Bases Biológicas y
Ambientales de la Salud
Clase 2015-II
OBJETIVOS
Reconocer la relación entre la estructura y función
Comprender los procesos de digestión y nutrición
Reconocer el concepto de homeostasis y su
Digestión
•
DIGESTIÓN:
Desdoblamiento químico de los
alimentos ingeridos en moléculas absorbibles.
•
ABSORCIÓN:
Movimiento de nutrientes, agua
y electrolitos desde la luz intestinal hacia la
•
La mucosa intestinal
presenta vellosidades y
microvellosidades.
•
Plieges de Kerckring vellosidades
microvellosidades.
Digestión de carbohidratos
•
Epitelio intestinal sólo absorbe monosacáridos.
•
La digestión de almidón se inicia en la boca con la
α-amilasa salival.
•
El pH del contenido gástrico lo inactiva.
•
La amilasa pancreática digiere enlaces 1,4 - glucosídicos
del almidón.
•
Enzimas:
a
-dextrinasa y α-glucosidasa
•
Forman glucosa.
•
Los tres disacáridos del alimento son:
Trealosa, lactosa y sucrosa.
•
Enzimas disacaridasas: trealasa, lactasa y sucrasa.
•
Productos finales de la digestión son:
Absorción de carbohidratos
•
Glucosa y galactosa se absorben por
mecanismos similares:
Cotransportador Na
+-glucosa.
Cotransportador Na
+-galactosa.
•
Se usa la energía del gradiente de Na
+.
•
Glucosa, galactosa y fructosa atraviesan la
Luz intestinal
Sangre
Membrana basolateral
Digestión de proteínas
Se inicia en el estomago con la pepsina.
Las proteasas pancreáticas:
Endopeptidasas:
uniones peptídicas internas:
pepsina, tripsina, quimotripsina y elastasa.
Exopeptidasas:
separa el aminoácido final del
extremo de una cadena de polipéptidos :
Absorción de proteínas
•
Los aminoácidos, dipeptidos y tripeptidos son
absorbidos.
•
Cotransportador Na
+-aminoácidos, para cada tipo de
aa (acidos, básicos, neutros e amino).
•
Cotransportador Na
+-dipéptidos y tripéptidos.
•
La mayor parte de las proteínas se absorben en la
célula en forma de dipéptidos y tripéptidos.
•
Los aa pasan a la sangre
por difusión facilitada.
Por mecanismos
separados.
•
Los dipeptidos y
tripéptidos restantes
son absorbidos.
Luz intestinal
• Filtración glomerular • Reabsorción tubular • Secreción tubular • Función endocrina
PRODUCCIÓN DE ORINA MANTENER CONSTANTE EL MEDIO INTERNO INGESTA Proteínas Ión hidrógeno Productos nitrogenados
+ Agua y minerales
Nutrición-Homeostasis
•
Nutrición:
aprovechamiento de nutrientes para
el mantenimiento de la homeostasis.
• Involucra una serie de procesos bioquímicos y fisiológicos para la
asimilación de alimentos y su transformación en energía u otros.
•
Homeostasis:
•
Mantenimiento del medio interno constante.
BIOENERGÉTICA
Procesos relacionados con la transformación de energía proveniente de las sustancias
nutritivas a una forma Energética y biológicamente útil.
METABOLISMO
METABOLISMO ENERGÉTICO:
Primera Ley de la Termodinámica
“la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma”
ENERGÍA QUÍMICA (ALIMENTOS)
DIGESTIÓN
ABSORCIÓN
EXCRECIÓN
BIOSINTESIS
ALAMCENAMIENTO
TRABAJO Contracción
TASA METABÓLICA:
TMB y TM
•
TASA METABOLICA
BASAL (TMB)
Tasa metabólica de un organismo en reposo, ayuno y que se
encuentra realizando SOLO
funciones vitales para la vida (Ej. respiración,
circulación, tono muscular, etc.).
TASA METABOLICA
(TM)
Metabolismo Celular
Catabolismo
• Descomposición
• Fragmentación de Moléculas
Grandes a Moléculas Pequeñas con la Liberación de Energía y Calor
Anabolismo
• Síntesis
• Requiere Energía para Elaborar
moléculas complejas a partir de moléculas Pequeñas
Homeostasis: constancia del medio interno
REACCIONES QUÍMICAS
Reacciones Endergónicas
Se agrega energía metabólica
(Contiene más Energía Libre Que los Reactivos Originales)
Transforma la Energía de las Sustancias Nutritivas a una Forma
Biológicamente Utilizable
Reacciones Exergónicas
Procesos Metabólicos
Objetivos
del
Organismo
Mantenimiento
Macromoléculas
Hidratos de
Carbono
Clases/Tipos de Moléculas
Compuestos Relacionados con las Reacciones Metabólicas
Lípidos
Proteínas
Elementos Comunes que Contienen
Alimento kJ/g Litrer O2/g kJ/Liter O2 RQ*
Carbohidratos 17.6 0.84 20.9 1.00
Lípidos 39.3 2.00 19.7 0.71
Proteina
(urea) 18.0 0.96 18.8 0.80
Protein
TASA METABÓLICA:
TMB y TM
TASA METABOLICA BASAL
(TMB)
Tasa metabólica de un organismo en reposo, ayuno y que se
encuentra realizando SOLO
funciones vitales para la vida (Ej. respiración,
circulación, tono muscular, etc.).
TASA METABOLICA
(TM)
MEDICIÓN DE TM:
Calorimetría Indirecta
Determinando el consumo de O2 = VO2
NUTRICION Y ALCANCE METABÓLICO
AEROBICO
• Describe la relación de la TM máxima sostenible y la TMB . • Es un numero adimensional (p.ej 5, 7 o 14) que indica el
aumento maximo en el gasto de energia de un animal (medido como consumo de oxigeno) por encima de lo que consume en condiciones de reposo.
• Debido a que la actividad física sostenida se consigue con
metabolismo aeróbico* este alcance metabólico no considera el aporte energético del proceso anaeróbico.
• La contribución del metabolismo anaeróbico puede ser
DEUDA DE OXÍGENO
Tasa metabolica basal
Es el oxígeno consumido en la fase de recuperación del ejercicio que está por encima de la cantidad que sería normal en reposo
Deuda de oxigeno pagada por lactato -> piruvato ->
NUTRICION y ALCANCE METABÓLICO
• Describe la relación de la TM máxima que se puede encontrar
con respecto a la TMB
Limites de performance para ectotermos y endotermos
• Varían mucho dependiendo de la especie:
• Peces pequeños : ~ 16 kJ / min • Peces grandes : ~ 5 kJ / min • Insectos : ~ 100 kJ / min • Humano* : ~ 6-45 kJ / min
• La TM aumenta de 10 a 15 veces durante el ejercicio*.
• Durante la actividad sostenida (ejm. maratón) aumentan los
TASA METABOLICA (TM) Y
TAMAÑO CORPORAL (Pc)
• Un elefante (Pc = 4 toneladas) es un millón de veces
mayor que una musaraña (Pc = 4 gramos.).
• La TM (VO2) de un animal mas grande sera mayor:
Elefante
268000 mLO2/h
Mas si la TM se calcula por gramo de Pc:
0.07 mLO2/h
Musaraña
35.5 mLO2/h
TASA METABOLICA (TM) Y TAMAÑO CORPORAL (Pc)
