principales minerales
TRANSCRIPT
Principales minerales(I). Hierro, calcio, fósforo, magnesio y flúor. Fuentes y requerimientos.
Acciones biológicas . Deficiencias.
Dra. María Reyes BeltránDocente Nutrición UNT
HIERRO
Metal más abundante en el universo, y el cuarto elemento en frecuencia en la corteza terrestre.
Siempre se encuentra ligado a proteínas; especialmente en su forma ferrosa.
No se encuentra en su estado ion libre circulando por el organismo: Toxico (radicales superoxidos)
Anemia ferropénica en 3% de escolares, entre 2 y 5% de adolescentes, y de 48 a 56% en embarazadas.
Generalidades Hierro
Requerimiento de hierro
Edad Hombres(mg/día) (IA)
Mujeres(mg/día) (IA)
0-6 meses 6 6
7-12 meses 10 10
1-10 años 10 10
11-18 años 12 15
19-50 años 10 15
>50 años 10 10
Embarazo 30
Lactancia 15
En los alimentos:
HIERRO HÉMICO: Forma parte de hemoglobina, mioglobina, citocromos y muchas otras hemoproteínas: en los alimentos de origen animal. Está formado por un anillo orgánico complejo, llamado protoporfirina
Hierro no Hémico: Está formado por sales inorgánicas de este metal y el mismo se encuentra principalmente en los alimentos de origen vegetal, en el huevo y en la mayoría de los preparados farmacéuticos utilizados en la terapia contra la deficiencia de este mineral.
Fuentes de hierro
Alimentos ricos en hierro hémico
Alimento Porción Hierroen mg
Hígado de pollo, cocido 100 gr 12
Almejas y otros moluscos, enlatados 85 gr 23
Carne de pavo, cocida 145 gr 11
Carne de vaca, picada 80 % magra 100 gr 2.5
Hígado de vaca, cocido 100 gr 6.2
Pollo, pechuga asada 100 gr 1.1
carne de cerdo, asada 100 gr 0.9
Atún, enlatado en agua 100 gr 0.9
Alimento Porción Hierro mg
Cereales, 100% fortificados con hierro ¾ taza (30 gr) 18
Avena, instantánea, fortificada, preparada con agua 1 taza 10
Semilla de soja, hervidas 1 taza (170 gr) 8.8Lentejas, hervidas 1 taza (200 gr) 6.6Espinaca, fresca, hervida, escurrida 1 taza (180gr) 6.4
frijoles/judías , hervidas 1 taza 5.2Espinaca, enlatada, escurrida 1 taza (215 gr) 4.9Cereales, fortificado con 25% de hierro ¾ taza (30 gr) 4.5
Habas, hervidas 1 taza 4.5Tofu, crudo, firme ½ taza 3.4Sémola, blanca, enriquecida, preparada con agua 1 taza 1.5
Pasas de uva, sin semilla ½ taza 1.5Almendras, pistachos 30 gr 1.2Pan de harina integral/harina blanca 1 rodaja 0.9
Yema de huevo 1 0.45
Alimentos ricos en hierro No hémico
Se absorbe en el duodeno y parte alta del yeyuno El estómago: Ácido clorhídrico y enzimas, que
ayudan no solo a liberar al hierro de la matriz alimentaria sino también a solubilizarlo, ya que el ácido clorhídrico favorece la reducción de este catión a la forma ferrosa
Dos fuentes: Hémico se absorbe mejor, aprox un 20 a 30% No hemínico, se absorbe 3 a 10%
El 80% del hierro de los alimentos es en forma NO HEMICA.
Absorción del Hierro
FACILITADORES: Péptidos liberados
durante la digestión de proteínas
Carnes rojas y blancas
Vit. C Aceite de oliva
FACTORES QUE FACILITAN LA ABSORCION DEL HIERRO NO
HEMÍNICO• INHIBIDORES:– Fibra dietaria
(arroz, maíz, salvado):fitatos
– Polifenoles (te, cafe)– Calcio (leche)– Zinc
100 g de carne (que contiene 1 mg de hierroHEM) induce una absorción extra de 0,25 mgde hierro no hémico.
• Estado nutricional del individuo : a deficiencia de hierro, mayor absorción.
• Estados fisiológicos: embarazo – crecimiento absorción.
EL HIERRO NO HÉMICO: Absorción: Deberá estar en forma soluble (ferroso)
El hierro que ha sido liberado por acción de las proteasas gástricas y pancreáticas se une a ligandos intraluminales que tienen como función estabilizar la forma ferrosa.
Ligando: glucoproteína denominado mucina. Otros
ligadores de hierro de bajo peso molecular como la histidina, el ascorbato y la fructosa que potencian la captación enterocítica del hierro.
Posteriormente, esta proteína fijadora unida al hierro es captada y cede el hierro que contiene a un transportador específico en la superficie luminal del enterocito llamada integrina. De esta forma el hierro es introducido al interior celular, donde es transferido a una proteína similar a la transferrina llamada por algunos autores mobilferrina .
Metabolismo – CAPTACIÓN
EL HIERRO HÉMICO: Soluble en medios alcalinos, razón por la cual no
son necesarios los ligantes intraluminales.
Una vez que este hierro es internalizado en el enterocito el hemo es degradado a hierro, monóxido de carbono y bilirrubina IXa por acción de la enzima hemo oxigenasa.
El hierro liberado por este mecanismo se une a ligandos de bajo peso molecular o a una proteína similar a la transferrina, formando junto al hierro no hémico parte del pool común de hierro intracelular del enterocito.
El Hierro que se encuentra en el interior del enterocito, está unido a diferentes ligandos, uno de ellos es la proteína MOBILFERRINA que puede unir además de hierro, otros cationes como calcio, cobre y cinc. También se le ha asignado un potencial efecto modulador en la regulación de la absorción del hierro
El hierro unido a esta proteína es transportado al polo basal del enterocito para ser posteriormente cedido a la transferrina.
El hierro que no ha sido transferido a la transferrina pasa a formar parte de los depósitos intraenterocíticos como ferritina en su forma férrica; el cual se perderá con las heces cuando el enterocito muere y es consecuentemente descamado.
Metabolismo - Transporte y almacenamiento intra-enterocítico
La cantidad de hierro total en el organismo es de unos 30 a 40 mg por kilogramo de peso corporal. Se distribuye en tres compartimentos:
a) Funcional: hierro con función enzimática y metabólica siendo su mayor representante la hemoglobina
b) Circulante: asociado al transporte del hierro y representado por la transferrina
c) De depósito: relacionado con el almacenamiento y representado por la ferritina y hemosiderina.
Compatimentos del hierro corporal
Hemoglobina, Mioglobina.
Sistema nervioso: Participa en la regulación de mecanismos bioquímicos del cerebro Producción de neurotransmisores y otras funciones encefálicas
relacionadas al aprendizaje y la memoria. Funciones motoras y reguladoras de la temperatura.
Sistema inmune: : La enzima mieloperoxidasa está presente en los neutrófilos que forman parte de las células de la sangre encargadas de defender al organismo contra las infecciones o materiales extraños. Esta enzima, que presenta en su composición un grupo hemo (hierro), produce sustancias (ácido hipocloroso) que son usadas por los neutrófilos para destruir las bacterias y otros microorganismos.
OTRAS FUNCIONES
DEFIC IENCIA DE HIERRO:ANEMIA
EL CALCIO
Catión más abundante en el organismo (1,200-1,500g) representando el 1.5-2% del peso total del cuerpo.
99.1% están en el tejido óseo y dientes, junto con el fosfato en proporción 1.5:1
0.9% está disuelto en el líquido extracelular (0.4%) y en los tejidos blandos (0.5%) donde regula y participa en multitud de reacciones metabólicas.
En hueso el calcio forma parte de dos tipos de depósitos: Uno pequeño intercambiable de unos 10g de fácil y rápida movilización,
en los dientes no es movilizable. Otro más estable, muy poco intercambiable, representa el 99% del calcio
óseo total. En líquido extracelular: 50% está ionizado y es la forma fisiológicamente activa. 40%está unido a proteínas plasmáticas: albúmina y globulinas El 10% está formando complejos con aniones orgánicos e inorgánicos
sobre todo con citrato y fosfato.
CALCIO
Leche y productos lácteos (excelente) Pescados Harinas integrales Vegetales de hoja verde Frutos secos y legumbres.
FUENTES DE CALCIO
REQUERIMIENTOS DE CALCIO
Mineral que mayores requerimientos presenta (800-1200 mg/dia)Niños: 800 mg/dAdolescencia: 1000 mg/dAdultos: 800 mg/dEmbarazo : 1200 mg/dLactancia: 1000 mg/d
REQUERIMIENTOS DE CALCIO
Requerimientos dependen de:1.Ingesta de Ca: importa la cantidad y origen. 2.Factores dietarios.3.VitD: regula absorción intestinal de Ca.4.Factores Gastrointestinales: Sindromes de malaabsorción.5.Factores hormonales: Paratiroides, hormonas tiroideas, corticoides y estrógenos.6.Edad: Niños absorben hasta 75% del Ca ingerido, adultos jóvenes 40 – 20% y adultos mayores 15%.
ABSORCIÓN DEL CALCIOAbsorción intestinal de calcio dietético oscila entre el 25 y el 75% dependiendo de edad, cantidad ingerida, presencia de factores dietéticos.
Vitamina D facilita absorción por intestino.
Ejercicio físico regular estimula absorción y depósito en huesoSedentarismo acelera desmineralización de masa ósea.
En infancia y adolescencia, el balance de calcio es positivo, también en embarazo y lactancia.
Dosis elevadas de vitamina D, hiperparatiroidismo, hormona adrenocorticotropa (ACTH), glucocorticoides y preparados sintéticos de cortisona desencadenan destrucción de matriz proteica y liberación de calcio del hueso: osteoporosis.
Regulación de la homeostasis del calcio
FUNCIONES DEL CALCIO
Provee rigidez y fortaleza a huesos, dientes y encías.
Transmisión del impulso nervioso, excitabilidad neuronal formación de neurotransmisores,
funcionamiento de músculo cardiaco, tono músculo esquelético y contracción del músculo liso.
Previene los calambres en la musculatura corporal, debido a que el músculo utiliza el calcio para realizar
sus movimientos y contracciones.
Es fundamental para que la sangre coagule adecuadamente.
Previene la osteoporosis (perdida de masa ósea).
Reg Mecanismos de transporte en membranas celulares e intracelulares (Segundo Mensajero)
La deficiencia de calcio se debe, por lo general, a un suministro inadecuado de calcio, a un consumo desproporcionado de nutrientes que limitan la absorción y facilitan la eliminación de este mineral.
DEFICIENCIA DE CALCIO
Esta carencia de calcio en el organismo puede generar problemas de salud tales como:
OSTEOPOROSIS RAQUITISMO OSTEOMALACIA
Los valores normales : 8.5 a 10.2 mg/dl en adultos 12 mg/dl niños en crecimiento
La osteoporosis es una enfermedad sistémica que se caracteriza por una disminución de la masa ósea y un deterioro de la microarquitectura de los huesos, lo que aumento de la fragilidad de los huesos y del riesgo de sufrir fracturas. Esta patología se presenta generalmente en mujeres postmenopáusicas.
Osteoporosis
CAUSAS
Esta afección se produce sobre todo en mujeres, postmenopáusicas debido a la disminución del numero de estrógenos
La deficiencia de calcio y de vitamina D por malnutrición.
Así como el consumo de tabaco, alcohol, cafeína y la vida sedentaria incrementan el riesgo de padecer osteoporosis.
El raquitismo se caracteriza porque los afectados desarrollan una serie de deformidades esqueléticas que se ven a simple vista, aunque es cierto que existen diferentes niveles y tipos de raquitismo, pero todos tienen como denominador común las deformidades producidas en los huesos. Básicamente esta enfermedad se caracteriza por una desmineralización progresiva de los huesos por no recibir suficiente cantidad de vitamina D.
RAQUITISMO
Falta de suficiente vitamina D en la epoca del crecimiento mas rápido. Esta vitamina se encuentra en la leche de las madres bien alimentadas, y puede desarrollarse en la piel cuando esta expuesta a los rayos ultravioletas (sol ).
También favorecen el raquitismo la falta de sol (clima, humo, etc. ), y la coloración oscura de la piel que impiden que actúen los rayos solares. El niño prematuro es especialmente susceptible al raquitismo.
causas
Es el reblandecimiento de los huesos debido a una falta de vitamina D o a un problema con la capacidad del cuerpo para descomponer y usar esta vitamina.
OSTEOMALACIA
Insuficiencia de vitamina D en la dieta Exposición insuficiente a la luz del sol,
que produce vitamina D en el cuerpo Malabsorción de la vitamina D por parte
de los intestinos
CAUSAS
Trastornos adquiridos o hereditarios del metabolismo de la vitamina D.
Insuficiencia renal y acidosis. Insuficiencia de fosfato asociada con
su consumo deficiente en la dieta. Cáncer. Efectos secundarios de los
medicamentos empleados para tratar convulsiones.
Enfermedad hepática.
Otras afecciones que pueden causar osteomalacia son:
FÓSFORO
• Sexto mineral más abundante en organismo (600-900 g)
• Representa el 0.8-1.1% del peso total del cuerpo.• 80% de su contenido total está con el calcio en
huesos y dientes.• El resto, la mayoría en tejidos blandos y 1% disuelto
en líquido extracelular.• Hueso es reservorio de este mineral y lo cede en
hipofosfatemia.• En tejidos blandos, fósforo forma parte de fosfolípidos,
nucleótidos, ácidos nucleicos, enzimas, etc.• En plasma está unido a calcio, magnesio, sodio y
proteínas.
CONTENIDO Y LOCALIZACIÓN
FUENTES DE FÓSFORO
• Cereales y derivados • Verduras y hortalizas• Legumbres • Frutas secas• Frutos secos • Lácteos y derivados • Carnes y embutidos• Pescados, mariscos y crustáceos• Las NECESIDADES DIARIAS
RECOMENDADAS van de los 800 a los 1200 mg/d, en lactantes son más bajas.
ABSORCION Se absorbe 60-80% de la dieta principalmente en
el yeyunoMECANISMO DE ABSORCIÓN Transporte pasivo + Transporte activo mediante
proteínas transportadoras Absorción similar a la del calcio Proceso activo regulado por la Vitamina DESTIMULO DE ABSORCION Principalmente la Vitamina D y la ingestión de
fosfatosINHIBICIÓN DE LA ABSORCIÓN Formación de quelatos de fosfatos con cationes
(Ca, Al, Mg)
METABOLISMO DEL FÓSFORO
• Forma con calcio cristales de hidroxiapatita y forma parte estructural de esqueleto y dientes.
• Componente de moléculas y elemento fundamental en el ciclo generativo de energía celular:– Acidos nucleicos– Fosfolípidos– Hidratos de carbono– Fosfoproteínas estructurales– Cofactores– ATP, ADP, AMPc
FUNCIONES DEL FÓSFORO
Regulación del transporte de los eritrocitos (2,3 – difosglicerato)
Actúa como tampón fosfato en el plasma o la orina en el control del equilibrio ácido-base.
Forma parte del tejido nervioso y es indispensable para su adecuado funcionamiento y para la actividad intelectual y sexual.
Estructura y función de la membrana celular y membranas plasmáticas.
FUNCIONES DEL FÓSFORO
HIPOFOSFATEMIALa hipofosfatemia es definida como leve (2-2,5mg/dL), moderada (1-2mg/dL) o severa (<1mg/dL)
PRINCIPALES CAUSAS METABÓLICAS DE HIPOFOSFATEMIA: Paso de fósforo del líquido extracelular a la célula o
al hueso. Reducción de la reabsorción renal del fósforo. Reducción de la absorción intestinal de fósforo.
DEFICIENCIA DE FÓSFORO
VALOR NORMAL EN PLASMA. 3-4.5 mg/dl en adultos 4-7 mg/dl en niños
Recuperación de malnutrición Sepsis Diarrea crónica Trasplante renal Expansión de volumen Acidosis metabólica o respiratoria Recuperación de cetoacidosis diabética Abuso de alcohol
HIPOFOSFATEMIA PUEDE OCURRIR EN:
Miopatía proximal Disfagia, ileo Insuficiencia respiratoria Alteraciones de la contractilidad cardiaca Hemólisis Trombocitopenia Alteraciones de la quimiotaxis y fagocitosis de
leucocitos Hipoxemia: disminución de la liberación de oxígeno a
los tejidos Encefalopatía: Irritabilidad, confusión, coma.
HIPOFOSFATEMIA SÍNTOMAS
MAGNESIO
Segundo catión del medio intracelular en abundancia y está considerado, al igual que el calcio y el fosfato como mineral mayoritario.
Su contenido es de 25g en el cuerpo de un adulto. De este total, 65 a 70% está en los huesos, que también
constituyen una reserva, al igual que el músculo. El resto se localiza en el interior de las células de los
tejidos blandos, 15 mEq/l y en el plasma (1,4-2.5 mg/ml) Músculos contienen más magnesio que calcio, para que el
Mg penetre en células es indispensable la piridoxina (B6).
Vegetales, pues este mineral forma parte de la molécula de clorofila.
Nueces y otros frutos secos. Hortalizas. Cereales (pero contienen fitatos que
disminuyen su biodisponibilidad) Chocolate pero 385 mg/100g de chocolate
contiene 124 mg/100g de oxalatos Alimentos de origen animal que contienen
alto contenido de magnesio son: productos lácteos (quesos, leche, yogur), huevos y pescados.
FUENTES DE MAGNESIO
LA INGESTA RECOMENDADA DE MAGNESIO ES DE:
350 mg/día para varones 300 mg/día para mujeres 150 mg/día para los niños. 400 mg/día en embarazo y lactancia.
REQUERIMIENTOS DE MAGNESIO
ABSORCION: Se absorbe por término medio 45% en intestino delgado, cierta proporción en el estómago.
METABOLISMO
El calcio y factores que inhiben absorción del calcio : fosfato, álcalis, exceso de grasa) también dificultan la del magnesio.
PTH y la acidosis incrementa su absorción
Deficiencia en vitamina B1 y B6 produce un descenso del transporte intestinal del catión
EXCRECIÓN DE MAGNESIO
• Por vía fecal, urinaria y biliar. • La pérdida más importante es la fecal, se elimina
del 50 al 80% del total excretado. • El riñón conserva el magnesio, elimina tan sólo 60-
120 mg/día en orina. Órgano fundamental en la homeostasis del catión, del 95-97% del magnesio filtrado es reabsorbido.
• La parathormona y calcitonina aumentan su reabsorción tubular.
• La hormona del crecimiento, la antidiurética, las suprarrenales, andrógenos y estrógenos aumentan la excreción urinaria.
• La eliminación renal está aumentada por otras sustancias como la glucosa, galactosa, etanol, etc
FUNCIONES DEL MAGNESIODebido a su participación como cofactor de alrededor
de 300 enzimas el Mg interviene en casi todos los aspectos del metabolismo anabólico y catabólico
Síntesis y utilización de compuestos ricos en energía: ATP, GMP, UTP, CTP, ITP, Fosfocreatina, Fosfoenolpiruvato.Síntesis de transportadores de protones y electrones: NAD, NADP, FMN, FAD.
Síntesis y actividad de numerosas enzimas (aprox 300) vías anabólicas.
Elemento estabilizador de la membrana celular: complejo con los fosfolípidos
Las principales enzimas dependientes de ATP que participan en el metabolismo de los principios inmediatos son:
Glúcidos: glucoquinasa, hexoquinasa, galactoquinasa, glucosa-6-fosfatasa, aldolasa, glucosa-6-fosfato deshidrogenasa, transcetolasa, fosfoglicerato quinasa, etc.
Lípidos: acetil CoA sintetasa, B-cetotiolasa, diglicérido quinasa, fosfatido fosfayasa, lecitincolesterol- acil transferasa (LCAT), etc.
Acidos nucleicos y proteínas: RNA polimerasa, DNA polimerasa, ornitil carbamil transferasa, glutamina sintetasa, carbamato quinasa, creatina quinasa, insulinasa etc.
Otros: fosfatasa alcalina, colinesterasa.
FUNCIONES DEL MAGNESIO
1.- Sistema -neuromuscular: interviene este catión
en: —excitabilidad neuronal —excitabilidad muscular 2.- Sistema cardiovascular: —Corazón: –afecta a la contractibilidad e irritabilidad –cardioprotector –antihipóxico –antiisquémico —Sistema circulatorio: –protege las paredes de los vasos _ vasodilatador
FUNCIONES DEL MAGNESIO
La hipomagnesemia se puede producir por 4 mecanismos fisiopatológicos: Disminución de la ingesta de magnesio. � Redistribución o translocación de magnesio del �
extracelular al intracelular. Pérdida gastrointestinal de magnesio. � Pérdida renal de magnesio. �
DEFICIENCIA DEL MAGNESIO
Concentración plasmática normal : 1,7 a 2,2 mg/dL (0,75 a 0,95 mmol/L o 1,5 a 1,9 mEq/L)
CAUSAS: aporte insuficiente, alcoholismo (disminuye absorción y aumenta excreción en heces), vómitos frecuentes, diarreas, malabsorción intestinal, poliuria, diuresis excesiva por diuréticos (furosemida), alimentación parenteral prolongada, patologías crónicas y enfermedades graves, estrés prolongado.
Puede aparecer en situaciones patológicas: Insuficiencia renal aguda, Enfermedad de Addison Nefritis crónica
Síntomas y Signos:SomnolenciaArritmias cardiacasDepresión del sistema nervioso central
EXCESO DEL MAGNESIO
FLUOR
Oligoelemento que se encuentra en el cuerpo en cantidades que varían entre los 2.6 y los 4g.
Se localiza en dientes, piel, tiroides, huesos, plasma, linfa y vísceras.
En diente y hueso, el fluoruro se incorpora a los cristales de hidroxiapatita, por sustitución del ión hidroxilo y constituyendo la fluoroapatita.
FLUOR
Principal fuente exógena de fluoruro es el agua de bebida, sobre todo las aguas potables flouradas.
Pescados de origen marino Té. Carnes Huevos, Cereales Verduras Frutas
FUENTES DE FLUOR
Mejores fuentes
Menor proporción
Adultos: 1.5 a 4 mg/día Niños y adolescentes: 1-2.5 mg/día.
REQUERIMIENTOS DE FLUOR
Se absorbe rápidamente en la mucosa del intestino delgado (75-80%) y del estómago (20-25%) por dIfusión simple.
El flúor contenido en el agua potable se absorbe casi totalmente (95-97%) y en menor proporción el unido a los alimentos (60-70%).
En caso de leches fluoradas, la absorción no supera el 60 %.
Absorbido, el flúor pasa a sangre y difunde a tejidos, fijándose específicamente en tejidos calcificados (huesos y dientes)
Excreta fundamentalmente por orina. En la embarazada, la concentración de flúor en el cordón
umbilical corresponde al 75% de la sangre materna.
ABSORCIÓN, METABOLISMO Y EXCRECIÓN DE FLUOR.
Previene la aparición de caries dental : Refuerza estructura mineral de los dientes y
mantiene esmalte haciéndolos más resistentes a los ácidos y por tanto al desarrollo de la caries.
Actúa sobre bacterias cariogénicas, inhibiendo su metabolismo y su adhesión y agregación a la placa dental.
Parece reducir la osteoporosis por sus efectos beneficiosos sobre el tejido óseo aumentando dureza de la estructura ósea y haciéndolo menos sensible a la resorción.
FUNCIONES DE FLUOR
Se presenta en individuos que viven en lugares donde el agua de bebida contiene menos de 1 mg/l.
Aparición más frecuente de caries dental
DEFICIENCIA DE FLUOR
Por sobrefluoración del agua de bebida o por contaminación industrial.
Se llama FLOUROSIS.
Se caracteriza por un moteado del esmalte que aparece también carcomido (a dosis de 2 mg/l)
A dosis de 8 mg/ml hay aumento de la densidad ósea con calcificaciones ligamentarias, especialmente en columna vertebral (espondilitis deformante), debido a formación de fluoroapatita, que son cristales más grandes y menos solubles que los de hidroxiapatita, y hueso se hace más estable y por tanto más envejecido con aspecto porosol.
Dosis superiores: alteraciones tiroideas, retraso del crecimiento y lesiones renales.
TOXICIDAD LFLUOR
