Lípidos - Composición y estructura

6 – Lípidos: Composición y estructura

Aceite y grasas

Para facilitar su comprensión, hablaremos de aceites y grasas, entendiendo por aceites aquellos lípidos de consistencia líquida a temperatura ambiente (alrededor de los 15-25 grados centígrados) y grasas (y mantecas) a los lípidos de consistencia sólida a la misma temperatura.

En los alimentos, los lípidos están normalmente en forma de unos compuestos llamados triglicéridos, que están formados por una molécula de glicerina y tres ácidos grasos. Su rendimiento energético es de 9 kcal por gramo.

Otros lípidos alimentarios son los llamados lípidos complejos (glicerofosfolípidos y esfingolípidos), con funciones básicamente estructurales y funcionales, pero no nos interesa.

Ácidos grasos

Los ácidos grasos son sustancias químicas formadas básicamente por átomos de carbono pares e hidrógeno de diferentes longitudes de cadena, responsables del comportamiento fisiológico de muchas grasas. Estas cadenas acaban con dos átomos de oxígeno. Pueden ser de varios tipos:

Ácidos grasos saturados. Los átomos de carbono tienen todos sus lugares de unión ocupados por hidrogenos. Son sólidos a temperatura ambiente. Los más abundantes son el ácido palmítico y el esteárico. Su ingesta no debe exceder del 7-8% del total calórico diario.

Ácidos grasos monoinsaturados. Dos de sus átomos de carbono contiguos tienen cada uno un lugar desocupado, y forma lo que se llama un doble enlace. El más conocido es el ácido oleico (ω 9), presente en el aceite de oliva. Su acción fisiológica es muy beneficiosa, ya que reduce ligeramente el colesterol plasmático a expensas del colesterol LDL, y también favorece la formación de compuestos con acción antiagregante y vasodilatadora (impide la formación de trombos o coágulos sanguíneos y aumenta el diámetro de las venas y arterias).

Se aconseja que su ingesta represente el 15 ó 20% de la ingesta calórica total diaria.

Ácidos grasos poliinsaturados. Son aquellos en que dos o más de sus átomos de carbono tienen lugares desocupados. Están fundamentalmente en los pescados azules y en algunas semillas vegetales, como el girasol, la soja o el sésamo. Sus efectos sobre la salud son muy beneficiosos, siendo el más conocido la disminución del colesterol y los triglicéridos en sangre. Se conocen comúnmente como ácidos grasos omega 6 (ω 6) y omega 3 (ω 3). Dos de estos ácidos grasos poliinsaturados son esenciales, esto es, debemos ingerirlos mediante la alimentación porque el organismo no puede sintetizarlos: son el ácido linoleico (es un ω 6) y linolénico (un ω 3) - el ácido oleico no es esencial -. A partir del primero se puede sintetizar en la edad adulta el ácido araquidónico, que se considera también esencial en las primeras etapas de la vida. Para un individuo adulto, una ingesta adecuada de ácidos omega 6 (linoleico + araquidónico) debe estar alrededor del 4% de la energía total y los ácidos omega 3 (expresados como linolénico + araquidónico) representarán un 1%.

Colesterol

El colesterol es una grasa que tiene múltiples funciones en el organismo, aunque sea más conocido por sus efectos perjudiciales sobre la salud cardiovascular.

Da consistencia a las membranas celulares y es precursor de sustancias imprescindibles, como las llamadas hormonas esteroideas (cortisol, hormonas sexuales femeninas y masculinas), ácidos biliares y vitamina D.

En el organismo es sintetizado fundamentalmente por el hígado, por lo que sus niveles sanguíneos guardan un equilibrio entre el colesterol que ingerimos mediante la alimentación y el que nosotros mismos fabricamos. Si las concentraciones sanguíneas son demasiado elevadas, se puede ir depositando en arterias y venas, para después oxidarse y quedarse literalmente «pegado» a sus paredes, de esta forma disminuye el diámetro de los vasos sanguíneos hasta el punto de cerrarse por completo. Por ello, concentraciones elevadas de colesterol en sangre constituyen uno de los riesgos más importantes de las enfermedades cardiovasculares (arteriosclerosis, infarto cerebral y cardíaco).

El consumo de grasa saturada aumenta los niveles de colesterol en sangre, mientras que el de grasa insaturada los disminuye.

Normalmente el colesterol va unido a proteínas formando lipoproteínas. En el hígado se unen el colesterol y los triglicéridos formando las lipoproteínas de muy baja densidad o VLDL. Las lipoproteínas de muy baja densidad se transforman gradualmente en lipoproteínas de densidad intermedia (IDL), baja (LDL) o alta (HDL) a medida que se van desprendiendo lípidos y proteínas. Por ello, en los tejidos adiposo y muscular las partículas VLDL se transforman en IDL ya que los triglicéridos han quedado en el tejido. En sangre las partículas IDL se transforman en LDL que abandonan la circulación y se unen a receptores del hígado y de otras células. Las partículas HDL son las encargadas de transportar el colesterol desde los tejidos al hígado, donde se podrá eliminar, por ejemplo, como ácidos biliares.

El colesterol que va unido a las partículas HDL se denomina coloquialmente colesterol «bueno» y el que va unido a las LDL se conoce como colesterol «malo» ya que es el responsable de la aparición de aterosclerosis.

Consulta aquí el colesterol de los alimentos: http://cienciaysalud.laverdad.es/la-alimentacion/la-nutricion-ciencia/tabla-contenido-colesterol-alimentos-article.html

Tipos de grasas alimentarias

Grasas saturadas

Los ácidos grasos saturados se encuentran en todas las grasas y aceites, aunque están, fundamentalmente, en aquellas de origen animal. Principalmente, estas grasas se encuentran en la carne, y son las responsables en personas sanas del aumento del colesterol en sangre.

También contribuyen a que el colesterol se adhiera a las paredes de las arterias y aumente el riesgo de aparición de la enfermedad cardiovascular a largo plazo. Es interesante destacar también que se encuentran en productos vegetales como los aceites vegetales de palma y coco, ampliamente empleados para la fabricación de pastelería y bollería industrial, siendo muy ricos en ácidos grasos saturados. Otros de los alimentos que contienen grasas saturadas son la mantequilla, la manteca, los embutidos y la leche.

Aviso: Las grasas saturadas de la leche, como puede ser el butírico, cáprico, no están relacionados con la incidencia de enfermedades cardiovasculares, según la America Society for Nutrition

Las grasas saturadas deben ingerirse en una cantidad inferior al 10% de las kilocalorías que consumimos diariamente.

Grasas insaturadas

Al contrario que las grasas saturadas, las insaturadas son beneficiosas para la salud. Como vimos anteriormente podemos distinguir entre:

Grasas monoinsaturadas: tienen un doble enlace en su estructura y son líquidas a temperatura ambiente. Son importantes nutricionalmente ya que disminuyen la concentración de colesterol «malo» (LDL). La grasa representativa de este grupo es el aceite de oliva. Se aconseja que su ingesta esté alrededor del 15-20% de las calorías totales diarias.

Grasas poliinsaturadas: presentan más de un doble enlace en su estructura y son importantes porque ayudan a reducir el colesterol «malo» (LDL). Encontramos estas grasas en aceites de maíz, girasol, soja, pescado, etc. El aceite que contiene omega 3 ayuda a reducir los triglicéridos y actúa como anticoagulante, previniendo de esta forma el riesgo de infarto. El omega 3 se encuentra fundamentalmente en el pescado y sobre todo en la caballa, bonito, sardina, anchoa y jurel. El consumo diario de ácidos grasos omega 6 debe ser inferior al 7% de las calorías totales ingeridas diariamente. La proporción entre la ingesta de ácido linoleico (omega 6) en relación con los omega 3 debe oscilar entre 5:1 y 10:1, aunque en deportistas aconsejamos que se acerque más a 5:1, por las connotaciones sobre los efectos que estos ácidos grasos tienen sobre la producción de sustancias reguladoras de la inflamación (eicosanoides).

Es aconsejable un aporte de grasas no superior al 30-35% de las kilocalorías consumidas diariamente.

Interés de los hidratos de carbono en el deporte

Interés nutricional deportivo

Los hidratos de carbono, fundamentalmente el glucógeno y la glucosa, constituyen el sustrato energético más importante para la fibra muscular activa durante el ejercicio físico, de tal forma que una de las principales causas de fatiga muscular se asocia a la falta de disponibilidad de carbohidratos para la obtención de energía. Si no existe una disponibilidad adecuada de glucosa durante el ejercicio, la intensidad de éste disminuirá, ya que la energía proveniente de la oxidación de los lípidos y/o de las proteínas no genera tanta energía por unidad de tiempo como los hidratos de carbono.

Así pues, asegurar un aporte de carbohidratos a las fibras musculares activas durante todo el tiempo que sea necesario, resulta esencial no sólo para retrasar la aparición de la fatiga, sino también para elevar el rendimiento deportivo.

La ingesta de hidratos de carbono es fundamental en cualquier tipo de situación deportiva, pero especialmente en aquéllas que su duración es superior a una hora.

Hace ya más de treinta años quedó demostrado mediante biopsias musculares que la realización de ejercicios submáximos (se entiende como ejercicio submáximo el realizado alrededor del 80-85% de la intensidad máxima) de larga duración exigía una continua disponibilidad de glucosa. Cuando los depósitos de glucógeno muscular eran bajos, aparecía la fatiga, de tal forma que aquellos deportistas que comenzaban el ejercicio con mayores concentraciones de glucógeno tendían a resistir el esfuerzo durante más tiempo que los que lo hacían con bajas concentraciones. Esto tuvo como resultado el diseño de estrategias dirigidas a realizar cambios en la alimentación y el entrenamiento, todos ellos destinados a incrementar los depósitos orgánicos de glucógeno, para así, aumentar el rendimiento deportivo.

Estos cambios perseguían realizar una carga de carbohidratos durante los dos o tres días previos al esfuerzo, entendiendo éste como ejercicio de resistencia submáximo, pensando que así se podría aumentar el rendimiento, sobre todo en aquellos esfuerzos donde la demanda de glucógeno muscular es muy grande.

El primer nombre que se le dio a este tipo de dieta fue el de «dieta disociada escandinava». Comenzaba 6-7 días antes de la competición: durante tres días se entrenaba a gran intensidad y se reducía casi a cero la ingesta de carbohidratos (se comían proteínas y grasas), y durante los otros tres se reducía el entrenamiento exclusivamente a ejercicios de elasticidad a la vez que la proporción de carbohidratos que se consumía era como mínimo del 80% de las calorías totales.

Actualmente, se conoce como carga de carbohidratos y es una variación de la anterior, donde no se dejan de consumir carbohidratos durante los primeros tres días, aunque sí se reduce su proporción, ya que se ha comprobado que los resultados de la carga son los mismos, de este modo se reducen los desagradables efectos del entrenamiento con prácticamente “cero” carbohidratos.

Lo que sí está demostrado también, es que para una misma intensidad de esfuerzo los deportistas muy entrenados en resistencia utilizan menos glucógeno que los peor entrenados.

Esto es así porque los primeros han desarrollado una mayor capacidad aeróbica que los segundos y ello les permite seguir utilizando los ácidos grasos como sustratos energéticos para una misma intensidad de esfuerzo, lo cual conduce a un mayor ahorro de glucógeno. Ahora bien, tanto los unos como los otros necesitan seguir consumiendo una dieta muy rica en carbohidratos, ya que constituyen el principal sustrato energético muscular en esfuerzos intensos y/o prolongados.

Por ello, las dietas deben contener como mínimo un 55-60% de la ingesta calórica total en forma de carbohidratos. Así pues, una dieta de 2.500 kcal diarias debe contener un mínimo de 310 g de carbohidratos, que representan aproximadamente 4,5 g por kilo de peso del deportista y día.

Ahora bien, para ejercicios de moderada o alta intensidad y de duración no superior a una hora se requieren ingestas de carbohidratos del orden de 6-7 gramos por kilo de peso y día.

Para conseguir estas ingestas son de gran ayuda los llamados suplementos dietéticos específicamente formulados para deportistas, ya que a la vez de carbohidratos, contienen otro tipo de nutrientes como minerales y vitaminas que facilitan la utilización metabólica de los carbohidratos.

Ingesta de carbohidratos antes del ejercicio

Para provocar la mencionada carga de carbohidratos, se recomienda una ingesta de 9-10 gramos por día y kilo de peso los tres o cuatro últimos días previos a la competición.

Parece ser que todos los alimentos con elevado contenido en hidratos de carbono son igualmente válidos para elevar los depósitos musculares de glucógeno, cualquiera que sea su índice glucémico.

La última ingesta antes de la realización de un ejercicio (300-500 kcal) debe realizarse alrededor de las 3 horas antes del inicio del mismo. Será rica en carbohidratos de fácil digestión y deberá poseer un bajo índice glucémico para evitar las hipoglucemias relativas.

Ingesta durante el ejercicio

Como ya se ha expuesto anteriormente, la ingesta de alimentos durante el ejercicio físico está solamente justificada en esfuerzos de larga duración superiores a una hora.

Para mayor comodidad del deportista, se puede recurrir a suplementos dietéticos especialmente formulados para deportistas, ricos en carbohidratos y fáciles de transportar y digerir, como barritas energéticas, «alimentos líquidos», o bebidas con sales minerales.

Este tipo de productos, tanto si son sólidos como líquidos, deben aportar al menos un 75% de carbohidratos con elevado índice glucémico, para que su aprovechamiento metabólico sea máximo. Además, deben contener 0,05 mg de vitamina B1 (tiamina) por cada 100 kcal, ya que para la correcta transformación de carbohidratos en energía es imprescindible la presencia de esta vitamina. Esto representa 0,2 mg de tiamina por cada 100 gramos de carbohidratos.

Ingesta después del ejercicio

Para todo deportista que esté llevando a cabo un intenso programa de entrenamiento diario, o bien se encuentre inmerso en una competición de varios días de duración, le resulta esencial la rápida recuperación de los depósitos musculares y hepáticos de glucógeno, de no ser así, no podrá alcanzar sus objetivos.

Hay dos aspectos relacionados con el metabolismo de los carbohidratos que están perfectamente demostrados:

Ø  La glucógenogenesis de glucógeno es más rápida durante las primeras horas postejercicio. Por ello, si se ingieren carbohidratos inmediatamente después de terminado éste, la velocidad de síntesis es mayor que si la ingesta se realiza más tarde.

Ø  Tras finalizar el ejercicio existe un aumento de permeabilidad de la membrana plasmática de la fibra muscular a la glucosa, debido a la activación de las proteínas transportadoras de glucosa.

Por ello, tras el ejercicio, para lograr una más rápida recuperación de los depósitos de glucógeno, los carbohidratos más convenientes son aquellos que poseen un índice glucémico alto, ya que no sólo proporcionan glucosa con mayor velocidad, sino que además provocan una mayor liberación de insulina, la cual, unida a la acción de las proteínas transportadoras de glucosa, aumentan su disponibilidad en los tejidos durante los períodos de recuperación.

Así pues, se recomienda iniciar la ingesta de 1 g de carbohidratos con alto índice glucémico por kilo de peso nada más finalizar el ejercicio y proseguir con 0,5 gramos por kilo de peso a intervalos de una hora durante las primeras 6 horas de recuperación. Esto aumenta la velocidad de glucogenogénesis hasta un 50% con respecto a la que existiría si no se produce dicha ingesta.

El objetivo ideal es llegar a ingerir 10 gramos de carbohidratos por kilo de peso durante las primeras 24 horas de recuperación, una vez acabado el ejercicio.

El ingerir más cantidad de carbohidratos no parece provocar mayores velocidades de glucogenogénesis, ahora bien, si se añaden proteínas a esta ingesta, sí se logran mayores velocidades de glucogenogénesis, para lo cual estas proteínas deben ser muy fácilmente digeribles o estar formadas por una mezcla de hidrolizado proteico y aminoácidos.

Por ello, el uso de un suplemento dietético perfectamente estudiado para este fin es la mejor manera de lograr estos objetivos. 

Hidratos de carbono: Metabolismo

 Post-Ingesta

Digestión y absorción

La digestión es un proceso que consiste en la descomposición de los alimentos que ingerimos hasta unidades más pequeñas que pueden ser absorbidas para, de esta forma, ser asimiladas por nuestro organismo.

El primer paso de la digestión se lleva a cabo en la boca, gracias a unas enzimas que se encuentran en la saliva que reciben el nombre de amilasas salivares o ptialina. La amilasa rompe sólo enlace alfa (1à4), no las ramificaciones. Dichas enzimas son capaces de romper las largas cadenas de almidón y convertirlas en unidades mucho más pequeñas. Por ello, es recomendable masticar muy bien los alimentos, para que esta primera digestión se realice de la manera correcta y no engullir como un pavo.

Cuando el alimento triturado y parcialmente digerido por las enzimas salivares llega al estómago, se detiene la digestión de los hidratos de carbono puesto que los ácidos del mismo hacen que la enzima salivar se inactive temporalmente.

Es en el duodeno cuando vuelve a actuar la amilasa, pero, en este caso, la segrega el páncreas. Aquí se produce una degradación mayor que la producida en la boca, pero no llegan a romperse todos los enlaces. Es en el resto del intestino delgado donde, finalmente, el alimento ingerido quedará convertido en moléculas de glucosa que pasarán a la sangre y de allí al hígado y músculos donde, como vimos anteriormente, se almacenarán en forma de glucógeno, si no se necesita en ese momento utilizarla como tal.

Índice glucémico

Como se ha comentado anteriormente, hay alimentos cuyos carbohidratos se absorben a una velocidad mayor que otros, y por lo tanto provocan mayores aumentos en los niveles de glucosa sanguínea.

Para distinguir estas diferencias en las velocidades de absorción, se utiliza el llamado índice glucémico de un alimento, que compara la variación de los niveles de glucosa en sangre tras la ingestión de 50 gramos de glucosa pura, con la glucemia obtenida utilizando la misma cantidad de otros alimentos ricos en carbohidratos (cereales, patatas, legumbres, etc.).

Se dice que el índice glucémico de un alimento es 100 si la variación de los niveles de glucosa en sangre son los mismos que los que se obtienen tras la administración de 50 gramos de glucosa pura.

Esto quiere decir que hay alimentos cuyos hidratos de carbono se absorben antes, y provocan de este modo aumentos más elevados en la concentración de glucosa en sangre, por lo tanto, como para metabolizar la glucosa es necesaria la insulina, también provocan “descargas” de insulina mayores. Estos alimentos no son adecuados para los diabéticos (personas con muy baja o ninguna respuesta insulínica) ni para la alimentación anterior a una competición o entrenamiento intenso, en cambio sí son los adecuados para reponer los niveles de glucógeno muscular y hepático más rápidamente después de ese entrenamiento o competición.

Metabolismo de los hidratos de carbono

Durante los trabajos físicos intensos, como la práctica deportiva, los hidratos de carbono constituyen la mayor fuente de energía para el organismo, a la vez que también es la de más fácil y rápida obtención.

Esto es así porque los hidratos de carbono son las sustancias que más energía proporcionan por unidad de tiempo. Por ello, si para realizar una determinada actividad física se necesita un aporte elevado de energía en cada instante, nuestro organismo recurre siempre a la utilización de la glucosa almacenada en nuestro cuerpo en forma de glucógeno. Cuando las reservas de glucógeno se agotan, la energía obtenida por otras sustancias, como por ejemplo las grasas, no permite intensidades de esfuerzo tan elevadas, porque su “potencia” calórica por unidad de tiempo es menor.

La mayor parte de las células que forman los tejidos son capaces de utilizar muchas sustancias como fuente de energía, pero, sin embargo, los glóbulos rojos y las células del sistema nervioso (responsables en parte de la actividad cerebral) utilizan glucosa y les cuesta mucho tiempo adaptarse para poder utilizar otras sustancias. Por ello necesitamos disponer siempre de una reserva glucídica.

La Organización Mundial de la Salud recomienda que el 55-60% de la energía calórica total que nos suministran los alimentos diariamente sea en forma de hidratos de carbono, preferiblemente complejos (polisacáridos). Los azúcares simples no deberían suponer más del 5%.

La glucosa tiene también otros destinos:

Ø  Ser transformada en piruvato, a través de la ruta metabólica conocida como glucólisis. Este metabolito es el sustrato fundamental que interviene en la obtención de energía por las principales rutas.

Ø  Ser convertida a pentosas, a través de la vía denominada ruta de las pentosas, fosfato necesario para la generación de NADPH, coenzima que se utiliza en la biosíntesis de ácidos grasos y esteroides, y la formación de ribosa 5 fosfato, carbohidrato necesario para la síntesis de nucleótidos para la formación de ADN.

Ø  Ser almacenada como glucógeno en hígado y músculos.

Glucólisis

La glucólisis es una ruta metabólica formada por 10 reacciones enzimáticas, en la que una molécula de glucosa se transforma en dos moléculas de tres átomos de carbono llamado ácido pirúvico. En el proceso se invierte y se genera energía. El rendimiento energético final de la glucólisis es de 2 ATP puesto que se necesita gastar 2 ATP en las etapas iniciales para poner en marcha el proceso, pero en las finales se generan 4. El ATP (adenosin trifosfato) es la unidad biológica universal de energía ya que, al romperse, es la molécula que libera más energía.

Una vez tenemos ácido pirúvico o piruvato éste puede seguir dos rutas ya se encuentre en presencia o “ausencia” de oxígeno.

Cuando el suministro de oxígeno es abundante y los músculos no están trabajando intensamente, las células utilizan el piruvato de manera aeróbica, es decir, en presencia de oxígeno.

En esta situación el piruvato pasa al interior de la mitocondria donde una serie de reacciones hacen posible la transformación en AcetilCoA, que es e iniciador del ciclo de Krebs. Este ciclo es un compendio de reacciones por las que el Acetil- CoA en CO2 + H2O y poder reductor, estos dos últimos expulsados a la atmósfera por la espiración. Las unidades energéticas producidas son de varios tipos:

Ø  ATP, energía de utilización directa, no tiene que sufrir cambios para poder ser utilizada como energía.

Ø  NADH y FADH, moléculas que ceden electrones a una cadena de transportadores electrónicos cuyo aceptor final es el oxígeno, por eso se denomina metabolismo aeróbico. Esta cadena se utiliza para formar ATP.

Como conclusión, podríamos decir que el rendimiento energético neto de una molécula de glucosa degradada completamente por la ruta aeróbica se resume en la siguiente fórmula:

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ —>> 6 CO₂ + 6 H₂O + 36 ATP

Es un balance energético muy alto ya que la eficiencia de la maquinaria de producción de energía es de un 40%, el resto se disipa en forma de calor.

Cuando las células tienen un ritmo de trabajo elevado requieren alta cantidad de energía y carecen del oxígeno suficiente para seguir un metabolismo aeróbico, la necesidad de energía es mucho mayor y se recurre a la fermentación homoláctica, conocida como glucólisis anaeróbica, llevada a cabo en el citoplasma

En este caso, las moléculas de piruvato no se dirigen a la cadena respiratoria puesto que no hay oxígeno, sigue una ruta alternativa: transformar el piruvato en ácido láctico. No es la forma más energética, ya que únicamente rinde 2 ATP por molécula de glucosa metabolizada. Además, disminuye el pH del músculo (aumenta la acidez), afectando de esta manera a la capacidad de contracción de las fibras musculares, pero es una buena forma de obtener energía de manera rápida.

Podríamos resumir la glucólisis anaeróbica mediante la siguiente reacción:

C6H12O6 —>> 2 Ácido láctico + 2 ATP

El ácido láctico producido se disocia totalmente, originando lactato y H+, que debe ser tamponado en las células musculares por el sistema amortiguador más importante, el bicarbonato. Como consecuencia de ello se incrementará la producción de CO2 por la célula muscular durante el ejercicio intenso.

Una correcta planificación del entrenamiento mejora el sistema de tamponamiento y, por lo tanto, permite aumentar la duración del ejercicio intenso.

El ácido láctico ha de ser reconvertido en piruvato y para ello requiere de oxígeno, por eso después del ejercicio se sigue respirando con una frecuencia elevada. Aumenta la concentración de oxígeno en sangre. La demanda de ATP por unidad de tiempo ha disminuido y el ácido láctico se convierte en ácido pirúvico de nuevo.

Hidratos de carbono

Los hidratos de carbono, o carbohidratos, son la principal fuente de energía para el organismo humano, por ser la más común y más barata en todo el mundo.

También son conocidos como glúcidos, nombre que deriva del griego glykys que significa dulce, aunque la mayoría de dulces tienen poco. Otro nombre por el que son conocidos es el de sacáridos, de la palabra latina que significa azúcar, aunque el azúcar común es tan sólo uno de los centenares de compuestos distintos que pueden clasificarse en este grupo.

Los hidratos de carbono son compuestos orgánicos cuya molécula está formada por tres elementos simples, el carbono, el oxígeno y el hidrógeno. Como estos dos últimos elementos se encuentran en la misma proporción que en el agua, de ahí deriva su nombre clásico de hidratos de carbono, ya que aparentemente es como si se añadieran moléculas de carbono y de agua, pero en realidad, su formulación desarrolla formas químicas mucho más complejas.

De todos los nutrientes que se pueden emplear para obtener energía, los hidratos de carbono son los que producen una combustión más “limpia” en nuestras células y dejan menos residuos en el organismo. De hecho, el cerebro y el sistema nervioso, en condiciones normales, usan permeasas para absorber solamente utilizan glucosa para obtener energía, evitándose así la presencia de residuos tóxicos (como el amoniaco, que se produce al quemar proteínas).

Se encuentran fundamentalmente en los vegetales, que los elaboran con ayuda de la energía que obtienen de la fotosíntesis, aunque en los animales y en los seres humanos, hay pequeñas cantidades almacenadas en el hígado y músculos en forma de glucógeno.

Estructura química

La estructura fundamental de los hidratos de carbono responde a la fórmula química C_n(H2O)_n, donde n indica el número de veces que se repite la relación para formar una molécula de carbohidrato más o menos compleja.

Respecto a la fórmula química podemos dividir a los hidratos de carbono en tres grupos principales: monosacáridos, disacáridos y polisacáridos.

Monosacáridos

En los monosacáridos n tiene un valor igual o mayor que tres siendo más frecuentes los que cuentan con 6 átomos de carbono. Son las formas más simples ya que están constituidos por una sola molécula, por ello no sufren ningún proceso de digestión, y se absorben como tales por el intestino, por lo que son la fuente de energía más rápida. Son sustancias blancas, con sabor dulce, cristalizables y solubles en agua.

Las principales moléculas de monosacáridos son hexosas, como la glucosa, la galactosa y la fructosa, pero los monosacáridos pueden tener entre 3 y 7 átomos de carbono. Así, por ejemplo, estaría la ribosa, una pentosa de cinco carbonos que participa en la formación de ATP o de otros nucleótidos.

La glucosa es el principal producto final de la digestión de los hidratos de carbono complejo. De esta forma los absorbemos. Para su metabolismo es necesaria la participación de la hormona insulina. La glucosa podemos encontrarla como tal en la miel, en el zumo de uva y otros frutos maduros, pero normalmente se encuentra en disacáridos y polisacáridos como las cadenas de almidón.

La glucosa se almacena en el hígado y en el músculo en forma de glucógeno, que es la forma de almacenamiento de los carbohidratos en el organismo. Está formado por largas cadenas de glucosa unidas entre sí y con ramificaciones, constituyendo la principal fuente de energía cuando practicamos una actividad física intensa. Cuando hay una disminución de glucosa en sangre, el glucógeno es degradado a través de amilasas y transformado en glucosa, de esta manera se pueden cubrir las necesidades energéticas del organismo.

El nivel de glucosa en sangre se conoce como glucemia, de tal forma que la palabra hipoglucemia indica un nivel demasiado bajo y, por el contrario, hiperglucemia indicaría un valor demasiado alto. Los valores normales de glucemia se encuentran entre 60 y 110 miligramos de glucosa por decilitro de sangre, medidos en ayunas.

Las personas que tienen niveles altos de glucosa en sangre son los diabéticos, que deben administrarse diversos medicamentos, además de la insulina, para que sus niveles de glucosa se mantengan en límites normales. Esta situación de normalidad se conoce como normoglucemia.

La fructosa, ingerida en cantidades moderadas, no aumenta la glucemia en la sangre y, por lo tanto, no necesita de la insulina para su metabolización, por ello puede ser consumida como sustituto del azúcar por los diabéticos.  La podemos encontrar en la mayoría de las frutas maduras y en la miel, junto con la glucosa.

La galactosa podemos encontrarla en las legumbres, y es uno de los componentes de la lactosa (carbohidrato de la leche). Es muy importante en la dieta durante los primeros meses de vida, correspondiendo con la época de la lactancia. Se sintetiza en las glándulas mamarias y es metabolizada en el hígado, donde se convierte en glucosa.

Disacáridos

Son carbohidratos formados por la unión de dos monosacáridos, dicha unión se realiza por medio de los llamados enlaces O-glucosídicos. Son solubles en agua, dulces y cristalizables.

En la mucosa del tubo digestivo humano existen las enzimas, disacaridasas, que hidrolizan el enlace glucosídico que une a los dos monosacáridos, lo que permite su absorción intestinal.

Los disacáridos más conocidos son la sacarosa, la maltosa y la lactosa.

La sacarosa está formada por una molécula de glucosa y una de fructosa. Es el azúcar de consumo habitual, ya sea blanco o negro, que se obtiene a partir de la caña de azúcar y de la remolacha azucarera, aunque también se encuentra en otros alimentos como la piña o la zanahoria. Juega un papel importante en la dieta del hombre ya que contribuye a mantener los valores normales de glucosa en sangre.

La maltosa se forma por la unión de dos unidades de glucosa. Se obtiene a partir de la cebada germinada o en forma de material de reserva de tubérculos, semillas y raíces de muchos vegetales, o también como un producto intermedio de la hidrólisis del almidón. Se utiliza en la elaboración de la cerveza.

La lactosa es el azúcar contenido en la leche, por eso es el único disacárido de origen animal con importancia nutricional, así, por ejemplo, la leche de vaca contiene del 4 al 5% de lactosa. Está formada por una molécula de glucosa y otra de galactosa. La lactasa es la responsable de su división, se sintetiza muy fácilmente el organismo en el periodo de la lactancia, pero en muchas ocasiones, conforme se llega a la edad adulta disminuye su síntesis o incluso desaparece totalmente. Entonces se desarrolla una intolerancia a la lactosa, de tal forma que cuando se ingieren productos que la contienen, como la leche, las natillas, el queso, etc., se producen molestias intestinales que pueden ir acompañadas de náuseas, calambres y diarrea.

Polisacáridos

Están formados por la unión de muchos monosacáridos, desde 11 hasta cientos de miles, y la mayor parte de glúcidos que aportamos al organismo están de esta forma.

Son largas cadenas de moléculas simples que, dependiendo de cómo sean los enlaces químicos que los unen, el organismo podrá romperlos fácilmente mediante las enzimas o no podrá hacerlo.

Digeribles

Dentro de este grupo se engloban los almidones o féculas y el glucógeno.

Los almidones constituyen la reserva energética de los vegetales. Está formado dos tipos de cadenas: unas rectas, llamadas amilosas, y otras ramificadas, amilopectinas; unida por enlace alfa 1-4 y alfa 1-6, respectivamente.

Dependiendo de la prevalencia las ramificaciones, el almidón será más o menos fácilmente digerido, y por lo tanto la glucosa se absorberá a una determinada velocidad. El almidón tiene ramificaciones cada 20 o 30 glucosas, por lo que las enzimas que rompen los extremos finales de cada ramificación (glucosidasas) tendrán poca glucosa que liberar. Esto implica que las fibras vegetales tienen un índice glucémico bajo.

La rotura parcial de las cadenas de almidón por acción enzimática o por la acción del calor dan como resultado, maltodextrinas, que son por ello más fáciles de digerir.

El glucógeno constituye la reserva de los animales y por lo tanto de la especie humana, lo almacenamos en el hígado y en el músculo. El organismo utiliza el glucógeno almacenado en el hígado para conservar la concentración adecuada de glucosa en sangre, fundamentalmente entre comidas. El glucógeno muscular sirve de fuente de glucosa de fácil acceso para la utilización por el propio músculo en situaciones de esfuerzo muy intenso.

Tiene la misma estructura que el almidón, solo que las ramificaciones son más frecuentes, así que puede liberar glucosa más rápidamente que el almidón. No podemos hablar de índice glucémico alto porque es un polisacárido que se genera como reserva de glucosa, no es un alimento que consumamos cuando necesitemos glucosa.

Esta reserva permite mantener niveles adecuados de glucosa en sangre en los períodos que no hay ingesta de glúcidos, lo cual tiene una gran importancia, fundamentalmente para el cerebro.

Parcialmente digeribles

Son un grupo de hidratos de carbono que pueden ser fermentados por la flora intestinal dando lugar a lactato y ácidos grasos de cadena corta que pueden ser absorbidos y metabolizados. Su valor energético es inferior a las 4 kcal por gramo que tiene el resto de glúcidos digeribles.

Constituyen un “alimento” para nuestra flora intestinal, por lo que su consumo es muy saludable. El más conocido de este grupo es la inulina, presente en muchos vegetales y frutas.

No digeribles, la fibra

Son largas cadenas de hidratos de carbono que la especie humana no puede digerir, aunque sí los animales herbívoros. Aunque seas vegano, lo vas a seguir sin digerir, fiera.

Actualmente se clasifican atendiendo a su solubilidad en el agua. Así pues, las hay insolubles, como la celulosa, y solubles como las gomas (goma guar) y los mucílagos.

Fibras

En la dieta la fibra la encontramos en los productos vegetales, y una de sus características es que no aporta calorías.

Aunque la fibra no sea absorbida y, por lo tanto, pase prácticamente inalterada por el intestino, tiene unas propiedades que la hacen imprescindible para el mantenimiento de la salud.

Por su capacidad para retener agua, regulan el apetito porque provocan saciedad y, por tanto, pueden ayudar a controlar el peso. Mejoran el funcionamiento del intestino grueso, y favorecen sus movimientos (su motilidad), así los residuos del proceso digestivo, que tienen cierto grado de toxicidad para el colon y el recto, son más fácilmente evacuados, al estar menos tiempo en contacto con la mucosa intestinal.

Por ello, las fibras corrigen el estreñimiento y protegen contra ciertos tipos de cánceres digestivos. Además, ayudan a prevenir o tratar la diverticulosis (inflamación de los divertículos intestinales que son pequeñas bolsas o sáculos que se extienden desde la luz del intestino hacia el exterior de éste), la diabetes y las enfermedades cardíacas.

Dentro de las fibras podemos encontrar dos tipos:

Solubles

Retienen el agua durante la digestión lo que implica un retardo en la digestión y en la absorción de los nutrientes desde el estómago al intestino. Regulan el nivel de glucosa en sangre y dificultan en parte la absorción de colesterol, ayudando de esta manera a reducir su nivel plasmático. Podemos encontrarlas en alimentos como la cebada, lentejas, avena, nueces y algunas frutas y verduras.

Insolubles

Las encontramos en el salvado de trigo y en las verduras. Aceleran el tránsito intestinal y dan mayor volumen a las heces.

Aunque, como hemos visto, las fibras tienen efectos beneficiosos para la salud, debemos hacer alguna observación en cuanto a posibles efectos adversos. Si se consumen grandes cantidades de fibra en un período de tiempo corto se puede llegar a sufrir flatulencia, distensión y cólicos abdominales, los cuales desaparecerán cuando la flora intestinal se adapte a ese aumento de fibra en la dieta. Los problemas de gases o diarrea pueden verse disminuidos si vamos incluyendo en nuestra dieta fibras de forma gradual.

También, se puede producir una interferencia en la absorción de elementos como el hierro, el zinc, el magnesio y el calcio, pero, normalmente, los alimentos ricos en fibras lo son también en minerales y no se observan problemas de deficiencias por esta causa.

La cantidad de fibra recomendable en una dieta es de 30-35 gramos por día. Además, es recomendable beber abundante agua ya que ésta ayuda a que la fibra transite a través del sistema digestivo.

Hablemos en claro

La alimentación y la nutrición son dos conceptos bastante relacionados pero diferentes. Podemos decir que los alimentos son la fuente de los nutrientes. El hombre, para su supervivencia, necesita consumir alimentos, desde los más simples hasta los que se presentan en los menús más elaborados.

Concepto de alimento

Según el Código Alimentario Español, nuestra Biblia, un alimento es «toda aquella sustancia o producto de cualquier naturaleza, sólido o líquido, natural o transformado, que por sus características, aplicaciones, componentes, preparación y estado de conservación sea susceptible de ser habitual e idóneamente utilizado:

Ø  Para la normal nutrición humana.

Ø  Como fruitivo.

Ø  Como producto dietético, en casos especiales de alimentación humana».

La alimentación es el proceso de elección, preparación e ingesta de los alimentos. Al ser un proceso voluntario y consciente, la calidad del mismo dependerá de factores educacionales, económicos y culturales.

Los alimentos, en definitiva, son almacenes dinámicos de nutrientes que una vez ingeridos aportan:

ü  Materiales a partir de los cuales el organismo puede producir movimiento, calor o cualquier otra forma de energía.

ü  Materiales para el crecimiento, la reparación de los tejidos y la reproducción.

Tipos de alimentos

Podemos dividir los alimentos en dos grupos:

Ø  Simples: aquellos que están constituidos por un solo tipo de nutriente, por ejemplo, la sal o el aceite de oliva.

Ø  Compuestos: aquellos que están constituidos por varios tipos de nutrientes. En este grupo se incluyen la inmensa mayoría de los alimentos.

Clasificación de los alimentos

Los alimentos se clasifican en base a la Rueda de los Alimentos. En ella podemos distinguir los grupos siguientes:

1  Leche y derivados. Son alimentos en los que predominan las proteínas. Se

consideran alimentos reparadores puesto que proporcionan los elementos necesarios

para el crecimiento y renovación del organismo.

2.    Carnes, pescados y huevos. Al igual que en los anteriores predominan las proteínas.

3.  Legumbres, frutos secos y patatas. Son alimentos que proporcionan energía, además

de elementos básicos para el crecimiento del organismo, así como aquellos necesarios

para regular ciertas reacciones químicas que se producen en las células. Predominan los

glúcidos, pero también presentan cierta cantidad de proteínas, vitaminas y minerales.

4.    Hortalizas. Al predominar en ellos las vitaminas y minerales se trata de alimentos

con función reguladora de reacciones químicas.

5.   Frutas. Poseen las mismas características que las hortalizas, además de un cierto

efecto energético, por su contenido en carbohidratos.

6.    Cereales y pan. Se trata de alimentos energéticos donde predominan los glúcidos.

7.    Mantecas y aceites. Al igual que los cereales se trata de alimentos energéticos pero

la diferencia radica en que en este grupo predominan los lípidos.

Nutrientes

Los nutrientes son sustancias químicas, contenidas en los alimentos, que necesita el organismo para realizar las funciones vitales. Para extraer estos nutrientes de los alimentos se lleva a cabo la nutrición, que el Código Alimentario Español define como:  

«El conjunto de procesos fisiológicos mediante los cuales el organismo se aprovecha de las sustancias contenidas en los alimentos, para incorporarlas a sus propios órganos y tejidos».

Por lo tanto, podemos decir que la nutrición es involuntaria, que comienza por la digestión y sigue con la absorción y el transporte de esos nutrientes hasta los tejidos y órganos.

Funciones de los nutrientes

Podemos resumir las funciones de los nutrientes en cuatro grandes grupos:

Energéticas. El organismo necesita energía para su funcionamiento interno, esto es, para que sigan ocurriendo todos los procesos fisiológicos, desde las reacciones químicas hasta el movimiento del aparato digestivo o el mantenimiento del pulso cardíaco. Pero también necesita energía para el mantenimiento de la temperatura corporal y para el propio movimiento o trabajo físico.

Formación de otros compuestos. Algunos nutrientes se transforman en otras sustancias también necesarias para el funcionamiento orgánico, como por ejemplo, los ácidos biliares que sirven para ayudar a digerir las grasas.

Estructurales. También llamadas plásticas, por su capacidad para formar tejidos, como algunos minerales que forman parte del tejido óseo o como las proteínas que forman los músculos.

Almacenamiento. El organismo almacena algunos nutrientes sin modificarlos y otros, sufriendo una transformación química. Los ejemplos más conocidos los constituyen las grasas y el glucógeno.

Tipos de nutrientes

Químicamente hablando: Podemos dividir los nutrientes en cinco grandes grupos

ü  Glúcidos o hidratos de carbono.

ü  Proteínas o prótidos.

ü  Lípidos o grasas.

ü  Minerales.

ü  Vitaminas.

A su vez, podemos dividir este grupo en:

Macronutrientes: engloba a los glúcidos, proteínas y lípidos. También se denominan principios inmediatos.

Micronutrientes: son sustancias imprescindibles para la vida, aunque sus necesidades se midan a veces en cantidades muy pequeñas (milésimas o partes por millón). Pertenecen a este grupo los minerales y las vitaminas. Hoy en día ya no se usa el término oligoelemento, para clasificar a los minerales, se prefiere hablar de elementos mayoritarios (calcio, fósforo, magnesio, cloro, sodio y potasio), elementos traza (hierro, flúor, zinc, cobre, selenio, yodo y manganeso), y elementos ultratraza (molibdeno, vanadio, níquel, cromo, cobalto, silicio, estaño, boro, antimonio, arsénico, bromo, litio). Aunque, conforme avanzan las investigaciones médicas, esta lista se va ampliando constantemente.

Energéticamente hablando:

Energéticos: Son los que el organismo puede transformar en energía, aunque además también puedan tener otras funciones. A este grupo pertenecen los hidratos de carbono, las grasas y, en menor grado, las proteínas. Siempre serán utilizados en primer lugar para la obtención de energía los hidratos de carbono y las grasas.

No energéticos: Minerales y vitaminas. Nunca se pueden transformar en energía, aunque la presencia de alguno de ellos (vitamina B1, magnesio, etc.) sea necesaria para la transformación en energía de los nutrientes energéticos.

También podemos clasificar a cada uno de los nutrientes, como esenciales o no esenciales, dependiendo de si el organismo es capaz de sintetizarlos a partir de otras sustancias o necesita de su ingestión diaria.

Para no entrar en clasificaciones complejas, podemos decir que todos los minerales y todas las vitaminas (a excepción de la D3, K y niacina) son nutrientes esenciales, por lo tanto, debemos ingerirlos mediante la alimentación o mediante la suplementación diaria.