La nutrición es el proceso biológico en el que los organismos asimilan los alimentos y los líquidos necesarios para el funcionamiento, el crecimiento y el mantenimiento de sus funciones vitales. 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.
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 nutricionistas 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 pero igual que comer cosas que engordan , 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 del agua.
La ingesta suficiente de fibra dietética.
Pirámide nutricional
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. 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.
Alimentos y Nutrientes
La Cantidad y calidad de los alimentos que ingerimos están determinados por las costumbres, por hábitos personales.
Para elegir adecuadamente los alimentos a consumir, tenemos que aprender a reconocer las situaciones nutritivas apostando por los alimentos, y las funciones que cumplen en el cuerpo humano.
Aminoácidos esenciales y no esenciales
El organismo requiere aminoácidos para producir la proteína corporal (retención proteica) y para reemplazar a las proteínas dañadas (mantenimiento) que son perdidas en la orina. En animales, la necesidad de aminoácidos esta clasificada en términos de esencial (que no puede ser producidos por el organismo) y no esenciales (el animal puede producirlos a partir de compuestos nitrogenados. Consumiendo una dieta que contenga cantidades adecuadas de aminoácidos esenciales (pero también no esenciales), es particularmente importante del animal en crecimiento que tienen requerimientos altos.
Vitaminas
La deficiencia o el exceso de minerales y/o vitaminas puede producir síntomas de disminución de la salud como el bocio, escorbuto, osteoporosis, debilitamiento del sistema inmune, désordenes del metabolismo celular, ciertas formas de cáncer, síntomas envejecimiento prematuro y pobre salud psicológica (incluyendo desórdenes del consumo), entre muchos otros.
Para el 2005, doce vitaminas y aproximadamente el mismo número de minerales son reconocidos como nutrientes esenciales significando que estos deben ser consumidos y absorbidos o el caso de la vitamina D sintetizados alternativamente vía radiaciones UVB, para prevenir síntomas de deficiencia y muerte. También se ha encontrado, que ciertas sustancias parecidas a las vitaminas encontradas en los alimentos, tales como la carnitina, son esenciales para la supervivencia y salud, pero éstas no son estrictamente esenciales porque el organismo puede producirlos a partir de otros compuestos. Además, cientos de diferentes fitoquímicos han sido recientemente descubiertos en los alimentos (particularmente en vegetales frescos), los cuales tienen muchas propiedades conocidas y muchas para ser exploradas incluyendo el estrés oxidante. Otros nutrientes esenciales incluyen aminoácidos, colina, y ácidos grasos esenciales.
Ácidos grasos
Se ha descubierto, que adicionalmente a una ingesta adecuada, un balance apropiado de ácidos grasos esenciales (omega 3 y omega 6) es crucial para mantener la salud. Ambas series de ácidos grasos de cadena larga, son sustratos para una clase de eicosanoides conocidos como prostaglandinas las cuales funcionan como hormonas. El ácido graso eicosapentaenoico (EPA) omega 3 (el cual puede ser sintetizado en el organismo a partir del ácido graso esencial omega 3 linolénico (LNA) (u obtenido a partir alimentos marinos), sirve como el punto de inicio para la síntesis de la serie 3 de las prostaglandinas (weakly-inflammation PGE3). El ácido omega 6 dihomo-gamma-linolénico (DGLA) sirve como punto de inicio para la síntesis de la serie una de las prostaglandinas (anti inflamatoria PGE1), mientras que el ácido araquidónico (AA) sirve como punto de inicio para la síntesis de la serie dos de las prostaglandinas (pro-inflamatoria PGE2). Tanto el ácido dihomo-gamma-linolénico como el ácido araquidónico son sintetizados a partir del ácido linoleico omega 6 en el organismo, o pueden ser consumidos directamente a través de los alimentos. Un balance apropiado en la ingesta de omega 3 y omega 6 determina parcialmente la producción relativa de las diferentes prostaglandinas, lo cual explica parcialmente la importancia del balance omega 3/omega 6 para la salud cardiovascular. En sociedades industrializadas generalmente la población consume grandes cantidades de aceites vegetales procesados que tienen cantidades reducidas de ácidos grasos esenciales junto con una cantidad excesiva de omega-6 en relación con omega-3.
La tasa de conversión de ácido dihomo-gamma-linolénico a ácido araquidónico determina en gran medida la producción de las respectivas prostaglandinas PGE1 y PGE2. El ácido graso omega 3 eicosapentaenoico previene que el ácido araquidónico sea liberado a partir de las membranas, torciendo de este modo el balance de las prostaglandinas lejos de la prostaglandina pro-inflamatoria PGE2, sintetizada a partir de las araquidónico, hacia la prostaglandina anti inflamatoria PGE1, sintetizada a partir de la ácido dihomo-gamma-linolénico. Además, la conversión (desaturación) del ácido dihomo-gamma-linolénico a ácido araquidónico, es controlada por la enzima Delta-5- desaturasa, la cual a su vez es controlada por hormonas tales como la insulina (regulación hacia arriba) y glucagón (regulación hacia abajo). Como diferentes tipos y cantidades de alimento consumido/absorbido afectan la insulina, el glucagón y otras hormonas en diferentes grados, no solamente la cantidad de omega-3 & omega-6 consumido, sino también la composición general de la dieta tiene implicaciones en salud en relación con ácidos grasos esenciales, inflamación (función inmune) y mitosis (división célular).
Azúcares
Varias líneas de evidencia indican que la hiperinsulinemia y una insulina con función reducida (resistencia a la insulina) son factores decisivos en varios estados patológicos. Por ejemplo, la hiperinsulinemia y la resistencia de insulina están ligadas fuertemente a inflamación crónica, lo cual a su vez está fuertemente ligada a una variedad de procesos diversos tales como microvascularidades arteriales y formación de coágulos (enfermedad cardíaca) y división celular exagerada (cáncer). La hiperinsulinemia y la resistencia a la insulina (llamado síndrome metabólico) están caracterizadas por una combinación de obesidad abdominal, azúcar sanguíneo elevado, hipertensión arterial, triglicéridos sanguíneos elevados y HDL colesterol reducido. El impacto negativo de la hiperinsulinemia sobre el balance de las prostaglandinas PGE1/PGE2 puede ser significativo. La obesidad claramente contribuye a la resistencia de insulina, lo cual a su vez puede causar diabetes tipo 2.
Virtualmente todos los obesos y la mayoría de los individuos diabéticos tipo 2 tienen una marcada resistencia a la insulina. Aunque la asociación entre sobrepeso y resistencia a la insulina es clara la causa exacta (realmente multifactorial) de la resistencia de insulina permanece menos clara. Ha sido demostrado que el ejercicio apropiado, consumo de ciertos alimentos regularmente y la reducción de la carga glicémica puede revertir la resistencia de la insulina en individuos con sobrepeso (y por lo tanto bajar los niveles de azúcar sanguíneo en aquellos sujetos quienes tienen diabetes tipo 2).
La obesidad puede alterar el estatus hormonal y metabólico de forma desfavorable a través de la resistencia a la hormona leptina y puede ocurrir un círculo vicioso en el cual la resistencia a la insulina/leptina y la obesidad se agravan mutuamente. Este círculo vicioso es impulsado paulatinamente, por la continua estimulación insulina/leptina y el almacenamiento de grasa, como un resultado del alto consumo de energía y de alimentos que estimulan fuertemente la insulina/leptina. Normalmente, tanto la insulina como la leptina funcionan como señales de saciedad para el hipotálamo en el cerebro; sin embargo, la resistencia a la insulina/leptina puede reducir esta señal y por lo tanto permitir la sobrealimentación continua a pesar de grandes reservas de grasas. En adición a esto, la señalización reducida de la leptina hacia el cerebro puede reducir el efecto normal de la leptina para mantener una tasa metabólica apropiadamente alta.
Hay un debate acerca de cómo y en qué extensión, diferentes factores dietarios (ingesta de carbohidratos procesados, consumo de proteínas totales, grasas y carbohidratos, consumo de ácidos grasos saturados y ácidos grasos trans y un bajo consumo de vitaminas/minerales) contribuye con el desarrollo de resistencia a la insulina y leptina. En cualquier caso, análogo a la manera en como el hombre moderno esta produciendo soluciones puede potencialmente aplastar la habilidad del medio ambiente de mantener la homeostasis, la reciente introducción explosiva de alimentos con índice glicémico alto y procesados, en la dieta humana pueden potencialmente aplastar la capacidad del organismo para mantener la homeostasis y la salud (como se evidencia por la epidemia del síndrome metabólico).
Antioxidantes
Los antioxidantes son otro descubrimiento reciente. Como el metabolismo celular y la producción de energía requieren oxígeno, componentes potencialmente dañino (causando mutaciones), conocidos como especies radicales del oxígeno o radicales libres son formados como resultado. Para el mantenimiento normal de la célula, crecimiento y división estos radicales libres deben ser suficientemente neutralizados por componentes antioxidantes, algunas producidas por el organismo a partir de precursores adecuados (glutatión, vitamina C en la mayoría de los animales) y aquellas que el organismo no puede producir pueden ser obtenidos solamente a través de la dieta a través de fuentes directas (vitamina C en humanos, vitamina A, vitamina K) o producidos por el organismo a partir de otros compuestos (betacaroteno convertido a vitamina A por el organismo, vitamina D sintetizada a partir del colesterol por la luz solar). Actualmente se sabe que diferentes antioxidantes funcionan en una red de cooperación por ejemplo la vitamina C puede reactivar el glutatión conteniendo un radical libre o la vitamina E aceptando el radical libre etc. Algunos oxidantes son más efectivos que otros neutralizando diferentes radicales libres. otros no pueden neutralizar ciertos radicales libres y algunos no pueden estar presente en ciertas áreas de desarrollo de radicales libres (la vitamina A es soluble en grasas y protege áreas grasas, la vitamina C es soluble en agua y protege estas áreas). Cuando está interactuando con un radical libre, algunos antioxidantes producen un compuesto radical libre diferente que es menos peligroso o más peligroso que el componente previo. Teniendo una variante oxidante permite lidiar de forma segura con algunos subproductos, por antioxidantes más eficientes en neutralizar un efecto mariposa por radicales libres.
Flora bacteriana intestinal
Actualmente se sabe que el sistema digestivo humano contiene una población de un rango de bacterias y levaduras tales como Bacteroides, L. acidophilus y E. coli los cuales son esenciales para la digestión, y los cuales son también afectados por la comida que consumimos. La bacteria en el intestino satisface una gran cantidad de funciones importantes para los humanos, incluyendo la degradación y ayuda en la sesión de alimentos en digeribles de otra manera; estimulando el crecimiento celular reprimiendo el crecimiento de aquellas dañinas, entrenando el sistema inmune para responder sólo a patógenos, y defendiendo contra algunas enfermedades.
Fitoquímicos
Un área de interés creciente es el efecto sobre la salud humana de químicos traza, colectivamente llamados fitoquímicos, nutrientes encontrados típicamente en plantas comestibles, especialmente frutas y vegetales llenas de color (de dietas de comidas completas). El efecto de los fitoquímicos cada vez más sobrevive rigurosas pruebas por prominentes organizaciones de salud. Una las principales clases de fitoquímicos son los antioxidantes polifenoles, químicos los cuales son conocidos que dan ciertos beneficios a la salud del sistema cardiovascular y del sistema inmune. Éstos químicos son conocidos por regular hacia abajo la formación de especies reactivas del oxígeno, compuestos químicos claves que entran al sistema cardiovascular.
Tal vez, el fitoquímico más rigurosamente probado es la zeaxantina, un carotenoide pigmentado de amarillo presente en muchos frutos y vegetales amarillos y naranja. Estudios repetidos han demostrado una fuerte correlación entre la ingestión de zeaxantina y la prevención y tratamiento de la degeneración macular relacionada con la edad.
Un estudio menos riguroso ha propuesto una correlación entre el consumo de zeaxantina y cataratas. Un segundo carotenoide la luteina, también ha mostrado disminuir el riesgo de contraer degeneración macular relacionada con la edad. Se ha observado que ambos componentes se acumulan en la retina cuando se ingieren oralmente, sirven para proteger los conos y bastones contra el efecto de la luz.
Otro carotenide, la beta-criptoxantina, parece proteger contra la inflamación crónica de las articulaciones, tales como artritis. Mientras la asociación entre los niveles séricos de la beta-criptoxantina y la disminución sustancial de enfermedad articular ha sido establecida, ni un mecanismo convincente para tal protección ni una relación causa – efecto ha sido rigurosamente estudiada. Así mismo, fitoquímicos rojo, el licopeno, tiene evidencia creíble sustancial de asociación negativa con el desarrollo de cáncer de próstata.
Las correlaciones entre la ingestión de algunos fitoquímicos y la prevención de enfermedades son en algunos casos, de enorme magnitud. Por ejemplo, varios estudios han correlacionado altos niveles de consumo de zeaxantina, con cerca de una reducción del 50% en la degeneración macular. Sin embargo, las dificultades en demostrar propiedades causa – efecto y en aplicar los hallazgos a la dieta humana, son similares. El estándar para pruebas rigurosas de causa – efecto en medicina, el estudio doble ciego, es un proceso largo, difícil y caro especialmente el caso de medicina preventiva. Mientras nuevas drogas deben seguir tal prueba rigurosa, las compañías farmacéuticas tienen un interés financiero en patrocinar pruebas rigurosas y poder recobrar el costo si la droga sale al mercado. Tal interés comercial no existe para estudiar químicos que existen en el jugo de naranja y la espina, haciendo el patrocinio para la investigación médica difícil de obtener.
Aun cuando la evidencia es obtenida, traducirlo a consejo dietético práctico puede ser difícil y contrario a lo que uno podría esperar intuitivamente. La luteína, por ejemplo, está presente en muchas frutas y vegetales amarillos y naranja protege los ojos contra varias enfermedades. Sin embargo, no protege los ojos la zeaxantina, y la presencia de luteína en la retina previene la captación de zeaxantina. Adicionalmente, la evidencia ha mostrado que la luteína presente en la yema del huevo es más fácilmente absorbible que la luteína proveniente de fuentes vegetales, posiblemente por la solubilidad en grasas. Al nivel más básico la pregunta es ¿debería usted comer huevos? es compleja incluyendo errores de percepción acerca de los efectos sobre la salud del colesterol en la yema del huevo, y su contenido de grasa saturada.
Como otro ejemplo, el licopeno es frecuente en tomates (y de hecho es el químico que le da a los tomates su color rojo). Sin embargo está más altamente concentrado en productos procesados de tomate tales como la salsa para pasta comercial, o la sopa de tomate, que en frescos “saludables” tomates. Sin embargo, tales fuentes tienden a tener grandes cantidades de sal, azúcar otras sustancias que una persona podría desear o inclusive necesitar evitar.