Metabolismo y ABCD de la nutricion PDF

Preview

Summary

Este documento explica el ABCD de la nutrición ...

Description

Metabolismo 

 

 

Suma de procesos y cambios químicos que utiliza el cuerpo para convertir los alimentos en energía - Energía: capacidad para realizar un trabajo - Trabajo: forma de energía a menudo llamada energía mecánica Proceso de equilibrio energético entre las reacciones catabólicas y anabólicas Existen 6 formas de energía distintas: (1-4 en el cuerpo) - Química: sustrato de los otros tipos de energía, es la que se obtienen en los alimentos en forma de Kcal - Eléctrica: transmisión de impulsos nerviosos - Térmica: mantenimiento de temperatura corporal - Mecánica: movimientos, la perístasis también. Forma máxima en la que se expresa la energía - Nuclear: la radiación, atómica - Radiante: por medio del sol. Es importante por la fotosíntesis. Las plantas puedan producir, proteínas, carbohidratos y lípidos por medio del intercambio de O2 y CO2. El cuerpo: propósito de las células es transformar la energía química de los compuestos simples en energía que pueda estar disponible para utilizarse ATP: para procesos como anabolismo, división celular, contracciones, impulsos, etc. - Adenosina (adenina + ribosa) + 3PO4 (ricos en energía) - En constante anabolismo y catabolismo. - Cuerpo: reserva de 100 g de ATP. A. Un adulto sedentario: 40 kg de ATP/día B. Ejercicio intenso en una hora : hasta 30 kg ATP - Entre más masa muscular “más hambre” porque el mm es el que más demanda metabólica genera || Carnitina: Es solo un transportador que solo se oxida a nivel mitocondrial. Pero tampoco sirve en los musculosos porque ya producen suficiente. - Fuente inmediata de energía para las funciones corporales - Se genera a partir de Carbohidratos, lípidos y proteínas. También por el alcohol. Procesos catabólicos. - Unidades de los macronutrientes, generan Acetil CoA. Es requerida para metabolismo aeróbico y que entra al CK, CTE= ATP (matriz mitocondrial) Tabla donde explica que se utiliza primero - Principales fuentes de energía en el cuerpo y el valor calórico total (forma de ejemplificar, distancia por sustratos): 1. ATP: 2. Fosfocreatina: inductor que se consume como sustrato energético. No se utiliza de manera inmediata pero ayuda a la reposición del ATP 3. Macros: primero CHO, Grasas y al final proteínas 4. CHO: o Glucosa sérica: o Glucógeno hepático: (reservas de glucógeno pueden dura entre 24 y 48 h) o Glucógeno muscular: se utiliza al final || es la forma más importante pero la que más se cuida 5. Grasas: genera mucha energía o AG libres : los remanentes o en suero

-

-

o TAG séricos o TAG en tejido adiposo o TAG de las reservas: (entrenar en ayuno el cuerpo va directo al glucógeno o a la grasa y empieza a oxidarse la grasa ) Si dejas el cuerpo en ayuno, para los procesos anabólicos, disminuye la termogénesis y se concentra en las funciones básicas. El metabolismo se hará lento porque no sabe en qué momento va a volver a ser alimentado. El cardio va al final, la frecuencia cardiaco está en su pico, es el momento de quema de grasa. Quema calórica por demanda de oxigeno: el cuerpo sigue haciendo combustión energética aunque ya haya acabado de hacer ejercicio La dieta va a depender: del tipo de ejercicio que hagas, cuanto tiempo y en qué momento, para saber cuándo y cuánto repongo de calorías. Cortisol: proteólisis muscular. También puede generar resistencia a la insulina. Termogenicos: solo ayudan siendo “el sustrato” que ayudara en la aceleración del inicio del proceso, pero debe de cuidarse su consumo. 6. Proteínas: principal almacenamiento en musculo. Principal fuente energía del cuerpo. Pero no están diseñadas para cumplir funciones energéticas y se utilizan si no hay más.

Metabolismo  



 



Vía metabólica: grupo de rxs bioquímicas que ocurren desde el inicio al termino Intermediarios: los compuestos que se forman en alguno de los pasos de la vía - Anabolismo: de unidades para construir compuestos “génesis”. Necesita ATP. aumentado si estoy construyendo masa muscular: niños en crecimiento, embarazos - Catabolismo: de compuestos a unidades para liberar energía “lisis”. Genera ATP. Ejercicio, ayuno, enfermedades. Por cada ° de fiebre, es necesario aumentar el requerimiento proteico. - Ayuno: se promueve la degradación de glucógeno, proteínas y grasa || Pospandrio: se promueve la formación de glucógeno, proteínas y grasas (insulina es anabólica, anabolismo proteico) Diferencias y controles hormonales: - Híper: Glucosa en sangre, promueve células B del páncreas libera insulina y la glucosa se regule - Hipo: estimula células A para secretar glucagón y cataboliza el glucógeno (Glucogenolisis) Etapa 1(proceso digestivo): complejas a simples. || Etapa 2: se construye el acetil CoA || Etapa 3: se genera ATP por CTE en la matriz mitocondrial Reacciones Redox - Oxidación: Ganar O2 o perder H - Reducción: perder O2 o ganar H - Enzimas controlan las acciones REDOX: NAD/NADH y FAD/FADH2 Antioxidante: - Compuesto que puede donar e- al compuesto que se oxida, para reducirlo. - De manera natural: betacartineos, luteína, vitaminas E y C - Cualquier molécula capaz de prevenir o retardar la oxidación de otras moléculas - Dietéticos como la vitamina E donan e- a compuestos muy reactivos para hacerlos menos reactivos - Pueden reemplazar al electrón perdido o deprenderse de uno para estabilizar al radical libre y evitar el daño molecular, restándole poder reactivo.

  







Bioquímica: estudia las reacciones desde las bases moleculares hasta las más complejas para poder energía para el mantenimiento de la vida. Metabolismo: incorporación de nutrientes, obtención de energía, síntesis y degradación de biomolecular y eliminación de desechos Acetil CoA: papel central del metabolismo, su oxidación genera mucha energía. Es irreversible por lo que el piruvato puede convertirse en AG pero no al revés. Punto de partida para formar grasas, esteroides, cuerpos cetonicos (combustible alterno para células). Vienen de CH, lípidos y proteínas - Aa a Acetil CoA desaminacion - Acetil Co A transamnacion - Ácidos grasos a Acetil CoA beta oxidación - Acetil CoA a AG biosíntesis de ácidos grasos - 500 -600 ml de orina para eliminar ácido úrico que forma urea, por la degradación de AA - Paran cetogenicos, necesito Acetil CoA - Cuerpos cetonicos, es combustible alterno a falta de glucosa Energía aeróbica: es importante porque el oxígeno que se necesita en la CTE produce mayor ATP - Oxigeno por las mitocondrias de la CTE - Glucolisis: glucosa a piruvato (citosol). Piruvato a Acetil CoA (matriz mitocondria, necesito O2). ACoA al CK y formo ATp, CO2. - Se obtiene más producto secundario al piruvato || más Acetil CoA, ciclo de Krebs y mayor cantidad de ATP - Rendimiento: o Glucolisis: gano 4, gasto 2. 2 ATP o CK: 2 ATP o CTE: 32-34 en total - CTE: más energía porque se generan los intermediarios ∴ se genera más ATP de los intermediarios Anaeróbica: carecen de mitocondrias, menos O2, se acumula el piruvato y el lactato (Ciclo de Cori) - Lactato deshidrogenasa, ciclo de Cori (piruvato, genera lactato) - Cuando la demanda de O2 es mayor que lo disponible - Piruvato deshidrogenasa no alcanza a convertir el piruvato a Acetil Coa rápidamente y se empieza a acumular y se convierte en lactato - Reacción reversible, lactato va al hígado y se convierte en glucosa (gluconeogénesis) y regresa a la célula (ciclo de cori) - Ácido láctico: cuando hay demasiada demanda de energía. Se produce más rápido de lo que se puede eliminar y entonces su concentración se aumenta. Acumulación causa que el pH baje a 6.35 y cause dolor, calambres y fatiga muscular. - Ciclo de cori: la glucosa tienen una fermentación: lactato. El lactato sale del musculo, viaja en sangre a hígado y se convierte en piruvato para generar glucosa (glucosa en hígado genera glucógeno para almacenarse por glucogénesis). después de hígado, a sangre y luego musculo para proveer energía. Ayuda a evitar la acidosis láctica. - El NAD es necesario para seguir la glucólisis y producir ATP. El lactato se produce para generar NAD y seguir la glucolisis = ATP Ejercicio: hay dos tipos: - Aeróbico: estable (frecuencia cardiaca bajo control) , no genera A. Láctico

-

Anaeróbico: intenso, aporte de O2 no suficiente para producir energía y se produce acumulación de lactato Tipos de fibras musculares: rápidas (menos mitocondrias, anaeróbicas, levantamiento de pesas, involucran más fuerza o esfuerzo) y lentas (mas mitocondrias, natación, menos fuerza, trabajar a mi ritmo)

Metabolismo de HC 1. Glucolisis 2. Síntesis de Acetil CoA 3. Ciclo de Krebs: 8 reacciones que oxidan una molécula de Acetil CoA; vía final de oxidación de Ch, L y P 4. CTE (fosfo ox): transferencia de electrones para sintetizar ATP 5. Metabolismo del glucógeno (glucogénesis y glucogenolisis) 1. Glucolisis - Fase catabólica, va a proporcionar energía y productos intermediarios para otras vías. - 1 glucosa (6C) = 2 piruvatos - Citoplasma || 10 reacciones || 2 fases: inversión de energía (necesita 2 ATP) y de generación (obtengo 2NADH y 4ATP) 2 ATP netos 2. Síntesis de Acetil CoA - Oxidación proporciona energía. Punto de comienzo para síntesis de grasas, esteroides y cuerpos cetonicos. 1 glucosa= 2 ACoA 3. Ciclo de Krebs :8 reacciones que oxidan una molécula de Acetil CoA; vía final de oxidación de C,L y P - OAA: 4 C que se une al ACoA para formar un citrato - Dos vueltas para procesar una molécula de glucosa - 2 ATP, 2 NADH, 2 FADH2, 2GTP 4. CTE: (fosfo ox): transferencia de electrones para sintetizar ATP. - Sustratos NADH (en citosol por glucolisis y mitocondria por CK y Boxidacion) y FADH2 (en mitocondria por CK y Boxidacion) || casi el 90% del ATP se produce por el CTE - Alta eficiencia energética || matriz mitocondria: respiración celular || NADH y FADH2 son los donadores de e – para obtener energía, || oxidación competa de una glucosa: 32-34 ATP + 2 por anaeróbica || necesita de Fe y Cu. - Complejos proteicos en membrana, que en presencia de Oxigeno y ADP, transporte activo, generan bombeo de protones y generación de energía - Respiración celular aeróbica, obtengo: NADH,FADH2, ACoA y los GTP - Total 38 ATP, glucosa hasta CO2 y Agua 5. Metabolismo del glucógeno (glucogénesis y glucogenolisis)  Glucogénesis: citosol|| glucógeno para almacén || hígado y musculo || estimulada por la insulina  Glucogenolisis: degradación de glucógeno para producir glucosa|| catabólico || estimulado por glucagón y hormonas contra reguladoras (cortisol, tiroideas, etc.). || Glucógeno – G1P - G6P – Glucosa Lipogenesis 

Glucógeno ya se almaceno demasiado (125 g en hígado y 375 g en mm. Esquelético) los hepatocitos transforman la glucosa a glicerol y AG sintetizando TG, los cuales se depositan en tejido adiposo que tiene una capacidad de almacenamiento ilimitada ( hipertrofia y luego hiperplasia)

Metabolismo de los lípidos



1. Lipolisis: degradación de TG en AG y glicerol por una lipasa pancreática || en sangre AG captados por células y van a las mitocondrias por la carnitina (su transportador) 2. Producción de Acetil CoA 3. B-oxidación: desdoblamiento de grasa a unidades de Acetil CoA (2C) || el AG se convierte en Acetil coa|| 2C de AG = 1 Acetil coa que entra el CK ∴ 1AG de 16C = 104 ATP - Ayuda a la glucosa en la B- oxidación a partir del piruvato se forma oxaloacetato - El pruvato, genera ACoA, también oxaloacetato a partir de piruvato. - El oxaloacetato forma otros compuestos a parte del Ck por lo que se reduce la velocidad de la vía. - Como producto de la B oxidación, sobreproducción de la ACoA 4. Metabolismo de colesterol 5. Transporte de lípidos: lipoproteínas 6. Cuerpos cetonicos - Cetogenesis: inhibe el CK y se acumula Acetil CoA, para eliminarlo el hígado lo convierte e cuerpos cetonicos - Diabéticos mal controlados, no funciona bien la insulina y la glucosa no entre a las células. Se empieza a usar la grasa como combustible. Demasiada ACoA, se empiezan a agrupar de dos (cuerpo cetonico, 4C) - Diabéticos mal controlados, dietas keto, ayunos prolongados. Demasiados cuerpos cetonicos, disminuyen el pH - Si estos se elevan demasiado, salen por la orina lo que atrae Na y K y se forma un desequilibrio electrolítico - Cetoacidosis diabética: olor afrutado, fermentado. - Ac. acetoacetico, ac. hidroxibutirico y acetona: son combustible alterno para la célula. Se producen en grandes cantidades en periodos de inanición, ejercicio intenso y diabetes mal controlada Cetosis: suprime el apetito, disminuye ingesta calórica, aumenta perdida de agua. Pérdida de peso por deshidratación (desequilibrio electrolitos) y pérdida de masa magra || coma o muerte cuando está muy descontrolado. - Prevención: consumo de HC de 50-100 g. El cerebro no puede utilizarlos como fuente energética por lo que comienza a producir glucosa a partir de las proteínas de la masa magra.

Metabolismo de proteínas 1. 2. 3. 



Biosíntesis de AA no esenciales: trasnominación y desaminacion Recambio proteico Ciclo de la urea Vía metabólica que consta de 5 reacciones, por medio de las cuales el amonio se transforma a Urea y pueda eliminarse por la orina.|| Desaminacion a nivel hepático || utiliza una molécula de ornitina (transportador) que se regenera de ,manera similar a como el CK utiliza el ooa Se lleva a cabo en hepatocitos, en células periportales. Las dos primeras reacciones en la mitocondria (necesita O2 y hay mayor demanda de ATP) y las ultimas 3 en el citosol 1) Amonio + CO2= cardamoil fosfato (necesito 2ATP) 2) Cardamoil fosfato + ornitina= ornitina transcarbamilasa. Para formar citrulina

3) Aquinidato sintasa catalizar la concentración citrulina + ac aspártico= arginosuccionato (necesito 2 ATP) 4) Arginosuccionato se divide: fumarato o arginina (con esta continua el ciclo) 5) Arginina se divide: ornitina + urea arginasa. La urea se transporta por la sangre al riñón para excretarse en la orina. La ornitina vuelve a entrar a la mitocondria para volver a iniciar el ciclo.  Destino del fumarato: a malato por la enzima fumarasa. El malato se convierte en oaa y luego en A aspártico en el citosol o puede ser transportado a la mitocondria y entrar al CK. El NADH se oxida por la CTE para dar 2.5 ATP. para seguir produciendo energía porque el ciclo de la urea “cuesta” y esto reduce el “precio”  Producción de ATP: se consumen 4 ATP por cada molécula de urea que se forma. La conversión de fumarato a oxaloacetato produce NADH que se oxida por la CTE para dar 3 ATP ∴ se consumen 1 ATP por molécula de urea generada en el ciclo. 4. Gluconeogénesis  Formación de glucosa a partir de compuestos que no son HC || citosol || ayuno de más de 12 hrs o ejercicio intenso || glucógeno dura entre 12 y 24 hrs dependiendo del consumo previo de CH || se da glucosa a partir de glicerol, lactato y Aa (excepto lisina y leucina que son cetogenicos) || estimulada por glucagón y cortisol (hormonas contra reguladoras)  PROCESO CARO: SOLO SE GASTA ATP - Glicerol: por gluconeogénesis genera CH. se integra en gliceraldehido 3P en la glucolisis para dar piruvato. - AA gluconeogenicos: entrar a nivel del citrato, OAA… - Lactato: ciclo de cori Regulación del metabolismo energético  



Regulación del metabolismo: hígado Ayuno: más de 8 hrs sin alimento || respuesta adaptativa || preservar masa magra|| disminuye el GE y fuentes alternas de energía - Se utilizan las reservas de glucógeno: gluconeogénesis para utilizar las proteínas y grasas(ahorro de energía) - Cambios adaptativos en el ayuno : aa circulantes como la alanina || disminución del consumo de energía (disminución de la tasa metabólica) || hipotermia || lipolisis aumentada || AG libres para ir a la B-oxidación || donación de alanina al hígado (aminoácidos glucogénicos) || cetogenesis aumentada || disminución del anabolismo || producción de urea Ayuno: ↓ de glucosa e insulina (hipoglucemia) ↑ de glucagón y hormona del crecimiento, etc, hormonas contrarreguladoras (Tiroideas, cortisol, glucagón y hormona del crecimiento) que ocasionara ↑ de lipolisis y ∴ cetogenesis. || mayor utilización cerebral de cuerpos cetonicos para disminuir las necesidades cerebrales de glcuosa para disminuir la proteólisis muscular y disminuir la gluconeogénesis. - Cetogenesis: ahorro o conservación de las proteínas - Ayuno pospandrial (0-6 h después de comer): se utiliza los CH por glucógeno, grasas y final las proteínas - Ayuno de 3-5 días: se acabó el glucógeno, cetogenesis || proteínas: 90% de las necesidades de glucosa (más de glucosa cerebral). Aumento de concentraciones de urea en un paciente (solo

eso) quiere decir que se estas utilizando las reservas proteicas. Cuando la masa magra disminuye al 50 % (7-10 semanas de ayuno) ocurre la muerte Clínicamente hablando: 

 

Independientemente del estado nutricio del paciente, cuando el paciente tiene estrés fisiológico ocurren dos cosas: una fase hipermetabolica y una fase hipercatabolica. Se inician ante agresión (sepsis, shock, trauma). Hace que se reemplace el glucagón por cortisol (recordar que cortisol es el de la proteólisis muscular) y pueden llevar a disfunción de diafragma y corazón; y alteración procesos tisulares e inmunitarios. Ante la agresión van a respuesta neuroendocrina que ocasiona que se libere cortisol y por tanto la proteólisis muscular. Ante la respuesta al estrés fisiológico, va a haber dos fases: - EBB: fase aguda. 24-72 horas más críticas que tiene el paciente posterior a trauma o lesión. La insulina cae por el aumento de las hormonas contra reguladoras. Fase más crítica después del estrés o trauma. || inestabilidad cardiovascular, alteraciones volumen sanguíneo, shock hipovolémicos, transporte de oxígeno, hiperglucemia, gasto energético normal o menor || - FLOW: después de las 72 horas. Tiene una fase hipermetabolica. Se divide en 2 fases: o Fase de transición : paciente empieza a aumentar concentraciones de insulina y las h controladoras siguen medio altas o Fase de reparación: semanas posteriores. Insulina aumenta más y las h contra reguladoras caen. Se empieza a estabilizar el paciente. o Hiperdinamia. Fiebre, balance de nitrógeno negativo por las perdida proteica, hiperglicemia, desgaste muscular e incremento del gasto energético.

Balance energético   

 

Equilibrio entre lo que consumes y gastas. Energía: capacidad de realizar un trabajo Necesidades energéticas: ingesta de energía en la dieta necesarias para el mantenimiento y se hace de acuerdo a características definidas (sexo, peso, talla, nivel de act. física) || debe de ser de acuerdo al propósito de la dieta y como va a estar distribuida. Peso corporal: indicador de ingesta energética (in)adecuado || no es fiable pues depende de la composición corporal || Todo radica en la composición corporal, no en el peso en si

Energía: El cuerpo requiere de energía para crecer, desarrollarse, repararse, mantener funciones vitales y regulación de temperatura, para realización de trabajo físico y aprovechar los alimentos.   

Gasto energético Basal: la cantidad de energía mínima que se necesita para sobrevivir Necesito energía química (kcal) para producir energía mecánica, térmica, etc. Método más seguro para conservar el peso saludable: vigilar consumo calórico, realizar ejercicio de forma reglar (por lo menos 5 días, pero lo ideal es 6) , mantener control conductas de consumo de alimentos que causan problemas (saltarte comidas, comer rápido, atracones de comida, consumo de alcohol)

-

Comer rápido porque el cerebro tarda en procesar que estamos satisfechos y se altera el centro de saciedad, comer rápido también entra aire de mas Promedio masticar 20 veces Dieta más ejercicio, puede bajar el doble que si se deja todo al ejercicio.

Equilibrio energético: relación entre ingestión/gasto energía 



  

Equilibro positivo: consumo de energía excede el gasto - Es deseable en embarazo, lactancia, adolescencia e infancia - Balance positivo de 200 kcal/24 horas (consume 2400 y gasta 2200): si se mantiene por prolongado tiempo favorecerá la acumulación de energía en forma de lípidos y aumento peso corporal E...