COMPOSICIÓN ELEMENTAL DEL CUERPO HUMANO Según su abundancia se pueden clasificar en tres
grupos:
Bioelementos primarios: H, O, C, N, Son los más
abundantes en los seres vivos, representan un 99.3 % del total de los átomos del cuerpo humano, de estos cuatro los más abundantes son el hidrogeno y
el oxigeno porque hacen parte de la biomolécula agua.
COMPOSICIÓN ELEMENTAL DEL CUERPO HUMANO
Bioelementos secundarios:
Calcio,fósforo,magnesio,sodio,potasio y cloro. Todos ellos minerales necesarios a razón de 100mg/día o más. Constituyen 0.7 % del total de los átomos del cuerpo
humano.
Oligoelementos: Se presentan solo en trazas 20 mg/día o menos, pero a pesar de la mínima cantidad su
presencia es esencial para el correcto funcionamiento del organismo.
Otro criterio de clasificación es la función que desempeñan en el organismo y se pueden agrupar de acuerdo con las funciones en:
Plástica o estructural: H, O, C, N, P, S, hacen parte de la estructura del organismo. Músculos, piel,etc.
Esquelética : Ca, Mg, P, Si, dan rigidez; hacen parte del armazón del organismo (huesos, dientes, cartílagos)
Energética: C, H, O, P, son parte fundamental de moléculas con alto contenido de energía ATP, AcetilCoA, creatina, fosfato, fosfoenol pirúvico, etc.
Otro criterio de clasificación es la función que desempeñan en el organismo y se pueden agrupar de acuerdo con las funciones en:
Catalítica: Fe. Co, Cu, I, Se, Mg, Mn, Mo participan en las reacciones bioquímicas activando o haciendo parte del sitio activo de las enzimas para aumentar la velocidad de las reacciones.
Osmótica: Na, Cl, K, mantienen y regulan la distribución adecuada del agua en los diferentes compartimentos intra y extracelulares.
Electrolito: Na, Cl, K, mantienen los potenciales químicos y eléctricos de las membranas celulares.
Las biomoléculas también se pueden clasificar de acuerdo a la naturaleza química:
Biomoléculas inorgánicas: Agua, gases (oxigeno, dióxido de carbono), Sales inorgánicas ( aniones como fosfato HPO4, bicarbonato HCO4. y cationes como el amonio NH4-. Biomoléculas
orgánicas: Glucidos ( glucosa glucógeno, almidón) . Lípidos (ácidos grasos, triglicéridos, colesterol, fosfolipidos, glucolipidos). Proteínas (enzimas, hormonas, hemoglobina, inmunoglobulinas etc.). Acidos nucleicos ( ADN ARN). Metabolitos (ácido pirúvico, ácido láctico, ácido cítrico, etc.)
Las biomoléculas presentan un grado de complejidad estructural que las puede agrupar como: Precursoras:
moléculas de peso bajo, tal cono el H2O,
CO2 o el NH3 Intermediarios metabólicos: moléculas como el oxaloacetato, piruvato o el citrato, que posteriormente se transforman en otros compuestos. Unidades estructurales: o unidades constitutivas de macromoléculas como los monosacáridos (en celulosa almidón), aminoácidos (de las proteínas), nucleotidos (de los ácidos nucleicos), glicerol y ácidos grasos (en grasas). Macromoléculas: de peso molecular alto como los ya citados almidón, glucógeno, proteínas, ácidos nucleicos, grasas, etc
Microelementos esenciales / oligoelementos / elementos traza Según la Real Academia Española de la Lengua se define una sustancia como Oligoelemento:
"Todo elemento químico que es indispensable en pequeñísimas cantidades, para completar el crecimiento y ciclo reproductivo en plantas y animales". La función de los oligoelementos, es indispensable en múltiples reacciones del organismo, actúan como catalizadores de diversas reacciones, de su déficit o exceso se deriva que las mismas se lleven o no a buen fin. Las enzimas necesitan gran cantidad de iones de metal para su actividad.
LOS ELEMENTOS QUIMICOS EN LOS ALIMENTOS
SE ENCUENTRAN EN SU MAYORIA FORMANDO ESTRUCTURAS MOLECULARES DE VARIADA Y NOTABLE COMPLEJIDAD. ESTAN CARACTERIZADOS POR ENLACES COVALENTES INTRAMOLECULARES, OFRECIENDO REACCIONES LENTAS, INCOMPLETAS E INTRINCADAS, LO QUE IMPOSIBILITA O DIFICULTA LA DETECCION E IDENTIFICACION EN LOS TEJIDOS O MATERIALES ALIMENTICIOS.
LOS ELEMENTOS QUIMICOS EN LOS ALIMENTOS
SE APELA A PROCEDIMIENTOS DE DENSINTEGRACION DE LAS MOLECULAS MAS O MENOS COMPLEJAS, CON EL FIN DE PASAR SUS ELEMENTOS QUIMICOS CONSTITUTIVOS A FORMAS IONICAS O MOLECULAS SENCILLAS. SU IDENTIFICACION SE REALIZA POR MEDIO DE REACCIONES O PRUEBAS RAPIDAS.
La mayoría de los minerales y los oligoelementos necesarios en la dieta son iones metálicos.
La diferencia entre un mineral y un elemento traza es cuestión de cantidad.
Los oligoelementos son cofactores de muchas enzimas que intervienen en las reacciones químicas de nuestro metabolismo.
Todos los oligoelementos son toxicas en exceso. Su presencia es común en alimentos y bebidas, pero algunos son eliminados al refinar y procesar estos últimos.
Las dietas altas en fibra disminuyen la absorción de los oligoelementos.
LOS OLIGOELEMENTOS Los elementos trazas se necesitan en una proporción de 20 mg/día o menos. La Food and Nutrition Board (FNB) reconoce 17 elementos trazas. Se sabe que 10 son necesarios para el hombre: El Fluor (F), el Iodo (I), los iones de Cromo (Cr), Manganeso (Mn), Hierro (Fe), Cobalto (Co), Cobre (Cu), Zinc (Zn), Selenio (Se), Molibdeno (Mo). Dentro del grupo de elementos "ultratraza", que se encuentran en los fluidos biológicos a niveles inferiores a los anteriores, se considera : Litio (Li), Níquel (Ni), Estaño (Sn) y Vanadio (V).
En los fluidos biológicos los encontramos a niveles de microgramos/l (ppb) y para su determinación se precisan equipos más sensibles que los fotómetros de llama, son necesarios equipos de absorción atómica, en la mayoría de casos con cámara de grafito.
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Nuestro organismo es atacado por (RLO) Radicales Libres oxigenados, dos sistemas luchan contra esos radicales: Radicales enzimáticos (actividad controlada por la disponibilidad del cobre, manganeso, zinc, selenio) y Nonenzimáticos (antioxidantes de las vitaminas E y C)
Las características que definen como esencial a un oligoelemento, son:
Estar siempre presente en los tejidos sanos del organismo. Concentración constante en la misma especie (obviamente dentro de un intervalo). Su deficiencia debe originar anormalidades reproducibles experimentalmente. Las anormalidades pueden ser físicas y/o estructurales o asociadas a cambios de tipo bioquímico. La alteración bioquímica del déficit, puede ser prevenida y/o curada suplementando la dieta con el oligoelemento carencial.
FLUOR
Como fluoruro, es esencial para el crecimiento y desarrollo de dientes sanos. Se encuentran en alimentos como: Espinacas y Té, Leche y huevos, carne y pescados. Su aporte corriente debe provenir del agua potable. Requerimiento nutricional del hombre adulto 0.002 g (hasta 50 años)
YODO
Como yoduro, es esencial en la síntesis de las hormonas sintetizadas por la glándula tiroides. Las dietas bajas en yodo producen bocio. Se encuentra en los alimentos bajo formas inorgánicas como los yoduros y inorgánicas como las hormonas tiroxina y triyodotiroxina. Requerimiento nutricional diario por kg de peso sólo 1μg para evitar el bocio. Pescados, mariscos, sal yodatada (75 a 80 μg de equivalentes de yoduro por gramo de sal). Menor proporción hortalizas, carnes, huevos y la leche.
CROMO (Cr3+)
Se requiere para el funcionamiento de la insulina y el metabolismo normal de la glucosa. Se absorbe mucho más el que esta en los alimentos que el istrado en forma de sales simples, las cuales se añaden a los suplementos de vitaminas y minerales. Se encuentra en las proteínas animales y los granos enteros. La ingesta diaria debe ser de 0.05 a 0.2 mg.
MANGANESO (Mn2+)
Es necesario para el funcionamiento normal de los nervios, buen desarrollo óseo y para la reproducción.
Es esencial para algunas enzimas en el metabolismo de los carbohidratos.
Se encuentra en cereales, legumbres, las nueces, granos enteros, frutas, verduras, el Té, el café, Pescados de mar, ostras.
La FNB no ha establecido una ración recomendada diaria. Algunos utilizan una dosis de 2.5 a 5.0 mg/día.
Muy útil, junto al oligoelemento Cobre, en los niños con enfermedades respiratorias a repetición.
HIERRO (Fe2+)
En los alimentos se encuentra en forma natural de sales inorganicas como cloruros y fosfatos, sales organicas como citratos insolubles como ciertas enzimas y quelatos de la hemoglobina y mioglobina. Su principal uso es en el transporte de oxigeno por la hemoglobina. Lo requieren el grupo hemo y varias enzimas. Los intestinos regulan la cantidad de hierro que se absorbe y mantienen el nivel adecuado en la circulación. Se encuentra en alimentos como hígado, en menor proporción en leche, queso. Se acostumbra adicionar a harinas como sulfato ferroso. Las mujeres embarazadas deben consumir mayores cantidad de hierro de lo normal por el requerimiento de la sangre fetal. Requerimiento nutricional del hombre adulto (hasta 50 años) 0.018 g.
COBALTO (Co2+)
Forma parte de la molécula en la vitamina B12 (cianocobalamina). Por ello en muchos de los estados de anemia debido a ésta vitamina, la istración de Cobalto mejora la debilidad general, la somnolencia y los síndromes de fatiga crónica. También se emplea en los casos de dolores abdominales, espasmos de las arterias o venas, la hipertensión arterial y en algunos casos de alergias y migrañas.
Se encuentra en productos vegetales como algunas legumbres. Tambien en el hugado, bazo, riñon y pancreas.
Requerimiento nutricional del hombre adulto (hasta 50 años) 0.00000002 g.
COBRE (Cu2+)
Se encuentra en muchas proteínas y enzimas.
Se encuentra en frutas, aceites, tejidos animales.
En los materiales aliemticios se presenta formando parte de diversas enzimas, con inclusion de la polifenoloxidasas comprometidas en los fenomenos de pardeamiento enzimatico.
Es uno de los oligoelementos que más empleamos. De hecho, decimos que el cobre le da color a la vida. Tiene utilidad en el acné, en todas las alergias (asma, rinitis, sinusitis alérgica, dermatitis alérgica, etc.), en las gripas a repetición, en las enfermedades infecciosas a repetición, en el reumatismo y en el vitíligo. Debe anotarse que, el zinc y el cobre pueden interactuar entre ellos por lo tanto deben darse las cantidades adecuadas para que no exista interferencia entre ellos.
COBRE (Cu2+)
nueces, pasa, hígado, riñón, algunos moluscos y las legumbres. También Se encuentra en frutas, aceites, tejidos animales. Requerimiento diario de 2 mg/día. En un estudio realizado con mujeres la disminución en el nivel de cobre en la sangre producía un aumento en el colesterol sanguíneo.
ZINC (Zn2+)
Es de gran utilidad para los trastornos de fertilidad, impotencia y/o frigidez, por ello ha sido llamado el oligoelemento reproductor. Igualmente es útil en los casos de acné, pérdida de la memoria, el gusto o el olfato. A las mujeres que toman anticonceptivos orales por largos períodos se les recomienda tomar Zinc. Se requiere para la actividad de varias enzimas. La falta de zinc en la dieta ocasiona la perdida del apetito y mala cicatrización. Es el segundo micronutriente en los alimentos. Se encuentra en vísceras, yema de huevo, y leche. En menos proporción en Verduras y Cereales.
SELENIO
Componente integral de la glutatión peroxidasa, una enzima con papel intracelular de antioxidante muy similar a la función de la vitamina E.
Se encuentra en alimentos como Leche, granos, pescados, carne.
Recomendado para prevenir las enfermedades de la próstata. De hecho, se dice que es el oligoelemento anti-cáncer; se recomienda a los fumadores, a los alcohólicos y quienes deben tomar crónicamente muchas drogas. Aumenta la libido, por ello es de gran utilidad en los casos de impotencia. Si se toma en altas dosis puede ser cancerígeno.
El requerimiento mas probable oscila entre los 0.05 y 0.2 mg/día. El exceso es muy tóxico.
Su deficiencia provoca lesiones en el tejido cardiaco y electrocardiogramas anormales
MOLIBDENO
Se encuentra en una enzima requerida para el metabolismo de los ácidos nucleicos y en algunas enzimas que catalizan oxidaciones. Se encuentra dentro de rangos muy variables en diversos alimentos: Cereales, leguminosas, verduras ricas en clorofila y órganos animales. No se ha detectado deficiencia en el hombre lo cual significa que cualquier dieta razonable proporciona lo suficiente. En los casos de gota o exceso de ácido úrico en sangre, en las caries dentales (su prevención), en la fatiga crónica y en la pérdida de peso y es de gran utilidad en los casos de impotencia sexual. Es uno de los grandes antioxidantes.
El níquel, silicio, estaño y vanadio son elementos traza para el hombre, pues se ha logrado inducir enfermedades en los animales de laboratorio por deficiencia de estos elementos. La Food and Nutrition Board (FNB) de la National Academy of Sciences publica con regularidad las cantidades dietarias diarias.
MINERALES ELEMENTOS MAYORES Calcio, fósforo, magnesio, sodio, potasio y cloro. Todos ellos minerales necesarios a razón de 100mg/día.
CALCIO (Ca2+)
Casi todo el calcio se encuentra en los huesos y los dientes y lo restante trabaja
como mensajero químico importante que participa en la activación enzimática y en la contracción muscular.
Se encuentra en los alimentos bajo formas inorgánicas y orgánicas. Sus formas inorgánicas están representadas por sales solubles e insolubles, ejemplo los
carbonatos, fosfatos y sulfatos. Sus formas orgánicas comprenden sales orgánicas, como el lactato, glutamato y complejos como el caseinato de calcio.
Se encuentra en alimentos como: leche, carne, Algunas frutas y Vegetales.
Hipocalcemia: Se presenta por deficiencia de vitamina D, exceso de laxante, fallas en la actividad tiroidea.
Hipercalcemia: Sobredosis de vitamina D, abuso de antiácidos de calcio o la hiperactividad tiroidea. En la hipercalcemia aguda el corazón funciona mal.
FÓSFORO (ión fosfato)
Es el oligoelemento de la energía vital. De utilidad en los niños con trastornos
del crecimiento, en quienes adelgazan sin quererlo, en el estrés, en las contracturas musculares dolorosas, en la fatiga física o emocional.
El fósforo como fosfato desempeña un papel principal en la estructura y función de todas las células, existe como ión libre a una concentración de unos cuantos milli-eq y también es un componente integral de ácidos nucleicos, nucleótidos, fosfolípidos, fosfatasas y algunas proteínas.
Se encuentra difundido en muchos alimentos de origen vegetal, animal y microbiológico. Se encuentra combinado con diversos compuestos orgánicos, formado fosfoproteinas, fososlipidos.
El metabolismo anormal del calcio y fosfato produce raquitismo en los niños y la osteomalacia en los adultos además de anormalidades en los eritrocitos, leucocitos, plaquetas y en el hígado.
MAGNESIO (Mg2+)
Están presentes en todas las células en todas las reacciones en las cuales el ATP es el sustrato, el verdadero sustrato es el complejo Mg2+ - ATP. Su absorción se realiza a través del intestino delgado. En los alimentos se encuentra bajo las formas de sales inorgánicas, sales orgánicas y complejos moleculares. Se encuentra en la leche, carne, tejidos vegetales. La hipomagnesemia se observa cuando los riñones no funcionan adecuadamente en el alcoholismo o diabetes no tratada, algunos síntomas son: debilidad muscular, insomnio, calambres en las piernas o los pies
SODIO (Na+)
El Ion sodio es el catión principal tanto en la sangre como en el fluido intersticial. Se encuentra en los alimentos bajo la forma de su Ion. Esta en la leche, Carne, Productos vegetales (Frutas y hortalizas). La adición del cloruro de sodio (Sal). Loa iones sodio-potasio son necesarios para el buen funcionamiento de los músculos y el sistema nervioso. Se puede presentar en la sangre: hiponatremia (bajo nivel de sodio en la sangre) e hipernatremia (alto nivel de sodio en la sangre).
POTASIO ( K+)
El Ion potasio es el catión mas importante en las células y esta presente en la bomba de sodio-potasio un complejo proteínico especial dependiente del ATP. Se encuentra en los alimentos bajo la forma de su Ion. Esta en la leche, Carne, Productos vegetales (Frutas y hortalizas). En los trastornos cardiovasculares, especialmente cuando se toman diuréticos, es muy útil; en el alcoholismo, las alergias, el insomnio y en el reumatismo crónico. Hay estudios que muestran resultados excelentes en el tratamiento del cáncer.
CLORO
El Ion cloruro de la sangre ayuda a mantener la relación de la presión osmótica, el equilibrio acidobase y la distribución del agua en el cuerpo. Se encuentra en los alimentos de modo primordial bajo la forma de sal ionizada. La presencia de cloro en los alimentos proviene de la incorporación por el hombre, bajo la forma de cloruro de sodio. Posee una función en el transporte de oxigeno. En la sangre se puede presentar:
Hipocloremia (bajo nivel del Ion cloruro en la sangre) puede causar alcalosis. Hipercloremia (alto nivel del Ion cloruro en la sangre) puede causar acidosis.
Microelementos tóxicos: Algunos elementos metálicos presentes en la naturaleza, entran en nuestro organismo por diferentes vías digestiva, respiratoria y dérmica, a determinados niveles pueden ser tóxicos. Podemos citar: Aluminio (Al), Arsénico (As), Cio (Cd), Níquel (Ni), Plomo (Pb), Mercurio (Hg).
Microelementos tóxicos: No obstante algunos elementos no son por sí mismos considerados tóxicos, sino que incluso están en la lista de oligoelementos, pero pueden actuar como tales, en patologías que condicionan unos niveles más altos de los normales en los tejidos, a título de ejemplo podemos citar el Hierro (Fe), Cobre (Cu) y el Selenio (Se).
Microelementos tóxicos: En consecuencia niveles altos de Zn, Se, Pb, Mg y Ca tienen que asociarse prioritariamente a contaminación externa. En el caso de sospecha de un proceso tóxico (exposición laboral, por ejemplo) deberá controlarse la no utilización por parte del paciente de champús con Zn y Se, así como los tintes, durante un mínimo de cuatro meses
CARACTERÍSTICAS DEL PLOMO • •
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Plomo
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Símbolo: Pb Elemento metálico maleable de color grisáceo que presenta una superficie brillante al corte reciente Funde a 327ºC y ebulle a 1620 ºC Impide el paso de los rayos X (radioopaco) Se encuentra en la naturaleza como galena (PbS), grusita (PbCO3) y anglesita (PbSO4) Su producción mundial se calcula en 4 millones de toneladas al año ( América latina un 15% de la cifra).
MECANISMO DE ACCIÓN Sistema hematológico.
Punteado basófilo de los hematíes en una intoxicación por plomo.
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El plomo inhibe la capacidad del organismo para producir hemoglobina al interferir con varios pasos enzimáticos en la vía metabólica del grupo hemo. La ferroquelatasa, con ingreso de zinc en reemplazo del hierro en la protoporfirina IX, es bastante sensible al plomo fluorescente (fluorómetro)
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El plomo tiene gran afinidad por grupos imidazol, sulfhídrico, amino, carboxilo y fosfato, y como consecuencia de ello presenta una fuerte unión a las membranas biológicas, proteínas y numerosas vías metabólicas como la fosforilación oxidativa y la síntesis de la hemoglobina.
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El punteado basófilo es 1/10.000, con vasoconstricción periférica.
Ribete de Burton
Depósito del plomo (se elimina a través de la saliva) + ácido sulfhídrico reborde en las encías de color azulado sulfuro de plomo.
Aunque la mayoría del déficit de oligoelementos es debida a su bajo consumo también es verdad que algunos alimentos y otros malos hábitos pueden influir negativamente en la absorción de ellos. A continuación situaciones en las que los oligoelementos ven desfavorecidos su absorción: La fibra vegetal en exceso impide la adecuada absorción del hierro, el calcio y el magnesio. Por ejemplo, el salvado de trigo (tan útil para los problemas de estreñimiento y en la prevención de los tumores intestinales) impide que el calcio se absorba adecuadamente. La mezcla de algunos alimentos genera competencia negativa de algunos oligoelementos. Por ejemplo, los alimentos ricos en calcio compiten con el zinc, el magnesio con el calcio y el hierro con el zinc. La polución atmosférica altera el equilibrio de los oligoelementos. Es conocido el efecto devastador sobre el cuerpo de la polución con metales como el plomo, el mercurio o el cio.
ALGUNAS ALTERACIONES
Ingesta alimenticia inadecuada. Cabe destacar dietas restrictivas en cantidad de alimentos: Dietas adelgazantes. Descenso de la ingesta de oligoelementos, lo que podrá producir los efectos patológicos de un estado carencial. La carencia de oligoelementos pueden producir astenia y otros problemas metabólicos carenciales que en muchos casos, no se les da especial atención, puesto que se asocian a "que se come menos y se está más flojo". Problemas carenciales por estas dietas y que se restablece la normalidad, con la suplementación de los minerales carenciales y de los que no siempre se solucionan, con un simple complemento vitamínico. Ingesta inadecuada por dietas calóricamente normales pero no equilibradas, es decir en estados de malnutrición.
ALGUNAS ALTERACIONES
Anorexia. Es de gran importancia ver su efecto sobre los oligoelementos, para poder compensar farmacológicamente sus estados carenciales, que pueden ser severos y se suman, a todos los problemas metabólicos de esta compleja enfermedad.
ALGUNAS ALTERACIONES
Deficiente absorción intestinal. Todos los síndromes que cursan con tránsitos rápidos. Trastornos digestivos, síndromes diarréicos, ingesta habitual de laxantes. Hipoclorhidria. Insuficiencia pancreática. Alteraciones de la mucosa gastro-intestinal.
Deficiente biodisponibilidad. Los minerales se encuentran en los alimentos en formas difícilmente absorbibles. Interacciones con proteínas u otros compuestos pueden dificultar su absorción, formación de quelatos, etc. Dietas altas en sal y azúcar, bajas en fibra y reducen la superficie efectiva de absorción.
ALGUNAS ALTERACIONES
Excesiva eliminación. En la mayoría de situaciones que conducen a una mala absorción, pueden tener el efecto añadido de una mayor eliminación por vía digestiva. También hay que tener en cuenta su excesiva eliminación por vía renal en casos de tratamiento con diuréticos, diabetes y hábito de beber mucha agua (para adelgazar, por ejemplo).
Antagonismo con otros elementos. Existen diversos antagonismos, tal es el caso de un exceso en la ingesta de Zn que disminuye la absorción del Cu, pudiéndose producir en estas situaciones una anemia severa.