V. LOS ALIMENTOS QUE NOS PROPORCIONAN ENERGÍA
LOS requerimientos de energía de un individuo, o cualquier organismo superior, deben ser proporcionados por los alimentos. El origen de la energía en nuestro planeta es el Sol; las plantas son las encargadas de capturar en primer término su energía y almacenarla en una forma primaria de alimentos, los cuales pueden ser consumidos directamente por los animales o los humanos, o bien pueden establecerse las llamadas cadenas alimenticias, en las cuales algunos animales se alimentan de plantas, pero hay otros que se alimentan de otros animales, formando las cadenas que se mencionan en el capítulo siguiente (véase también el capítulo I).
Las diferentes sustancias que componen a los alimentos, esto es carbohidratos, grasas y proteínas, pueden proporcionar a los organismos vivos diferentes cantidades de energía al degradarse. De esta energía, una buena parte, alrededor de 40%, se puede capturar en los enlaces del ATP, y aprovechar para la realización de las funciones de las células y tejidos. También se señaló que la energía contenida en los enlaces del ATP, aunque se utiliza para la realización de las funciones vitales, una vez que éstas tienen lugar, el regreso al estado basal provoca que la energía que se les aplica se libere o transforme en calor. Resulta pues que la energía contenida en los enlaces de una molécula que se ingiere con los alimentos, al terminar un periodo largo de tiempo, se llega a transformar totalmente en calor. Esta energía es, como también ya se ha insistido muchas veces en el curso de este libro, igual a la que se obtiene por la combustión libre de esas sustancias en presencia de oxígeno, tanto para las grasas como para los azúcares, y es un poco diferente para las proteínas en el caso de los seres humanos, ya que la degradación no llega hasta amoniaco, sino que da lugar a otra molécula con un nivel energético un poco más elevado, la urea.
De cualquier manera, y dado que las cifras que se manejan en estos estudios no tienen que ser precisas, se acepta que los llamados valores calóricos de las principales sustancias que componen los alimentos son los siguientes:
Azúcares: 4 Calorías por gramo
Proteínas: 4 Calorías por gramo
Es necesario señalar que estas Calorías (con C mayúscula) son las llamadas Kilocalorías, que equivalen a mil calorías pequeñas, las cuales se definieron en el capítulo I de este libro.
Así, un humano común de 70 kilogramos de peso, como el mencionado en el capitulo anterior, que requiere de 2 100 kilocalorías diarias para realizar sus actividades, se podría alimentar, en teoría, con un poco más de 500 gramos de azúcares o proteínas, o con unos 230 gramos de grasas. Pero es claro que no podemos tomar una dieta formada sólo por puros azúcares, ni de pan, ni de carne, ni de grasa; lo habitual es que esté compuesta de una variedad más o menos grande de sustancias. Si sabemos la cantidad aproximada que una persona necesita, es posible también calcular al menos de manera aproximada, las cantidades de los diferentes alimentos que pueden satisfacer sus requerimientos energéticos.
Uno de los factores más importantes a considerar en el manejo cuantitativo o cálculo de las dietas, es que no se utilizan cantidades exactas. Sería ilógico pensar que un individuo tuviera una balanza más o menos precisa para pesar todos sus alimentos, e igualmente absurdo sería que midiera todas sus actividades físicas para adaptarlas con precisión a los contenidos o valores calóricos de los alimentos que ingiere. Las cantidades de que se habla suelen ser más o menos aproximadas, y de ninguna manera se trata de llevar un control estricto de los alimentos. Además, en la mayoría de los individuos hay mecanismos de regulación del hambre que les permiten mantener dentro de límites razonables la cantidad de alimentos que ingieren, y con ello su peso corporal.
La dieta de casi todos los individuos, por costumbre, está compuesta en alrededor de 60% de su contenido calórico, por azúcares. Esto daría para el individuo promedio de nuestro ejemplo 1 260 calorías, que a razón de 4 Calorías por gramo, se pueden obtener de 315 gramos de estas sustancias.
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C |
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| Componente |
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| Carbohidratos |
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| Grasas |
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Dado que las proteínas tienen además un valor especial en la nutrición de los organismos animales, es importante también un valor mínimo de estas sustancias, el cual se ha calculado en un gramo por kilogramo de peso para los individuos adultos. En el caso de nuestro ejemplo, la ingestión diaria de 70 gramos de proteína (a razón de 4 Calorías por gramo) daría aproximadamente 280 Calorías mas.
Esto dejaría, del total, una cifra también aproximada de 560 Calorías grandes o kilocalorías, que deberían satisfacerse con grasas, es decir, que si un gramo de grasa aporta 9 Calorías, la dieta se completa con poco más de 60 gramos de estas sustancias.
Del valor calórico de la dieta se ha calculado una cifra de aproximadamente 10% que se gasta para el manejo, por parte del organismo, de una dieta habitual. La razón es que el proceso de la digestión y absorción de los alimentos representa una inversión más o menos importante de energía para poner los alimentos en verdad a disposición de las células, tejidos y órganos. La cifra de 10% es un tanto general, pues son diferentes las cantidades de energía requeridas para procesar proteínas, carbohidratos o grasas.
El siguiente paso para calcular nuestra dieta sería conocer el contenido de azúcares, proteínas y grasas de los diferentes alimentos. Este trabajo ya ha sido realizado por numerosos investigadores en el mundo; en México, en particular, una gran parte de las determinaciones de estas cifras, ha sido realizada por Instituto Nacional de la Nutrición Salvador Zubirán. Hay cuadros que señalan por una parte el contenido de azúcares, grasas y proteínas de los alimentos, así como también el contenido de Calorías por cada concepto, y el total. También existen cuadros ya elaborados en los cuales se establece el contenido de estas sustancias y el valor calórico de porciones de alimentos ya elaborados, incluso de guisos de distintos tipos. Finalmente, hay también dietas completas con diferentes valores aproximados en Calorías que pueden ser utilizadas por diferentes personas, según su peso y su actividad física (Cuadro 2).
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C |
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| Alimento |
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| Arroz cocido |
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| Arroz guisado |
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| Leche cruda de vaca |
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| Pescado, carne |
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| Res, filete |
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| Huevo fresco |
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| Caldo de carne o de pollo |
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Hay algunos datos que deben señalarse, pues con frecuencia pasan desapercibidos para muchas personas, como el hecho de que el valor calórico de los alimentos aumenta muchísimo al guisarlos o freírlos. Otro elemento importante que suele no tomarse en cuenta es el valor calórico de los refrescos y en general de las bebidas azucaradas. En términos generales, un vaso de limonada o de refresco se endulza con dos o tres cucharaditas de sacarosa (el azúcar común), que son alrededor de 10 gramos y tienen un valor calórico de alrededor de 40 Calorías cada una. Son muchos los individuos que exceden el valor de la dieta que requieren para sus actividades con la ingestión de grandes cantidades de estas bebidas.
Hay otro concepto muy importante en la evaluación de la dieta de los individuos; un oficinista, un profesor, una secretaria, un estudiante, que por concepto de su ocupación desarrollan una actividad física de no mucha intensidad, no pueden necesitar el mismo aporte calórico en la dieta que un peón de albañil, un cargador, un mecánico o un deportista. Las actividades del segundo grupo suponen un requerimiento de cantidades mayores de alimentos que los correspondientes a las primeras.
El cuadro 3 muestra algunas variaciones que se dan en la producción de calor según la actividad realizada por diferentes personas.
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| Ocupación |
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| Mecanógrafas, sastre |
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| Mecánico, soldador, pintor |
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| Peón, estibador, leñador |
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Es claro que los requerimientos calóricos no están dados de manera uniforme en el tiempo; sólo una parte del día se desarrolla la actividad propia, según la ocupación del individuo, y el resto del tiempo hay un requerimiento calórico que se denomina basal, porque es el que se necesita para mantener las funciones vitales en estado de reposo, como el latir del corazón, el movimiento del intestino, el funcionamiento del riñón, del hígado, del sistema nervioso, etc. El resto del requerimiento es el resultado de la actividad muscular o física que la ocupación misma implica mientras se está realizando.
La razón de ello es muy simple; el trabajo físico da lugar a la ruptura del ATP y a la producción de ADP. La presencia de este último es lo que realmente controla el metabolismo. Ya quedó claro al tratar de la glucólisis y la fosforilación oxidativa que el metabolismo energético avanza en la medida en que hay ADP.
Curiosamente, se han hecho estudios sobre el gasto de energía que requiere el ejercicio mental y se ha encontrado que la producción de calor por un individuo que realiza un esfuerzo mental intenso, prácticamente no se modifica. Se hace incluso la broma de que para tres horas de ejercicio mental intenso, se requiere la energía contenida en un cacahuate (maní). Tal parece que el cerebro consume siempre la misma cantidad de energía.
El principal mecanismo de control del gasto de las sustancias que provienen de los alimentos es, pues, el ADP que resulta del gasto de ATP, principalmente por la actividad física. Aunque, en principio, para todas las sustancias habría vías que llevan a su almacenamiento, un individuo puede llegar a guardar una cantidad relativamente limitada de azúcares, principalmente en forma de glucógeno. Salvo ciertos fortachones, la cantidad de proteína que es posible almacenar es relativamente pequeña y, en el último de los casos, lo que se forma es tejido muscular, que no puede considerarse estrictamente como un almacén. El único grupo de sustancias para las cuales hay en los animales superiores y en los humanos una capacidad enorme de almacenamiento, es el de las grasas.
Un individuo puede, con cierta facilidad, almacenar una cantidad de grasa equivalente a su propio peso, y en ciertas ocasiones mucho más que eso. Esta acumulación de grasa, la obesidad, en casi todos los casos se debe a ingestión de una cantidad de alimentos, en términos de valor calórico, superior a la que requiere la actividad física del individuo.
Los obesos, como consecuencia de la ingestión exagerada de alimentos, en ocasiones desarrollan enormes cantidades de tejido adiposo, que requiere también nutrirse y demanda la ingestión de mayores cantidades de alimentos. Una vez que han ganado peso, en verdad su requerimiento calórico aumenta, pues deben mantener un volumen corporal mucho mayor.
Algunos individuos que padecen de obesidad aseguran que "casi no comen", o que "su metabolismo es diferente", pero es casi seguro que todos ellos bajarían de peso si disminuyeran la ingestión de alimentos. Ya se mencionó atrás la importancia que en muchos casos tiene la ingestión de refrescos o bebidas azucaradas de distintos tipos.
Aunque el contenido de calorías de la dieta es muy importante, hay otros aspectos en los cuales no ahondaremos en este libro: uno de ellos se refiere a la calidad de los componentes de que ya hemos hablado, y el otro a la presencia de elementos adicionales que son necesarios para la adecuada alimentación de los individuos.
La calidad o tipo de componentes de la dieta en los tres tipos de sustancias de que hemos hablado hasta ahora, se puede manifestar en el caso de las grasas y en el de las proteínas. Las grasas pueden contener distintos tipos de ácidos grasos en su estructura, y eso parece tener influencia, no en el valor calórico, sino en otros papeles que estas sustancias desempeñan en el bienestar de los animales. Se asegura, por ejemplo, que por diversas razones es importante que haya en las grasas un alto contenido de ácidos grasos poliinsaturados, es decir, de aquellos que tienen en su molécula un elevado contenido de dobles ligaduras. En términos generales, la forma más simple de describir esta situación es señalando que los aceites contienen una mayor proporción de ácidos grasos poliinsaturados que las mantecas, y por ello se consideran más adecuados para la nutrición.
En el caso de las proteínas, la cuestión es más seria; en primer lugar, necesitamos ingerir diariamente una cantidad mínima de ellas, que se estima adecuada en un gramo diario por kilogramo de peso para los adultos, y de 1.5 gramos diarios por cada kilogramo de peso para los niños o convalecientes. Esta cantidad es necesaria para renovar cada día nuestras propias proteínas, pero satisfacer la cantidad no basta. Las proteínas están formadas por 20 diferentes aminoácidos, y de ellos hay 10 que nuestro organismo no puede sintetizar, o al menos no en cantidades suficientes para satisfacer las necesidades del organismo, y que se llaman por ello esenciales. Lo común, aunque no es el caso universal, es que las proteínas que contienen todos los aminoácidos esenciales sean las que provienen de los animales, en contra de lo que ocurre con la generalidad de las proteínas vegetales.
Sin embargo, aunque las proteínas de origen vegetal no suelen contener cantidades suficientes de aminoácidos esenciales, algunas de ellas sí cumplen esta condición. Pero además, aunque la mayoría son de las llamadas incompletas, por no contener uno o más de los aminoácidos esenciales, las de diferentes orígenes carecen de diferentes aminoácidos, y si se ingiere una variedad importante de ellas, es posible que se complementen unas a otras. En términos prácticos, es posible aseverar que un individuo debe alimentarse de preferencia a partir de proteínas animales, que son las que se encuentran en la carne, el pescado, huevo, leche, queso, etc. En caso de alimentarse de vegetales, debe considerarse siempre la necesidad de ingerir la mayor variedad posible de ellos, y tomar en cuenta también que la proporción de proteína que contienen es muy pequeña.
El otro aspecto mencionado tiene que ver con toda una serie de sustancias que forman parte de la dieta, las vitaminas y los minerales, los cuales cumplen muy diversas funciones, y son indispensables para el funcionamiento de los distintos organismos vivos en diferente medida. Una de las características importantes en el caso de las vitaminas y de muchos de los minerales es que se deben ingerir en cantidades sumamente pequeñas, y que no proporcionan energía a los organismos que las consumen. Este es un concepto que debe quedar claro, pues hay una creencia más o menos difundida en el sentido de que es, o sería posible en el futuro, substituir la alimentación con píldoras de vitaminas. Esperamos que, a partir de los conceptos vertidos en este libro, quede claro que la energía contenida en los alimentos en azúcares, grasas y proteínas, no puede ser aportada por las vitaminas.
Las vitaminas son sustancias que el organismo humano y muchos otros, no pueden producir, y que deben ingerir del exterior, generalmente con los alimentos. La función de las vitaminas es en su mayoría la de formar parte de ciertas moléculas indispensables para el metabolismo de las células. Otra de las características importantes de las vitaminas es que se deben consumir en cantidades sumamente pequeñas, lo cual contrasta con el abuso o exceso con que las consumen algunas personas, o hasta con el que las prescriben algunos médicos (Cuadro 4).
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| Vitamina C (ácido ascórbico) | |
| Ácido fólico | |
| Niacina | |
| Tiamina (vitamina B1) | |
| Piridoxina (vitamina B6) | |
| Cianocobalamina (vitamina B12) | |
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Los minerales que debemos ingerir son muy variados y en cantidades diferentes para los distintos tipos. Contrasta, por ejemplo, la cantidad diaria requerida de sodio, que debe satisfacer un mínimo de alrededor de entre 40 y 300 miligramos, con la de unos 10 de hierro, o de un poco más de 100 microgramos de yodo.
Hay, por otra parte, una gran cantidad de minerales que se deben tomar con los alimentos en cantidades extremadamente pequeñas, y que tienen diversas funciones en el organismo, algunos de los cuales, como el cobalto, se necesitan en cantidades verdaderamente ínfimas, pero son indispensables; así pues, el cobalto, que se ingiere con la vitamina B12, ñno rebasa los 120 nanogramos diarios! Hay otros elementos que también se deben ingerir en cantidades sumamente pequeñas, como el flúor y el selenio, entre otros.
Este complejo asunto de la nutrición es, por otra parte, una cuestión sencilla: si un individuo recibe una alimentación variada, ni escasa ni demasiado abundante, ese solo hecho le garantiza un componente importante de su salud. Por otro lado, es trágico que la distribución de los alimentos en el mundo sea tan diferente y haya regiones en las cuales ni siquiera se pueda pensar en que los habitantes obtengan una cantidad adecuada de calorías; más difícil aún resulta la posibilidad de que obtengan la diversidad que una buena alimentación requiere.
