Fisiopatología y nutrición

Juan Carlos López Barajas

• Publisher: Página Seis
• Year: 2021
• ISBN:
  9786078676569
• Topic: Médecine
• Subtopic: Nutrition, diététique et bariatrie

El presente libro contiene información relevante sobre el metabolismo humano y las diferentes afecciones que pueden afectar su funcionamiento. Para el estudiante de áreas relacionadas con la nutrición y la fisiopatología, esta guía puede servir de apoyo para la adquisición del conocimiento teórico necesario para su formación, sin mencionar que contiene ejercicios que reforzarán lo aprendido a lo largo del texto y harán que el alumno aplique las competencias adquiridas en las situaciones requeridas.El lector encontrará bases sólidas para el diagnóstico efectivo de las enfermedades con mayor prevalencia; además, la lectura le proporcionará recomendaciones para prevenir estas afecciones. En el caso de los alumnos que incursionan en las ciencias médicas, este manual es un buen sustento que los acompañará en el tratamiento, pronóstico y rehabilitación de los padecimientos en cuestión.El autor de esta antología resalta la importancia de una nutrición adecuada con el fin de mantener un buen funcionamiento del metabolismo y una salud óptima, por lo que la consulta de este texto será beneficiosa tanto para el lector especializado como para quienes desean expandir su conocimiento sobre el tema y evitar, en la medida de lo posible, el desarrollo de los trastornos mencionados a lo largo de la obra.

Unidad 1
Generalidades del metabolismo y alteraciones fisiopatológicas

El metabolismo —del griego: μεταβολή (metabole), que significa cambio, más el sufijo -ισμός (-ismo), que significa cualidad o sistema, o sea la cualidad que tienen los seres vivos de cambiar químicamente la naturaleza de ciertas sustancias— es el conjunto de reacciones bioquímicas y procesos fisicoquímicos que ocurren en una célula y en el organismo. Estos complejos procesos interrelacionados son la base de la vida, a escala molecular, y permiten las diversas actividades de las células: crecer, reproducirse, mantener sus estructuras y responder a estímulos, entre otras.

El metabolismo se divide en dos procesos conjugados, el catabolismo y el anabolismo. Las reacciones catabólicas liberan energía, un ejemplo de ello es la glucólisis, un proceso de degradación de compuestos como la glucosa, cuya reacción resulta en la liberación de la energía retenida en sus enlaces químicos. Las reacciones anabólicas, en cambio, utilizan esa energía liberada para recomponer enlaces químicos y construir componentes de las células como las proteínas y los ácidos nucleicos. El catabolismo y el anabolismo son procesos acoplados, puesto que uno depende del otro.

Este proceso está a cargo de enzimas localizadas en el hígado y, en el caso de las drogas psicoactivas, a menudo consiste simplemente en eliminar su capacidad de atravesar las membranas de lípidos para que no puedan pasar la barrera hematoencefálica y alcanzar el sistema nervioso central, lo que explica la importancia del hígado y el hecho de que ese órgano sea afectado con frecuencia en los casos de consumo masivo o continuo de drogas.

La economía que la actividad celular impone sobre sus recursos obliga a organizar estrictamente las reacciones químicas del metabolismo en vías o rutas metabólicas en las que un compuesto químico (sustrato) es transformado en otro (producto) y este a su vez funciona como sustrato para generar otro producto, en una secuencia de reacciones en las que intervienen diferentes enzimas (por lo general una para cada sustrato-reacción). Las enzimas son cruciales en el metabolismo porque agilizan las reacciones fisicoquímicas al convertir posibles reacciones termodinámicas deseadas, pero «no favorables», mediante un acoplamiento, en reacciones favorables. Las enzimas también se comportan como factores reguladores de las vías metabólicas —de las que modifican la funcionalidad, y por ende la actividad completa— en respuesta al ambiente y a las necesidades de la célula o según señales de otras células.

El metabolismo de un organismo determina las sustancias que encontrará nutritivas y las que encontrará tóxicas. Por ejemplo, algunas células procariotas utilizan sulfuro de hidrógeno como nutriente, pero ese gas es venenoso para los animales. La velocidad del metabolismo y el rango metabólico también influyen en cuánto alimento va a requerir un organismo.

Una característica del metabolismo es la similitud de las rutas metabólicas básicas incluso entre especies muy diferentes. Por ejemplo, la secuencia de pasos químicos en una vía metabólica, como el ciclo de Krebs, es universal entre células vivientes tan diversas como la bacteria unicelular Escherichia coli y organismos pluricelulares como el elefante.

Es probable que esta estructura metabólica compartida sea el resultado de la alta eficiencia de estas rutas y de su temprana aparición en la historia evolutiva. (Ministerio de Educación del Gobierno de España, 2014).

1.1 Catabolismo y anabolismo

El catabolismo es la parte del proceso metabólico que consiste en la transformación de biomoléculas complejas en moléculas sencillas y en el almacenamiento adecuado de la energía química desprendida en forma de enlaces de alta energía en moléculas de adenosín trifosfato.

Catabolismo de biomoléculas

En el caso de los organismos que degradan biomoléculas, también existe diversidad entre las reacciones catabólicas que se llevan a cabo en presencia de oxígeno (aeróbicas) o en ausencia de él (anaeróbicas). A grandes rasgos, en primer lugar, las grandes moléculas orgánicas nutrientes, como las proteínas, polisacáridos o lípidos, son degradadas a sus monómeros constituyentes, aminoácidos, monosacáridos y ácidos grasos, respectivamente, proceso que se lleva a cabo fuera de las células en la luz del aparato digestivo. Este proceso es conocido como digestión. Luego, estas moléculas pequeñas son llevadas a las células y convertidas en moléculas aún más simples, como grupos acetilos que se unen covalentemente a la coenzima A para formar la acetil-coenzima A, cuyo grupo acetil es oxidado a agua y dióxido de carbono por los organismos aerobios mediante el ciclo de Krebs, liberando energía que se retiene al reducir la coenzima nicotinamida adenina dinucleótido (NAD+) a NADH+H. El NADH y otras coenzimas son finalmente oxidadas en la cadena transportadora de electrones, proceso acoplado a la síntesis de ATP (Devlin, 2014).

Glúcidos

Tras la digestión, mediante la que los polisacáridos se transforman en glucosa, las moléculas de glucosa siguen tanto en organismos aeróbicos como anaeróbicos la glucólisis, que tiene como resultado la producción de ATP y piruvato. En ausencia de oxígeno el piruvato podrá seguir su catabolización mediante la fermentación. En pr...