LIC. NUTRICIÓN QCA. BIOLÓGICA TEMA 11 MINERALES: Principales componentes minerales del organismo. Ubicación celular. Requerimientos. Funciones. Absorción. Homeostasis. VITAMINAS: Clasificación. Vitaminas liposolubles e hidrosolubles. Propiedades generales. Estructura química. Papel funcional de las vitaminas en las vías metabólicas. Provitaminas. Metabolismo. Bioquímica de las avitaminosis.

ELEMENTOS SECUNDARIOS BIOELEMENTOS (Elementos Biógenos) (En el organismo humano – Criterio CUANTITATIVO - Expresado en % de Peso Corporal) Repasemos de clases anteriores…. ELEMENTOS PRIMARIOS (96% del Peso Corporal) Oxígeno ( O ) 65,0 % Carbono (C ) 18,5 Hidrógeno ( H ) 10,0 Nitrógeno ( N ) 3,0 Calcio ( Ca ) 1,5 Fósforo ( P ) 1,0 ELEMENTOS SECUNDARIOS Potasio ( K+) 0,30 % Azufre ( S ) 0,25 Sodio ( Na+) 0,20 Cloro ( Cl -) 0,15 Magnesio ( Mg ) 0,05 Hierro ( Fe) 0,005 OLIGOELEMENTOS Fluor ( F ) 0,001 % Cobre (Cu ) 0,0002 Yodo( I ) 0,00004 Manganeso ( Mn ) 0,00003 Zinc ( Zn ) vestigios Cobalto( Co )

VITAMINAS H. DE CARBONO MINERALES PROTEINAS OLIGOELEMENTOS LIPIDOS NUTRIENTES CLASIFICACION DE LOS NUTRIENTES Criterio: CANTIDAD REQUERIDA EN LA DIETA NORMAL Repasemos de clases anteriores…. H. DE CARBONO PROTEINAS LIPIDOS VITAMINAS MINERALES OLIGOELEMENTOS MACRONUTRIENTES ALIMENTOS BÁSICOS (FUENTES DE ENERGÍA) MICRONUTRIENTES (FACTORES DIETÉTICOS ESENCIALES)

CONTESTA CON VERDADERO O FALSO CADA PREMISA PRUEBA DIAGNÓSTICA CONTESTA CON VERDADERO O FALSO CADA PREMISA AL COMIENZO Y FINAL DEL ESTUDIO DEL TEMA a)-Los minerales, aunque en cantidades muy pequeñas, tienen que ser necesariamente aportados por la dieta ……………………….………..V…………F b)- Para cubrir las necesidades de minerales, la dieta tiene que ser mixta y variada…………………………………………………………………………….….V…….…...F c)- Las verduras y frutos secos son buenas fuentes de minerales……….V………….F d)- La actividad física aumenta las pérdidas de calcio óseo……………...V…………..F e)- Las deficiencias en hierro conducen a trastornos orgánicos, especialmente en adolescentes y mujeres gestantes …………………………….………………V…………..F f)- Suplementar la dieta con complejos de minerales sin supervisión de especialistas puede provocar excesos que conducen a alteraciones orgánicas………..V……..……F g)- El hierro que aportan los vegetales se absorbe mejor que el que aportan las carnes…………………………………………………………………………………..V.................F

MINERALES Criterio: CANTIDAD REQUERIDA EN LA DIETA NORMAL IR = Ingesta de Referencia, cantidad de nutriente que se considera suficiente para la mayoría de la población A) MACROELEMENTOS IR mayor a 100 mg/día durante toda la vida B) MICROELEMENTOS (Oligoelementos) IR menor a 100 mg/día Ca, P, S, Mg ELECTROLITOS Na+, Cl-, K+ Fe, F, Cu, I, Mn Zn, Co, Mo, Se, Cr y Si

ADULTO NORMAL (70 kg peso) CALCIO 99% Ca en TEJIDO OSEO ADULTO NORMAL (70 kg peso) 1,2 Kg Ca Liq. Intra y Extracelular 1% Ca++ Plasma 5 mEq/l

CALCIO EN EL PLASMA (5 mEq/L) FORMA ACTIVA Calcio iónico (Ca++) 50% Calcio unido a proteínas (Albúmina) 40% Calcio no ionizable, unido a citrato ó lactato, en forma de sales no disociables 10% mEq = (mg X valencia) / Peso Atómico

FUNCIONES DEL CALCIO Mineralización de huesos y dientes (fosfato cálcico ó hidroxiapatita) Segundo mensajero intracelular Contracción muscular Excitabilidad nerviosa Coagulación de la sangre

FUENTES NATURALES DE CALCIO LECHE Y SUS DERIVADOS Ingesta diaria recomendada Lactante: 350-550 mgr/día Niños (1-10 años): 800 mgr/día Adolescentes, embarazo y lactancia: 1.200 mgr/día Adultos: 700 mgr/día

ABSORCION DE CALCIO INTESTINO TRANSPORTE ACTIVO Trans-celular DIFUSION PASIVA Duodeno Yeyuno Membrana basal BOMBA Ca++ATPasa Ca-Calbindina D3 + ESPACIO INTERSTICIAL INTESTINO Ca++ Membrana apical ENTEROCITO

REGULACIÓN DE LA ABSORCIÓN DE CALCIO EN INTESTINO FAVORECEN LA ABSORCIÓN ACIDO CÍTRICO LACTOSA Vit D AAc básicos ACIDO FÍTICO (legumbres, cereales) ACIDO OXÁLICO (espinacas, té, café) SALES INSOLUBLES IMPIDEN LA ABSORCIÓN

EXCRECIÓN DE CALCIO RIÑÓN HECES <<< SUDOR LACTANCIA Ca++ plasmático Se filtra el 60% De ese se reabsorbe el 98% RIÑÓN HECES <<< SUDOR LACTANCIA

HOMEOSTASIS DEL CALCIO Hna. PARATIROIDEA Movilización de calcio (Resorción) [Ca++] LEC Absorción Ca Transporte TCel Ca 1,25 (OH)2D3 (Calcitriol) Mineralización Resorción Estrógenos Resorción ósea

la homeostasis del Calcio en el líquido extracelular Factores que afectan la homeostasis del Calcio en el líquido extracelular (LEC) BLANCO A. y BLANCO G., “Química Biológica”, Ed. El Ateneo, 9a edic., 2011

DEFICIENCIA DE CALCIO En adultos: Osteoporosis HUESO NORMAL HUESO CON OSTEOPOROSIS OSTEOPOROSIS (la epidemia silenciosa) Aumento de porosidad ósea Pérdida de masa ósea Aumento de riesgo de fracturas Mujeres posmenopáusicas (bajos niveles de estrógenos) Varones mayores 65 años En la osteoporosis se adelgaza la zona cortical y aumenta el diámetro de la cavidad medular

ALIMENTOS FORTIFICADOS EN CALCIO

SODIO Macroelemento-Electrolito Liq. Extracelular 55% Intracelular 5% Mantenido por Na+,K+-ATPasa Huesos 40% ADULTO NORMAL 120 gr TOTALES Plasma: [Na+] 135-145 mEq/litro

FUNCIONES DEL SODIO Transporte de GLUCOSA y AMINOACIDOS Mantenimiento de la PRESION OSMOTICA extracelular Transmisión neuromuscular

FUENTES DE SODIO SAL DE MESA (NaCl, 43% Na) ALIMENTOS PROCESADOS QUESOS FIAMBRES Ingesta diaria recomendada: < 3 gr/día

ABSORCION DE SODIO INTESTINO TRANSPORTE ACTIVO INTESTINO

ELIMINACION DE SODIO RIÑON HECES SUDOR QUEMADURAS PRINCIPAL VIA DE EXCRECION (orina) - REGULABLE Importante en diarreas severas Climas muy cálidos, deportistas, durante el ejercicio, etc. Pérdida de líquido celular

REABSORCION (99 %) Túbulos MANEJO RENAL DEL SODIO TUBULO PROXIMAL NEFRON TUBULO DISTAL FILTRADO: Glomerular (eliminación Na) GLOMERULO REABSORCION (99 %) Túbulos TRANSPORTADOR DE SODIO:T.P. COTRANSPORTE Na+/K+/2Cl-: A. H. CANALES DE SODIO TUBULO COLECTOR ASA DE HENLE

REGULACIÓN DE LA REABSORCIÓN DE SODIO EN RIÑÓN (túbulos renales) ANGIOTENSINA II REABSORCIÓN de SODIO (TCprox) COTRANSPORTE Na+-Glu ó Na+-AAc + + ALDOSTERONA REABSORCIÓN de SODIO CANALES DE SODIO (TCdistal) + FACTOR NATRIURETICO + FILTRACION GLOMERULAR - REABSORCION DE SODIO

ALIMENTOS HIPOSÓDICOS

POTASIO Macroelemento-Electrolito ADULTO NORMAL 136 gr TOTALES LIQUIDO INTRACELULAR 98% principal catión BOMBA Na+/K+ ATPasa Liq. Extracelular 2 % Plasma 4-5,5 mEq/l

FUNCIONES DE LOS IONES POTASIO En metabolismo celular (regulación) Mantenimiento del potencial de reposo de membrana (transmisión neuro-muscular) Regulación de la presión osmótica del líquido intracelular Equilibrio ácido-base LA ABSORCION DE K+ SE REALIZA A NIVEL INTESTINAL

FUENTES NATURALES DE POTASIO EN LA MAYORIA DE LOS ALIMENTOS FRESCOS: >> BANANAS, VEGETALES Ingesta diaria recomendada: 5 gr/día DIETA K+ PREVIENEN ENFERMEDADES CARDIOVASCULARES (VASODILATACION) Na+

REGULACION DE POTASIO POR INSULINA K+ Espacio extracelular CELULA Múscular y hepática INSULINA K+ K+ Na-K ATPasa + Cotransportador Na+-H+

REGULACION DE POTASIO POR CATECOLAMINAS (Adrenalina y Noradrenalina) Espacio extracelular K+ CATECOLAMINAS CELULA Múscular y hepática Receptores b2-adrenérginos K+ K+ Receptores a-adrenérginos K+ Aldosterona: Ingreso K+ en hipercaliemia (cuando [K+] sangre)

CLORURO ADULTO NORMAL 75 gr TOTALES LIQUIDO EXTRACELULAR 88% principal anión Liq. Intracelular Plasma 102 mEq/l Líq.cefalorraquídeo Secr. gastrointestilales ADULTO NORMAL 75 gr TOTALES

FUNCIONES DE LOS IONES CLORURO Regulación de la presión osmótica del líquido extracelular Producción de CLH en estómago INGESTA: INGRESA CONJUNTAMENTE CON Na FUENTES NATURALES: NaCl de sal de mesa, hevos, carnes, pescados Ingesta diaria: 100-200 mEq/día

ELIMINACION DE CLORURO RIÑON HECES SUDOR PRINCIPAL VIA DE EXCRECION Importante en diarreas severas Climas muy cálidos, deportistas, durante el ejercio, etc.

FUNCIONES del HIERRO Distribución HEMOBLOBINA 63% MIOGLOBINA CITOCROMO PROTEINAS Fe-S CATALASAS Y PEROXIDASAS FERRITINA Transporte de O2 Transporte de e- Eliminacion de EROS Almacenamiento

HIERRO - FUENTES NATURALES ALIMENTOS DE ORIGEN ANIMAL (Fe Hemo: rápida absorción) VEGETALES -HOJAS VERDES (Fe no Hemo: absorción lenta) Ingesta diaria recomendada Lactante: Suplementos Niños y Adulto: 18 mgr/día Embarazadas: > 18 mgr/día Recambio cél. Intestinales y epiteliales Menstruación Pérdida de Fe

Duodeno-Yeyuno ABSORCION DE HIERRO INTESTINO TRANSPORTADOR ENTEROCITO Duodeno-Yeyuno TRANSPORTADOR (Cél.borde cepillo) PLASMA BLANCO A. y BLANCO G., “Química Biológica”, Ed. El Ateneo, 9a edic., 2011

ABSORCION DE HIERRO INTESTINO Duodeno yeyuno TRANSPORTADOR (Cél.borde cepillo) célula Fe++ Ez Fe++ Fe+3 INTESTINO Ox Fe+++ P L ASMA Ferritina Fe+Hemo Apotransferrina Transferrina

Deficiencia de Hierro en la dieta Falta carne en la dieta (baja Hemoglobina, se agotan reservas de Fe) Anemia ferropriva Niño prematuro No posee reserva en hígado << N° glóbulos rojos (GR) GR más pequeños GR pobres en Hb Causas generales de Anemia

ALIMENTOS FORTIFICADOS CON HIERRO

Hierro: Absorción, Transporte, Función

OLIGOELEMENTOS (TRAZAS)

¿Cuándo necesitaré de los conocimientos sobre MINERALES ? EJEMPLOS -A un paciente con anemia ¿qué alimentos ricos en hierro se deben recomendar? -¿Cuál es la frecuencia de consumo semanal de alimentos ricos en calcio, hierro, magnesio y zinc para este equipo femenino de hockey sobre césped? -La dieta individual para esta mujer de 65 años ¿cubre las necesidades de calcio, hierro, magnesio y zinc? Usar tablas de composición de alimentos o el programa informático adecuado

Bibliografía 1- BLANCO A. y BLANCO G., “Química Biológica”, Ed. El Ateneo, 9a edic., Bs. As. (2011). 2- LEHNINGER, A.L., "Principios de Bioquímica", Ed. Omega, 4ª ed. (2008). 3- LIM M.Y., “ Lo esencial en Metabolismo y Nutrición”, Ed. Elsevier, 3ra. ed., Barcelona (2010). 4- Docentes de Química Biológica, “QUIMICA BIOLOGICA Orientada a Ciencias de los Alimentos”, Nueva Editorial Universitaria de la Universidad Nacional de San Luis.