas son conjuntos de órganos parecidos, al estar constituidos por los mismos tejidos, pero que realizan actos completamente independientes. Los aparatos (Ej. aparato digestivo), formados por órganos que pueden ser muy diferentes entre sí (Ej. dientes, lengua, estómago, etc…), realizan actos coordinados para constituir lo que se llama una función biológica (Ej. nutrición). 6. Nivel de población: Los sistemas y aparatos forman los individuos. Los individuos de la misma especie se agrupan en poblaciones. 7. Nivel de ecosistema: las poblaciones se relacionan con otras poblaciones y con el medio no orgánico (biotopo). Esta asociación configura el llamado ECOSISTEMA. Los ecosistemas son tan grande o tan pequeño como queramos, por ejemplo, el gran ecosistema terrestre lo forman la biosfera (biocenosis) y el planeta Tierra (biotopo), pero también se considera un ecosistema una caja de petri. A continuación, una imagen que muestra todos los niveles de organización: LA CÉLULA: LA UNIDAD ESTRUCTURAL DE LOS SERES VIVOS Pese a lo complejas que son, las biomoléculas no son la unidad fundamental de la vida, ya que por sí solas no son capaces de llevar a cabo las actividades vitales (nutrición, relación y reproducción). Por ello, las biomoléculas se organizan de una forma precisa para formar una estructura capaz de realizar dichas funciones, la célula. La célula es la unidad estructural y funcional básica de la vida, pues es la parte más pequeña de un organismo que presenta características propias de los seres vivos, es decir, es capaz de nutrirse, relacionarse y reproducirse. Todos los seres vivos están formados por células. La consideración de la célula como la unidad básica de los seres vivos, constituye la teoría celular, que es, junto con la teoría de la evolución, una de las pocas generalizaciones que existen en biología. La teoría celular se resume en los siguientes puntos: 1. La célula es la unidad estructural y funcional de todos los seres vivos. 2. La actividad de un organismo es el resultado de la actividad de las células que lo componen. 3. Las células surgen por división de células preexistentes. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LAS CÉLULAS A pesar de la gran variedad de células que existen, todas ellas poseen unas características estructurales y funcionales comunes: Presentan una membrana que las separa del medio externo y constituye su límite, a través de la cual se realiza el intercambio de sustancias y de información con el exterior. El interior celular o citoplasma está formado por una disolución coloidal de biomoléculas. En el citoplasma y en el núcleo se llevan a cabo las reacciones bioquímicas características de la vida. Las células más evolucionadas (eucariotas) presentan, en el interior del citoplasma, unos compartimentos (orgánulos celulares) que realizan funciones concretas. Todas las células poseen ácidos nucleicos (ADN y ARN) que contienen el material genético, es decir, la información necesaria para regular, coordinar y llevar a cabo toda la actividad celular. La forma de la célula guarda relación con la función específica que desempeña, de manera que presentan una gran variedad de formas: esféricas, poliédricas, prismáticas, alargadazas, estrelladas, etc.… El tamaño es, así mismo, muy variable, aunque la mayoría de las células mide entre 0,5 y 20 m. Por tanto, únicamente son visibles al microscopio. ESTRUCTURA CELULAR Existen varios tipos de células, bacterias, hongos, plantas,…. Nos vamos a limitar únicamente a dar un repaso de una célula animal con los orgánulos más importantes que condicionan la anatomía aplicada a las artes escénicas. Orgánulo Composición Estructura Función Membrana simple de lípidos y proteínas Membrana cerrada Límite celular: aislamiento Recepción de estímulos Carga eléctrica celular Entrada y salida de sustancias de pequeño tamaño Membrana plasmática Hialoplasma Agua y solutos Líquido de viscosidad variable Medio interno Trasporte de sustancias Metabolismo de muchas sustancias Ribosomas ARN y Proteínas Orgánulos pequeños En citoplasma, REPg Síntesis de proteínas y mitocondrias Citoplasma Retículo endoplasmático Membranas y contenido A veces con ribosomas Síntesis de proteínas de Sacos o tubos secreción cerrados Síntesis de lípidos de secreción Estructura cambiante Aislamiento de sustancias Membranas Aparato de golgi contenido Empaquetamiento de sustancias Grupo de membranas Formación de lisosomas y apiladas vesículas de secreción Vesículas de secreción Lisosomas Vesículas y contenido Digestión intracelular Vertido de sustancias al exterior Tubos huecos Trasporte de sustancias Estructura celular. Forma Formación de centriolos Formación de cilios y flagelos Fibras de distinto grosor Estructura celular Movimientos celulares Anclaje de orgánulos Doble membrana Contenido Ribosomas y ADN Orgánulos grandes con doble membrana Respiración celular Membrana nuclear Membrana y poros Membrana doble con Regulación de entrada y salida poros de sustancias del núcleo Cromatina cromosomas ADN, Proteínas, ARN Largos filamentos Información genética Nucleolo ARN proteínas Grumos Formación de ribosomas Microtúbulos Membranas contenido Proteínas Microfilamentos Proteínas Mitocondrias Núcleo FUNCIONES ESPECÍFICAS RELACIONADAS CON LAS ESTRUCTURAS CELULARES 1. Nutrición celular Cada célula debe tomar materia y energía para realizar sus funciones vitales. Obtención de energía La necesita para: Sintetizar sus compuestos: cada célula forma sus proteínas y enlaza sus lípidos y glúcidos estructurales. Transporte de sustancias. Movimientos. La energía en el interior de la célula se produce y se consume en forma de ATP. Cada célula produce sus propias moléculas de ATP. La reacción general en orgánulos productores de energía es: ADP + Pi + E ATP La reacción general en orgánulos y moléculas consumidoras de energía es: ATP ADP + Pi + E Fuera de la célula se intercambian otras sustancias energéticas pero no ATP. Hay poca reserva de ATP celular. Con altas demandas de energía se gasta en segundos. Las reservas de energía celular son glúcidos (glucógeno) o lípidos (triglicéridos). Los lípidos proporcionan el doble de energía pero son más difíciles de metabolizar. Se obtiene energía celular: Por fermentación en citoplasma. Toma materia orgánica y produce ATP y otro tipo de materia orgánica de menor energía. Produce poca energía. 2 ATP por molécula de glucosa pero es un proceso muy rápido. Por respiración en las mitocondrias. Toma materia orgánica y produce CO2 y energía en forma de ATP. Producen mucha energía. 36 ATP por glucosa pero el proceso es relativamente lento. Las fuentes principales de energía celular son: Los monosacáridos, especialmente la glucosa. Los ácidos grasos. Lípidos. Molécula de glucosa Molécula de ácido graso Los ácidos grasos producen el doble de energía que los monosacáridos a igualdad de masa. En determinadas circunstancias se pueden metabolizar otras sustancias como aminoácidos. Obtención de materiales La célula toma sus materiales del medio interno. En las células animales son siempre moléculas de pequeño tamaño. Entran en la célula por proteínas transportadoras de membrana. Agua Sales minerales (Na, K, Mg, Ca, Fe, Zn, Mn, Cl…) Oxígeno Glucosa para energía Glucosa para fabricar polisacáridos Ácidos grasos para energía Ácidos grasos para formar membranas y lípidos de secreción Aminoácidos para formar proteínas Otras sustancias en pequeñas cantidades (vitaminas) En el caso de que en el medio interno no haya suficiente cantidad de nutrientes los puede tomar de sus propias reservas. Principalmente polisacáridos que rinden glucosa para energía o grasas acumuladas. 2. Relación celular Todas nuestras células tienen funciones de relación para: Enterarse del entorno en que viven Enterarse de su situación interna Mandar mensajes a células próximas Diferenciarse si es necesario Suicidarse si es necesario. Apoptosis. Las células perciben los cambios del medio mediante proteínas receptoras de membrana. Reaccionan de maneras diversas: produciendo hormonas, movimientos, crecimiento, etc. No todas las células animales se comportan de la misma manera en cuanto a la información que envían a otras células. Las células normales mandan mensajes químicos a células próximas. Algunas células especializadas mandan mensajes generales a todo el organismo. Células endocrinas. Algunas células especializadas mandan mensajes a otras muy determinadas. Células nerviosas. Si las cantidades secretadas son grandes se utiliza el sistema de endomembranas (retículo-golgi-vesículas de secreción) Sistema hormonal Es de tipo general y lento. Se basa en moléculas intercelulares llamadas Hormonas. Todas las células envían y responden a las hormonas. La respuesta a una determinada hormona depende del tipo celular. Esquema del mecanismo de información hormonal Sistema nervioso Es de tipo específico y rápido. Se basa en unas células muy especializadas llamadas Neuronas que vierten sustancias químicas a determinadas células. Las moléculas mensajeras que vierten las células nerviosas se denominan Neurotransmisores. En la neurona la transmisión es de tipo eléctrico y muy rápida. Solo las neuronas participan en este proceso y solo mandan información a otra neurona, una célula muscular o una célula glandular. La mayoría de las células del cuerpo no tienen contacto con neuronas. Las células nerviosas junto con otras pueden formar los órganos de los sentidos. Esquema del mecanismo de información nervioso 3. Reproducción celular Las células se forman a partir de otras células. Tienen que repartir los orgánulos pero lo más importante es repartir la información celular. Primero hay que duplicar la información y luego llevar una copia a cada célula hija. Por eso todas las células del organismo tienen la misma información. La división normal de las células se llama mitosis y en ella se conserva el número de cromosomas y toda la información celular. La reproducción celular sirve al organismo para: Crecer Reparar o sustituir células dañadas o envejecidas Reproducir al propio organismo: formación de gametos. En este caso la división es especial y se denomina meiosis. LAS CÉLULAS EN NUESTRO ORGANISMO Somos seres pluricelulares. Tenemos miles de millones de células. Nuestras células viven en un medio líquido con diferentes sustancias disueltas. Este medio se mantiene aproximadamente constante. El medio interno Sirve para poder desarrollar su vida o Contiene agua o Contiene sales minerales Proporciona nutrientes o Glucosa como fuente de energía o Aminoácidos para hacer proteínas o Lípidos para fabricar membranas y como fuente de energía o Oxígeno Elimina los desechos celulares o CO2 o Urea- Residuo de metabolismo celular Transporta sustancias mensajeras o Hormonas de corto y largo alcance Crea condiciones para la defensa celular o Anticuerpos, complemento… Diferenciación celular Partimos de una célula original pero los adultos tenemos más de 100 tipos celulares diferentes. La diferenciación es necesaria para que funcione un organismo pluricelular. En la mayor parte de los casos las células diferenciadas pierden su capacidad de reproducción. Para reemplazarlas en caso de pérdida o muerte queda un remanente de células indiferenciadas parcialmente, las llamadas células madre. Organización celular Nuestras células se organizan en tejidos. EL TEJIDO: CONJUNTO CELULAR ORGANIZADO Y ESPECIALIZADO Somos organismos pluricelulares pero nuestras células carecen de una pared celular rígida. Esto facilita la movilidad de las células pero dificulta las uniones resistentes. Las células animales pueden estar unidas por sus membranas o dispersas en una matriz acuosa con fibras. En cualquier caso las células han de tener superficies en contacto con el medio interno para alimentarse y relacionarse. En animales complejos y humanos existen tipos celulares diferentes, sobre un centenar o más. Las células se organizan en agrupaciones homogéneas y ordenadas llamadas tejidos. En los tejidos se encuentran células diferenciadas que mantienen el tejido o realizan funciones importantes para el organismo y células sin diferenciar (células madre) que permanecen en el tejido para proliferar cuando las células diferenciadas mueran y así poder sustituirlas. Las células diferenciadas suelen recibir un nombre alusivo con el sufijo-cito (por ejemplo, fibrocito). Las células sin diferenciar se suelen nombrar con el sufijo-blasto (por ejemplo, osteoblasto). Clasificación de los tejidos Nombre Tipos Función Revestimiento Epiteliales Glandular Separación, protección, secreción Conjuntivo Conectivos Cartílago Óseo Unen otros tejidos Sangre y linfa Liso Muscular Estriado Movimiento contracción Cardiaco Nervioso Información por TIPOS DE TEJIDOS: ESTRUCTURA Y FUNCIÓN BÁSICA TEJIDO EPITELIAL Cubre la superficie corporal (epidermis) y las cavidades internas: Cavidad peritoneal, pleural y pericárdica: mesotelio. Pared interna del tracto digestivo, urinario y respiratorio. Capas epiteliales de vasos sanguíneos y linfáticos: endotelio. Todo epitelio descansa sobre un tejido conectivo subyacente separado por una lámina basal. El tejido epitelial reviste las superficies externas e internas del organismo por lo que tiene función de barrera entre el medio interno y externo. Además, tiene funciones de secreción y absorción. Se clasifican funcionalmente en epitelios de revestimiento y glandulares. 1. Epitelios de revestimiento Los epitelios de revestimiento a su vez se clasifican según su morfología celular y según el número de capas de las que está compuesto. Por la morfología celular: Epitelio plano (pavimentoso o escamoso): células planas. Se localiza en alvéolos pulmonares, endotelios, mesotelios. Epitelio cúbico: células cúbicas. Se localiza en conductos excretores de muchas glándulas, folículos tiroideos, epitelio germinal del ovario. Epitelio cilíndrico (columnar o prismático): células cilíndricas o prismáticas. Se localiza en oviductos, bronquios pulmonares, epitelio intestinal. Por el número de capas celulares: Epitelio simple (monoestratificado), una única capa de células. Epitelio estratificado (varias capas celulares): queratinizado (epidermis) y no queratinizado (epitelio vaginal) Epitelio pseudoestratificado (constituido por una sola capa de células de distinta altura y cuyos núcleos se disponen en diferentes niveles dando el aspecto de varios estratos). Se localiza en gran parte de las vías respiratorias. Epitelio transicional, variedad de epitelio en el que el número de capas y formas de las células varía según el órgano este distendido o no. Si está distendido las células adquieren forma plana en pocas capas, cuando está relajado tienen aspecto cuboide, disponiéndose en más estratos. Se localiza en el sistema urinario. Los epitelios de revestimiento se caracterizan por: Estar constituidos casi totalmente por células poliédricas con muy poca sustancia intercelular. Estar separados de los tejidos subyacentes por una membrana basal. Recibir sustancias nutritivas por difusión del líquido tisular procedente del tejido conectivo subyacente. Estar inervados por terminaciones nerviosas libres, procedentes del tejido conectivo, que atraviesan la membrana basal. 2. Epitelio glandular Se denominan células glandulares a las células secretoras de naturaleza epitelial, si bien muchas células son secretoras y no son de origen epitelial, p. ej: linfocitos B, neuronas secretoras, etc. Se pueden clasificar según el número de células, según la morfología de su conducto excretor, de su porción secretora y según el tipo de secreción y excreción. Fisiológicamente (funcionalmente) hay dos grandes grupos de glándulas (exocrinas y endocrinas) y otros grupos menores de características especiales. Glándulas exocrinas: vierten el producto de secreción (moco, enzimas digestivas, etc.) al medio externo o a una cavidad del cuerpo que comunica directamente con el exterior. Glándulas endocrinas: son glándulas de secreción interna, vierten el producto de secreción al medio interno (sangre). P. ej: tiroides. Glándulas anficrinas: glándulas mixtas con componente exocrino y endocrino, por ejemplo el páncreas. Glándulas de secreción paracrina: vierten el producto de secreción al medio extracelular y es usado por las células vecinas. Glándulas de secreción citocrina: las células vierten vesículas de exocitosis que son endocitadas por células adyacentes. Glándulas exocrinas: Según el número de células pueden ser: Unicelulares (como las células mucosas caliciformes del tracto digestivo y respiratorio). Pueden localizarse de forma aislada o conjunta formando un epitelio secretor como el epitelio secretor de la mucosa gástrica o del endocervix. Pluricelulares, con un componente secretor (adenomero) y un componente excretor o ductal (excretomero). En algunos tejidos alrededor de este último componente se distribuyen células mioepiteliales, de origen ectodérmico, que participan en el mecanismo de excreción. Según la morfología de su conducto excretor: Glándulas simples (conducto excretor único). Glándulas compuestas (conducto excretor ramificado). Glándulas sin conducto excretor (glándulas de la mucosa nasal y del epitelio uretral). Según la morfología de su porción secretora: Glándulas tubulares (pueden ser simples o compuestas). En estas glándulas las células que forman la glándula conforman a la vez el componente ductal y secretor, por ejemplo glándulas gástricas, duodenales o endometriales. Glándulas acinares (estructura esférica), formada por células de forma piramidal que dejan una pequeña luz central donde vierten la secreción. Glándulas alveolares (estructura globosa) tienen una luz central de gran diámetro. Glándulas tubuloacinares y tubuloalveolares. Según el tipo de secreción: Glándula ecrina o merocrina: libera los productos, almacenados en gránulos de secreción, por exocitosis. (Ej. Glándulas salivales y páncreas exocrino, glándulas sudoríparas ecrinas, lacrimales, secreción proteica de las glándulas mamarias). Glándula holocrina: toda la célula glandular se convierte en secreción. (Ej. Glándulas sebáceas de la piel). Glándula apocrina: con el producto de secreción se eliminan porciones del citoplasma de la célula glandular. (Ej. Secreción lipídica de la próstata y las glándulas mamarias). Glándulas iónicas o moleculares: secretan iones o moléculas de pequeño tamaño a través de la membrana (Ej. Células parietales del estómago). Según el tipo de sustancia que produce: Serosas: composición líquida con solutos (proteínas, generalmente enzimas) muy diluidos, semejante al suero sanguíneo. (Ej. Páncreas exocrino, parótidas, lacrimales, principales del estómago). Mucosas: líquido viscoso con mucopolisacáridos que forman un gel viscoso y elástico (moco). (Ej. Células caliciformes intestinales, células de polo mucoso cerrado del epitelio gástrico, glándulas linguales posteriores, glándulas palatinas). Seromucosas o mixtas: glándulas que poseen porciones mucosas y serosas. (algunos acinos de células mucosas rodeados por células serosas dispuestas en forma de semilunas). Las células de las semilunas serosas se comunican con la luz del acino a través de canalículos secretores situados entre las células mucosas (Ej. Glándulas salivales sublinguales y submaxilares). Sebáceas: secretan sustancias de naturaleza grasa (gran cantidad de lípidos en su composición) (Ej. Glándulas sebáceas de la piel). TEJIDO CONECTIVO El tejido conectivo se caracteriza porque sus células se hayan separadas por cantidades variable de sustancia intercelular. Tienen origen mesenquimatoso (derivado del mesodermo). Cumple funciones de unión, sostén y relleno. Participa en el metabolismo celular y en las funciones de defensa. Está constituido de dos componentes: Celular: que a su vez consta de células fijas o residentes y células móviles o emigrantes. Extracelular (matriz extracelular): también subdividido en sustancia fundamental y componente fibroso. Esquema que ilustra los tipos de células y fibras del tejido conectivo Células fijas o residentes: Fibroblastos: forma fusiforme, citoplasma basófilo, sintetizan la sustancia fundamental y el componente fibroso. Fibrocitos: células maduras con citoplasma acidófilo, baja actividad de síntesis. Células mesenquimáticas: células de origen mesodérmico precursora de fibroblastos y adipocitos. Adipocitos: células que acumulan lípidos (no se dividen en el adulto). Histiocitos: macrófagos fijos del conjuntivo, de origen medular. Pericitos: células contráctiles externas a la pared capilar. Células móviles o emigrantes: Mastocitos o células cebadas: de origen medular, se localizan perivascularmente y liberan mediadores activos (histamina, heparina, serotonina, leucotrienos, prostanglandinas, etc.), contenidos en gránulos metacromáticos del citoplasma, que participan en la respuesta inflamatoria normal y la anafilaxia. Leucocitos: neutrófilos, basófilos, eosinófilos, linfocitos, células plasmáticas, monocitos. Fibras: derivadas de fibroblastos, pueden ser de tipo colágena, reticulares y elásticas. Su proporción varía entre los diferentes tipos de tejido conectivo. Fibras colágenas: se transforma en gelatina con el calor, se disponen en haces ondulados, constituidas fundamentalmente por glicina, prolina e hidroxiprolina. Estructuralmente se componen de subunidades menores llamadas fibrillas y microfibrillas con periodicidad axial (estriaciones que resultan de agregados de tropocolágeno). Se han clasificado en 4 tipos: o Tipo I: el más abundante en los tejidos, tiene dos de las tres cadenas que lo componen idénticas. o Tipo II: presente en el cartílago, alto contenido en hidroxilina. o Tipo III: aislado en piel fetal, posee medio residuo de cisteína en el extremo carboxilo. o Tipo IV: presente en membranas basales, es de mayor peso molecular. Fibras elásticas: se encuentran en tejido conectivo laxo sometido a fuerzas de expansión (pleura, alvéolos, arterias, cuerdas vocales). Forma cilíndrica, resistente a la ebullición. Químicamente semejante al colágeno pero con un alto contenido en valina. Fibras reticulares: diámetro muy fino, forman redes. De composición semejante a las colágenas aunque con un mayor porcentaje de carbohidratos asociados. Se tiñen solo con colorantes de plata (PAS). Sustancia fundamental: amorfa, consistencia de gel. Baña las células y fibras del tejido colágeno, compuesta fundamentalmente por agua, sales minerales, glicoproteínas y mucopolisacáridos. Tiene como función el control de la difusión de los líquidos tisulares, aportar viscosidad para el sostén, lubricación de superficies y actividad de control enzimático. El tejido conectivo representa un conjunto tan heterogéneo de tejidos que resulta difícil de clasificar. En general se agrupa en dos subtipos considerando la disposición de las fibras que presentan: a los que se caracterizan por una disposición laxa de las fibras se les denomina tejido conectivo laxo y aquellos que presentan sus fibras dispuestas compactamente, tejido conectivo denso. Tejido conectivo denso Predominan las fibras (fundamentalmente colágeno tipo I) y tiene menos cantidad de células y sustancia fundamental que el laxo. Según la orientación de las fibras colágenas puede ser de dos tipos: Tejido conectivo denso irregular: las fibras colágenas están orientadas en diversas direcciones organizadas en haces de fibras entrecruzadas. Se localiza en la dermis, periostio, estroma de la cornea y cápsulas conectivas alrededor de los órganos (bazo, hígado, ganglios linfáticos, etc.). Tejido conectivo denso regular: las fibras se orientan en el mismo sentido formando haces de fibras paralelos. Se localiza en ligamentos, tendones y aponeurosis. Tejido conectivo laxo Se subclasifica en tejido conectivo (t.c) propiamente dicho o areolar, t.c. mesenquimatoso, t.c. mucoso, t.c. elástico, t.c. reticular y t.c. adiposo. T.c. laxo areolar: muy distribuido por todo el organismo (el más abundante de todos los tejidos conectivos), ocupa los huecos entre órganos y parte de los mismos, dando consistencia y sostén. Sirve como deslizamiento para órganos y tejidos. Se localiza fundamentalmente en tejido subcutáneo, dermis, entre la masa muscular, el corion, las submucosas y bajo el epitelio de las membranas serosas (pleura, peritoneo y pericardio). También en el estroma conjuntivo de muchos órganos macizos. Tiene abundantes células, el componente fibroso formado principalmente por colágeno tipo I y alta concentración de agua. T.c. mesenquimatoso: tejido conjuntivo embrionario, originalmente sin fibras ni sustancia fundamental (sólo líquido intercelular), donde progresivamente va apareciendo el componente celular y a partir de este el resto de los componentes. Es la forma primitiva del tejido conectivo del que derivan todos los tejidos conectivos y de sostén, (incluida la sangre). La mayor parte del mesénquima embrionario procede de la capa embrionaria mesodérmica. T.c. mucoso: variedad de tejido conectivo laxo con sustancia fundamental rica en ácido hialurónico, con fibroblastos estrellados. Distribución muy limitada: debajo de la piel del embrión, la gelatina de Wharton en el cordón umbilical y la pulpa de los dientes en desarrollo. T.c. elástico: gran contenido en fibras de elastina que en elevada proporción dan coloración amarilla al tejido y proporcionan elasticidad. Las fibras elásticas están rodeadas por fibras de colágeno que las reúnen en forma de haces e impiden la distensión excesiva. Se distribuye en el ligamento suspensor del pene, ligamento de la nuca, arterias de gran calibre (arterias elásticas) y estroma pulmonar. T.c. reticular: el principal componente son las fibras reticulares y las células reticulares primitivas. Son fibras de colágeno tipo III delgadas que forman haces con alto contenido en glúcidos. Se localiza en el armazón de órganos hematopoyéticos y linfoides (bazo, ganglios linfáticos, médula ósea y revistiendo los sinusoides hepáticos). T.c. adiposo: formado por adipocitos, que se originan de lipoblastos diferenciados a partir de células mesenquimáticas (no de fibroblastos) con gran afinidad por las grasas. Como desde la infancia no se dividen, el crecimiento del tejido se debe principalmente a la acumulación de lípidos en las células ya existentes. El tejido adiposo se divide en lóbulos separados por tabiques conectivos por los que cursan los vasos sanguíneos (muy vascularizado) y los nervios. De ellos salen fibras reticulares que rodean a los adipocitos. Las células adiposas son reservorios de lípidos, una de las más importantes reservas energéticas, sobre todo cuando las reservas de glucógeno se han agotado (ayuno) y también son células con función endocrina (sintetizan y secretan leptina, una hormona que regula, mediante su acción en el hipotálamo, funciones como el apetito, el gasto energético y otras funciones neuroendocrinas). Hay dos variedades: o Tejido adiposo blanco o unilocular: se distribuye por todo el cuerpo formando el panículo adiposo de la piel y la grasa que recubre muchas vísceras. Su acumulación en ciertas regiones depende del sexo y la edad. En humanos ocupa aproximadamente el 10% del peso corporal. o Tejido adiposo pardo o multilocular: abundante en feto y neonato. No crece en adultos. Más vascularizado aún que el blanco. Las células adiposas pardas son más pequeñas que las del adiposo común, con citoplasma cargado de inclusiones lipídicas de distinto tamaño que le da el aspecto multilocular. Está especializado en la producción de calor, si se les estimula con noradrenalina produce lipólisis y oxidación de ácidos grasos en lugar de ATP. Hay además otros tejidos de tipo conectivo que por sus características especiales se estudian independientemente: tejido cartilaginoso, tejido óseo y sangre. TEJIDO CARTILAGINOSO El cartílago es un tejido de consistencia coloidal, flexible, que posee resistencia elástica a la presión. Está desprovisto de vasos (se nutre por difusión) y suele estar rodeado de una capa de tejido conectivo denso (pericondrio) excepto en las articulaciones sinoviales. Es una variedad especial de tejido conectivo constituido principalmente por sustancia intercelular o matriz cartilaginosa, semejante a un gel en la cual se encuentran sus células (condroblastos y condorcitos) situados en pequeñas cavidades denominadas lagunas. Los condorcitos son células terminalmente diferenciadas que han perdido su capacidad de síntesis. Los condroblastos sintetizan colágeno y proteoglicanos. Tipos de cartílago Existen tres tipos de cartílago (hialino, elástico y fibroso) que se diferencian por las características de la matriz y el tipo predominante de fibras que presenta. Cartílago hialino Es el principal y el más abundante. Posee una matriz con fibras predominantes de colágeno tipo II, otros colágenos y proteoglicanos como agrecano (el más abundante), condroitin sulfato, queratán sulfato y ácido hialurónico. Se localiza en: Cartílago de articulaciones, recubre las superficies articulares de los huesos. Cartílago de las costillas. Cartílagos de la nariz. Cartílagos de la tráquea y bronquios. Cartílagos de la laringe (tiroides, cuneiformes, aritenioides y cricoides). Esqueleto fetal. Disco epifisario (entre diáfisis y epífisis de huesos largos), responsable del crecimiento longitudinal. Presenta los condorcitos en columnas paralelas, por lo que se le llama cartílago seriado o columnar. Cartílago elástico Predominio de fibras elásticas, que le proporcionan gran resistencia y flexibilidad. También colágeno tipo II. Mayor densidad celular. Se localiza en: Oído externo o pabellón auricular. Cartílago laríngeo, epiglotis. Trompas de Eustaquio. Cartílago fibroso o fibrocartilaginoso Predominan las fibras de colágeno densas (colágeno tipo I), escasa sustancia fundamental. No se rodea de pericondrio. Se continúa con el tejido conectivo si que haya una línea clara de separación. Se localiza en: Discos intervertebrales. Sínfisis del pubis. Zona de inserción de ligamentos y tendones en el hueso. Meniscos de la rodilla. Histogénesis y crecimiento del cartílago El tejido cartilaginoso se origina a partir de las células mesenquimatosas agrupadas en blastemas. Estas células al madurar se transforman en condroblastos y comienzan a producir los elementos de la matriz cartilaginosa. Posteriormente la cantidad de matriz producida las separa y terminan su etapa de síntesis pasando a llamarse entonces condrocitos. El crecimiento del tejido cartilaginoso ocurre por dos mecanismos: Crecimiento endógeno o intersticial: mediante mitosis el condorcito origina un grupo de hasta ocho células llamado grupo celular isogénico que pueden ser grupos isogénicos axiales o alineados y grupos isogénicos coronarios. Este crecimiento finaliza en la pubertad excepto en las epífisis óseas o discos epifisarios. Crecimiento exógeno o aposicional: el cartílago crece según se va depositando nuevo cartílago en la superficie, generado a partir de células indiferenciadas del pericondrio que proliferan y se diferencian en condroblastos. Este tipo de crecimiento continúa a lo largo de toda la vida. TEJIDO ÓSEO El tejido óseo, al igual que el resto de los tejidos conectivos, está compuesto por células, fibras y sustancia fundamental amorfa. Sus componentes extracelulares están calcificados, haciendo de él un tejido duro y resistente, ideal para funciones de sostén y protección. Combina la dureza con la plasticidad debido a su composición química: la dureza la aporta el componente inorgánico (sales de calcio) y la plasticidad las proteínas que forman el componente orgánico (fibras osteocolágenas). Matriz ósea: está compuesta por fibras colágenas, sustancia fundamental amorfa y sales minerales. El 50% es componente inorgánico, principalmente calcio, fosfato y otros iones, formando cristales de hidroxiapatita, fosfato cálcico, carbonato cálcico y fosfato magnésico. El resto corresponde al componente orgánico y se distribuye entre colágeno tipo I, glucosaminoglicanos, proteoglicanos y glicoproteínas. El 1% de la matriz ósea no está mineralizada y se llama osteoide. Cada hueso está recubierto por el exterior de una capa de tejido conectivo llamada periostio (cubre todo el hueso por el exterior excepto en las superficies articulares e inserción de ligamentos y tendones). Por el interior otra capa de tejido conectivo llamada endostio tapiza todas las cavidades (cavidad medular, conductos de Havers, conductos de Wolkman y cavidades del hueso esponjoso). Ambos, periostio y endostio, contienen células osteoprogenitoras. Modalidades de organización del hueso Según la disposición de las fibras de colágeno se distinguen dos tipos de tejido óseo: Plexiforme o inmaduro: disposición desordenada de las fibras de colágeno, menor resistencia, se forma durante el periodo prenatal y la infancia, se conserva en el adulto sólo en los lugares de inserción de tendones y ligamentos, y el hueso temporal. Laminar o maduro: disposición ordenada de las fibras de colágeno y constituye la mayor parte de los huesos del adulto. Se organiza en dos variedades: o Compacto, denso o cortical: sin cavidades visibles, de espesor variable, forma la corteza de todos los huesos, está formado por una red de canalículos con trayecto vertical (conductos de Harvers) unidos transversalmente por otros de trayecto horizontal (conductos de Wolkman) ambos contienen vasos sanguíneos y nervios. Cada conducto de Harvers está rodeado por capas concéntricas de hueso llamadas osteonas o sistemas de Harvers, que limitan del resto de sistemas intersticiales mediante líneas de cimentación. El periostio esta estrechamente unido al hueso por las fibras de Sharpey (fibras de colágeno y elastina). o Esponjoso, trabecular o medular: el hueso cortical se continúa en el interior en esta variedad, es un entramado de tabiques y espículas donde las laminillas de matriz ósea se disponen de forma paralela a las líneas de fuerza dejando gran cantidad de cavidades intercomunicadas (no se organiza en osteonas). Se localiza en el interior de la epífisis de los huesos largos y en el interior de los huesos planos. Las cavidades están ocupadas por tejido adiposo (médula ósea amarilla) y en algunas localizaciones concretas por tejido hematopoyético (medula ósea roja). La formación de hueso ocurre mediante dos procesos: Osificación membranosa: el hueso aparece sobre conectivo preformado (mesénquilma en el feto), cuyas células se transforman en osteoblastos que al calcificarse la matriz se transforman en osteocitos. La matriz ósea neoformada, inicialmente no calcificada, es el osteoide. Ocurre en: o Los huesos de cubierta, conjuntivos o membranosos: es la mayor parte de los huesos del viscerocráneo y los huesos planos del cráneo (frontal, parietal y partes del occipital y temporal). o Crecimiento en espesor de los huesos largos. Osificación endocondral: el hueso se forma sobre un molde de cartílago hialino en cuyo interior existe un núcleo de osificación que aumenta gradualmente de tamaño por la destrucción de cartílago y por la aposición de hueso hasta que finalmente, todo el cartílago se ha transformado en hueso excepto en las superficies articulares. Remodelación ósea Es el proceso por el cual el hueso se renueva continuamente durante toda la vida para adaptarse a las necesidades mecánicas. Se produce por la acción sucesiva de osteoclastos (células multinucleadas de origen mesenquimatoso) y osteoblastos: los osteoclastos degradan hueso y los osteoblastos lo vuelven a formar (tras su formación tardan unos 10 días en mineralizarse en un proceso que avanza de la profundidad a la superficie). Las pequeñas unidades microscópicas en las que la remodelación ósea tiene lugar se llaman unidades de remodelación o unidades multicelulares básicas. Cada vez que se activa una unidad de remodelación aparece una zona en la que se pierde hueso transitoriamente, en un proceso compensado que se denomina acoplamiento óseo. Articulaciones Los diferentes huesos del cuerpo están unidos entre sí, y estos lugares donde se unen dos o más componentes del esqueleto (sean huesos o cartílagos) se denominan articulaciones. Pueden ser temporales (articulación entre diáfisis y epífisis de un hueso largo durante el crecimiento) o permanentes (la mayoría de las articulaciones) y pueden clasificarse en fibrosas, cartilaginosas y sinoviales. Uniones fibrosas: constituidas por tejido fibroso denso como por ejemplo las suturas del cráneo. Uniones cartilaginosas (sincondrosis): las superficies de los huesos en aposición están recubiertas de cartílagos hialinos y unidos entre sí por fibrocartílago. Ej. uniones intervertebrales, sínfisis del pubis, unión del manubrio con el cuerpo del esternón. Uniones sinoviales: son la mayoría y están formadas por: o Dos huesos separados por una hendidura sin tejido, cavidad articular, ocupada por el líquido sinovial que disminuye la fricción entre las superficies articulares y colabora en la nutrición del cartílago articular. o Superficies óseas revestidas por cartílago hialino (cartílago articular) que protege las superficies óseas del desgaste. o Membrana sinovial: recubre la superficie interna de la cápsula articular (pero no las superficies óseas articulares). Tiene abundantes vasos sanguíneos y linfáticos. Formada por sinoviocitos (son los que sintetizan el líquido sinovial) apoyados en una capa de conectivo laxo. o Cápsula articular: separa la cavidad articular del entorno, contiene el líquido sinovial evitando su salida, une los huesos que participan en la articulación y está formada por ligamentos. Desde el punto de vista funcional (según el grado de movimiento que permiten) se clasifican en: Sinartrosis: articulaciones sin movimiento donde los huesos están limitados por tejido conectivo o cartilaginoso que los mantienen estrechamente unidos. Si el tejido fibroso es sustituido por hueso, como en las suturas del cráneo, se les denomina sinostosis. Si predomina el tejido fibroso denso y hay cierto grado de movilidad, como en la membrana interósea entre cúbito y radio, membrana interósea entre tibia y peroné, se denominan sindesmosis, y el caso especial entre diente y maxilares, unidos mediante la membrana periodóntica, gonfosis. Anfiartrosis: articulaciones semimóviles donde los huesos están unidos por cartílago fibroso que se separa por una fina lámina de cartílago hialino. Ej. sínfisis del pubis, discos intervertebrales. Diartrosis: son las articulaciones móviles, la mayoría, que se corresponden histológicamente con las sinoviales. SANGRE La sangre es una forma especial de tejido conectivo formado por un componente celular (45%) y un componente líquido o sustancia intercelular, el plasma sanguíneo, en el cual se mantienen en suspensión las células. Circula por el interior de los vasos, en constante intercambio con el líquido intersticial. En el adulto ocupa un volumen aproximado de cinco litros y constituye el 8% del peso corporal. Plasma Está compuesto en un 90% de agua, 7% de proteínas (fibrinógeno, albúmina y globulinas, las más abundantes) y un 3% de sales disueltas. La fibrina es una variante, líquida en circulación, de las fibras conectivas, que al ponerse en contacto con el aire o con el endotelio lesionado coagula y forma una red que se solidifica constituyendo un elemento fundamental de la hemostasia. Al coagularse la fibrina, el resto del plasma, constituido por agua, sales y proteínas menores, se le denomina suero sanguíneo y constituye en realidad la sustancia fundamental de este tipo especial de tejido conectivo. Células sanguíneas Sus proporciones y formas son índice de muchas patologías, por lo que se les estudia intensamente y tienen gran importancia clínica. Al conjunto de valores cuantitativos y cualitativos de análisis de las células sanguíneas se le llama hemograma y varía en función de la edad, el sexo, las variables fisiológicas y las enfermedades. A la proporción porcentual de su conjunto respecto al componente líquido se le denomina hematocrito y también varía en función de múltiples variables fisiopatológicas. Eritrocitos Se forman a través del proceso de maduración (eritropoyesis) que ocurre en la médula ósea en individuos adultos, y saco vitelino, hígado y bazo en el período fetal. Los precursores eritrocitarios pasan por varios estadios intermedios de maduración (proeritroblasto, eritroblasto basófilo, eritroblasto policromatófilo, eritroblasto acidófilo, reticulocitos) hasta llegar al eritrocito maduro. Los hematíes o eritrocitos son discos bicóncavos (en un medio isotónico) con un diámetro medio de 7,5m, 2-2,5m de espesor y volumen de 80-100fL. Carecen de núcleo y orgánulos y están ocupados en 1/3 de su volumen por hemoglobina y cuya función es transportar O2 y CO2. Su membrana tiene numerosos receptores para ligandos a través de cuyas uniones llevan a cabo otras funciones (aclaramiento de inmunocomplejos, etc.) y es muy flexible (evita la ruptura al pasar por los finos capilares). La vida media de los hematíes es de 120 días aproximadamente, tras lo cual son fagocitados a nivel de hígado y bazo. Leucocitos (glóbulos blancos) Grupo heterogéneo de células que tienen en común carecer de hemoglobina (no son rojos al faltarle ese pigmento) y de ahí su nombre. En conjunto suman aproximadamente 5-10 x 109 células por litro de sangre. Sus proporciones en la sangre varían en función de numerosas variables fisiopatológicas. Dadas sus funciones biológicas, algunos, como los leucocitos polimorfonucleares basófilos, siempre están en la circulación, otros transitoriamente, como los monocitos y leucocitos polimorfonucleares neutrófilos y otros sólo excepcionalmente durante proceso patológicos, como las formas inmaduras. Morfológicamente se les suele clasificar, según su núcleo, en polimorfonucleares y mononucleares. Los polimorfonucleares deben su nombre a la forma multilobulada de su núcleo y se les distingue además por su afinidad con los componentes básicos o ácidos de los colorantes (generalmente hematoxilina-eosina). También se les llama granulocitos por poseer numerosas granulaciones citoplasmáticas. Granulocitos o leucocitos polimorfonucleares neutrófilos: los neutrófilos maduros, también llamados segmentados por sus núcleos multiglobulados (núcleo con 3-5 lóbulos), poseen gránulos (con mieloperoxidasa, lactoferrina, hidrolasas ácidas, etc.) que no presentan ninguna afinidad predominante por los colorantes ácidos o básicos. Son los leucocitos más abundantes en sangre periférica (constituyen entre un 35 y un 55% de los leucocitos) de un individuo sano. La función principal de los neutrófilos es la fagocitosis y destrucción de microorganismos y otros antígenos extraños. Leucocitos polimorfonucleares eosinófilos: los eosinófilos maduros poseen un núcleo bilobulado, gránulos grandes acidófilos, que se tiñen con colorantes ácidos como la eosina, de un color rosa-fucsia. Algunos gránulos forman agregados cristalinos (cristales de Charcot-Leyden) que contienen la proteína principal de los eosinófilos, observables a veces en muestras biológicas (heces, esputos) de individuos con eosinofilia. Son de gran importancia en la respuesta inmune contra parásitos helmintos y en la eliminación de inmunocomplejos circulantes. También participan en las reacciones de hipersensibilidad tipo I. Leucocitos polimorfonucleares basófilos: los basófilos maduros poseen gránulos grandes basófilos, que se tiñen con azul-violeta intenso con la hematoxilina. Son tantos que apenas dejan visualizar el núcleo. Su función es participar en las reacciones de hipersensibilidad de tipo I. Sus gránulos son semejantes a los de los mastocitos (residentes en mucosa y tejido conectivo) y contienen sustancias vasoactivas y proinflamatorias. Trombocitos o plaquetas: habitualmente no se incluyen ni entre los leucocitos ni en las células rojas. Son pequeños fragmentos celulares con forma de disco biconvexo, auque pueden tener morfología variada, de 2-4mm, sin núcleo, que derivan de los megacariocitos localizados en la médula ósea. Además de su importante papel en la hemostasia (agregación plaquetaria y coagulación) también participan en los procesos inflamatorios e inmunológicos. Leucocitos mononucleares: no poseen lobulaciones en su núcleo. Se consideran tales a linfocitos y monocitos (precursor circulante de macrófagos tisulares). TEJIDO MUSCULAR El tejido muscular es el tejido que forma el músculo del organismo, tanto el músculo esquelético como el músculo visceral. Es de origen mesenquimático, está constituido por: Células musculares (fibras musculares), capaces de generar movimientos al contraerse bajo estímulos adecuados y luego relajarse. Existen tres tipos: fibras musculares lisas, estriadas y cardiacas, que determinan las tres variedades de tejido muscular. Tejido conjuntivo estrechamente asociado a las células musculares. Este actúa como sistema de unión y acopla la tracción de las células musculares para que puedan actuar en conjunto. Además, conduce los vasos sanguíneos y la inervación propia de las fibras musculares. 1. Tejido muscular de fibra lisa Formado por células musculares lisas, son fusiformes y alargadas. Núcleo único y posición central, con 1 o 2 nucleolos. El citoplasma (sarcoplasma) contiene filamentos delgados de actina y filamentos gruesos de miosina, en una proporción actina: miosina es 12:1, no organizados en sarcómeros. Fisiológicamente se clasifican en: Músculo liso de unidades múltiples, cada fibra se contrae de manera independiente. Cada fibra está rodeada de una lámina basal que la aísla del resto. Ejemplos: músculo ciliar del ojo, iris, vasos sanguíneos, músculos piloerectores. Músculo liso visceral o unitario, células con membranas celulares unidas por uniones comunicantes. Cuando una fibra recibe estimulación nerviosa u hormonal el potencial de acción creado se transmite por conducción eléctrica a las células vecinas, produciéndose una contracción simultánea. Son ejemplo las túnicas musculares lisas, como músculo del intestino, tracto respiratorio, tracto urinario, útero (miometrio), vasos sanguíneos. 2. Tejido muscular estriado Es el tejido que forma la musculatura esquelética. Las células tienen forma cilíndrica y son alargadas. También llamadas rabdomiocitos. Son células multinucleadas, con núcleos de posición periférica. El sarcoplasma (citoplasma) contiene miofilamentos que se agrupan en miofibrillas que se disponen como haces paralelos en el sentido de la célula. Cada miofibrilla se puede dividir en una sucesión de pequeños cilindros idénticos formados por fibras de actina y miosina, son los sarcómeros. En el sarcoplasma hay 2 sistemas de membrana: Retículo sarcoplásmico, red de canalículos y sáculos que rodea a cada miofibrilla. Sistema de túbulos T (transverso), un sistema transversal de canales que son invaginaciones tubulares de la membrana plasmática (sarcolema). En mamíferos los túbulos se introducen a nivel de las bandas A-I, habiendo 2 túbulos T por sarcómero. El retículo sarcoplásmico se dispone adosado a cada túbulo T en toda su longitud, en el músculo estriado, formando triadas. Las fibras musculares estriadas están inervadas por una fibra nerviosa motora, es la placa neuromuscular o placa motriz o motora; es la zona donde se transmite el potencial eléctrico de la fibra nerviosa a la fibra muscular previo a la contracción del músculo. Es una sinapsis química. La fibra nerviosa motora está mielinizada y el soma se localiza en el asta anterior de la médula. En la placa motora el sarcolema presenta invaginaciones llamadas en su conjunto (órgano subneural de Couteaux), donde el sarcolema mantiene la lámina basal aunque modificada: isoformas de colágeno IV y laminina y la proteína agrina secretada por la neurona interviniendo en la formación y mantenimiento de la sinapsis. En la placa motora la lámina basal de la célula muscular y nerviosa están fusionadas. Los músculos estriados esqueléticos están formados por una agrupación de células musculares estriadas cuya unión está asegurada por tejido conjuntivo. Este tejido conectivo recibe distintos nombres según lo que está recubriendo, así: Endomisio, rodea directamente a cada fibra muscular. Perimisio, rodea paquetes o haces de células musculares. Epimisio, rodea al músculo en su conjunto. Anatomofisiológicamente existen 2 tipos de células o fibras musculares estriadas: Intrafusales o husales, son células musculares especializadas que forman parte de los husos musculares o receptores sensoriales musculares de los que parte información sensitiva que llega a la médula por fibras nerviosas sensoriales. Extrafusales, es la fibra muscular típica. A su vez pueden ser de 2 tipos, de acuerdo con su estructura y composición bioquímica: o Tipo I o fibras musculares rojas de contracción lenta, gran irrigación sanguínea. Alto número de mitocondrias y gran contenido en mioglobina. Adaptadas a la contracción continuada. o Tipo II o fibras musculares blancas de contracción rápida, con características histológicas y fisiológicas contrarias a las anteriores. Adaptadas a la contracción rápida y discontinua. 3. Tejido muscular cardiaco El corazón es una variedad intermedia entre el músculo liso y esquelético. Las células miocárdicas tienen uno o dos núcleos en posición central, son alargadas, con forma de cilindro bifurcado. En estas bifurcaciones hay conexiones entre las células formando una red tridimensional compleja. Los cardiomiocitos auriculares son de menor tamaño que los ventriculares. El sarcoplasma contiene miofilamentos agrupados en miofibrillas, que tienen estructura idéntica al músculo esquelético. El sistema de túbulos T es de mayor diámetro (para almacenar más cantidad de calcio para la contracción) y se sitúa a nivel de los discos Z (en músculo esquelético se sitúan a nivel de las uniones de las bandas A-I) hay 1 túbulo T por sarcómero. El retículo sarcoplásmico se adosa sobre los túbulos T pero formando diadas. La unión del conjunto de las células cardiacas se produce por unos puntos de unión que permite la transmisión rápida del potencial eléctrico entre las células y la tensión desarrollada en todo el corazón durante la contracción (sincitio funcional). Estas uniones son los discos intercalares que son las estrías escaleriformes visibles al microscopio óptico. Los discos intercalares incluyen estructuras citológicas diversas: desmosomas puntiformes, desmosomas en banda y uniones ocluyentes. Un tipo especial de células cardiacas son las células cardionectoras, constituyen el sistema de conducción del corazón que incluye: Nódulo sinoauricular o nódulo de Keith-Flack, es el marcapasos del corazón. Nódulo auriculoventricular o nódulo de Taware. Fascículo de Hiss cuyas ramas constituyen la Red de Purkinje. Histológicamente las células musculares cardionectoras según la localización tienen estructura diferente: Células nodales, células más pequeñas que las cardiacas comunes, situadas en el NSA, NAV y Fascículo de Hiss. No poseen retículo sarcoplásmico ni túbulos T. No poseen discos intercalares entre ellas. Células de Purkinje, situadas en la rama del fascículo de Hiss y red de Purkinje. Son células más voluminosas que las cardiacas comunes. Tampoco poseen sistema de túbulos T, ni retículo sarcoplásmico, ni discos intercalares. A nivel de las fibras cardiacas (comunes o cardionectoras) no existen uniones neuromusculares comparables a la placa motriz de la musculatura esquelética. El músculo cardiaco está inervado por el sistema nervioso autónomo y no por el sistema nervioso somático. 4. Histofisiología de los tejidos musculares En el adulto los 3 tipos de tejido muscular muestran diferencias en su capacidad regenerativa: El músculo cardiaco no se regenera, excepto en los primeros años de vida. Las lesiones del corazón se reparan por proliferación de tejido conjuntivo fibroso que forma cicatriz. En el músculo esquelético los núcleos no se dividen pero sí se reconstruye gracias a unas células satélite mononucleares, fusiformes y dispuestas paralelamente a las fibras musculares dentro de la lámina basal que envuelve las fibras, sólo identificables al microscopio electrónico. Estas células satélite se funden unas con otras y formas fibras musculares esqueléticas. En el músculo liso las fibras entran en mitosis y reparan el tejido lesionado. TEJIDO NERVIOSO Se distingue por el tipo de célula especial de que se compone, las neuronas, que poseen prolongaciones y tienen la propiedad de generar y conducir el impulso nervioso. Deriva del ectodermo. Además se compone de otro tipo de célula, las neuroglías, que se encargan del sostén y la defensa. Neuronas Son células muy diferenciadas (terminalmente o irreversiblemente). Están constituidas por un cuerpo celular y prolongaciones que pueden recorrer largas distancias. Las prolongaciones son: el axón (transmisor del impulso nervioso) y las dendritas (receptoras del impulso). Las prolongaciones largas de los axones constituyen fibras nerviosas que se entremezclan con dendritas y neuroglías a su paso entrecruzándose y formando el neurópilo. Las neuronas pueden tener tamaños y formas muy diferentes, pueden ser estrelladas, piramidales, esféricas, ahusadas, etc. y medir 2m (granulosas del cerebelo) hasta 150m (células piramidales de Betz de la corteza). Las neuronas se distribuyen por todo el sistema nervioso y envían sus prolongaciones a inervar al resto de los tejidos. En el sistema nervioso las zonas donde predominan los cuerpos celulares constituyen la sustancia gris (aspecto macroscópico en fresco) y las zonas donde predominan las prolongaciones se denomina sustancia blanca. En el cuerpo celular es donde se encuentra el único núcleo centralizado, en él se observa el cuerpo accesorio de Cajal (estructura redondeada, próxima al nucleolo, que se tiñe con nitrato de plata formada por DNA y proteínas ricas en arginina y tirosina como la fibrilarina y p-80 coilina) y un nucleolo de gran tamaño (mayor que el observado en las células del resto de los tejidos). El citoplasma alrededor del núcleo, llamado pericarión, posee agrupaciones de cisternas de retículo endoplasmático rugoso, formando los cuerpos o gránulos de Nissl y numerosos orgánulos como mitocondrias, citoesqueleto, etc. Las dendritas, generalmente múltiples y cortas poseen un contorno irregular y profusiones laterales que forman las sinapsis. El número de sinapsis que produce una neurona depende del número y la longitud de las dendritas. El axón, generalmente único y largo, nace del cuerpo por el cono axónico, que es la zona donde se origina el potencial de acción que se transmite por todo el axón. Su contenido, el axoplasma, carece de cuerpos de Nissl, pero contiene segmentos de retículo liso y largas y delgadas mitocondrias. Son abundantes los neurofilamentos. En función del número y la disposición de las prolongaciones (axón y dendritas) con respecto al cuerpo celular, se distinguen tres tipos de neuronas: Unipolares o monopolares: no poseen dendritas (sólo un axón). Son raras. Sólo se ven en la retina y al principio del desarrollo embrionario. Bipolares: poseen una prolongación dendrítica y un axón diametralmente opuestos. Se localizan en epitelio olfatorio, retina y ganglios del nervio estatoacústico. Multipolares: son las más abundantes, poseen múltiples dendritas y un axón. Están distribuidas por todo el sistema nervioso. Neuroglías A diferencia de las neuronas sus prolongaciones o expansiones son todas iguales y tienen el mismo valor funcional. En el sistema nervioso central hay dos grandes grupos: macroglías, derivadas del ectodermo, y microglías o falsas glías derivadas del mesodermo. Microglías: son las más pequeñas de las glías y existen en escaso número. Su función suele ser fagocítica (se les encuentra derivadas del sistema fagocítico mononuclear). Hay un grupo especial de microglías especializadas, las células ependimarias, que tienen origen neuroepitelial, se localizan en los plexos coroideos y revistiendo las cavidades que contienen el líquido cefalorraquídeo. Tienen función de protección y secretora (producen el líquido cefalorraquídeo). Macroglías: o Astrocitos: de aspecto estrellado, tienen un cuerpo celular con prolongaciones citoplasmáticas ramificadas que contactan con las sinapsis, capilares sanguíneos y leptomeninges. Hay tres tipos: Protoplasmáticos (principalmente en sustancia gris, con prolongaciones muy ramificadas). Fibrosos (más abundantes en sustancia blanca, con prolongaciones poco ramificadas). Mixtos o fibroplasmáticos (se ubican en los límites entre sustancia gris y blanca). Los astrocitos brindan soporte estructural en el parénquima del SNC e impiden la difusión de los neurotransmisores fuera de la hendidura sináptica. Barrera hematoencefálica: compuesta por el endotelio capilar, la membrana basal y astrocitos (sus prolongaciones rodean a los capilares formando pies que forman la membrana limitante glial, separándolos de las células nerviosas). Oligodendrocitos u oligodendroglías: sus prolongaciones son más escasas y cortas que las de los astrositos. Se distinguen dos tipos: o Oligodendrocitos satélites peri neuronales localizados en la sustancia gris, próximos a los cuerpos neuronales, con función metabólica. o Oligodendrocitos interfasciculares: se localizan en la sustancia blanca donde forman la mielina que envuelve los axones. Un solo oligodendrocito forma segmentos mielínicos en varios axones paralelos formando las vainas de mielina. También participan en el soporte, tropismo y regulación del metabolismo neuronal. En el sistema nervioso periférico (SNP) existen tres tipos de glías: Células de Schwann o células del neurilema: rodean las fibras del SNP y forman la vaina de mielina, están rodeadas por una membrana basal. Rodeando al núcleo hay dos tipos de granulaciones: los gránulos de Reich que contienen sulfatos (sólo se observan en fibras mielínicas) y gránulos de Erzholz ésteres de colesterol insaturados. Ambos están rodeados de membranas. Las células de Schwann rodean a los axones formando fibras nerviosas mielínicas, (cada célula envuelve un solo axón) o fibras nerviosas amielínicas (cada célula rodea, sin formar vainas de mielina, a varios axones). Glía ganglionar: forman las células satélite de los ganglios raquídeos y autónomos. Su función principal es brindar soporte. Teloglías: es la glía de los órganos sensoriales. Son células que acompañan a las terminaciones nerviosas en los corpúsculos sensoriales de la piel y en los órganos del olfato, el gusto y el oído. Fibras nerviosas y vainas de mielina Una fibra nerviosa es un axón neuronal rodeado o no de células gliales. Pueden ser mielínicas y amielínicas, dependiendo de si las células gliales que las envuelvan formen mielina o no. En el SNP las fibras se agrupan formando nervios. Fibras nerviosas amielínicas del SNC: generalmente son desnudas (no están rodeadas de células gliales). Fibras nerviosas amielínicas del SNP: están rodeadas por células de Schwann sin formar vaina de mielina. Fibras nerviosas mielínicas del SNP: cada fibra es un único axón envuelto por células de Schwann que forman vaina de mielina. Rodeando a la célula de Schwann hay una lámina de tejido conjuntivo laxo llamada vaina de Henle. Fibras nerviosas mielínicas del SNC: tienen un único axón envuelto por oligodendrocitos formando mielina. Un oligodendrocito forma mielina en varios axones paralelos. No hay vaina de Henle recubriendo la fibra. Terminaciones nerviosas de los nervios periféricos: las fibras aferentes de los nervios reciben señales de los receptores sensoriales periféricos. Los receptores nerviosos se clasifican en exteroreceptores (reciben estímulos del exterior del organismo), interoreceptores (reciben estímulos del interior del organismo) y propioreceptores (interoreceptores especializados en recibir información acerca de la posición de las diferentes partes del cuerpo). Pueden ser terminaciones nerviosas libres o encapsuladas. Las libres se especializan en transmitir sensación térmica y el dolor y son de dos tipos: Epidérmicas libres y Corpúsculos de Merkel. Las terminaciones nerviosas encapsuladas muestran la fibra nerviosa rodeada por una cápsula de tejido conectivo. Hay tres principales: o Corpúsculos de Meissner (en labios, pezones y genitales y transmiten sensibilidad táctil). o Corpúsculos de Paccini (se localizan en piel, sobre todo en los dedos, músculo esquelético y periostio, y transmiten información sobre la presión y el desplazamiento mecánico). o Corpúsculos de Ruffini (se localizan en la dermis y transmiten información sobre el desplazamiento mecánico). Vainas de mielina La vaina de mielina está formada por porciones de membrana, sin citoplasma, de oligodendrocitos y células de Schwann, que rodean los axones en espiral. Tiene más contenido en lípidos que en proteínas. La estructura laminar de la vaina de mielina (tanto en SNC como SNP) sólo es visible al microscopio electrónico. Una fibra nerviosa mielinizada posee porciones de membrana rodeadas de mielina interrumpidas por regiones de membrana sin mielina que son los nodos de Ranvier (permiten la conducción rápida del potencial de acción, llamado impulso saltatorio). Los sucesivos segmentos recubiertos por mielina que quedan entre los nodos se llaman internodos. En cortes histológicos longitudinales se pueden observar una o más bandas estrechas y pálidas que atraviesan la vaina de mielina de forma oblicua, son las incisuras de Schmidt-Lanterman. Son zonas en las que permanece el citoplasma de la célula de Schwann durante el proceso de enrollamiento. En el SNC la mielina no presenta incisuras de Schmidt-Lanterman. Se observan en todos los nervios mielínicos y son más abundantes con la vejez. Sinapsis Se puede definir como el contacto entre dos neuronas, generalmente entre un axón y las dendritas o el cuerpo de otra neurona. Entre ellas se liberan y transmiten moléculas (neurotransmisores) que modifican la actividad de la neurona receptora. De esta forma consta de una región presináptica y una postsináptica separadas por una hendidura de 20-30m. En el lado presináptico hay profusiones cónicas y vesículas que contienen a los neurotransmisores. Del lado postsináptico se acumula gran cantidad de material denso al otro lado de la membrana. Las sinapsis pueden clasificarse en axoespinosas, axodendríticas, axosomáticas, dendrodendríticas y somatodendríticas en dependencia de los componentes neuronales que entren en contacto. En algunos tipos de sinapsis axodendríticas que se establecen lejos del tallo dendrítico se observan estructuras que emergen de la dendrita denominadas espinas dendríticas o aparato de espina cuya función es aumentar la superficie receptora sináptica. TEMA 2: EL METABOLISMO Y LOS SISTEMAS ENERGÉTICOS CELULARES. NUTRIENTES ENERGÉTICOS Y NO ENERGÉTICOS. Los nutrientes son sustancias químicas contenidas en los alimentos que necesita el organismo para realizar las funciones vitales. Los nutrientes se pueden clasificar desde el punto de vista químico y desde el punto de vista energético. Desde el punto de vista químico distinguimos 5 grupos: hidratos de carbono, proteínas, lípidos, minerales, vitaminas. Estos a su vez los podemos dividir en dos grupos: Macronutrientes: hidratos de carbono, proteínas, lípidos. Micronutrientes: son sustancias imprescindibles para la vida, aunque sus necesidades se midan a veces en cantidades muy pequeñas. A este grupo pertenecen los minerales y las vitaminas. Desde el punto de vista energético los clasificamos en: Energéticos: son aquellos que el organismo puede transformar en energía, aunque también pueden tener otras funciones. o Hidratos de carbono o Grasas o Proteínas No energéticos: nunca se pueden transformar en energía aunque la presencia de alguno de ellos sea necesaria para la transformación en energía de los nutrientes energéticos. o Vitaminas o Minerales y oligoelementos o Agua 1. Hidratos de carbono Los hidratos de carbono, también conocidos como carbohidratos, azúcares o glúcidos constituyen la principal fuente de energía para nuestro organismo (cada gramo de carbohidratos proporciona 4 Kcal.), debiendo constituir el 60-65% del aporte energético diario. Los hidratos de carbono son compuestos orgánicos cuya molécula está formada por tres elementos, el carbono, oxígeno e hidrógeno y su fórmula general es: Cn(H2O)n donde la n indica el número de veces que se repite la relación para formar una molécula de carbohidrato más o menos compleja. Según su complejidad estructural se clasifican en: Monosacáridos: son glúcidos sencillos que no se pueden descomponer en otros más simples, por lo que se dice que son hidrolizables. Los monosacáridos tienen sabor dulce, color blanco y son solubles en agua. Las principales moléculas de monosacáridos son hexosas (6 átomos de C) como la glucosa, la galactosa y la fructosa. Disacáridos: son carbohidratos formados por la unión de dos moléculas de monosacáridos, dicha unión se obtiene mediante enlaces glucosídicos. Son solubles en agua, dulces y cristalizables. Los disacáridos más conocidos son: sacarosa (glucosa + fructosa), lactosa (glucosa + galactosa) y maltosa (glucosa + glucosa). Oligofructosacáridos: formados por la unión de 3-9 monosacáridos. Ej.: maltotriosa (glucosa + glucosa + glucosa). Polisacáridos: están formados por la unión de muchos monosacáridos, desde 11 hasta varios miles. Son largas cadenas de moléculas simples de carbohidratos y dependiendo de cómo sean los enlaces químicos que los unen, el organismo podrá romperlos fácilmente mediante enzimas digestivos o no podrá hacerlo. Atendiendo a esta posibilidad los clasificamos de la siguiente manera: o Digeribles y energéticos: dentro de este grupo encontramos los almidones y el glucógeno. Almidón: es el principal polisacárido de reserva glucídica y energética de los vegetales, como cereales, tubérculos y legumbres. Estructuralmente el almidón está formado por tipos de polisacáridos derivados de la glucosa: la amilasa y la amilopectina. Glucógeno: es el principal polisacárido de reserva de las células animales. Se almacena sobre todo en hígado y músculo. El glucógeno hepático es necesario para mantener constantes los niveles de glucosa en sangre, mientras que la principal función del glucógeno del músculo es la de proporcionar energía para la contracción de las fibras musculares. o Parcialmente digeribles: son un grupo de hidratos que pueden ser fermentados por la flora del intestino dando lugar a lactato y ácidos grasos de cadena corta que pueden ser absorbidos y metabolizados. El más conocido de este grupo es la inulina, presente en vegetales y frutas. o No digeribles y no energéticos: son cadenas de carbohidratos que la especie humana no puede digerir, aunque si lo hacen los animales herbívoros. Aunque la fibra no es absorbida tiene propiedades que la hacen indispensables para el mantenimiento de la salud, como por ejemplo la regulación del funcionamiento del intestino grueso favoreciendo su motilidad. Se clasifican según su solubilidad, por tanto encontramos fibras solubles como las gomas y fibras insolubles como la celulosa. Fibras solubles: retienen agua durante la digestión lo que implica un retardo en la digestión y absorción de los nutrientes. Regulan el nivel de glucosa en sangre, ayudan a digerir las grasas y reducen el nivel de colesterol. Fibras insolubles: las encontramos en el salvado de trigo y en las verduras. Aceleran el tránsito de los alimentos a través del estómago y los intestinos, dando mayor volumen a las heces. Los carbohidratos en nuestra dieta deben ser en su mayor parte carbohidratos complejos (polisacáridos), constituyendo los simples (mono y disacáridos) tan sólo alrededor de un 5%, ya que al ser su absorción más rápida se favorece su almacenamiento en forma de grasas. Los principales alimentos ricos en carbohidratos son: cereales (trigo, arroz, centeno, etc.) y sus derivados (espaguetis, sopa, sémola, fideos, pan, etc.), legumbres (alubias, lentejas, garbanzos), patatas, frutas frescas y frutos secos. 2. Grasas Los lípidos, también llamados grasas, engloban una serie de compuestos que comparten la característica común de ser insolubles en agua y solubles en disolventes orgánicos, así como de ser la mejor fuente de energía. Es el macronutriente que más energía proporciona, de modo que un gramo de grasa al quemarse proporciona 9 Kcal. Los lípidos deben constituir el 25-30% del aporte energético diario. Existen grasas de origen animal y vegetal. Las grasas de origen animal son sólidas a temperatura ambiente. Los aceites son aquellos lípidos de consistencia líquida a temperatura ambiente. En los alimentos se encuentran fundamentalmente tres tipos de lípidos o de grasas que son compuestos de estructura química diferente: triglicéridos que están formados por una molécula de glicerina y tres de ácidos grasos, fosfolípidos y esteroles, de estos últimos el más importante desde el punto de vista nutricional es el colesterol. En los tres tipos de lípidos mencionados anteriormente existe un componente común: los ácidos grasos. Ácidos grasos: son sustancias químicas formadas básicamente por átomos de carbono e hidrógeno que terminan con un grupo carboxilo (COOH) en un extremo de la cadena y un grupo metilo (-CH3) en el otro extremo. Pueden ser de tres tipos: o Ácidos grasos saturados: los átomos de carbono tienen todos sus lugares de unión ocupados. Son sólidos a temperatura ambiente. Podemos destacar el ácido palmítico y el esteárico. Los ácidos grasos saturados los podemos encontrar en las grasas animales ( carnes y derivados), yema de huevo, leche entera … o Ácidos grasos monoinsaturados: caracterizados porque dos de sus átomos de carbono de la cadena están unidos entre sí por un doble enlace. El ácido oleico (C18:1) es el ácido graso monoinsaturado más común. Este ácido graso lo podemos encontrar en el aceite de oliva y ejerce una acción fisiológica muy beneficiosa para el organismo ya que reduce ligeramente el colesterol plasmático a expensas del colesterol LDL. o Ácidos grasos poliinsaturados: son aquellos ácidos grasos en los que dos o más átomos de carbono están unidos entre sí por un doble enlace. Los encontramos fundamentalmente en el pescado y algunas semillas vegetales como el girasol o la soja. Los más conocidos comúnmente son los ácidos grasos omega 6 y omega 3. Dos de estos ácidos grasos son esenciales, es decir, debemos ingerirlos mediante la alimentación ya que el organismo no puede sintetizarlos, son el ácido linolénico (omega 3) y el ácido linoleico (omega 6). 3. Proteínas Son sustancias orgánicas constituidas por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Aunque las funciones de las proteínas son muchas y variadas, podría decirse de forma general que las proteínas tienen una función plástica, encargándose de la síntesis de novo y reparación de los tejidos lesionados del organismo. Aunque no es su función principal, llegado el caso también pueden tener una función energética, proporcionando, al igual que los carbohidratos, aproximadamente 4 Kcal. por gramo de proteína oxidada. La ingesta de proteínas debe suponer el 10-15% del aporte energético diario. Desde el punto de vista químico, las proteínas están constituidas por polímeros (cadenas o combinaciones) de aminoácidos. Dependiendo del número de aminoácidos, las cadenas formadas reciben el nombre de oligopéptidos (menos de 10 aminoácidos), polipéptidos (entre 10 y 60 aminoácidos) o proteínas (más de 60 aminoácidos). Existen 20 tipos diferentes de aminoácidos entrando a formar parte de la estructura de las proteínas, de los cuales 10 son ESENCIALES (el organismo no puede sintetizarlos, motivo por el que necesariamente deben ser aportados a través de la dieta) y otros 10 son NO ESENCIALES (el organismo puede sintetizarlos a partir de otros productos). Son aminoácidos esenciales: treonina, lisina, metionina, arginina, valina, fenilalanina, leucina, isoleucina, triptófano e histidina. Son aminoácidos no esenciales: glicina, alanina, serina, cisteína, ácido aspártico, ácido glutámico, asparragina, glutamina, tirosina y prolina. La calidad o valor biológico de una proteína viene determinada por su contenido en AA esenciales. Los alimentos de origen animal (carnes, pescados, huevos) contienen proteínas de alto valor biológico porque incluyen todos los AA esenciales, a diferencia de los alimentos de origen vegetal (legumbres, frutos secos, cereales, etc.), en los que suele faltar alguno. Como ya se ha comentado, las proteínas constituyen un substrato básico y fundamental para las células vivas, ya que poseen una función plástica o estructural, a partir de la cual el organismo formará y reparará sus tejidos (queratina en piel, colágeno en el cartílago y hueso, actina y miosina en el músculo, etc.). Sin embargo, ésta no es la única función que tienen pues además y con no menos importancia, existen proteínas que actúan como enzimas, hormonas, neurotransmisores, factores de la coagulación, anticuerpos, etc. Las proteínas no se almacenan como tales, de tal forma que cuando no existe síntesis proteica el organismo elimina el exceso de nitrógeno de los aminoácidos sobrantes en forma de urea, y almacena el resto del esqueleto carbonado en forma de grasas. Por tanto, su aprovechamiento será mayor si se toman cuando está estimulada la síntesis de proteínas (Ej.: en las dos primeras horas post entrenamiento). 4. Vitaminas Las vitaminas son sustancias orgánicas, presentes en los alimentos, que no poseen valor calórico, pero que, sin embargo, resultan indispensables para el correcto funcionamiento del organismo, ya que actúan como sustancias reguladoras de múltiples y variadas reacciones metabólicas. Las vitaminas pueden clasificarse en dos grupos: Vitaminas liposolubles: como la vitamina A (retinol), vitamina D (calciferol), vitamina E (tocoferol) y vitamina K (filoquinona). Vitaminas hidrosolubles: como la vitamina C (ácido ascórbico), vitamina B1 (tiamina), vitamina B2 (riboflavina), vitamina PP ( niacina), vitamina B5 (ácido pantoténico), vitamina B6 ( piridoxina), vitamina B8 (biotina), vitamina B9 (ácido fólico) y vitamina B12 (cobalamina). Debido a su carácter esencial, ya que en general no pueden ser sintetizadas por el organismo, y a pesar de que las necesidades diarias de vitaminas pueden ser muy diferentes de un individuo a otro en función de múltiples factores (crecimiento, embarazo, gasto energético, etc.), deben estar presentes en la dieta en las cantidades necesarias para cubrir como mínimo las cantidades diarias recomendadas (CDR) de cada una de ellas. 5. Minerales y oligoelementos Los minerales y oligoelementos son sustancias no orgánicas que, al igual que las vitaminas, resultan esenciales para el organismo, no poseen valor calórico, y poseen múltiples y variadas funciones, desde entrar a formar parte de la estructura de tejidos (ej. calcio y fósforo en el hueso), hasta actuar como reguladores o biocatalizadores en gran cantidad de funciones fisiológicas y reacciones metabólicas. Algunos minerales fundamentales para el correcto funcionamiento del organismo son: sodio, potasio, magnesio, calcio, fósforo, etc. Respecto a los oligoelementos, cabe destacar: hierro, zinc, cobre, selenio, manganeso, etc. Aunque generalmente se necesitan en muy pequeña cantidad resultan, sin embargo, imprescindibles para un correcto funcionamiento del organismo, por lo que debido a su carácter esencial la dieta debe proporcionar como mínimo las cantidades diarias recomendadas (CDR) de cada uno de ellos, a pesar de que las necesidades individuales también pueden variar en función de múltiples factores (crecimiento, gasto energético, grados de sudoración, etc.). 6. Nutrientes para la vida moderna El estilo y ritmo de vida actual, así como determinados procesos productivos de los alimentos pueden hacer que la ingesta de nutrientes no sea todo lo completa y equilibrada que debiera. El énfasis en el consumo de carne, los métodos de preparación de los alimentos, el proceso de refinado de cereales completos y otras fuentes de azúcar, etc. pueden hacer que nuestra dieta sea deficitaria en sustancias esenciales para nuestro organismo. Por tanto, además de los principales nutrientes ya mencionados resultan interesantes: Fibra: actúa fundamentalmente regulando la flora y el tránsito intestinal. La OMS recomienda ingerir un mínimo de fibra cada día. Existen dos tipos principales de fibra que actúan de forma distinta en el organismo: o Fibra soluble: tras su ingesta debe ser fermentada por los microorganismos del intestino. Por eso, tomar fibra soluble contribuye a regular y equilibrar la flora intestinal. o Fibra insoluble: no se puede digerir en absoluto; pasa por el aparato digestivo sin ser absorbida ni fermentada por lo que ayuda a regular las deposiciones. Oligofructosacáridos: aunque no pueden conceptuarse como fibra propiamente dicha, los oligofructosacáridos son un tipo de carbohidratos, con menor valor calórico que otros carbohidratos más solubles (1 Kcal. / g vs. 4 Kcal./g), que tiene actividad prebiótica. Es decir, promueven el desarrollo de la flora intestinal, por lo que refuerzan la función de la fibra dietética. Además, actúan aumentando la absorción intestinal de calcio. Antioxidantes: muchos factores del estilo de vida actual pueden disparar la producción de radicales libres: estrés, comidas grasas, humo de cigarrillo, ejercicio físico, etc. El exceso de radicales libres está relacionado con los procesos de envejecimiento y numerosas enfermedades degenerativas. La ingesta de sustancias antioxidantes contrarresta la acción de dichos radicales libres. Inmunoprotectores: son sustancias de diversa índole, que actúan potenciando el sistema inmune o de defensa contra agentes externos (como, por ejemplo, la colonización del intestino por bacterias patógenas) y/o contrarrestando situaciones de bajada de defensas, en las que el riesgo de infecciones es mayor (deportistas o ancianos, por ejemplo, en ciertas situaciones tienen disminuidas las defensas). PRINCIPALES VÍAS METABÓLICAS DE OBTENCIÓN DE ENERGÍA. METABOLISMO AERÓBICO Y ANAERÓBICO. Una vez dentro de las células, los nutrientes sufren una serie de reacciones químicas complejas, que en conjunto reciben el nombre de metabolismo. Las reacciones metabólicas fundamentales son muy semejantes en todos los seres vivos. Estas reacciones pueden ser de dos tipos: Catabolismo. Son reacciones de oxidación que transforman moléculas complejas en otras más pequeñas y sencillas. En este tipo de reacciones se desprende energía, que es utilizada para la síntesis de nuevas moléculas, la división celular, el trabajo mecánico y el propio funcionamiento de la célula. La transformación del almidón en glucosa, las grasas en glicerina y ácidos grasos y las proteínas en aminoácidos, así como las reacciones de oxidación de los nutrientes en la respiración celular son ejemplos de reacciones catabólicas. Anabolismo o biosíntesis. Son reacciones de construcción de moléculas grandes y ricas en energía a partir de otras más simples. Este tipo de reacciones requieren un aporte de energía. La unión de aminoácidos para formar proteínas, de moléculas de glucosa para formar glucógeno y fotosíntesis son ejemplos de reacciones anabólicas. La energía necesaria para llevar a cabo las reacciones anabólicas se obtiene de la que se libera en las reacciones catabólicas, y se incorpora a los enlaces químicos de las moléculas formadas. Así pues, el anabolismo y el catabolismo son interdependientes. Sin embargo, para que la energía se pueda intercambiar entre unas reacciones y otras, es necesaria la intervención de un intermediario que la capte de las reacciones catabólicas y la ceda, en las reacciones anabólicas. Este intermediario es una molécula, presente en todas las células, denominada adenosín trifosfato (ATP). El ATP es un nucleótido que posee enlaces de alta energía; cuando uno de estos se rompe, la molécula se transforma en ADP (adenosín difosfato), y se libera un grupo fosfato y una gran cantidad de energía. Así pues, la energía desprendida en los procesos catabólicos se usa para formar ATP, y la energía necesaria para llevar a acabo los procesos anabólicos procede de la ruptura de las moléculas de ATP. Catabolismo El catabolismo, como hemos visto, es el conjunto de reacciones metabólicas cuya finalidad es obtener energía de la rotura de las moléculas orgánicas, como la glucosa, las grasas, etc.,… Existen dos formas de obtener energía: la respiración celular y la fermentación. Respiración celular: es un proceso catabólico, que básicamente consiste en la oxidación de moléculas orgánicas a lo largo de una serie de etapas. La respiración puede ser aerobia o anaerobia, según sea necesaria la participación del oxígeno. En la respiración aerobia se oxidan completamente las moléculas orgánicas y se obtienen compuestos inorgánicos (CO2 y H2O). Sucede en el interior de las mitocondrias. Su rendimiento es alto, por ejemplo, la oxidación total de la glucosa genera 36 moléculas de ATP. De forma esquemática este proceso sería el siguiente: Glucosa + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + 36 ATP La respiración aerobia la realizan todos los seres aerobios, como los animales, plantas, hongos, protoctistas y la mayoría de las bacterias. Fermentación: también es un proceso de oxidación de moléculas orgánicas, pero en este caso no se oxidan completamente y como resultado, se originan como productos finales compuestos orgánicos. Su rendimiento energético es menor y se produce en el citoplasma de las células y se trata de un proceso anaeróbico. Según la naturaleza de los productos finales obtenidos, se distinguen varios tipos de fermentación: o Fermentación láctica: propia de las bacterias de la leche, que originan ácido láctico al fermentar la glucosa. o Fermentación alcohólica: característica de las levaduras, que originan etanol (alcohol etílico) cuando fermentan la glucosa. Anabolismo Para que la vida pueda mantenerse, es imprescindible la formación de nuevas moléculas orgánicas que reemplacen a las que se van perdiendo. Todas las células sintetizan moléculas orgánicas complejas a partir de otras más sencillas, en esto consiste básicamente el anabolismo. Se pueden diferenciar dos procesos anabólicos: Uno el que realizan todos los seres vivos, que fabrican compuestos orgánicos complejos a partir de otras moléculas más sencillas. Otro el que realizan, además, los organismos autótrofos, como las plantas, que fabrican materia orgánica a partir de compuestos inorgánicos, mediante la fotosíntesis. Este proceso no se explicará porque no entra dentro del temario de la asignatura. Catabolismo Anabolismo Metabolismo celular Nuestras células han de tomar sustancias químicas para: Fabricar sus propios componentes celulares. Sobre todo proteínas y lípidos de membrana. Obtener energía para el anabolismo, transporte y movimiento. Muchas veces la misma sustancia química puede servir para energía o como elemento estructural. Muchas moléculas pueden ser transformadas en otras moléculas útiles. El organismo intenta mantener un ambiente estable e ideal para el mejor funcionamiento de las células. En el medio intercelular siempre están los compuestos que necesitan las células. Esencialmente agua, sales, glucosa, ácidos grasos, oxígeno y aminoácidos. Los diferentes tipos celulares tienen diferentes requerimientos. Tratar de ver que necesitaría un fibroblasto, un adipocito, una neurona y una fibra muscular. Ejemplos de nutrición de células. Célula aerobia en crecimiento o Obtiene del medio interno: glucosa, ácidos grasos, aminoácidos, oxígeno. o Parte de estos materiales los utiliza para fabricar sus proteínas y moléculas estructurales. o Parte de estas moléculas las emplea para guardar reservas (glucógeno y triglicéridos). o Quema alguno de los compuestos (glucosa y ácidos grasos) para obtener energía. o Vierte al medio productos de desecho: CO2 y compuestos nitrogenados. Célula con metabolismo aerobio obteniendo energía de reservas. Por ejemplo una célula muscular realizando un esfuerzo. o El aporte de glucosa externo es insuficiente y se toma glucosa de las reservas de glucógeno. o El aporte de oxígeno ha de aumentar para metabolizar la glucosa. Célula con metabolismo anaerobio obteniendo energía de reservas y del medio intercelular. Por ejemplo una célula muscular realizando un esfuerzo rápido. o La glucosa se metaboliza a piruvato y ácido láctico. o El ácido láctico se exporta. o La reacción es muy rápida pero se obtiene poca energía. RELACIÓN ENTRE DURACIÓN E INTENSIDAD DE UN EJERCICIO FÍSICO Y VÍA METABÓLICA PREDOMINANTE. Metabolismo a nivel del organismo Las células tienen su propio metabolismo pero han de intercambiar sustancias aunque no energía en forma de ATP. Requerimientos materiales y energéticos Los requerimientos de materiales y energía varían en diferentes tejidos y órganos. Algunos órganos tienen un consumo importante y aproximadamente constante. o o o o Sistema nervioso Tegumento Digestivo: renovación y absorción de sustancias. Excretor. Otros tienen un consumo variable. o Músculos esqueléticos o Corazón o Glándulas: mamarias, sudoríparas… Reservas Los tejidos pueden obtener materiales para su funcionamiento a partir de reservas. Algunas reservas se acumulan en el propio tejido. Otras lo hacen en órganos o tejido especializados. o Células musculares tienen un alto y discontinuo consumo de energía. Almacenan glucógeno y gotas de lípidos. o La grasa es la mayor reserva de energía del organismo. Se almacena principalmente en grasa subcutánea del tejido adiposo. o El azúcar sobrante de la digestión se almacena en forma de glucógeno en hígado. o El oxígeno es imprescindible para el metabolismo aerobio pero es difícil de acumular. Lo hace algo el músculo en forma de mioglobina. Intercambio de sustancias entre órganos Determinados órganos exportan sustancias a otros que las acumulan, transforman o consumen. El órgano más importante del cuerpo en el mantenimiento de los niveles de nutrientes es el hígado. o La glucosa obtenida por el sistema digestivo se acumula en forma de glucógeno en hígado o músculo. o Los lípidos obtenidos por el sistema digestivo se acumulan en tejido adiposo. o El hígado exporta glucosa de sus reservas de glucógeno en caso de bajos niveles sanguíneos. o El hígado puede transformar el exceso de glucosa en ácidos grasos. o El músculo en metabolismo anaerobio produce ácido láctico que es transportado al hígado donde se obtiene glucosa a partir de él. o Los niveles de metabolitos en el medio interno se mantienen aproximadamente constantes gracias a diversas hormonas como la insulina y el glucagón que intervienen en los niveles de glucosa. o Otras hormonas como la adrenalina aumentan los niveles de nutrientes energéticos para prepararnos en situaciones de estrés. o El metabolismo normal de los nutrientes se modifica en casos de falta de alimentos. Primero se consumen las reservas de glucógeno en hígado. Posteriormente se consumen los triglicéridos del tejido adiposo (la mayor reserva energética del organismo). Por último se consumen las proteínas. Necesidades energéticas del organismo o Metabolismo basal: energía empleada en el mantenimiento de las funciones vitales básicas. Habitualmente 60-75% del consumo energético. Funcionamiento del sistema nervioso. Mantenimiento del sistema circulatorio. Renovación de tejidos: epidermis, epitelio digestivo, células sanguíneas… Mantenimiento de la temperatura corporal. o Efecto termógeno de la dieta Energía empleada para la digestión, absorción y metabolismo de los nutrientes. 6-10% del consumo energético total. Se produce desde minutos a horas tras la ingestión de alimento. Sistema digestivo Hígado o Actividad física Los músculos en actividad consumen gran cantidad de energía y fuerzan a otros órganos a trabajar más y consumir a su vez energía. 15-30% del consumo energético total habitual. Puede suponer más en actividades muy exigentes energéticamente. Consumo de musculatura esquelética Consumo de músculo cardiaco Incremento de consumo del tegumento, hígado y otros órganos. Tipo de metabolismo energético según la intensidad de la demanda Los tejidos y órganos con demanda constante de energía recurren al metabolismo aerobio de glucosa y ácidos grasos. Determinados órganos prefieren la glucosa (cerebro) mientras que otros metabolizan preferentemente ácidos grasos (músculo cardiaco). La mayoría puede variar el tipo de consumo dependiendo de la abundancia de glucosa o ácidos grasos. Los tejidos con demanda fluctuante, especialmente el músculo esquelético y en menor medida cerebro y otros órganos, pueden tener diferentes tipos de metabolismo energético según las necesidades. Con un funcionamiento habitual tienen un metabolismo aerobio con consumo de glucosa o ácidos grasos. En fuertes demandas utilizan otros tipos de metabolismo basados en reservas energéticas de rápida movilización aunque el rendimiento sea menor y deban ser posteriormente repuestas. La secuencia general es como sigue: ATP celular. Se consume en pocos segundos. Fosfocreatina. Es capaz de transferir energía al ATP. Se consume en unos 2 a 7 segundos en ejercicio intenso y unos 15 segundos en moderado. Se recupera en unos 3 minutos del metabolismo aeróbico. Metabolismo anaeróbico de la glucosa. Ruta metabólica rápida pero con poca obtención de energía. Se consume en 3-5 min en ejercicios moderados. Produce como residuo ácido láctico que ha de ser reconvertido en glucosa en hígado. Es habitual en los ejercicios musculares rápidos. Metabolismo aeróbico. Es el que más energía produce pero es lento y requiere oxígeno además de glucosa, ácidos grasos o aminoácidos. En condiciones normales se metaboliza primero la glucosa del glucógeno de las células y del medio extracelular con los aportes de oxígeno de mioglobina y medio intercelular. Posteriormente se consumen ácidos grasos del medio y reservas celulares. Sólo excepcionalmente se consumen aminoácidos de manera importante. Obtención de energía celular ante demandas crecientes Tiempo Fuente Fuente Reservas Residuo Moderado Intenso Energía producida Regeneración lugar tiempo ATP 4s 1s - Célula Muy escasas Nada Se consumen reservas En la célula Depende de la fuente Fosfocreatina 15 s 2-7s - Células musculares Escasas Creatina Nada Se consumen reservas En la célula 3 min Metabolismo anaerobio 3 - 5 min 1 min Glucosa Glucógeno muscular Ácido láctico Escasa (2ATP por Glu) Lactato se regenera en hígado Glucosa Glucógeno muscular Glucógeno hepático CO2 y H2O Alta (24 ATP por glu) Ácidos grasos Tejido adiposos. Triglicéridos músculo CO2 y H2O Muy alta CO2 . H2O y compuestos nitrogenados Alta Metabolismo aerobio Indefinido horas Aminoácidos Células Dieta o conversión de unas moléculas en otras Reservas energéticas en el organismo humano Total Kcal Distancia recorrida corriendo ATP 1 10 m Fosfocreatina 4 50 m 20 90 5 km Glucógenohepático 125 500 30 km Glucógenomuscular 250 1.000 60 km 10 100 6 Km 170 1.600 95 Km Cantidad (g) Fuente Glucosa Hidratos de carbono en fluidos corporales A. grasos y triglicéridos plasmáticos Lípidos Grasa en músculo Grasa en tej. adiposos Proteínas Proteínas en músculo 7.000 64.000 3.900 Km 7.000 38.000 2.200 Km Reserva celular. No viaja de unas células a otras Fácilmente metabolizable Principal reserva energética No se utilizan salvo circunstancias excepcionales ADAPTACIÓN FISIOLÓGICA TISULAR A LAS DEMANDAS DEL EJERCICIO Y A LAS EXIGENCIAS FÍSICAS DE LAS ACTIVIDADES ARTÍSTICAS Los tejidos poseen funciones de relación, y por tanto, se adaptan a las circunstancias en las que vive un organismo. El tipo de nutrición, el ambiente físico, el sedentarismo o el tipo de actividad modifica los tejidos de diferentes modos. El ejercicio físico necesita la colaboración de varios órganos y sistemas, no solamente para soportar las fases de actividad aguda, sino también para adaptar su respuesta al entrenamiento. El sistema esquelético- muscular, bajo el control del cerebro, dirige la locomoción del cuerpo humano mediante las contracciones coordinadas y concertadas de las células musculares esqueléticas. La contracción de las células musculares esqueléticas se realiza con intervención de energía (ATP), que a su vez se genera a partir de los hidratos de carbono, grasas y proteínas, que pueden provenir de las reservas del organismo o de los alimentos que ingerimos. El sistema cardiovascular transporta los nutrientes y el oxígeno a todo el organismo, al mismo tiempo que elimina del músculo los desechos (por ej. calor y CO2). Al realizar la actividad física, ciertos órganos liberan unas sustancias químicas (hormonas) que viajan a través de la sangre y “avisan” a otros órganos para que estén preparados frente al esfuerzo que se va a realizar. La producción de sudor (agua con sales disueltas) favorece la eliminación del calor excesivo y el sistema renal ayuda a regular el balance de líquidos y electrolitos, así como la presión sanguínea. El metabolismo de los músculos que están en funcionamiento aumenta y con ello aumenta el gasto energético. Para que todo funcione durante este periodo de actividad, órganos como el corazón y los pulmones han de estar a pleno rendimiento, por lo que su metabolismo también aumenta considerablemente (por eso aumenta el ritmo cardiaco y respiratorio). A continuación se repasan las principales modificaciones debidas al ejercicio físico. En negrita están resaltados los tejidos conectivo y muscular que son los más relacionados con la actividad física. Resumen las adaptaciones de los tejidos al ejercicio físico Tejido Principales adaptaciones Capacidad de regeneración en lesiones Epidermis Refuerzo de epitelio en zonas de contacto con el sustrato Moderada. Daños importantes cicatrizan Otros epitelios de cubierta Refuerzo de epitelios que aumentan su demanda durante el ejercicio: Alvéolos, capilares musculares... Muy alta. Se reponen constantemente o se reparan ante los daños Glándulas exocrinas Adaptaciones a la secreción de grasa y sudor Alta Glándulas endocrinas Adaptaciones al cambio de metabolismo. - Mayor metabolismo general - Menor reserva de lípidos Conjuntivo Aumento de fibras ante el esfuerzo físico: - Refuerzo de ligamentos y tendones. Muy alta. - Refuerzo de fibras dérmicas Se recuperan las fibras y - Refuerzo de otras fibras de sostén las células - Aumento de riego sanguíneo en zonas de demanda energética Adiposo Disminución general del tejido adiposo de reserva Adaptación de tejido adiposo en almohadillas de manos y pies Cartílago Aumento de resistencia de cartílagos articulares Hueso Reestructuración interna para soportar esfuerzos Alta Aumento de masa ósea implicada en el ejercicio Sangre Aumento de hemoglobina como respuesta la demanda de O2 Aumento del volumen sanguíneo Muy alta, en constante regeneración Músculo liso Aumento en vasos sanguíneos Alta Músculo estriado Aumento de miofibrillas. Engrosamiento de las células Cambio del metabolismo dependiendo del tipo de esfuerzo Escasa Músculo cardíaco Aumento de miofibrillas ante la demanda de esfuerzo cardíaco. Nula Nervioso Modificaciones para la coordinación de movimientos Modificaciones sensitivas adaptadas al ejercicio (visuales, equilibrio, propioceptores) Se reparan terminaciones nerviosas. Escasa regeneración de neuronas maduras Escasa o nula. Cicatrizan ante lesiones TEMA 3. NUTRICIÓN I: EL SISTEMA DIGESTIVO Y LA DIGESTIÓN. EL SISTEMA DIGESTIVO El aparato digestivo tiene por misión transformar el alimento en compuestos más sencillos, para que éstos puedan atravesar las membranas celulares y ser utilizados por las células. A este proceso se le conoce con el nombre de digestión. Dicho proceso tiene lugar en el tubo digestivo, un largo tubo de 10 metros de longitud, constituido por los siguientes órganos: boca, faringe, esófago, estómago e intestino. La digestión comprende una serie de acciones mecánicas, que reducen el tamaño de las partículas alimenticias, y químicas, que transforman las complejas moléculas orgánicas de los alimentos en otras más sencillas, utilizando para ello las enzimas y productos fabricados por las glándulas digestivas: salivares, gástricas, intestinales, hígado y páncreas. 1. La digestión en la boca y la faringe. Los labios introducen los alimentos en la boca, que es cerrada por un músculo orbicular, y en ella son reducidos mecánicamente, debido a la acción de los dientes que los cortan (incisivos), desgarran (caninos) y trituran (premolares y molares). A la cavidad bucal vierten su contenido tres partes de glándulas salivares: parótidas, submaxilares y sublinguales. La saliva contiene ptialina, una amilasa que escinde el almidón en maltosa, y mucina, una secreción mucosa de glicoproteínas, que facilita el deslizamiento del alimento. La lengua es un órgano musculoso, donde reside el sentido del gusto. Se encarga de remover el alimento para facilitar su masticación e insalivación y empuja el producto resultante, el bolo alimenticio, hacia la faringe. Cuando el bolo, empujado por la lengua, llega al istmo de las fauces (formado por el arco del paladar y la úvula o campanilla) que separa la boca de la faringe, y entra en contacto con las paredes de la garganta, se desencadena el mecanismo involuntario de la deglución. La faringe es un órgano común al tracto digestivo y respiratorio (en anatomía se llama tracto a órganos o estructuras de carácter alargado); por tanto, es preciso impedir que al “tragar”, el bolo pase por las vías respiratorias. Para ello, el velo del paladar se eleva involuntariamente, cerrando la comunicación de la faringe con la cavidad nasal; a continuación, tiene lugar la elevación de la laringe, que pertenece al tubo respiratorio, hasta que toca la epiglotis, una membrana de cartílago que cierra la abertura de la laringe. La acción coordinada de los músculos de la pared de la faringe, transporta ahora el bolo hasta la parte superior del esófago. 2. La digestión en el estómago. El bolo alimenticio es empujado a lo largo del esófago, ayudado por las ondas de contracción que generan los músculos longitudinales y circulares de su pared. A ese movimiento se le denomina peristalsis. El alimento penetra en el estómago a través de un orificio, el cardias; allí se acumula, siendo atacado por el jugo gástrico producido por las glándulas de la pared. La digestión en el estómago se desarrolla en medio ácido, acidez que proporciona el ácido clorhídrico del jugo gástrico. Este contiene fundamentalmente las siguientes sustancias: Pepsinógeno, que por acción del HCl se transforma en pepsina, una enzima que hidroliza las proteínas transformándolas en péptidos más sencillos. Cuajo o renina, que coagula el caseinógeno de la leche, transformándolo en caseína, una proteína que será atacada posteriormente por la pepsina. Lipasa gástrica, que hidroliza las grasas que se encuentran finalmente emulsionadas, como las de la leche. Mucina, glicoproteínas que constituyen un mucus que recubre la pared gástrica y la protege contra la autodigestión por el HCl y la pepsina. Los movimientos peristálticos del estómago ayudan a mezclar los alimentos con el jugo gástrico y empujan el contenido del estómago, ahora llamado quimo, hacia el píloro, la válvula que regula el paso del quimo del estómago al intestino. 3. La digestión en el intestino delgado. El intestino delgado es un tubo largo, de 5 a 7 metros de longitud, que se encuentra replegado en la cavidad abdominal. Los primeros 30 cm constituyen el duodeno; el resto se divide arbitrariamente en dos porciones, el yeyuno, de 180 a 250 cm de longitud, y el íleon. Estructura de la pared intestinal. La mucosa intestinal está estructurada de forma que presenta una gran superficie. En primer lugar se encuentran los pliegues circulares, sobre los que se localizan las vellosidades intestinales, que a su vez están revestidas por un epitelio con microvellosidades. El conjunto presenta una superficie total de más de 200 metros cuadrados. Entre las vellosidades, el epitelio se invagina profundamente, dando lugar a las glándulas intestinales, de forma arracimada o tubular, que fabrican el mucus y el jugo intestinal. Éste contiene todo un conjunto de enzimas digestivas: sacarasa, lactasa y maltasa, que hidrolizan los disacáridos; enterolipasa, que hidroliza las grasas, y peptidasas, que descomponen los péptidos, transformándolos en aminoácidos. Acción digestiva del hígado y del páncreas. Además de las glándulas intestinales, otras dos glándulas vierten sus jugos al intestino: el hígado y el páncreas. El hígado es la glándula más grande del cuerpo, pesa 1.5 kg en el hombre y algo menos en la mujer adulta y desempeña una gran variedad de funciones. En el aspecto digestivo, el hígado produce la bilis, cuyos principales componentes, aparte del agua (que constituye un 95%) son los pigmentos biliares, producto de la descomposición de la hemoglobina, las sales biliares, sales inorgánicas, la colesterina y la lecitina. La bilis producida por el hígado puede almacenarse en la vesícula biliar, de donde se vierte al duodeno por la ampolla de Vater. Allí la bilis desempeña dos funciones: 1. Neutraliza el quimo ácido que proviene del estómago, transformándolo en el quilo, de carácter básico, ya que la digestión en el intestino debe tener lugar en medio básico. 2. Emulsiona las grasas en finas gotas, facilitando la acción de las lipasas. El páncreas, situado debajo y tras el estómago, fabrica el jugo pancreático, que es asimismo vertido al duodeno por la ampolla de Vater. El jugo pancreático contiene las enzimas siguientes: tripsina, quimotripsina y peptidasas, que rompen los enlaces peptídicos; lipasa pancreática, que es la lipasa más importante del tracto gastrointestinal; amilasa, que descompone los carbohidratos y nucleadas, que degradan los ácidos nucleicos. La absorción intestinal. Al final del proceso digestivo, la materia orgánica digerible que constituía el alimento ha quedado reducida a sus componentes esenciales: monosacáridos, aminoácidos y ácidos grasos. Ahora ya pueden ser absorbidos, atravesando la membrana plasmática de las células de la mucosa intestinal. Los aminoácidos, monosacáridos y ácidos grasos de cadena corta son vertidos a los capilares del interior de la vellosidad intestinal, de donde pasarán a la vena porta, siendo transportados al hígado. Las grasas siguen un tratamiento especial. Con los ácidos grasos de cadena larga, las células de la mucosa reconstruyen las grasas, que son vertidas al vaso quilífero central de la vellosidad, siendo conducidas por los vasos linfáticos al torrente sanguíneo sin pasar por el hígado. 4. La digestión en el intestino grueso. El intestino grueso constituye la última porción del tracto intestinal. Tiene 180 cm de longitud y en él se distinguen tres regiones: ciego, colon y recto. El contenido intestinal, impulsado por los movimientos peristálticos, pasa a través de la válvula ileocecal, que comunica el íleon con el ciego que es un tubo cerrado por un extremo. De ese extremo sale una prolongación también ciega, el apéndice vermiforme, que posee gran cantidad de folículos linfáticos y forma parte, por tanto, del sistema de defensa inmunitaria. En el intestino grueso tiene lugar la absorción del agua y de las sales residuales del quilo intestinal. Para ello, los lentos movimientos peristálticos del intestino grueso tienen en parte la función de “amasar” el contenido intestinal, facilitando el “escurrido” de los líquidos. Otra función importante la desempeña la población bacteriana que habita el colon, al sintetizar vitaminas y aminoácidos que posteriormente son absorbidos. La actividad fermentadora de las bacterias produce gases y otras sustancias, que dan lugar al olor característico de las heces, constituidas por los residuos no asimilables de la digestión. Las heces se van acumulando en el recto y cuando éste se distiende lo suficiente, se desencadena el mecanismo reflejo de la defecación (expulsión de las heces) a través del esfínter anal. Este reflejo puede ser controlado en los individuos adultos gracias al aprendizaje. MODIFICACIONES FISIOLÓGICAS DE LA RELACIONADA CON EL EJERCICIO FÍSICO FUNCIÓN DIGESTIVA 1. Funciones digestivas y actividad física. Durante la actividad física aparecen tres hechos que afectan a la acción digestiva: Aumento de actividad simpática: la pared y las estructuras glandulares del tubo digestivo están sometidas a inervación simpática, que provocaran una activación de la motilidad y de las secreciones gástricas. Durante el ejercicio se produce un aumento de actividad simpática, por lo que una estimulación intensa produciría una inhibición de la actividad de la función digestiva, es decir, una disminución de la misma, mientras que una estimulación moderada produciría un discreto aumento de la actividad digestiva. Cambios circulatorios: se produce una importante redistribución de la sangre. El músculo requerirá un gran aporte de sangre y esta se la quitará al territorio visceral. La disminución del aporte de sangre puede llegar a ser del orden del 60-70% menor a la afluencia normal. De lo cual deducimos que los procesos digestivos no son compatibles con el ejercicio físico. Por otro lado, durante la actividad física, también se da un mecanismo termorregulador que controla la pérdida de calor por el traslado de la sangre a los plexos de la piel. Funciona como un radiador, regulando la temperatura corporal. Por lo que en condiciones de compatibilizar el ejercicio físico con la función digestiva pueden aparecer nauseas, vómitos, malestar general, golpe de calor, etc. Cambios hormonales: se producen cambios hormonales que afectan a la acción digestiva. Durante el ejercicio físico aumenta la somatoestamina que tiene una acción inhibitoria de las funciones gastrointestinales (inhibe la motilidad y las secreciones digestivas). Además con el ejercicio físico aumentan las endomorfinas (opiáceos-endógenos), que tienen unas acciones similares a los derivados del opio y la morfina produciendo una acción analgésica potente. Otra hormona que aumenta es la codeína, cuyo efecto secundario más importante es la inhibición de la motilidad gastrointestinal. En general podríamos decir que todas estas acciones (analgésica como de bienestar y placer) tienen como efecto una inhibición de la motilidad del tubo digestivo. 2. Ejercicio físico y salud gastrointestinal. El ejercicio físico se ha ligado a la mejora de las funciones gastrointestinales. Cuando el ejercicio es de una intensidad moderada mejora términos generales la función digestiva, siempre y cuando este alejado de los periodos digestivos, es decir, después de la ingesta. El ejercicio físico mejora no solamente la función gastrointestinal, sino la función intestinal, evitando cualquier tipo de patología intestinal. La teoría más aceptada es que el ejercicio físico moderado contribuye al equilibrio psico-físico del individuo, al equilibrio emocional (muchas patologías digestivas están relacionadas con problemas emocionales, por ejemplo el stress= úlcera duodenal, situaciones de ansiedad pueden causar estreñimiento o diarrea). Además una estimulación simpática moderada mejora la función motora y secretora del estómago. 3. Ejercicio físico y patología gastrointestinal. Patología digestiva inducida por deportes específicos. o Traumatismos viscerales: se producen en deportes violentos (lucha y de contacto), en los que se pueden producir entre otras lesiones de rotura de hígado, bazo generalmente. o Hernias: se producen por una salida de una porción del intestino a través de la pared abdominal hacia el exterior. Este tipo de hernias se dan con mucha frecuencia en algunos deportes específicos que como la halterofilia reproducen situaciones de híper presión abdominal. Se localizan generalmente en el agujero umbilical y en el conducto inguinal. o Reflujo gastroesofágico: aparecen normalmente en submarinistas como ardores intensos, factores alérgicos que provocan el paso del contenido gástrico al esófago (aumento de la secreción ácida), lo que hace que se dañe la mucosa del esófago. o Alteraciones rectales o perineales: el periné lo constituye la base de la pelvis. Es la zona de asiento. Se han descrito problemas rectales y/o perineales en los ciclistas o en jinetes. Además son frecuentes en estos individuos las hemorroides, fístulas, abscesos, forúnculos de repetición (inflamaciones de las glándulas sudoríparas y sebáceas que están alrededor de los pelos de la zona), constituyendo un foco de infección por su proximidad a otras zonas contaminadas por bacterias (culo). Manifestaciones digestivas en la práctica deportiva en general. o La boca seca: se da con frecuencia durante la competición debido a la ansiedad que sufren los deportistas. Como solución se pueden realizar enjuagues y administrar caramelos duros. o La pirosis o ardor retroesternal: está íntimamente relacionado con el reflujo gastroesofágico. Este ardor es frecuente durante la carrera. No se ha demostrado que exista una disminución de la presión en el esfínter inferior, sino más bien la del esfínter. Este podría ser el responsable del dolor en la zona. Su tratamiento sería a través de antiácidos como por ejemplo el almax. o Nauseas, vómitos y retortijones: este tipo de patología es muy frecuente en el deporte en general y muchas veces son consecuencia del stress nervioso. La actividad simpática intensa inhibe la motilidad gástrica e intestinal (genera movimientos antiperistálticos de dirección proximal). Las bebidas muy azucaradas que se deben a soluciones muy concentradas (hiperosmolares) inhiben el vaciamiento gástrico. Otra causa es el aumento de las catecolaminas que activan el centro del vómito, por lo que se recomienda no comer las ¾ horas antes de realizar cualquier esfuerzo. La nausea post-esfuerzo es transitoria y aparece después de un ejercicio muy intenso. No tiene efectos y desaparece a los pocos minutos. PRINCIPALES NORMAS ALIMENTICIAS ANTE EL EJERCICIO FÍSICO El ejercicio físico, dependiendo de su intensidad, genera unas demandas extras de energía principalmente para el metabolismo del músculo esquelético pero también en otros órganos y tejidos como corazón, la piel, conjuntivos… Esta demanda de energía ha de ser atendida por los aportes energéticos del alimento. Mayor apetito de sustancias ricas en energía, especialmente de polisacáridos. Mayor apetencia de agua y sustancias ricas en este líquido. Mayor metabolismo de los alimentos. Aumento de la masa muscular y disminución de la grasa corporal. Por otra parte se ha demostrado que el ejercicio físico aeróbico cambia las proporciones entre las proteínas transportadoras de lípidos de modo que las VDL de las personas que realizan deporte de manera habitual son menos numerosas y de mayor tamaño y las de las personas sedentarias menores y más abundantes. Este mayor número incrementa los problemas circulatorios (arterioesclerosis…) de los individuos poco activos. HÁBITOS DIETÉTICOS SALUDABLES. LA DIETA MEDITERRÁNEA. Alimentación Sustancias y regímenes beneficiosos en una dieta o Agua o Aceites insaturados (Omega 3, 6, 9): muy energéticos, sacian y se transportan bien en sangre. Algunos son aceites esenciales. o Antioxidantes y vitaminas de frutas y verduras. o Polisacáridos: energéticos de fácil metabolismo. Absorción más progresiva que los azúcares simples. o Probióticos: mejoran la flora intestinal. o Variedad de alimentos: previene carencias nutricionales. Combinaciones adecuadas se complementan. o Fibra alimentaria. o Ingestión en varias tomas a lo largo del día: mejora la eficacia del digestivo. Previene patologías de las glándulas digestivas. Sustancias perjudiciales en una dieta o Grasas insaturadas, colesterol y ácidos grasos Cis: se encuentran en margarinas, grasas animales, aceite de coco y palma, mantequilla… Presentan problemas de transporte en sangre. Pueden producir a largo plazo ateroesclerosis. Se debe reducir la ingesta de colesterol a menos de 300 mg/día. o Alimentos muy ricos en proteínas. o Alimentos ricos en sal. o Sustancias que compiten o impiden la absorción de nutrientes. o Determinados nutrientes de difícil eliminación: vitaminas liposolubles, algunas sales minerales. o Probióticos en exceso: pueden dar un efecto rebote evitando la síntesis endógena de algunos metabolitos. o Fibra en exceso: disminuye la absorción de determinados nutrientes. o Sustancias microbicidas o que alteren la flora intestinal normal. o Bebidas energéticas o isotónicas si no se realiza ejercicio físico intenso. Complementos nutricionales Generalmente son innecesarios. Sólo deben tomarse en casos carenciales o sobreesfuerzos. Dieta saludable: pirámide de alimentación. Muy discutida y modificada según se ha ido conociendo la acción de los diferentes nutrientes y su modo de obtención y absorción. Estudios epidemiológicos han comprobado que las dietas tradicionales más saludables son las de tipo mediterránea y orientales. Alto contenido en vegetales, pescado, aceite… pocas carnes y grasas. Actualmente nuestra dieta en nuestro país es muy inadecuada. Hay un fomento de alimentos industriales muy desequilibrados. La vida media de los niños de ahora está previsto que disminuya si no se pone remedio a las dietas actuales inadecuadas. El rendimiento físico, intelectual y las defensas frente a infecciones también se resienten del aumento de las enfermedades puramente nutricionales. Claves de una dieta saludable: Tomar grandes cantidades de: o Cereales o Verduras y frutas o Aceite vegetal o Legumbres Cantidades moderadas de: o Frutos secos o Leche, huevos Poca cantidad de: o Carne de aves o Pescados mariscos Excepcional: o Carnes grasas (vacuno) o Embutidos o Dulces, chuches o Mantecas, mantequilla y margarinas o Refrescos Evitar conservantes, colorantes y aditivos. Muchos no son nocivos pero algunos o restos de su síntesis química pueden ser peligrosos. (De todas formas en muchas circunstancias son necesarios para conservar los alimentos y evitar problemas mayores). La dieta actual de los jóvenes de nuestro país es muy inadecuada en varios aspectos que deberían corregirse. Exceso de alimentos con grasas insaturadas y colesterol. Exceso de dulces y edulcorantes en muchos casos artificiales. Dietas con demasiadas calorías para el gasto realizado. Exceso de proteínas de origen animal. Falta de fibra. Falta de actividad física. Como principales recomendaciones generales pueden formularse: 1) Aumentar el consumo de cereales a ser posible integral. Cereales de desayuno. 2) Aumentar el consumo de frutas y verduras. Tomar más ensaladas y fruta de postre o desayuno. 3) Aumentar el consumo de legumbres. 4) Disminuir drásticamente los preparados industriales tipo snack, fritos… 5) Evitar el consumo de bebidas con edulcorantes. Lo mejor es el agua o zumos de frutas sin azúcar añadido. 6) Evitar margarinas y mantequillas. 7) Disminuir el consumo de bollería industrial y dulces. 8) Disminuir el consumo de alimento de origen animal. 9) No abusar de los lácteos. Tomar leche semidesnatada mejor que entera. Cuidado del sistema digestivo Fibra: no es nutritiva pero ayuda a regular el tránsito intestinal y sin ella aumentan los cánceres de digestivo. Propicia una flora intestinal adecuada y sacia. Ingestión en varias tomas a lo largo del día: mejora la eficacia del digestivo y previene patologías de las glándulas digestivas. No ingerir azúcares solubles en grandes cantidades: pueden producir a largo plazo diabetes. No tomar alcohol en exceso: daña el hígado y el cerebro. No tomar exceso de sal: aumenta la presión sanguínea que causa problemas circulatorios y aumenta el gasto renal. Evitar conservantes, colorantes y aditivos: pueden ser tóxicos o producir reacciones alérgicas. Evitar sustancias tóxicas en los procesos de manipulación alimentaria o Envasado o Contaminación microbiana o Contaminación química o Tratamientos del alimento (hormonas en animales, pesticidas en plantas) NECESIDADES ENERGÉTICAS PARA LA PERSONA FÍSICAMENTE ACTIVA. CONCEPTO DE DIETA EQUILIBRADA. ADECUACIÓN ENTRE INGESTA Y GASTO ENERGÉTICO. Una persona que practica actividad física de manera habitual tiene unos requerimientos nutricionales mayores en la mayoría de los nutrientes, ya que necesita disponer de más energía. Los nutrientes encargados de proveer al organismo de energía son los hidratos de carbono y las grasas. Las proteínas sólo se emplean energéticamente en situaciones muy especiales, como, por ejemplo, en un estado de iniciación. El empleo de hidratos de carbono o de grasas dependerá fundamentalmente de la intensidad y de la duración del ejercicio. En general, las actividades de potencia requieren una producción elevada de energía en un periodo breve y los hidratos de carbono son el combustible predominante, mientras que en las de resistencia se necesita una producción de energía constante durante periodos largos y las grasas se convierten en la fuente principal de combustible. No hay que olvidar que, en esfuerzos prolongados, aunque las grasas constituyan el combustible fundamental, los hidratos de carbono tienen un papel importante al comienzo de la actividad. La dieta equilibrada Para tener la seguridad de que el aporte de nutrientes que recibe el cuerpo es el adecuado, hay que considerar el conjunto de toda alimentación y tratar de conseguir una dieta equilibrada, es decir, una dieta en la que se ingiera todos los alimentos que el cuerpo necesita para estar sano. Se considera que la alimentación de un individuo es equilibrada cuando cubre los siguientes objetivos: Aportar las calorías suficientes para poder llevar a cabo todos los procesos metabólicos del organismo y el trabajo físico necesario. Suministrar suficientes nutrientes de todos los tipos. Mantener un peso apropiado. Asegurar un equilibrio adecuado entre las cantidades ingeridas de cada uno de los nutrientes. Al buscar una dieta equilibrada es necesario considerar el consumo de alimentos de toda la semana y no el de un solo día. Frecuencia semanal de los alimentos en una dieta equilibrada: Agua: 7 vasos y todos los días a la semana. Pan: 60-100 gramos y todos los días a la semana. Pasta, arroz o cereales: 100-200 gramos y todos los días a la semana. Patatas: 150-180 gramos y todos los días a la semana. Verduras y hortalizas: 200-300 gramos o 2 platos y todos los días a la semana. Frutas: 200-300 gramos o 3 piezas y todos los días a la semana. Leche, yogur o queso: 2-3 raciones (tazas, yogures…) y todos los días a la semana. Aceite de oliva: 40-60 gramos o 4 cucharas y todos los días a la semana. Legumbres: 50-80 gramos o 1 plato y 3 días a la semana. Pescado: 150-200 gramos y 3 días a la semana. Carnes magras o aves: 150-200 gramos y 2 días a la semana. Huevos: 1-2 y 2 días a la semana. Frutos secos: 45 gramos o 1 puñado y 2 días a la semana. Carnes grasas o embutidos: 80-100 gramos máximos y 1 día a la semana. Mantequilla o margarina: 20 gramos y 1 día a la semana. La alimentación de las personas activas. El gasto calórico de una persona activa es muy variable. Depende de la actividad física que realice, de su frecuencia y de su intensidad. Una persona activa puede llegar a gastar entre 3500 y 8000 calorías durante periodos de entrenamiento intenso. Para lograr el máximo rendimiento físico, es conveniente que la dieta sea variada y que se ajuste a las necesidades calóricas de la actividad física realizada. Hidratos de carbono: han de ser los nutrientes que la persona ingiera en mayor cantidad, sobre un 50-60% de las calorías totales. Si se trabaja musculación, nunca deben bajar del 55%. Grasas: la cantidad a ingerir es similar a la de una persona que no haga ejercicio físico y estará en torno al 25-30% de las calorías diarias. Proteínas: en las actividades de fuerza se recomienda un consumo de entre 1,5 y 1,7 gramos por día por cada kilo de peso, lo que supone un 10-15% de las calorías consumidas. Vitaminas y minerales: una dieta variada y adecuada es suficiente para asegurar un consumo suficiente de estas sustancias, no siendo necesario recurrir a suplementos salvo consejo médico. Agua: con el ejercicio físico se pierde bastante agua, entre 1,5 y 3 litros cada dos horas. Se necesita compensar esta pérdida para mantener el rendimiento físico. Lo que se aconseja es: o Entre 15 y 30 minutos antes de empezar a hacer la actividad física, beber en torno a medio litro de agua. o Durante la realización de la actividad, beber cada 15-30 minutos agua o una bebida isotónica (ayuda a recuperar minerales), sin esperar a tener sed. o Al acabar, rehidratarse bebiendo agua, zumos… El líquido perdido tarda en reponerse entre 12 y 24 horas. También es importante tener en cuenta la actividad física que se realiza. Según las características de la misma, las capacidades implicadas en ella serán diferentes y, en consecuencia, los requerimientos nutricionales también. Por ejemplo, las actividades de fuerza demandan una mayor cantidad de proteínas que los de resistencia. HIDRATACIÓN. FUNCIÓN DEL AGUA Y PAUTAS DE CONSUMO DURANTE EL EJERCICIO FÍSICO. CONSUMO DIARIO DE AGUA RECOMENDADO COMO ELEMENTO DE SALUD. Recomendaciones de bebida e hidratación para la población española El agua es un recurso natural indispensable para la vida y esencial como nutriente en nuestra alimentación cotidiana. El agua de bebida, junto con la contenida en los alimentos, tiene que garantizar nuestra correcta hidratación en todas las edades y circunstancias vitales. En consecuencia, es muy importante que su consumo tenga asegurada la calidad y la cantidad adecuadas, especialmente cuando conocemos la influencia que el grado de hidratación puede tener sobre la salud y el bienestar de las personas, incluyendo diferentes aspectos cognitivos, del rendimiento físico y de la tolerancia a la temperatura ambiente. En los últimos años, además del agua y de las bebidas tradicionales, han aparecido nuevas bebidas por lo que resulta conveniente instaurar unas recomendaciones de bebida e hidratación que puedan orientar a los distintos profesionales de la salud y a los consumidores sobre lo que resulta más adecuado beber en cada momento. 1) El agua: la necesidad de una ingestión adecuada La ingestión adecuada (IA) de agua total se ha establecido (Popkin et al., 2006, NRC, 1989) para prevenir los efectos deletéreos de la deshidratación (especialmente los efectos agudos) que incluyen trastornos funcionales y metabólicos. El concepto de agua total incluye: el agua para beber, otros tipos de bebidas y el agua contenida en los alimentos. Los líquidos (agua y otras bebidas) proporcionan habitualmente entre 2,2 y 3 L por día en mujeres y hombres de entre 19 y 30 años, lo que representa aproximadamente el 81% del agua total ingerida. De este modo, el agua contenida en los alimentos proporcionaría alrededor del 19% del agua total ingerida. Es cierto que, para una persona sana, el consumo cotidiano por debajo de los niveles de la ingestión adecuada no tiene porqué conllevar un riesgo inmediato dado el amplio margen de ingestión que es compatible con un estado normal de hidratación. Asimismo, es posible que mayores cantidades de agua total puedan ser necesarias para aquellas personas que son físicamente activas y / o están expuestas a un ambiente caluroso. Es necesario tener en cuenta que, en el transcurso de pocas horas, puede producirse una deficiencia severa de agua en el organismo debido a una ingestión reducida o a un aumento de las pérdidas hídricas como consecuencia de la actividad física o de la exposición al medio ambiente (por ejemplo, a las temperaturas muy elevadas). Dado que los individuos sanos disponen de los mecanismos necesarios para eliminar el exceso de agua y mantener así su equilibrio hídrico, no se ha establecido un nivel de ingestión máxima tolerable para el agua. Sin embargo, una toxicidad aguda del agua no es imposible, y de hecho puede darse tras un consumo rápido de grandes cantidades de fluidos que puedan exceder los máximos niveles de eliminación renal (establecidos entre 0,7 a 1 L por hora). En adultos sanos, una deshidratación del 2,8% del peso corporal por exposición al calor o tras un ejercicio fuerte, conlleva una disminución de la concentración, del rendimiento físico, de la memoria a corto plazo, un aumento del cansancio, cefaleas así como reducción del tiempo de respuesta (Cian et al., 2001). En uno de los escasos estudios llevado a cabo entre personas mayores (hombres sanos entre 50 y 82 años), la deshidratación se relacionó con menor velocidad en los procesos psicomotores, atención más pobre y una memoria disminuida (Suhr et al., 2004). El efecto contrario de la deshidratación aguda sobre la capacidad de ejercicio físico y sobre el rendimiento está perfectamente establecida (Maughan, 2003), sobre todo cuando la deshidratación supera el 1 - 2% del peso corporal (Shirreffs et al., 2004). Adicionalmente, sabemos que la deshidratación crónica aumenta el riesgo de cáncer de vejiga (FNB, 2004). Entre 2001 y 2004, se publicaron diversos estudios que incidían en la relación entre el estado de hidratación y la aparición de litiasis renal (Siener y Hesse, 2003). El agua corporal Masa magra. El volumen de agua corporal, como porcentaje de masa libre de grasa o masa magra, es mayor en los niños y va declinando con la edad (Van Loan y Boileau, 1996). En los adultos, la masa magra es aproximadamente un 70 ó 75% agua, siendo éste porcentaje de agua en el tejido adiposo de entre el 10 y el 40% Al aumentar el contenido graso, como ocurre en la obesidad, la fracción acuosa del tejido adiposo disminuye (Martín et al., 2004). Hay que tener en cuenta que existe una variabilidad individual en lo que respecta a la hidratación de la masa magra, manteniéndose sus valores relativamente estables aunque aumente la edad. Ni la raza ni el sexo alteran tampoco la hidratación de la masa magra (Baumgartner et al., 1995). Agua corporal total. El agua corporal total (que incluye el líquido extracelular y el líquido intracelular) representa aproximadamente el 60% del peso corporal total (Tabla I). Los atletas tienen una concentración relativamente alta de agua corporal, debido sobre todo a su elevada masa magra, su baja proporción de grasa y sus altos niveles de glucógeno muscular. Estos niveles de glucógeno muscular conllevan un aumento en el contenido de agua de la masa magra debido a la presión osmótica ejercida por los gránulos de glucógeno dentro del sarcoplasma (Neufer et al., 1991). Distribución. Un hombre de 70 kilos, contendrá aproximadamente 42 L de agua total corporal, 28 L como agua intracelular y 14 L como agua extracelular, de los cuales aproximadamente 3 L serán de plasma y otros 11 L serán fluidos intersticiales. Situaciones como el ejercicio, la exposición al calor, la fiebre, la diarrea, los traumas y las quemaduras dérmicas puede afectar grandemente el volumen hídrico y su índice de renovación en estos compartimentos. Consumo. Se ha evaluado que el agua total ingerida, en promedio, procede aproximadamente en un 28% de los alimentos, en otro 28% del agua de bebida y en el 44% restante de otras bebidas. Es decir, aproximadamente, el 20% del agua procedería de los alimentos y el 80% restante de diferentes líquidos. Estas cifras esquemáticas pueden variar mucho según la población estudiada y sus hábitos. La bebida necesitada tras la deprivación de agua es consecuencia de un efecto homeostático (Greenleaf y Morimoto, 1996). Otros factores (sociales, psicológicos) que influyen sobre la conducta a la hora de beber no están del todo identificados. La ingestión de líquidos por parte de adultos sanos puede variar grandemente dependiendo de su nivel de actividad, de su exposición al medio ambiente, de la dieta y de las actividades sociales. La sed La sed es “el deseo de beber inducido por razones fisiológicas y conductuales resultante de una deficiencia de agua” que permite a las personas recuperar sus pérdidas de fluidos durante cortos períodos de tiempo. A pesar de poder beber ad libitum, las personas tienden a cubrir insuficientemente sus necesidades de líquidos considerando siempre períodos cortos de tiempo. El inicio de la sed tiene lugar a través de mecanismos fisiológicos y relacionados con la percepción. La ingestión voluntaria de una bebida está condicionada por diferentes factores como su palatabilidad (Boulze et al., 1983), la cual viene determinada por el color, labor, olor y temperatura, e incluso las preferencias culturales. Parecen existir tres principales disparadores fisiológicos para la sed: los osmoreceptores cerebrales, los osmoreceptores extracerebrales y los receptores de volumen. En general, la hidratación normal se consigue a través de los mecanismos de la sed y por la conducta habitual de ingestión de líquidos. Hidratación, salud y bienestar Bienestar y cognición. La deshidratación puede influir adversamente sobre la función cognitiva y sobre el control motor. La deshidratación y la función mental empobrecida pueden encontrarse asociadas en enfermos ancianos (Seymour et al., 1980). Es una evidencia que deficiencias de agua del 2% del peso corporal o más se acompañan de una función mental disminuida (Epstein et al., 1980). Trabajo físico. Los déficit de agua corporal pueden influir adversamente sobre el trabajo aeróbico (Sawka y Coyle, 1999). Esta influencia está muy relacionada con la temperatura ambiental, con el tipo de ejercicio y (muy probablemente) con las características biológicas individuales. En un clima templado, la deficiencia de agua corporal inferior al 3% del peso corporal se ha visto que no reduce la potencia máxima aeróbica; sin embargo, en climas cálidos las pérdidas de agua mayores del 2% del peso corporal conllevan reducciones drásticas. Deshidratación y tolerancia al calor. Una deficiencia de tan sólo un 1% de peso corporal se ha relacionado con una elevación de la temperatura corporal durante el ejercicio (Ekblom et al., 1970). Se cifra la elevación de la temperatura corporal desde los 0,1 °C hasta los 0,23 °C por cada 1% de pérdida de peso corporal (Montain et al., 1998). La deshidratación no sólo aumenta la temperatura corporal, sino que además reduce alguna de las ventajas térmicas relacionadas con el ejercicio físico aeróbico y con el acostumbramiento al calor. Así, la sudoración localizada y el flujo de sangre en la piel están reducidas cuando una persona está deshidratada. La deshidratación reduce, en consecuencia, la temperatura corporal que una persona podría tolerar. El choque térmico ocurre, en personas deshidratadas, con temperaturas corporales aproximadamente 0,4 °C inferiores que en aquellas bien hidratadas. Deshidratación y función cardiovascular. La deshidratación, aumenta las pulsaciones cardiacas incluso estando de pie o tumbado y en temperaturas templadas. La deshidratación hace más difícil mantener la presión arterial y podría aumentar la tasa cardiaca proporcionalmente a la magnitud de la deficiencia de agua. Muerte. La deshidratación aumenta el esfuerzo cardiovascular. Se sugiere que la deshidratación podría contribuir a la mortalidad de los pacientes hospitalizados (Weinberg et al., 1994). Las personas puedan perder hasta el 10% del peso corporal en forma de agua con un pequeño aumento de la mortalidad, excepto si la deshidratación está acompañada de otros fenómenos de estrés orgánico. Deshidrataciones superiores al 10% del peso corporal requieren, desde luego, asistencia médica para poder recuperarse (Adolph, 1947). A partir este punto, la temperatura del cuerpo aumenta rápidamente y a menudo conduce a la muerte. La deshidratación contribuye a poner la vida en peligro en caso de golpe de calor. Es importante tener en cuenta que la combinación de dietas severas y de ejercicio fuerte, realizado en ambientes cálidos, puede conducir a la muerte por parada cardiorrespiratoria (Remick et al., 1998) Recomendaciones de hidratación para deportistas La homeostasis del agua corporal es el resultado del equilibrio entre el consumo y la perdida de agua. Cuando el ingreso y el gasto son iguales, se mantiene el equilibrio. Los trastornos de menor importancia en el estado de hidratación son difíciles de medir. Puesto que el organismo procura mantener el volumen plasmático y restablecer la homeostasis, los biomarcadores que miden el estado de hidratación son transitorios en cualquier punto durante el proceso de deshidratación e hidratación. Los más utilizados en el medio deportivo son: 1) Medir el volumen, el color, la gravedad especifica, la osmolaridad o la conductividad de la orina 2) Los cambios en el peso corporal. El método más sencillo es la medida del peso corporal. Para ello, hay que tomar el peso del deportista durante tres días seguidos para tener una referencia válida. Se considera que se está correctamente hidratado si el peso corporal por la mañana en ayunas es estable a lo largo de los días, si varía menos del 1% de día a día. En mujeres, hay que tener en cuenta la fase de ciclo menstrual en la que se encuentran, puesto que durante la fase lútea (unos días antes de la menstruación), el peso corporal aumenta por la mayor retención de agua, por lo que hay que tener en ese caso dos pesos de referencia: el de la fase lútea y el del resto de los días de su ciclo (Grandjean y Campbell, 2006). Los factores que condicionan el ejercicio en relación con la hidratación pueden resumirse en los siguientes: las características del ejercicio (a mayor intensidad y duración, más pérdida de agua), las condiciones ambientales, las características individuales (mayor afectación en los niños), el acostumbramiento a las condiciones climáticas externas, el entrenamiento (por aumentar la capacidad termolítica), el umbral y la capacidad de sudoración (una persona no entrenado produce 0,5 litros de sudor/hora y el entrenado puede llegar a 3 L/h) (Roses y Pujol, 2006). Hidratación antes del ejercicio En un ambiente caluroso, está indicado tomar entre 300- 500 ml de líquido durante la hora previa al ejercicio o competición, que puede dividirse en cuatro partes tomadas cada 15 minutos. El líquido debe contener sales minerales y, si el ejercicio va a durar más de una hora, también es recomendable añadir hidratos de carbono, en las dos últimas tomas (McArdle et al., 2004) Hidratación durante el ejercicio Las recomendaciones en la ingestión de líquidos durante las competiciones deportivas en los últimos treinta años han sido elaboradas por las publicaciones de distintas Sociedades Científicas como son el American Collage of Sports Medicine, las Asociaciones de Entrenadores y los Institutos de investigación patrocinados por empresas productoras de bebidas de diferentes tipos. De este modo, se han venido recomendando para prevenir la deshidratación en ejercicios o pruebas de larga duración beber hasta un máximo de 10 a 12 ml de líquido (bebida isotónica fresca a 15- 21º de temperatura) por kilogramo de peso corporal y hora de ejercicio, es decir de unos 700 a 850 ml para un deportista de 70 kilos, repartidos en cuatro tomas a lo largo de cada hora. Además la bebida contendría entre 40-80 gramos de hidratos de carbono por litro de agua y una concentración de sodio entre 30-50 mili moles por litro de líquido y otros electrolitos, dependiendo de las características individuales y del clima (Gorostiaga y Olivé, 2007). No obstante, las investigaciones más recientes de diversos autores y de la Asociación internacional de directores médicos de competiciones de Maratón, teniendo en cuenta los accidentes de hiponatremia producidos y el resto de datos obtenidos de los mencionados estudios, han variado las recomendaciones (Almond, 2005). Se estima ahora que se deben ingerir, como máximo, de 6 a 8 mililitros de líquido por kilogramo de peso corporal y hora de ejercicio, es decir de unos 400 a 560 mililitros por hora de ejercicio, en lugar de las diferentes cantidades que antes se utilizaban. Este cambio en las cifras se debe a que las estimaciones anteriores valoraban el déficit hídrico que se produce en el ejercicio de larga duración directamente con la pérdida de peso producida en kilogramos. En realidad, el mencionado déficit hídrico es inferior a la perdida de peso corporal durante el ejercicio porque, para contabilizar la pérdida de agua, hay que tener en cuenta que como resultado de la oxidación de hidratos, proteínas y lípidos, se produce anhídrido carbónico, que se elimina por la respiración. Hay que considerar la gran cantidad de agua retenida por el glucógeno hepático y muscular, que se libera al consumirse el glucógeno y se elimina por el sudor y que por tanto no debe contabilizarse en el balance hídrico, lo mismo cabe señalar del agua obtenida de las oxidaciones de los principios inmediatos (Wesley, 2006). En un maratoniano de 70 kilos que haya perdido en las dos horas, o dos horas y media, de la prueba unos tres kilogramos de peso corporal, que según las antiguas estimaciones corresponderían a 3 litros de líquido perdido. En realidad, hay que descontar de esos 3 litros, unos 1.200 ml de agua que el glucógeno retenía y que se han eliminado por el sudor y la respiración, otros 500 gramos de la oxidación de los sustratos que se han eliminado por la respiración y, por último, unos 400 ml de agua formada por las oxidaciones de sustratos, agua que es eliminada por la respiración. En consecuencia, el déficit neto de líquido no será de 3 litros, ya que hay que restarle las cantidades de agua liberadas o producidas y el peso en gramos oxidados. En total, veremos que el verdadero déficit neto de líquido que se ha producido durante la maratón es de unos 900 mL en unas dos horas, lo que se corresponde a las necesidades de unos 400-450 mililitros por hora de líquido perdido, es decir los 6-8 mililitros por kilogramo de peso y hora recomendados en la actualidad. Estas cantidades se corresponden más con las que en realidad ingieren los corredores de elite de maratón (Hew-Butler et al., 2006; Jentjens, 2005). De cualquier manera, se aconseja que en condiciones ambientales muy calurosas la bebida deba contener menor cantidad de hidratos de carbono y de sales minerales para favorecer la facilidad de absorción. Se recomienda que es conveniente ingerir sodio y sales minerales durante el ejercicio. Estas recomendaciones sobre la ingesta de líquidos durante el esfuerzo en general son válida para la mayor parte de los individuos, pero no para todos, por lo que se deben experimentar en la practica del entrenamiento y en las competiciones las pautas más adecuadas, en colaboración con los sanitarios deportivos y entrenadores (Rosés y Pujol, 2006). Hiperhidratación Para evitar la deshidratación durante el ejercicio de larga duración y en ambientes calurosos, en los último treinta años se venia recomendando “beber tanto liquido como sea posible” y evitar en lo posible perder peso durante el ejercicio. Pero si se bebe en exceso, también existe un riesgo importante de hiponatremia o disminución de la concentración plasmática de sodio por debajo de los 130-135 mili moles por litro, lo que conlleva la aparición de un cuadro médico grave. Por ello es conveniente ingerir solamente de 6-8 mililitros de líquido por kilogramo de peso corporal y hora de ejercicio, y se recomienda beber solo cuando se tiene sed y no forzadamente. El reemplazamiento de las perdidas de sudor con agua simple conduce, si el volumen ingerido es suficientemente grande, a la hemodilución. El descenso de la osmolaridad plasmática y de la concentración de sodio que ocurre en ésta situación, reducirá el impulso de beber y estimulará la producción de orina, con consecuencias potencialmente más serias como la hiponatremia. El sodio es el principal catión perdido por el sudor, con unas típicas perdidas entre 40-60 mmol por litro, en cambio sólo se pierde 4-8 mmol litro de potasio. Dada la pérdida de sodio más elevada y la distribución de éstos cationes entre los compartimientos de agua corporal, es probable que la principal perdida de agua provenga precisamente del espacio extracelular (Kratz, 2005) Hidratación post ejercicio Es importante rehidratarse lo más pronto posible después del ejercicio o competición. Son importantes la hidratación y la reposición de sustratos energéticos. Se puede estimar el grado de deshidratación pesándose antes del ejercicio, inmediatamente después y el día siguiente nada más levantarse. Cuando la pérdida de peso durante el ejercicio no supera el 2% de peso corporal, es suficiente beber agua cuando se tenga sed. Si la pérdida de peso es superior al 2%, es necesario beber aunque no se tenga sed y poner más sal de la normal en los alimentos. Algunos autores aconsejan que se recupere el equilibrio hídrico en las primeras seis horas de la recuperación, bebiendo una cantidad de liquido igual a la cantidad de kilogramos de peso perdidos durante el ejercicio multiplicada por 1,5. Así, por ejemplo, si se han perdido 2 Kg., la cantidad de líquido a tomar durante las seis primeras horas sería 2 x 1,5 = 3 litros, que se repartirían en diferentes tomas de líquido durante ese tiempo. Parece lógico, ya que durante ese tiempo, aunque se esté en reposo, aún se pierde líquido a través de la piel, por la respiración, orina y heces. Las bebidas con concentraciones bajas de sodio (isotónicas) son ineficaces para rehidratar y además también disminuyen el estímulo para beber. Por ese motivo es importante que el líquido a consumir tenga una concentración de entre 50-60 mmoles de sodio por litro. En la práctica la mejor manera de consumir ésta cantidad extra de sal es ingiriendo comida sólida en cuanto el apetito lo haga posible. Para recuperar el glucógeno muscular, es necesario ingerir líquidos o alimentos sólidos que contengan hidratos de carbono, especialmente en las cuatro a seis horas post-ejercicio, en cantidades de 7 a 10 gramos de hidratos de carbono por kilogramo de peso y día. Algunos autores elevan la cantidad de hidratos de carbono a 7 gramos por kilogramo de peso cada dos horas durante las primeras 4 -6 horas después el ejercicio. El resto de las sustancias minerales y oligoelementos se recuperan comiendo sopa de verduras, carne, plátanos y zumo de naranja o de tomate (Maughan et al., 1994) TRANSTORNOS DEL COMPORTAMIENTO NUTRICIONAL: RESTRICTIVAS, OBESIDAD, ANOREXIA, BULIMIA. DIETA Las alteraciones y enfermedades relacionadas con la dieta son la causa principal de mortalidad en los países desarrollados y contribuyen al impacto de las enfermedades en los países más pobres. En este apartado vamos a estudiar las alteraciones más generales relacionadas con la nutrición, pero existen muchísimas más no contempladas aquí. Problemas con la ingestión de agua. Escasez de alimentos. Exceso o desequilibrio de nutrientes. Contaminación de los alimentos. Trastornos psicológicos relacionados con la alimentación. Problemas con la ingestión de agua El agua es la sustancia química que debemos tomar en mayor cantidad. El exceso y sobre todo la falta de agua en la dieta causan problemas. Exceso en la ingestión de líquidos. o Por qué se produce: Tomar muchos alimentos líquidos Tomar bebidas: agua, cerveza…. o Enfermedades asociadas: No suele causar problemas. Se elimina fácilmente por el riñón: orina diluida. En ocasiones puede producir edemas. Falta de agua o Por qué se produce: Poca ingestión de agua o alimentos ricos en agua. Pérdidas de agua por sudoración. Pérdidas de agua por digestivo. Exceso de sales en la dieta o exceso de proteínas que generan urea. o Enfermedades asociadas: Deshidratación o Cómo evitarlo: Tomar agua o zumos. Evitar exposición al sol o a altas temperaturas. Evitar ejercicio físico intenso. Evitar alimentos ricos en sales. Escasez de alimentos Una parte de la humanidad está desnutrida. Puede que unos 1000 millones de personas en el mundo. La desnutrición puede producirse por falta de alimentos básicos o por falta de determinados nutrientes. En la actualidad hay alimento suficiente para toda la población humana pero el acceso a los alimentos puede verse impedido por: 1) Factores geopolíticos: guerras, persecuciones étnicas, desplazamientos de población… 2) Factores sociales: marginación. 3) Factores económicos: muchas personas no tienen recursos económicos para comprar alimentos. El problema tiene un rebrote actualmente por la subida del precio de los alimentos. Existen patologías nerviosas como la anorexia que conduce a la desnutrición auque exista disponibilidad de alimentos. Además existen patologías alimentarias producidas por adopción de dietas monótonas. Dependiendo del tipo de escasez los problemas y soluciones son diferentes: Falta total de alimentos o Por qué se produce: Hambrunas, guerras, desplazamientos marginación social de niños y ancianos. Anorexia nerviosa de población, o Enfermedades asociadas: Desnutrición: falta de energía, retraso mental y otras secuelas permanentes en niños. Propensión a enfermedades infecciosas por falta de defensas. Esterilidad femenina: adaptación a la falta de alimento. Si es persistente ocasiona la muerte por inanición. o Cómo evitarlo: Consumo de alimentos. Si la inanición ha sido larga requiere un proceso de adaptación. Falta de vitaminas o Por qué se produce: o Alimentos poco variados; dietas monótonas. Falta de uno o varios nutrientes en la dieta habitual. Enfermedades asociadas: Avitaminosis de diferentes tipos o Cómo evitarlo: Alimentación más variada. Cultivos variados. Alimentos enriquecidos en vitaminas. Falta de proteínas o Por qué se produce o Alimentos poco variados. Generalmente en dietas casi exclusivamente a base de cereales. Enfermedades asociadas: Aumento de enfermedades infecciosas. o Cómo evitarlo: Alimentación más equilibrada. Dieta con legumbres o alimentos de origen animal. Exceso o desequilibrio de nutrientes En la actualidad en las sociedades ricas se pueden obtener grandes cantidades de sustancias apetecibles a bajo precio. El acceso a los alimentos ricos en energía se ha extendido a gran parte de la población humana. Esto hace que podamos tomar exceso de determinadas sustancias. Unos 2000 millones de personas pueden estar sobrealimentadas. Este exceso de nutrientes que pueden causar enfermedades graves. Se calcula que cada año pueden morir en el mundo 2.6 millones de personas a consecuencia de problemas relacionados con la obesidad. Exceso de alimentos ricos en energía o Por qué se produce: Dietas ricas en grasas Dietas ricas en azúcares Dietas ricas en proteínas Vida sedentaria con poco gasto energético o Enfermedades asociadas: Obesidad: produce muchos problemas circulatorios, diabetes, fracturas….) asociados o Cómo evitarlo: Disminuir el consumo de alimentos energéticos. Sustituirlos por otros. Tomar alimentos que sacien: ricos en fibra… (fallos En casos extremos: medicación para disminuir la absorción, prótesis como el balón gástrico o intervenciones quirúrgicas. Exceso de colesterol y grasas saturadas en la dieta o Por qué se produce: Dietas ricas en grasas de origen animal: carnes, manteca, productos lácteos. Consumo de margarinas, bollería industrial, aperitivos, chips… o Enfermedades asociadas: Ateroesclerosis: problemas circulatorios. o Cómo evitarlo: Evitar los alimentos ricos en colesterol, grasas saturadas y grasas trans. En casos graves medicamentos que impidan la absorción de colesterol. Falta de fibra o Por qué se produce: Escaso consumo de alimentos de origen vegetal Consumo de alimentos muy depurados. o Enfermedades asociadas: Cáncer de colon: no se conoce la causa pero hay una correlación clara entre falta de fibra y este tipo de cáncer. Problemas de ritmo digestivo: estreñimiento que puede llegar a ser grave. Muy variable en individuos. o Cómo evitarlo: Ingerir alimentos ricos en fibra: frutas, verduras, legumbres, cereales integrales, salvado, cereales de desayuno con fibra. Exceso de sal en la dieta o Por qué se produce: Consumo frecuente de embutidos y conservas en sal. Consumo de aperitivos industriales. Salar en exceso los alimentos. o Enfermedades asociadas: Hipertensión: puede producir problemas circulatorios. Derrames, trombosis. o Cómo evitarlo: Reducir ingesta de sal: evitar salados, diluir alimentos ricos en sal antes de consumirlos, salar menos el resto de los alimentos para compensar la sal. Exceso de azúcares en la dieta o Por qué se produce: Consumo frecuente de azúcares refinados o dulces. Consumo de refrescos. o Enfermedades asociadas: Diabetes Obesidad o Cómo evitarlo: Reducir el consumo de azúcares simples: evitar refrescos en las comidas, limitar bollería y dulces, edulcoras menos cafés e infusiones. Falta de vitaminas, minerales o nutrientes esenciales o Por qué se produce: Alimentación monótona. Consumo habitual de productos en conserva. o Enfermedades asociadas: Avitaminosis. Enfermedades carenciales de diversos nutrientes. Anemia. o Cómo evitarlo: Tomar una alimentación variadas. Aumento del consumo de frutas y verduras. En casos de carencias importantes preparados de vitaminas y minerales. Consumo de alcohol en exceso o Por qué se produce: Consumo de alcohol como hábito social o forma de ocio. Consumo de alcohol en comidas. o Enfermedades asociadas: Alcoholismo. Cirrosis hepática. Accidentes de tráfico, laborales, domésticos… o Cómo evitarlo: Disminuir consumo de alcohol. Modificar hábitos de ocio. Consumo de conservantes, colorantes, edulcorantes y otros aditivos alimentarios artificiales o Por qué se produce: Consumo de alimentos envasados o en conserva. o Enfermedades asociadas: Alergias. Intoxicaciones. o Cómo evitarlo: Tomar alimentos frescos. Consumir envasados sin colorantes ni conservantes. Evitar aditivos innecesarios. Consumo excesivo de probióticos y complementos alimenticios o Por qué se produce: Consumo excesivo de alimentos probióticos. Con bacterias vivas que se incorporan a la flora intestinal. Consumo de complementos aminoácidos… de vitaminas y minerales, o Enfermedades asociadas: Posible alteración de la flora intestinal normal. Disminución de la síntesis o producción de nutrientes que proporcionan las bacterias de los probióticos o los preparados de vitaminas y minerales. Deficiencia nutricional al finalizar la ingestión del complemento. o Cómo evitarlo: Consumo no excesivo de probióticos. Evitar complementos nutricionales salvo en caso de enfermedad o de actividad extraordinaria que lo requiera. Contaminación de los alimentos En muchas ocasiones los alimentos pueden contaminarse con productos externos nocivos para la salud. Biológica o Por qué se produce: Consumo de agua contaminada biológicamente. Contacto de los alimentos con agentes microbianos capaces de prosperar en ellos. Presencia en los alimentos de parásitos capaces de infectar a humanos. La contaminación puede producirse durante la producción, el envasado, el transporte, la conservación o la comercialización del alimento. o Enfermedades asociadas: Bacterianas o víricas: gastroenteritis, salmonelosis, botulismo, cólera… Parasitarias: helmintiasis: ascaris, tenias… o Cómo evitarlo: Evitar el contacto de los microbios con el alimento: envasado, limpieza de almacenes… Eliminación o fijación de los esterilización, lavado, congelación… Conocimiento de las posibles vías de contaminación por los profesionales de la comercialización. Seguimiento por la administración de las normas de tratamiento de alimentos. Detección de brotes epidérmicos. microbios o parásitos: Química o Por qué se produce: Biocidas: no eliminación de sustancias utilizadas en agricultura y ganadería para combatir enfermedades y plagas. Antibióticos: tratamiento de enfermedades del ganado o de las plantas cultivadas. Hormonas: utilizadas para el engorde del ganado. Otros: oxidantes, sales, metales pesados, disolventes, colorantes tóxicos. o Enfermedades asociadas: Alergias. Envenenamientos e intoxicaciones. Selección de microbios resistentes a los antibióticos. Desequilibrios hormonales y obesidad. Disminución de la fertilidad masculina. o Cómo evitarlo: Control de los diversos pasos en la producción de alimentos: explotaciones agrícolas y ganaderas, transporte, elaboración, envasado, comercialización. Seguimiento por la administración de las normas de producción de alimentos. Detección de brotes epidémicos. Consumir alimentos procedentes de agricultura y ganadería ecológica. Trastornos psicológicos relacionados con la alimentación También llamados Trastornos de la Conducta Alimentaria. Son trastornos psicológicos que se manifiestan en la ingestión de alimentos y causan problemas asociados a este régimen alimentario alterado. Su incidencia no es muy alta pero si importante en el mundo desarrollado. Anorexia nerviosa La persona anoréxica tiene una imagen distorsionada de su cuerpo, se ve gruesa y limita la cantidad de alimentos que ingiere. Suelen tener baja autoestima y dan mucho valor a la imagen corporal. Suelen ser personas minuciosas y con mucho autocontrol. Criterio diagnóstico: o Rechazo a mantener un peso corporal normal para edad y talla. o Terror a engordar aún estando por debajo del peso normal. o Distorsión de la percepción del peso y la imagen corporal. o Amenorrea primaria o secundaria (falta de menstruación). Otros síntomas: o Restricción de alimentos, especialmente con alto contenido calórico. o Dietas muy restringidas: toman poco tipo de alimentos. o A veces purgas o vómitos provocados, laxantes y diuréticos y ejercicio físico intesnso. Problemas asociados: o Problemas nutricionales: falta de peso. o Irregularidades menstruales y amenorrea (falta de regla en mujeres). o Síntomas depresivos: aislamiento social, irritabilidad, insomnio. o Trastorno obsesivo-compulsivo en relación con la comida y otras áreas. o Debilidad. o Lesiones y fracturas. Edemas en tobillos. Epidemiología: o Afecta entre el 0,12 – 0,18% de la población de países occidentales. Del 1 al 2% de chicas adolescentes. o Proporción de varones-mujeres 1 a 10. o Mucho más frecuente en mujeres jóvenes. o Especial incidencia en bailarinas, especialmente de danza clásica. Bulimia nerviosa La persona bulímica intenta poner límite a su exceso de peso recurriendo a métodos drásticos como vomitar, tomar laxantes, dietas estrictas… que no pueden sostener y alternan con grandes atracones de comida. Suelen dar mucho valor a la imagen corporal. Suelen ser personas con problemas de control de sus impulsos (muchas veces ligado a promiscuidad, consumo de alcohol y drogas, inestabilidad laboral, mentiras, robos…) Criterio diagnóstico: o Episodios recurrentes de atracones de alimentos. o Comportamiento tendente a compensar esta ingesta: vómitos autoinducidos, laxante, ayuno, ejercicio físico excesivo. Otros síntomas: o Deseo obsesivo de información acerca de la obesidad y dietas. o Trastornos en el estado de ánimo. o Ansiedad. o Fatiga. o Palpitaciones. Problemas asociados: o Irregularidades menstruales. o Síntomas depresivos: aislamiento social, irritabilidad, insomnio. o Debilidad. o Alteraciones dermatológicas. Epidemiología o Datos no muy fiables. Se supone que afecta entre el 2-3% de chicas adolescentes del mundo occidental. o Proporción varones- mujeres 1 a 10. o Parece que se incrementa la incidencia en los últimos tiempos. Vulnerabilidad a los trastornos de la conducta alimentaria Factores que influyen en la presencia de trastornos de la conducta alimentaria: o Biológicos Ser mujer. Pubertad o adolescencia. Llegar a la menarquia con un IMC alto o bajo. o Psicológicos Baja autoestima. Perfeccionismo. Trastornos afectivos. Inestabilidad emocional, ansiedad. Elevado rendimiento escolar y sobrecarga de actividades. o Familiares Son más afectados estratos sociales medios y altos. Más frecuente cuando familiares directos presentan: Trastornos de conducta alimentaria. Trastornos afectivos. Abuso de alcohol y drogas. Obesidad materna. o Socioculturales Parecen ser los más determinantes: modelo estético dominante. Población de riesgo Bailarinas y modelos. Gimnastas y atletas. Varones homosexuales. Individuos con problemas médicos crónicos que afecta a la autoimagen. El caso de bailarinas (estudiantes y profesionales de baile) es de incidencia especial pues el modelo de delgadez es el imperante. A ello se suma el ejercicio físico intenso y autodisciplina. En la danza clásica esta incidencia es aún mayor. Los casos de anorexia y bulimia son habituales. En ocasiones mujeres de IMC normal son rechazadas sin pruebas por el aspecto físico. El modelo debería cambiar en estos casos pues se está poniendo en riesgo la salud de muchas bailarinas.
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