Nutricion - BIOLOGIA

La nutrición es la ciencia encargada del estudio y mantenimiento del equilibrio homeostático del organismo a nivel molecular y macro sistémico, garantizando que todos los eventos fisiológicos se efectúen de manera correcta, logrando una salud adecuada y previniendo enfermedades. Los procesos macrosistémicos están relacionados a la absorción, digestión, metabolismo y eliminación. Y los procesos moleculares o microsistémicos están relacionados al equilibrio de elementos como enzimas, vitaminas, minerales, aminoácidos, glucosa, transportadores químicos, mediadores bioquímicos, hormonas etc.

La nutrición también es la ciencia que estudia la relación que existe entre los alimentos y la salud, especialmente en la determinación de una dieta.


Características
Aunque alimentación y nutrición se utilizan frecuentemente como sinónimos, son términos diferentes ya que:

La nutrición hace referencia a los nutrientes que componen los alimentos y comprende un conjunto de fenómenos involuntarios que suceden tras la ingestión de los alimentos, es decir, la digestión, la absorción o paso a la sangre desde el tubo digestivo de sus componentes o nutrientes, y su asimilación en las células del organismo. La nutrición es la ciencia que examina la relación entre dieta y salud. Los nutriólogos son profesionales de la salud que se especializan en esta área de estudio, y están entrenados para proveer consejos dietéticos.
La alimentación comprende un conjunto de actos voluntarios y conscientes que van dirigidos a la elección, preparación e ingestión de los alimentos, fenómenos muy relacionados con el medio sociocultural y económico (medio ambiente) y determinan al menos en gran parte, los hábitos dietéticos y estilos de vida.
Muchas enfermedades comunes y sus síntomas frecuentemente pueden ser prevenidas o aliviadas con una buena nutrición; por esto, la ciencia de la nutrición intenta entender cómo y cuales son los aspectos dietéticos específicos que influyen en la salud.

El propósito de la ciencia de la nutrición es explicar la respuesta metabólica y fisiológica del cuerpo ante la dieta. Con los avances en biología molecular, bioquímica y genética la ciencia de la nutrición está adicionalmente desarrollándose en el estudio del metabolismo, lo cuál procura conectar a la dieta y la salud a través del lente de los procesos bioquímicos. El cuerpo humano está hecho de compuestos químicos tales como agua, aminoácidos (proteínas), ácidos grasos (lípidos), ácidos nucleicos (ADN/ARN) y carbohidratos (por ejemplo azúcares y fibra).

Una nutrición adecuada es la que cubre:

Los requerimientos de energía a través de la metabolización de nutrientes como los carbohidratos, proteínas y grasas. Estos requerimientos energéticos están relacionados con el gasto metabólico basal, el gasto por la actividad física y el gasto inducido por la dieta.
Las necesidades de micronutrientes no energéticos como las vitaminas y minerales.
La correcta hidratación basada en el consumo de bebidas, en especial el agua.
La ingesta suficiente de fibra dietética.
Los objetivos dietéticos se representan mediante diferentes recursos gráficos, uno de ellos es la pirámide de los alimentos.



Tipos de nutrición en los seres vivos.
Nutrición autótrofa (la que llevan a cabo los organismos que producen su propio alimento). Los seres autótrofos son organismos capaces de sintetizar sustancias esenciales para su metabolismo a partir de sustancias inorgánicas. El término autótrofo procede del griego y significa "que se alimenta por sí mismo".
Los organismos autótrofos producen su masa celular y materia orgánica, a partir del dióxido de carbono, que es inorgánico, como única fuente de carbono, usando la luz o sustancias químicas como fuente de energía. Las plantas y otros organismos que usan la fotosíntesis son fotolitoautótrofos; las bacterias que utilizan la oxidación de compuestos inorgánicos como el anhídrido sulfuroso o compuestos ferrosos como producción de energía se llaman quimiolitotróficos. Los seres heterótrofos como los animales, los hongos, y la mayoría de bacterias y protozoos, dependen de los autótrofos ya que aprovechan su energía y la de la materia que contienen para fabricar moléculas orgánicas complejas. Los heterótrofos obtienen la energía rompiendo las moléculas de los seres autótrofos que han comido. Incluso los animales carnívoros dependen de los seres autótrofos porque la energía y su composición orgánica obtenida de sus presas procede en última instancia de los seres autótrofos que comieron sus presas.

Nutrición heterótrofa (la que llevan a cabo aquellos organismos que necesitan de otros para vivir). Los organismos heterótrofos (del griego "hetero", otro, desigual, diferente y "trofo", que se alimenta), en contraste con los autótrofos, son aquellos que deben alimentarse con las sustancias orgánicas sintetizadas por otros organismos, bien autótrofos o heterótrofos a su vez. Entre los organismos heterótrofos se encuentra multitud de bacterias y los animales.
Según el origen de la energía que utilizan los organismos hetrótrofos, pueden dividirse en:

Fotoorganotrofos: estos organismos fijan la energía de la luz. Constituyen un grupo muy reducido de organismos que comprenden la bacteria purpúrea y familia de seudomonadales. Sólo realizan la síntesis de energía en presencia de luz y en medios carentes de oxígeno.

Quimiorganotrofos: utilizan la energía química extraída directamente de la materia orgánica. A este grupo pertenecen todos los integrantes del reino animal, todos del reino de los hongos, gran parte de los moneras y de las arqueobacterias

Los heterótrofos pueden ser de dos tipos fundamentalmente: Consumidores, o bien saprótrofos y descomponedores.

Los autótrofos y los heterótrofos se necesitan mutuamente para poder existir.



Historia de la nutrición
Desde la aparición del hombre sobre la tierra, el tipo de alimentos que éste ha tenido que ingerir para su sustento, ha variado a través del tiempo, debido a que se vio obligado a adaptar a aquellos que tenía más próximos y le era más fácil obtener con las escasas herramientas que poseía. Como por ejemplo, sirva citar los estudios sobre los restos del ser humano más antiguo encontrado hasta la fecha (nos referimos al hombre de Atapuerca-Burgos).

Se ha llegado a la conclusión de que era carroñero y practicaba el canibalismo,[1] [2] y que disputaba sus "manjares" con otros animales de iguales características alimenticias. En su andar en busca de víveres, se iba encontrando nuevos tipos a los que se veía obligado a adecuar. La disponibilidad de la caza mayor iba disminuyendo y tenía que alimentarse de la caza menor, del marisco (en algunas áreas) y sobre todo de plantas comestibles. Esta fase adaptativa empezó hace unos 100.000 años.

Se cita que los últimos en sufrir estas restricciones, hace unos 30.000 años, han sido los habitantes de unas zonas muy determinadas (dos regiones del Oriente Medio). Sin embargo, en la Península Ibérica hace menos de 20.000 años (Freeman, 1981) la carne aún suponía más del 50% de la dieta habitual.

Hace unos 12.000 años (Cavalli-Sforza, 1981; Trowell, 1981) se inicia la primera revolución agrícola. Esto suponía una fuente fija de proteínas. Debemos tener en cuenta la gran variabilidad en las cifras recogidas en las cosechas; lo que conllevaba una alimentación irregular y a épocas de hambre. El resultado final de las recolecciones se veía muy afectado por la climatología, contra la cual era muy difícil luchar. El almacenamiento de sobrantes, en años buenos de producción, tampoco era el más eficaz. Lo que ocasionaba una alimentación irregular.

Lentamente el tipo de manutención fue variando hasta nuestros días, en los que el conocimiento sobre el tema es mayor. Pero el asunto no está cerrado todavía. Siguen los estudios para un mejor entendimiento y para aportar las soluciones adecuadas.

Los humanos han evolucionado como omnívoros cazadores - recolectores a lo largo de los pasados 250.000 años. La dieta del humano moderno temprano varió significativamente dependiendo de la localidad y el clima. La dieta en los trópicos tiende a estar basada preferentemente en alimentos vegetales, mientras que la dieta en las latitudes altas tienden más hacia los productos animales. El análisis de restos craneales y pos craneales de humanos y de animales del neolítico, junto con estudios detallados de modificación ósea han mostrado que el canibalismo también estuvo presente entre los humanos prehistóricos [1].

La agricultura se desarrolló hace aproximadamente 10.000 años en múltiples localidades a través del mundo, proporcionando cereales tales como trigo, arroz y maíz con alimentos básicos tales como: pan y pasta. La agricultura también proporcionó leche y productos lácteos, e incrementó marcadamente, la disponibilidad de carnes y la diversidad de vegetales. La importancia de la pureza de los alimentos fue reconocida cuando el almacenaje masivo condujo a manifestaciones y riesgos de contaminación.

El cocinar se desarrolló a menudo como una actividad ritualista, debido a la preocupación por la eficiencia y la fiabilidad, requiriendo la adherencia a recetas y procedimientos estrictos, y en respuesta a la demanda de pureza y consistencia en el alimento [2].

Desde la antigüedad hasta 1900

El primer experimento nutricional registrado es encontrado en la Biblia en el libro de Daniel. Daniel y sus amigos fueron capturados por el rey de Babilonia durante la invasión de Israel. Seleccionados como sirvientes de la corte ellos iban a participar en las finas comidas y los vinos del rey. Sin embargo, ellos lo objetaron prefiriendo vegetales (legumbres) y agua de acuerdo con sus restricciones dietéticas judías. El administrador del rey a regañadientes accedió a un estudio. Daniel y sus amigos recibieron su dieta por 10 días y fueron entonces comparados con los hombres del rey. Pareciendo más saludables se les permitió continuar con su dieta.

475 a. C.: Anaxágoras declara que la comida es absorbida por el cuerpo humano y por lo tanto contiene "homeomerics" (componentes generativos), deduciendo por lo tanto la existencia de nutrientes.

400 a. C.: Hipócrates decía, "deja que la comida sea tu medicina y la medicina sea tu comida".

1500: el científico y artista Leonardo da Vinci comparó el metabolismo con una vela ardiendo.

1747: el Dr. James Lind, un médico de la marina británica realizó el primer experimento científico en nutrición, descubriendo que el jugo de lima salvó de escorbuto (un desorden hemorrágico mortal y doloroso) a los marineros que estuvieron en el mar por años. El descubrimiento fue ignorado por 40 años, después de los cuales los marineros británicos comenzaron a ser conocidos como los "limeros". La vitamina que se encuentra en el jugo de lima no sería identificada por los científicos hasta 1930.

1770: Antoine Lavoisier, el "Padre de la Nutrición y la Química" descubrió los detalles del metabolismo, demostrando que la oxidación de los alimentos es la fuente de calor corporal.

1790: George Fordyce reconoció el calcio como necesario para la sobrevida de las aves de corral.

Comienzos de 1800

Los elementos carbón, nitrógeno, hidrógeno y oxígeno fueron reconocidos como los componentes primarios de la comida, y fueron desarrollados métodos para medir su proporción.

1816: François Magendie descubre que perros alimentados sólo con carbohidratos y grasa pierden su proteína corporal y mueren en pocas semanas, sólo perros alimentados con proteínas sobrevivieron, identificando las proteínas como un componente esencial de la dieta.

1840: Justus Liebig descubre el papel de carbohidratos (azúcares), grasas (deácidos grasos) y proteínas (aminoácidos).

1860: Claude Bernard descubre que la grasa corporal puede ser sintetizada partir de carbohidratos y proteínas, mostrando que la energía en la glucosa sanguínea puede ser almacenada como grasa o glucógeno.

Comienzos de 1880

Kanehiro Takaki observó que los marineros japoneses desarrollaron Beriberi (o neuritis endémica, una enfermedad causante de problemas cardíacos y parálisis) pero los marineros británicos no lo desarrollaban. Agregando leche y carne a la dieta japonesa previno la enfermedad.

1896: Baumann observó yodo en la glándula tiroides.

1897: Christian Eijkman trabajó con nativos de Java, que sufrían de beriberi. Eijkman observó que gallinas alimentadas con la dieta nativa de arroz blanco desarrollaron síntomas de beriberi, sólo permanecieron saludables cuando fueron alimentadas con arroz marrón no procesado con la fibra exterior intacta. Eijkman curó a los nativos al alimentarlos con arroz marrón, descubriendo que el alimento puede curar la enfermedad. Más de dos décadas después, nutricionistas aprendieron que la fibra exterior del arroz contiene vitamina B1, también conocida como tiamina.

Desde 1900 hasta 1941

Comienzos de 1900: Carl Von Voit y Max Rubner dependientemente miden el gasto energético calórico en diferentes especies de animales, aplicando los principios de la física en la nutrición.

1906: Wilcock and Hopkins mostraron que el aminoácido triptófano era necesario para la supervivencia del ratón. Gowland Hopkins reconoció factores accesorios de los alimentos diferentes en las calorías, proteínas y minerales, como materiales orgánicos y esenciales para la salud, los cuales el organismo no puede sintetizar.

1907: Stephen M. Babcock y Edwin B. Hart llevaron a cabo el experimento del cereal único. Este experimento se realizó durante 1911.

1912: Casimir Funk acuñó el término vitamina, un factor vital en la dieta, a partir la palabra "vital" porque estas sustancias desconocidas prevenían el escorbuto, Beriberi y la Pelagra y "amino", pensando que eran derivadas del amonio.

1913: Elmer McCollum descubrió las primeras vitaminas, la vitamina liposoluble A y la vitamina hidrosoluble B (en 1915; en la actualidad se sabe que es un complejo de varias vitaminas e hidrosolubles) y la sustancia desconocida que prevenía el escorbuto fue llamada vitamina C. Lafayette Mendel y Thomas Osborneen también realizaron trabajos pioneros sobre las vitaminas A y B.

1919: Sir Edward Mellan identificó incorrectamente el raquitismo, como una deficiencia de vitamina A, porque él logró curarla en perros con aceite de hígado de bacalao [3].

1922: McCollum destruyó la vitamina A en el aceite de hígado de bacalao. Sin embargo encontró que aun así curaba el raquitismo, nombrándola vitamina D.

1922: H. M. Evans y L. S. Bishop descubrieron la vitamina E, como un factor esencial para el embarazo de la rata, llamándolo factor alimentario X, hasta 1925.

1925: Hart descubrió que cantidades traza de cobre son necesarios para la absorción de hierro.

1927: Adolf Otto Reinhold Windaus sintetizó vitamina D, por lo cual ganó el premio Nobel en química en 1928.

1928: Albert Szent-Györgyi aisló ácido ascórbico, y en 1932 probó que este era vitamina C, previniendo el escorbuto. En 1935 lo sintetizó y en 1937 ganó el Premio Nobel a sus esfuerzos. Al mismo tiempo Szent-Gyorgyi dilucidó el ciclo del ácido cítrico.

1930: William Cumming Rose identificó los aminoácidos esenciales, componentes necesarios de las proteínas los cuales no pueden ser sintetizados por el organismo.

1935: Underwood and Marston independientemente descubrieron la necesidad de cobalto.

1936: Eugene Floyd Dubois mostró que el desempeño en el trabajo y la escuela están relacionados con la ingesta calórica.

1938: La estructura química de la vitamina E, es descubierta por Erhard Fernholz, y es sintetizada por Paul Karrer.

1940: Elsie Widdowson y otros, redactaron el racionamiento de acuerdo a principios nutricionales en el Reino Unido.

1941: Las primeras raciones dietéticas recomendadas (Recommended Dietary Allowances) fueron establecidas por el Consejo Nacional de Investigación.

Recientemente

1992: El departamento de agricultura de los Estados Unidos introduce la pirámide alimentaria.

2002: estudios muestran la selección entre la nutrición y el comportamiento violento.



Nutrición y salud
Existen seis clases principales de nutrientes que el cuerpo necesita: carbohidratos, proteínas, grasas, vitaminas, minerales y agua. Es importante consumir diariamente sus seis nutrientes para construir y mantener una función corporal saludable.

Una salud pobre puede ser causada por un desbalance de nutrientes ya sea por exceso o deficiencia. Además la mayoría de los nutrientes están involucrados en la señalización de células (como parte de bloques constituyentes, de hormonas o de la cascada de señalización hormonal), deficiencia o exceso de varios nutrientes afectan indirectamente la función hormonal. Así, como ellos regulan en gran parte, la expresión de genes, las hormonas representan un nexo entre la nutrición y, nuestros genes son expresados, en nuestro fenotipo. La fuerza y naturaleza de este nexo están continuamente bajo investigación, sin embargo, observaciones recientes han demostrado el rol crucial de la nutrición en la actividad y función hormonal y por lo tanto en la salud.

De acuerdo a la Organización Mundial de la Salud [(WHO: 1996)], más que el hambre, el verdadero reto hoy en día es la deficiencia de micronutrientes (vitaminas, minerales y aminoácidos esenciales) que no permiten al organismo asegurar el crecimiento y mantener sus funciones vitales.

Reconociendo el potencial inherente a la microalga Spirulina (Spirulina Platensis), para contrarrestar la malnutrición y su severo impacto negativo al de múltiples niveles de la sociedad especialmente en los países en desarrollo y los menos desarrollados, la comunidad internacional afirma su convicción uniendo esfuerzos de formar la institución intergubernamental por el uso de esta alga contra la malnutrición (IIMSAM).

De todos es sabido el dicho que una persona es lo que come. Existen múltiples enfermedades relacionadas o provocadas por una deficiente nutrición, ya sea en cantidad, por exceso o defecto, o por mala calidad:

Anemia
Aterosclerosis.
Algunos tipos de cáncer.
Diabetes Mellitus.
Obesidad.
Hipertensión arterial.
Avitaminosis: son poco frecuentes en los países occidentales como el beriberi, el raquitismo, el escorbuto, la pelagra.
Desnutrición: que provoca el síndrome de kwashiorkor.
Bocio endémico.
Bulimia nerviosa.
Anorexia nerviosa.
Vigorexia
Una mala nutrición también provoca daños bucales, debido a que en el momento en que el cuerpo deja de recibir los nutrientes necesarios para la renovación de los tejidos, su boca se vuelve más susceptible a las infecciones.[cita requerida] El exceso de carbohidratos, almidones y azúcares producen ácidos de la placa que se adhieren al esmalte, causando así su destrucción.[cita requerida]



Controversias de la nutrición en los países occidentales

Fuentes de consumo de energía diaria a nivel global[3] diferenciando entre países desarrollados y países en vías de desarrollo. El hecho de que los hábitos de consumo en los países en vías de desarrollo (~90% de la población global) van a cambiar hacia una dieta con proporciones elevadas de productos de origen animal hace suponer que agravará el problema ecológico de una agricultura basada en productos de origen animal que usan aproximadamente 10 veces[cita requerida] la energía requerida para un equivalente en productos veganos.


Disparidad en la disponibilidad de alimentos en los países desarrollados y en las poblaciones del tercer mundo, que padecen hambre y pobreza.
Aún no se ha determinado la cantidad recomendada de productos lácteos en la población adulta y su situación en la pirámide de alimentos. Se sabe que los lácteos contienen grasas saturadas no recomendables y que al desnatar la leche, se elimina el calcio y la vitamina D. Tiene sentido que se haga publicidad del enriquecimiento de la leche desnatada con vitamina D o calcio, cuando es obligado dicha suplementación.
Todavía se desconoce cuánta carne y productos animales son recomendables en la dieta. Se sabe que la ingesta de carne no es imprescindible y que puede sustituirse con huevos, leche y pescado [cita requerida]. De todos modos la ingesta de proteínas de origen animal es excesiva en los países desarrollados.
Los alimentos funcionales, es decir, aquellos alimentos manufacturados industrialmente enriquecidos con micronutrientes que la ciencia ha demostrado en laboratorio que son beneficiosos para la salud o aquellos alimentos a los que se les elimina los nocivos. Por ejemplo:
Margarinas enriquecidas con fitoestrógenos.
Pan integral con bajo nivel colesterol: absurdo, los hidratos de carbono, nunca contienen colesterol, excepto si hacen el pan con aceite de origen animal.
Leche enriquecida con omega 3: es necesario ingerir varios litros de leche al día para consumir los ácidos grasos esenciales que contiene un pescado y tan barato como media sardina, aunque sea enlatada.
Yogures con bifidus: ya los contienen los yogures normales.
Alimentos transgénicos: se desconoce el efecto de la manipulación por ingeniería genética de los alimentos animales y vegetales.
Utilización de pesticidas y fertilizantes en los cultivos.
Utilización de hormonas y antibióticos en el ganado.
Suplementación de la dieta con micronutrientes en forma pura contenida en medicamentos como píldoras, polvos, líquidos: Existen varios estudios que contraindican la suplementación por ejemplo con betacaroteno, pues en lugar de prevenir el cáncer de pulmón, aumenta su incidencia[cita requerida].
Para establecer un parámetro, en lo que concierne nuestra dieta alimenticia, existe una forma de representar de manera gráfica, los principales y más importantes alimentos que deben ingerirse. Comúnmente se hace a través de una pirámide, llamada pirámide nutricional, aunque también existen otros modelos como La Esfera Alimentaria y el Tren Alimentario utilizado en Colombia.

La base de la Pirámide, el área de mayor tamaño, representa los cereales o granos, sobre todo los granos integrales, que constituyen la base de nuestra dieta. En medio de la pirámide encontraremos vegetales y frutas que nos ayudan a tener energía mas natural y sin efectos secundarios. Para asegurarse de obtener más de la mitad de nuestras calorías de carbohidratos complejos es preciso consumir las porciones sugeridas en este grupo. Los grupos disminuyen de tamaño a medida que avanzamos hacia el vértice de la pirámide, ya que la cantidad de alimentos representados en esos grupos, es menor que la que necesitamos para una buena salud. La punta o vértice de la pirámide representa el grupo más pequeño de alimentos, como grasas, aceites y azúcares, de los que hay que comer en menor cantidad.

Es importante reforzar estos modelos con una tabla de equivalencias para tener una visión más clara de las porciones que debemos consumir de cada grupo de alimentos. Aunque el peso o tamaño de los alimentos sea el mismo, no quiere decir que sean porciones equivalentes. Por ejemplo: 1/2 taza de arroz al vapor tiene el mismo contenido energético en kcal que poco menos de 6 tazas de apio crudo. Como vemos los volumenes son radicalmente diferentes en comparación con su aportación energética.

Pérez Lizaur, Ana Berta; Marván Laborde, Leticia (2009). «Alimentos Equivalentes