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January 22, 2017 | Author: Paola Goiba | Category: N/A
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Fisiopatología aplicada a la nutrición
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©2011 Ediciones Mayo, S.A. Todos los derechos reservados
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Fisiopatología aplicada a la nutrición
Coordinadores del libro Mercè Planas Médico coordinador. Unidad de Soporte Nutricional. Hospital Universitari «Vall d’Hebron». Barcelona
Cleofé Pérez-Portabella Dietista supervisora. Unidad de Soporte Nutricional. Hospital Universitari «Vall d’Hebron». Barcelona
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Octubre 2006 2.ª reimpresión 2004 1.ª reimpresión ampliada © 2002, 2004 Mercè Planas, Cleofé Pérez-Portabella © 2002, 2004 EDICIONES MAYO, S.A. Aribau, 185-187. 08021 Barcelona Segre, 29. 28002 Madrid ISBN: 84-96.122-56-5 Preimpresión: M4 Autoedición Asociados, S.L. Diseño de cubierta: X. Noguera Depósito legal: B-28.711-04 Impresión: Press Line Impreso en España-Printed in Spain Reservados todos los derechos. No se puede reproducir ninguna parte de esta publicación, ni almacenarla en cualquier sistema recuperable, ni transmitirla por ningún medio electrónico, mecánico, fotocopiado, en discos, ni por cualquier otra forma de transmisión de información, sin la previa autorización por escrito del titular del copyright. El empleo de nombres registrados, marcas registradas, etc., en esta publicación no significa –incluso en ausencia de una declaración explícita– que tales nombres están exentos de las leyes y reglamentos protectores pertinentes y que por tanto pueden emplearse libremente. Responsabilidad de los productos: El editor no puede garantizar los datos sobre la posología y aplicaciones de los medicamentos indicados en este libro. En cada uno de los casos, el usuario tiene que comprobar su precisión consultando otra literatura farmacéutica. www.edicionesmayo.es ©2011 Ediciones Mayo, S.A. Todos los derechos reservados
Índice de autores
Julia Álvarez Médico responsable de la Sección de Endocrinología y Nutrición. Unidad de Nutrición Clínica y Dietética. Hospital Universitario «Príncipe de Asturias». Universidad de Alcalá. Alcalá de Henares (Madrid) Gloria Barberá Especialista en Bioquímica Clínica. Hospital Universitario «Vall d’Hebron. Barcelona Rosa Burgos Médico especialista en Endocrinología y Nutrición. Unidad de Nutrición. Hospital Universitari «Vall d’Hebron». Barcelona Eduardo Cabré Médico adjunto. Servicio de Aparato Digestivo. Hospital Universitari «Germans Trias i Pujol». Badalona (Barcelona) Ana Cantón Medico especialista en Endocrinología y Nutrición. Servicio de Endocrinología. Hospital Universitari «Vall d’Hebron». Barcelona Marta Castellá Diplomada en Nutrición y Dietética. Unidad de Nutrición. Hospital Universitari «Vall d’Hebron». Barcelona Sebastián Celaya Especialista en Medicina Intensiva. Hospital «Royo Villanova». Zaragoza Manuel Colmenero Especialista en Medicina Intensiva. Servicio de Cuidados Críticos y Urgencias. Hospital «Virgen de las Nieves». Granada Mª Cristina de la Cuerda Médico adjunto. Unidad de Nutrición Clínica y Dietética. Hospital General Universitario «Gregorio Marañón». Madrid ©2011 Ediciones Mayo, S.A. Todos los derechos reservados
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Pilar Chacón Médico adjunto. Servicio de Bioquímica Clínica. Hospital Universitario «Vall d’Hebron». Barcelona Jesús Díez Manglano Especialista en Medicina Interna. Hospital «Royo Villanova». Zaragoza María de Talló Forga Especialista senior. Servicio de Dietética. Hospital Clínic i Provincial. Barcelona Abelardo García de Lorenzo y Mateos Profesor asociado. Departamento de Cirugía de la UAM. Servicio de Medicina Intensiva. Hospital Universitario «La Paz». Madrid Pilar García Peris Jefe de Unidad. Unidad de Nutrición Clínica y Dietética. Hospital General Universitario «Gregorio Marañón». Madrid Carmen Gómez Candela Unidad de Nutrición Clínica y Dietética. Hospital Universitario «La Paz». Universidad Autónoma de Madrid Carlos Iglesias Unidad de Nutrición Clínica y Dietética. Hospital Universitario «La Paz». Universidad Autónoma de Madrid Miguel León Unidad de Nutrición Clínica. Hospital «Doce de Octubre». Madrid Mª Antonia Lizarraga Licenciada en Medicina y Cirugía. Profesora asociada del CESNID (Centre d’Ensenyament Superior de Nutrició i Dietètica). Universidad de Barcelona Jorge López Martínez Especialista en Medicina Intensiva. Hospital «Severo Ochoa». Leganés (Madrid) Raquel Lorite Diplomada en Dietética y Nutrición. Unidad de Nutrición. Hospital Universitari «Vall d’Hebron». Barcelona Silvia Luque Diplomada en Nutrición y Dietética. Unidad de Nutrición. Hospital Universitari «Vall d’Hebron». Barcelona Juan Carlos Montejo Médico. Servicio de Medicina Intensiva. Hospital Universitario «Doce de Octubre». Madrid Javier Ordóñez Médico. Unidad de Nutrición. Hospital Universitario «Marqués de Valdecilla». Santander
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Índice de autores
Carlos Ortiz Leyba Profesor asociado de Medicina Intensiva. Jefe de Sección. Servicio de Cuidados Intensivos. Hospital Universitario «Virgen del Rocío». Sevilla Carlos Ortiz Moyano Médico residente. Servicio de Aparato Digestivo. Hospital Universitario «Virgen Macarena». Sevilla Amaya Peñalva Diplomada en Dietética y Nutrición. Unidad de Nutrición. Hospital Universitari «Vall d’Hebron». Barcelona Noelia Peláez Médico residente. Sección de Endocrinología y Nutrición. Unidad de Nutrición Clínica y Dietética. Hospital Universitario «Príncipe de Asturias». Universidad de Alcalá. Alcalá de Henares (Madrid) Antonio Pérez de la Cruz Jefe de la Unidad de Nutrición. Hospital «Virgen de las Nieves». Granada David Pradera Dietista. Servicio de Alimentación. Hospital Comarcal de Palamós (Girona) Carolina Puiggrós Médico adjunto. Unidad de Nutrición. Hospital Universitari «Vall d’Hebron». Barcelona Susana Redecillas Médico Especialista en Pediatría. Unidad de Nutrición. Hospital Universitari «Vall d’Hebron». Barcelona Margarita Sánchez Castilla Especialista en Anestesia y Reanimación. Hospital «Severo Ochoa». Leganés (Madrid) Nahyr Schinca Dietista-nutricionista. Servicio de Nutrición y Dietética. Hospital Clínic i Provincial. Barcelona Ramón Tormo Jefe de Unidad de Gastroenterología Infantil y Nutrición. Hospital Universitari «Vall d’Hebron». Barcelona Roser Trallero Médico adjunto. Unidad de Endocrinología y Nutrición. Corporació Sanitària «Parc Taulí». Sabadell (Barcelona) José Ignacio de Ulíbarri Servicio de Nutrición Clínica y Dietética. Hospital Universitario de la Princesa. Madrid Mª Ángeles Valero Unidad de Nutrición Clínica. Hospital «Doce de Octubre». Madrid ©2011 Ediciones Mayo, S.A. Todos los derechos reservados
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Fisiopatología aplicada a la nutrición
Belén Vega Médico adjunto. Especialista en Endocrinología y Nutrición. Sección de Endocrinología y Nutrición. Hospital Universitario de Getafe (Madrid) Concepció Vilarasau Dietista. Coordinadora de Dietética. Ciutat Sanitària i Universitària de Bellvitge. L’Hospitalet (Barcelona) Nuria Virgili Especialista en Endocrinología y Nutrición. Servicio de Endocrinología y Nutrición. Ciutat Sanitària i Universitària de Bellvitge. L’Hospitalet (Barcelona)
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Índice de capítulos
Prólogo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Capítulo I Fisiopatología: Definición y contenidos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Capítulo II Gasto y necesidades energéticas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
Capítulo III Trastornos del metabolismo de los hidratos de carbono . . . . . . . . . . . . .
33
Capítulo IV Trastornos del metabolismo de los lípidos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
53
Capítulo V Trastornos del metabolismo de las proteínas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
71
Capítulo VI Fisiopatología del esófago y el estómago . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
87
Capítulo VII Fisiopatología del intestino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
111
Capítulo VIII Fisiopatología del hígado, las vías biliares y el páncreas . . . . . . . . . . . .
131
Capítulo IX Fisiopatología del aparato circulatorio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
155
Capítulo X Fisiopatología del aparato respiratorio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Fisiopatología aplicada a la nutrición
X
Capítulo XI Fisiopatología renal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
191
Capítulo XII Implicaciones nutricionales de las enfermedades neurológicas . . . . . . . . .
213
Capítulo XIII Trastornos de los órganos hematopoyéticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
233
Capítulo XIV Alergia, intolerancias y toxinfecciones alimentarias . . . . . . . . . . . . . . . .
257
Capítulo XV Trastornos de la conducta alimentaria y obesidad . . . . . . . . . . . . . . . . .
277
Capítulo XVI Cáncer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
299
Capítulo XVII Enfermedades infecciosas. Microrganismos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
315
Capítulo XVIII Trasplante de órganos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
331
Capítulo XIX Desnutrición hospitalaria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
347
Capítulo XX Fisiopatología de la vejez . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
359
Capítulo XXI Bioquímica y nutrición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
379
Capítulo XXII Nutrición en pediatría . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Índice de materias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Prólogo
La Nutrición es una especialidad en pleno desarrollo. En el ámbito hospitalario adquiere una enorme relevancia, dado que es bien conocido que el estado nutricional se halla relacionado con la evolución de la enfermedad. Un estado nutricional óptimo contribuye a mejorar la capacidad de respuesta del organismo frente a las agresiones, facilita la convalecencia de la enfermedad, disminuye la estancia hospitalaria y, en definitiva, el coste sanitario. Los cuidados dirigidos a mejorar la situación nutricional del paciente y prevenir su deterioro revierten directamente en su calidad. Por ello, el estado nutricional de los pacientes ingresados en un hospital es un buen indicador de calidad asistencial. No obstante, la malnutrición hospitalaria es un problema acuciante cuya incidencia no es del todo conocida. Recientemente, el Consejo Europeo ha puesto de manifiesto que aproximadamente el 30% de los pacientes ingresados en un hospital presenta malnutrición, cifra que puede incrementarse hasta un 70% en ancianos (Forum de Desnutrición Hospitalaria, Estrasburgo, febrero 2002). Por ello, es cada vez más importante dedicar recursos, tanto humanos como económicos, para paliar esta situación. En el ámbito extrahospitalario, el tratamiento nutricional juega un papel imprescindible dentro de la terapéutica global de diversas patologías tan prevalentes como la diabetes, la obesidad, las dislipemias, etc. La formación de los diferentes profesionales interesados en la Nutrición se hace imperativa. Por un lado, la comprensión de la fisiopatología ligada a la nutrición es indispensable para el conocimiento de la clínica, la planificación de la intervención nutricional y la prevención de las complicaciones de la enfermedad. El libro «Fisiopatología aplicada a la nutrición» viene a cubrir una faceta hasta ahora no abordada en ningún otro tratado de Nutrición, y que ayudará enormemente a los profesionales que se dedican al campo de la Alimentación y Nutrición humanas. Se trata de un libro que se caracteriza por ser enormemente multidisciplinar, en el que han participado profesionales de diversas especialidades que trabajan en el ámbito de la Nutrición. Para mí, como presidenta de la Asociación Española de Dietistas-Nutricionistas, es una satisfacción que miembros de nuestra Asociación hayan colaborado estrechamente ©2011 Ediciones Mayo, S.A. Todos los derechos reservados
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Fisiopatología aplicada a la nutrición
en la confección de este libro. Felicito encarecidamente a las coeditoras por la idea de llevar a cabo este ambicioso proyecto, por su exhaustivo esfuerzo de revisión y por su constante e infatigable aliento. Asimismo, enhorabuena a todos los autores por sus completos trabajos. Creo que «Fisiopatología aplicada a la nutrición» será una obra muy útil de carácter eminentemente práctico, tanto para la consulta como para el estudio.
Yolanda Sala Presidenta de la Asociación Española de Dietistas-Nutricionistas (AED-N)
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I
Fisiopatología: Definición y contenidos J. Díez Manglano S. Celaya
¿Qué es la fisiopatología? La enfermedad puede considerarse una alteración en el funcionamiento normal del cuerpo o la mente humanos que condiciona molestias o disminuciones en las capacidades del hombre. El estudio del funcionamiento del organismo o de alguna de sus partes durante el proceso de enfermedad es el objetivo de la fisiopatología, palabra que deriva de las raíces griegas ph ysis ´ (naturaleza), pathos (enfermedad) y lógos (tratado).
¿Por qué estudiar la fisiopatología? Para comprender la enfermedad y descubrir los medios para evitarla o revertirla es necesario conocer cómo se alteran los mecanismos de funcionamiento normal del cuerpo. Difícilmente pueden investigarse nuevos medicamentos si se desconoce cómo funciona el cuerpo enfermo y, por tanto, sobre qué mecanismos deben actuar los métodos terapéuticos.
INTRODUCCIÓN A LA TERMINOLOGÍA MÉDICA Todas las ciencias, profesiones y gremios cuentan con un conjunto de palabras propias con las que se designan los conceptos e instrumentos más específicos de su labor habitual. Las profesiones médicas, o mejor aún sanitarias, tienen un argot o terminología propia para designar las enfermedades y los medios para investigarlas o curarlas. La mayoría de estas palabras provienen del latín y/o del griego, que fueron las lenguas utilizadas por la profesión médica hasta hace algo más de 100 años. Hay un grupo de conceptos de especial interés para el estudio de las enfermedades que son ampliamente utilizados en la terminología sanitaria.
Etiología Palabra que deriva de las raíces griegas aitía (causa) y lógos (tratado), hace referencia al estudio de las causas de las enfermedades. Por extensión, se aplica a la causa de la enfermedad en general. ©2011 Ediciones Mayo, S.A. Todos los derechos reservados
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Fisiopatología aplicada a la nutrición
Hay un concepto estrechamente relacionado con la etiología, la patogenia, del griego pathos (enfermedad) y gennán (producir). Se refiere al modo en que actúan las causas para producir la enfermedad. La etiología es la causa y la patogenia el mecanismo por el que dicha causa actúa para desencadenar la enfermedad.
Factores causales En la aparición de la enfermedad no interviene una única causa, siempre se dan un conjunto de circunstancias que la producen. Estas circunstancias son los factores causales, que pueden ser externos pero también inherentes al individuo. Por ejemplo, un traumatismo producido por una caída será siempre de origen externo, pero puede existir un trastorno genético de la coagulación de la sangre (como ocurre en la hemofilia) que favorece que una mínima caída cause un gran traumatismo. Además, los factores causales pueden incidir de distinta forma en la aparición de la enfermedad. Según como incidan en la génesis de la enfermedad se pueden clasificar en: ● Factores predisponentes: son los que favorecen la aparición de la enfermedad. Por ejemplo, los pacientes diabéticos tienen con más frecuencia un infarto agudo de miocardio que los individuos no diabéticos. La diabetes es, por tanto, un factor predisponente del infarto agudo de miocardio. ● Factores desencadenantes: son aquellos cuya presencia provoca la aparición inmediata de la enfermedad. Por ejemplo, una persona con enfermedad de las arterias coronarias puede sufrir un infarto agudo de miocardio tras realizar un gran esfuerzo, o bien tras una situación de gran estrés. El esfuerzo o el estrés son los factores desencadenantes. ● Factores determinantes: son los que inexorablemente causan enfermedad. En realidad hay muy pocas causas determinantes, sólo los traumatismos y algunos tóxicos lo son. La enfermedad es siempre consecuencia de la interacción entre la causa morbosa y los mecanismos de defensa del organismo. Por ejemplo, no todas las personas que se pinchan con una jeringuilla contaminada por un virus tan activo como el de la inmunodeficiencia humana desarrollan la infección. Otros conceptos importantes son los de causa necesaria y causa suficiente. ● Causa necesaria: es la que resulta imprescindible para producir una enfermedad y sin la cual nunca se produce, aunque su presencia no asegura la aparición de la enfermedad. Por ejemplo, el virus de la inmunodeficiencia humana es una causa necesaria para producir SIDA. Sin embargo, la exposición al asbesto no es una causa necesaria de cáncer de pulmón, pues personas que no han estado nunca expuestas a este mineral pueden padecer esta afección oncológica. ● Causa suficiente: es el conjunto mínimo de factores causales necesarios para provocar de forma inevitable la aparición de la enfermedad. Por ejemplo, el bacilo de Koch es una causa necesaria pero no suficiente para producir tuberculosis. Sin el bacilo no existe tuberculosis, pero no todas las personas que entran en contacto con él desarrollan tuberculosis; es preciso que existan circunstancias que permitan su acción, como el déficit de inmunidad o la desnutrición.
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Fisiopatología: Definición y contenidos
Causas de enfermedad Hay múltiples circunstancias que pueden dar lugar a la aparición de enfermedad. Todos los agentes externos que entran en contacto con el cuerpo humano pueden ser origen de ésta. Se clasifican en los siguientes grupos: ● Causas nutricionales: tanto la falta como el exceso de alimento o de algunos nutrientes concretos pueden originar enfermedad. ● Causas físicas: el calor, el frío, la electricidad, las radiaciones, los traumatismos. ● Causas químicas: los medicamentos, las plantas, los tóxicos, la contaminación atmosférica. ● Causas infecciosas: virus, bacterias, protozoos, hongos. ● Causas genéticas: trastornos de los cromosomas y los genes. ● Causas psíquicas: trastornos de la afectividad, de la conducta, de los impulsos. ● Causas sociales: desempleo, estrés. ● Causas laborales: algunos trabajos pueden ser causa de enfermedad.
Concepto de multicausalidad Diferentes causas pueden dar lugar a la misma enfermedad. Por ejemplo, la desnutrición puede ser debida a falta de ingestión de alimentos, a diarrea persistente, a fiebre prolongada o a la progresión y crecimiento de un tumor maligno. Además, para que se produzcan algunas enfermedades es necesario que concurran varias causas. Es el caso, por ejemplo, de algunos medicamentos, que sólo producen lesiones en la piel cuando ésta se expone a la luz solar (es decir que se precisan 2 causas: la administración del medicamento y la exposición a la luz del sol).
Semiología Con este término se designa el conjunto de datos con que puede manifestarse la enfermedad, que pueden ser de dos tipos: ● Síntomas: dato subjetivo de enfermedad sólo apreciable por el paciente; por ejemplo, el dolor. ● Signos: dato objetivo de enfermedad que puede ser comprobado por el médico, bien de forma directa o provocándolo. Según su forma de aparición, los signos pueden ser: – Espontáneos: se observan durante la enfermedad sin necesidad de provocarlos (manchas rojizas en el sarampión). – Inducidos: son los que observa el médico tras provocarlos con alguna maniobra. Por ejemplo, cuando se golpea el tendón rotuliano con un martillo se produce la extensión de la rodilla (es el reflejo rotuliano).
Síndromes Un síndrome es un conjunto de síntomas y signos que coexisten conformando un conjunto característico. La aparición de un síndrome es el reflejo de una altera©2011 Ediciones Mayo, S.A. Todos los derechos reservados
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ción fisiopatológica. Por ello, y a diferencia de las enfermedades, los síndromes pueden tener múltiples causas y, sobre todo, distintos mecanismos patogénicos. Por ejemplo, la aparición conjunta de dificultad para la deglución o disfagia, salivación o sialorrea, dolor al tragar u odinofagia y regurgitaciones de alimentos constituye el síndrome esofágico. Aparece cuando hay enfermedades del esófago, bien sea inflamación, úlcera, tumor o estrechez. Este conjunto sintomático es el reflejo de la dificultad para deglutir, y esta dificultad hace que el proceso de deglución sea doloroso, que se produzca más saliva para lubricar los alimentos y que éstos vuelvan a la boca.
Enfermedad La enfermedad es una desviación del estado de salud, de etiología y patogenia conocidas, que se manifiesta por signos y síntomas característicos y cuya evolución es relativamente previsible. Por ejemplo, el cáncer de esófago es una enfermedad que se manifiesta por un conjunto de signos y síntomas, el síndrome esofágico.
Diagnóstico Es el proceso de razonamiento para identificar una enfermedad a partir de los signos y síntomas que presenta el enfermo. Tradicionalmente se realizaba con una historia clínica y una exploración física, pero en el último siglo se han desarrollado exploraciones complementarias (radiografías, análisis de laboratorio, electrocardiogramas, etc.) que facilitan y fundamentan el ejercicio diagnóstico. El diagnóstico es un proceso inductivo que partiendo de uno o varios datos (el motivo de consulta del enfermo) intenta llegar a identificar la enfermedad que éste padece. Según se avance en el proceso de inducción, se puede llegar a diferentes niveles de diagnóstico. ● Diagnóstico sintomático: constituye el primer escalón del diagnóstico y lo proporciona el enfermo con su motivo de consulta. En ocasiones, poco frecuentes, y a pesar de un estudio exhaustivo, sólo se llega a este nivel de inducción. ● Diagnóstico sindrómico: constituye el siguiente escalón en el proceso de diagnóstico. La existencia de un conjunto de signos o síntomas característicos permite agruparlos en una entidad sindrómica que hace referencia a una localización u órgano concreto del cuerpo o a una alteración funcional concreta. ● Diagnóstico fisiopatológico: supone un avance más en el proceso inductivo. Cuando se ha determinado el síndrome que padece el enfermo, hay que descubrir la función del organismo que se ha alterado y, a partir de ello, buscar los medios para corregir tal alteración. ● Diagnóstico nosológico: hace referencia a la identificación de la enfermedad concreta que está causando los síntomas. En este caso, se ha identificado una afección con causas conocidas, mecanismo patogénico concreto, signos y síntomas característicos y evolución razonablemente previsible. ● Diagnóstico etiológico: el siguiente escalón en el proceso de diagnóstico es conocer la causa concreta que está motivando la enfermedad actual del enfermo. Sólo si se conoce la causa, se puede actuar sobre ella para eliminar la enfermedad y prevenir su recurrencia.
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Fisiopatología: Definición y contenidos
● Diagnóstico individual: esta fase del proceso de inducción diagnóstica es poco reconocida, pero resulta fundamental. No hay que olvidar que se trata con enfermos y no con enfermedades, por lo que se debe valorar su proceso patogénico en el contexto de sus circunstancias personales. Por ejemplo, un paciente puede consultar por vómitos de sangre, lo que se denomina hematemesis. Junto con el vómito de sangre, refiere deposiciones negras (se denominan melenas), ruidos abdominales (o hiperperistaltismo) y en la exploración física descubrimos la presencia de líquido en la cavidad peritoneal (se denomina ascitis), edemas en las piernas y un hígado grande y duro (hepatomegalia). Al realizar una endoscopia, se descubren varices en el esófago que están sangrando. Todo esto es indicativo de que existe un aumento de la presión en el sistema venoso portal y este aumento de la presión provoca la aparición de las varices en el esófago. Durante la hospitalización del paciente, se realiza una biopsia del hígado que muestra la existencia de cirrosis hepática. Cuando el paciente mejora informa de que consume una cantidad excesiva de bebidas alcohólicas. Al preguntarle los motivos, responde que hace dos años se divorció, tuvo una depresión y comenzó a beber, y hace 6 meses perdió su trabajo y comenzó a beber más intensamente. En este caso, los diferentes diagnósticos serían los siguientes: ● Diagnóstico sintomático: hematemesis. ● Diagnóstico sindrómico: hemorragia digestiva alta por varices esofágicas. ● Diagnóstico fisiopatológico: hipertensión del sistema venoso portal. ● Diagnóstico nosológico: cirrosis hepática. ● Diagnóstico etiológico: cirrosis hepática por alcoholismo crónico. ● Diagnóstico individual: alcoholismo crónico en el contexto de síndrome depresivo reactivo a la disolución del matrimonio y agravado por el paro laboral. Todo este proceso permite conocer que, a consecuencia de los problemas familiares, este enfermo tuvo una depresión que le condujo al alcoholismo crónico y que el consumo excesivo de alcohol le produjo una cirrosis hepática. Al añadirse a todo el proceso los problemas laborales, la cirrosis se agravó y provocó hipertensión portal. Ésta dio lugar a la aparición de varices en el esófago. Las varices sangraron y la hemorragia se presentó como hematemesis. Este ejercicio diagnóstico se olvida con frecuencia, pero resulta imprescindible para controlar de forma adecuada la enfermedad. ¿De qué serviría tratar la hemorragia del ejemplo si no se trata el alcoholismo? ¿Qué esperanzas de éxito tiene el tratamiento del alcoholismo si no se trata la depresión? ¿Cuánto se habrán de extremar los cuidados hasta que mejore la situación laboral de este enfermo o asuma sus problemas de pareja?
Diagnóstico diferencial Se denomina diagnóstico diferencial a un proceso de valoración y descarte de distintas posibilidades durante todo el proceso de diagnóstico. El profesional sanitario valora los datos del enfermo e inmediatamente piensa en diferentes diagnósticos posibles (sea sintomáticos, sindrómicos, fisiopatológicos, nosológicos o ©2011 Ediciones Mayo, S.A. Todos los derechos reservados
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Fisiopatología aplicada a la nutrición
etiológicos). Conforme avanza su proceso de inducción, descarta algunos y refuerza otros, hasta que finalmente elige una opción, es decir, toma una decisión. Este proceso puede parecerse a la resolución de un crucigrama; a medida que se conocen más letras se descartan algunas de las posibles palabras y se concretan otras hasta que se elige la correcta.
Tratamientos Los tratamientos o terapias son los métodos utilizados para eliminar la enfermedad o disminuir sus efectos. Hay múltiples posibilidades para tratar las enfermedades, que tienen distinta eficacia y que están muy relacionadas con la cultura del entorno. Desde siempre se han utilizado diferentes técnicas de tratamiento y cada día, con el desarrollo de la medicina y las profesiones sanitarias, se siguen descubriendo nuevas. Las cuatro principales terapias son: ● El género o régimen de vida. Hace referencia a los hábitos que convienen al enfermo, bien para mitigar su enfermedad, para evitar su reaparición o prevenir las complicaciones. Entre las recomendaciones más habituales está la realización de ejercicio físico, el reposo y la protección frente a agentes externos (el frío, el viento, el polvo, el sol, etc.). ● La alimentación. Ya desde la Antigüedad se conoce el poder curativo de los alimentos y su capacidad para causar enfermedad. Así lo reflejaba el aforismo hipocrático «que tu alimento sea tu medicina y tu medicina sea tu alimento». Las terapias dietéticas pueden referirse a restricciones de alimentos, a alimentos aconsejados, a la forma de preparar los alimentos, etc. Existen alternativas terapéuticas basadas fundamental y casi exclusivamente en la dieta; basta recordar los movimientos vegetariano o crudívoro. Incluso hay movimientos que propugnan el ayuno terapéutico. ● Los medicamentos. El uso de medicamentos ha existido también desde la Antigüedad. Inicialmente se obtenían de las plantas, los animales y el reino mineral, pero con el desarrollo posterior de la química la mayoría de los medicamentos actuales es de síntesis. Hay medicamentos dirigidos a controlar los síntomas (por ejemplo, los analgésicos), a controlar los mecanismos patogénicos (antinflamatorios), a controlar las alteraciones fisiopatológicas (inhibidores de la secreción ácida gástrica), a atacar las causas de enfermedad (antibióticos) o a prevenir su aparición (las vacunas). ● La cirugía. También se practicaba en la Antigüedad y continuamente se producen avances que permiten intervenciones tan complicadas como los trasplantes. Existen otras muchas técnicas de tratamiento, como la electricidad (electroterapia), las radiaciones (radioterapia), el clima (climatoterapia), las intervenciones psicológicas (psicoterapia), etc.
Tratamiento paliativo frente a curativo El objetivo inicial de todas las profesiones sanitarias es eliminar la enfermedad, pero desgraciadamente esto no siempre es posible. Se distinguen dos tipos fundamentales de tratamiento:
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Fisiopatología: Definición y contenidos
● Tratamiento paliativo: su finalidad es disminuir los efectos de la enfermedad cuando no es posible su eliminación. ● Tratamiento curativo: su finalidad es eliminar la enfermedad y restablecer el estado de salud.
Pronóstico Una vez establecido el diagnóstico y planteado un plan de tratamiento, o incluso antes, el paciente necesita saber qué va a ocurrir con su estado en el futuro. Para ello, se debe establecer un pronóstico, que es un juicio hipotético sobre la evolución y resultado probables de la enfermedad en un individuo determinado. El pronóstico no es sino la respuesta a la pregunta «¿me curaré, doctor?». Para emitir un pronóstico se valoran las circunstancias personales y sociales del enfermo y los datos de gravedad y evolución de la enfermedad. El establecimiento del pronóstico es tan importante o más que el diagnóstico. Todos preferimos saber que ocurrirá con nuestra enfermedad y nuestra vida a conocer el nombre de la enfermedad que padecemos. Podríamos resumir que las causas (etiología) actúan a través de mecanismos (patogenia), que provocan alteraciones en el funcionamiento normal del organismo (fisiopatología), que se manifiestan por signos y síntomas (enfermedad). El médico interpreta los signos y síntomas para identificar la enfermedad (diagnóstico), instaura medidas para eliminarla (tratamiento) y emite un juicio de probabilidad sobre la evolución del enfermo (pronóstico).
La alimentación como causa de salud y enfermedad La relación entre alimentación y enfermedad, científicamente demostrada en el siglo XX, tenía ya una expresión popular en la Antigüedad y queda reflejada en las palabras de Hesiodo (700 años antes de Cristo) «Dios castiga con gran tribulación: hambre y peste, la gente padece». El hombre, desde la Antigüedad, se ha alimentado siguiendo prácticas empíricas, de modo que los componentes de su dieta fueran suficientes para cubrir sus necesidades básicas. El estudio de los alimentos y su aprovechamiento por el organismo, desde el punto de vista científico, es un empeño reciente que se remonta unos dos siglos atrás. Poco a poco se han ido incorporando nuevas informaciones y métodos analíticos en consonancia con los avances de varias ciencias, como la química, la biología, la fisiología, la microbiología, el análisis químico, etc. Las primeras referencias escritas sobre alimentación se encuentran en la Biblia y en las obras del historiador Herodoto (siglo VI a.C.), donde existen diversos comentarios sobre la elaboración y características del pan y otros alimentos, junto con consideraciones dietéticas que relacionan la posible incidencia de los alimentos sobre la salud y la enfermedad. En esta línea, también se encuentran indicaciones en los libros de los tres grandes maestros de la medicina antigua: Hipócrates, Celsus y Galeno, cuyas ideas perduran hasta la Baja Edad Media. En el Renacimiento italiano, Paracelso, Leonardo da Vinci y Santorius se preocupan por el equilibrio entre la ingestión y la eliminación de los alimentos por el organismo, mientras que en el siglo XVII Boyle trabajó en la influencia de los ©2011 Ediciones Mayo, S.A. Todos los derechos reservados
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Fisiopatología aplicada a la nutrición
alimentos sobre la composición del cuerpo, de la sangre y de la orina, y también sugirió una semejanza entre los procesos de respiración y combustión. Antoine Lavoisier (1743-1794), considerado uno de los padres de la Nutrición y Bromatología, acabó con la teoría del flogisto y desarrolló la química de la combustión con estudios sobre la respiración, el valor energético de los alimentos y el consumo de oxígeno en función de la actividad física. En el inicio del siglo XVIII, se investiga sobre el contenido en nitrógeno, carbono, hidrógeno y agua de diferentes alimentos y bebidas. En esta época, Baussigault establece una posible relación entre el yodo y el bocio, y la importancia del calcio para el crecimiento. Junto con los notables avances en el campo de la química, científicos como Stark estudian el efecto de la ingestión de diferentes alimentos sobre la salud o investigadores como Magendie establecen la necesidad de ingerir alimentos nitrogenados, mientras Bernard describe la influencia de la dieta sobre la homeostasis corporal. En el siglo XIX, se llevan a cabo los primeros ensayos para evaluar las necesidades de los diferentes principios inmediatos en el ser humano, como el valor energético de los diferentes nutrientes y alimentos, en cuanto a calorías, y se postulan así los conceptos actuales de metabolismo basal y acción dinámico-específica o termogénica de los alimentos. Es en el siglo XX cuando se especula sobre la posible existencia de «sustancias accesorias» necesarias para la vida a partir de los primeros estudios de Lind, que descubrió un factor antiescorbútico en algunos vegetales, hoy conocido como vitamina C, y la etiología del beri-beri, que atribuyó a una deficiencia nutritiva. Más tarde, Funk (1884-1967) denominó «vitaminas» a estos factores. Al final de la II Guerra Mundial, se constituye la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), quien impulsó notablemente los estudios sobre necesidades mínimas nutritivas y la producción de alimentos en el mundo. En esta época, aparecen las primeras listas de recomendaciones nutritivas, que sirven de referencia de las necesidades de nutrientes para distintos segmentos de la población. Las primeras recomendaciones dietéticas (RDA‘s), elaboradas por el National Research Council (EE.UU.), aparecen en el año 1943 y pretenden servir de referencia de las necesidades de nutrientes para distintos segmentos de la población. De forma paralela, se promueve el concepto de nutrición clínica basada en principios científicamente comprobados.
Dieta equilibrada y saludable (figura 1) La alimentación es uno de los factores que con más seguridad e importancia condiciona no sólo el desarrollo físico, sino la salud, el rendimiento y la productividad de los seres humanos y, con ello, el desarrollo de las colectividades y sus posibilidades de mejora en el futuro. Muchas de las características de los pueblos, consideradas como raciales y de normalidad (por ejemplo, la baja talla de los españoles), se sabe hoy que no son sino consecuencia de una mala alimentación mantenida durante siglos y que desaparecen en cuanto la alimentación mejora. Una dieta equilibrada aporta los requerimientos mínimos de nutrientes y energía del individuo. Su objetivo es prevenir las enfermedades carenciales, algo relativamente fácil de conseguir en el mundo desarrollado. El consumo
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Fisiopatología: Definición y contenidos
Figura 1. Componentes de una dieta saludable
de alimentos variados evita el déficit de algún nutriente propio de las dietas basadas en una pobre variedad de alimentos. Además, diluye el efecto tóxico que pueden tener algunos de los componentes de determinados alimentos. No obstante, una dieta equilibrada debe variar en función de la edad, la situación fisiológica y el estilo de vida. Hoy día, en los países occidentales es difícil encontrar problemas graves derivados de carencias vitamínicas, proteínicas, minerales o energéticas. Los principales problemas de salud se deben a dietas con alto contenido en calorías, grasa, ácidos grasos saturados, azúcar y sal. La obesidad es, probablemente, la consecuencia perniciosa del exceso de alimentos mejor conocida. No obstante, se sabe que también otras enfermedades (cardiopatía isquémica, caries) cuentan con factores nutricionales en la base de su desarrollo. Se ha extendido el término dieta saludable para definir una dieta equilibrada que ayude a modificar el patrón de enfermedades del mundo desarrollado (enfermedades degenerativas o crónicas y cáncer). Por suerte, las recomendaciones nutricionales sugeridas para reducir y combatir enfermedades tan dispares como la hipertensión, la diabetes, la obesidad, la cardiopatía isquémica o el cáncer son compatibles entre sí. Una dieta equilibrada, además de promover la salud, puede ser de gran utilidad en periodos de convalecencia y en el tratamiento de ciertas patologías a través de ©2011 Ediciones Mayo, S.A. Todos los derechos reservados
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Fisiopatología aplicada a la nutrición
Tabla 1. Mecanismos por los que los alimentos pueden producir enfermedades ● Aporte insuficiente: ●
Energía
●
Proteínas
●
Vitaminas
●
Minerales
● Ingestión excesiva: ●
Calorías
●
Nutrientes específicos
● Reacciones alérgicas o de hipersensibilidad ● Reacciones adversas debidas a contaminantes ● Intolerancia alimentaria: ●
Farmacológica
●
Metabólica
● Efectos mecánicos de los alimentos ● Síndrome de abstinencia
dietas específicas. La ingestión desproporcionada de alimentos, tanto por exceso como por defecto, da lugar a situaciones de malnutrición. Aunque no existe una terminología universalmente aceptada, en nuestro país se utiliza el término «obesidad» para referirse a las alteraciones por exceso y se engloban en el término de «desnutrición» las alteraciones por defecto. La desnutrición, muy frecuente en países subdesarrollados, es un problema importante entre los pacientes hospitalizados que interfiere con la respuesta del huésped a la enfermedad y el tratamiento (ver capítulo XIX). Los mecanismos por los que los alimentos pueden ser productores de enfermedades son variados (tabla 1); en primer lugar, por aporte insuficiente de energía (desnutrición calórica), proteínas (kwashiorkor), vitaminas (ceguera por carencia de vitamina A, osteomalacia por falta de vitamina D) o minerales (bocio por escaso aporte de yodo, anemia por ferropenia), lo que supone enfermedades carenciales. En segundo lugar, se debe considerar la ingestión excesiva, bien de calorías (obesidad y sus consecuencias) o de nutrientes específicos (sal e hipertensión arterial; grasas saturadas y cardiopatía isquémica; azúcares simples y caries dental). En estos casos, la relación entre dieta y enfermedad no es simple ni directa; los factores alimentarios actúan como un factor de riesgo para la gran mayoría de las enfermedades habituales del mundo desarrollado (degenerativas, crónicas y cáncer). Existen, por último, otros mecanismos mediante los cuales la alimentación puede ser causante de enfermedades: a) reacciones alérgicas o de hipersensibilidad, sobre todo frente a antígenos presentes en los alimentos, con manifestaciones clínicas cutáneas (angioedema, urticaria), respiratorias (asma) o digestivas (enfermedad celiaca); b) reacciones adversas debidas a contaminantes, sean pa-
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Fisiopatología: Definición y contenidos
tógenos (transportados en el agua o en los alimentos) o toxinas (naturales o procedentes de la contaminación industrial); c) intolerancia alimentaria de cariz farmacológico (por un componente del alimento presente en cantidades mayores de lo habitual, como en la intoxicación por histamina del pescado), o metabólico, cuando sólo aparece en individuos con una alteración enzimática (intolerancia a la lactosa; los defectos congénitos del metabolismo, etc.); d) efectos mecánicos de los alimentos (espinas de pescado enclavadas en la orofaringe, bezoar gástrico); e) síndrome de abstinencia (ver capítulo XIV). Conviene recordar, además, que un mismo alimento puede tener distintas implicaciones para la salud, ya que sus características varían por diversas circunstancias. Así, la carne de un animal se modifica en función de la alimentación recibida o de la época del año; el tipo de suelo o de abonos utilizados cambia la composición de los productos vegetales; los aditivos y conservantes incorporados al alimento durante su procesado tienen consecuencias sanitarias, y el procesamiento y el cocinado alteran las características de un gran número de productos alimentarios.
Dieta y enfermedad coronaria Las enfermedades cardiovasculares constituyen la primera causa de muerte en los países desarrollados, y es en la cardiopatía isquémica donde mejor se pone de manifiesto la relación entre estilo de vida y enfermedad. Varios hechos apoyan la implicación de factores ambientales en la epidemia actual de cardiopatía isquémica. En el caso de esta última, se han reconocido la cifra de colesterol sérico, el tabaco y la hipertensión arterial como tres de los principales factores de riesgo. Hoy día es universalmente aceptada la hipótesis lipídica, que sostiene que modificaciones de los lípidos séricos son un factor primordial en el desarrollo de la placa de ateroma y sus complicaciones. Se sustenta en pruebas de tipo epidemiológico y de experimentación animal, así como en el estudio de las hiperlipemias genéticas y en ensayos clínicos. En cambio, el papel de la dieta, fundamentalmente la ingestión de grasa y colesterol, en el desarrollo de la enfermedad coronaria es más controvertido. La dieta puede incrementar el riesgo coronario a través de diversos mecanismos: afectación de lipoproteínas, elevación de la presión arterial, trombogénesis y desencadenando la aparición de la diabetes mellitus no insulinodependiente. Los estudios en determinadas etnias (esquimales) o los cambios en los hábitos dietéticos de los emigrantes, en referencia a la incidencia de cardiopatía isquémica y concentraciones séricas de colesterol, dan consistencia a la teoría de que el patrón alimentario influye en el perfil lipídico (ver capítulos IV y IX).
Dieta y diabetes mellitus La diabetes mellitus no insulinodependiente supone más del 90% de los casos de diabetes en el mundo occidental. De etiología no aclarada, se sabe que en muchos casos la obesidad es un factor desencadenante de primera magnitud. La relación entre diabetes y obesidad se conoce desde antiguo, y el aumento de los índices de obesidad en cualquier población se acompaña de un incremento paralelo en la incidencia de diabetes mellitus. De los dos hallazgos más constantes, ©2011 Ediciones Mayo, S.A. Todos los derechos reservados
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Fisiopatología aplicada a la nutrición
resistencia y deficiencia relativa de insulina, la resistencia a la insulina se asocia a ingestión calórica elevada y al exceso de adiposidad corporal, y se reduce con restricción calórica y pérdida de peso (ver capítulo III).
Dieta y obesidad Hoy en día, la obesidad es la afección metabólica crónica más prevalente en los países desarrollados, y probablemente la enfermedad que supone una mayor causa de mortalidad evitable. Se define como un aumento de grasa corporal. En su génesis confluyen múltiples factores ambientales, aunque son pocos los casos en los que existe una causa claramente identificable. En las sociedades primitivas, caracterizadas por un consumo calórico total bajo, ingestión de alimentos poco refinados y con baja densidad calórica, y actividad física continuada, la obesidad no representa un problema importante de salud. En cambio, en las sociedades industrializadas, con ingestión energética elevada (sobre todo a expensas de alimentos refinados y con alta densidad calórica) y actividad física sedentaria, la obesidad es un problema de salud de primera magnitud. La obesidad se asocia con mayor morbimortalidad global. Varios factores de riesgo cardiovascular, como la diabetes, la hipertensión arterial y las dislipemias son más prevalentes en la población obesa. Otros problemas asociados o agravados por la obesidad son las artropatías degenerativas, las hernias abdominales, el síndrome de apnea-sueño, la gota, las varices y ciertos tipos de neoplasias (ver capítulo XV).
Dieta e hipertensión arterial La hipertensión arterial es un importante factor de riesgo de enfermedad cardiovascular y el principal para la afección cerebrovascular. Aunque las causas son numerosas, los factores dietéticos son de los más citados. Desde que se desarrolló la hipótesis de la implicación de la ingestión de sal en la patogenia de la hipertensión, hace más de 80 años, se han considerado otros muchos factores de la dieta, como el exceso de calorías, el consumo de potasio, calcio y otros minerales, así como el alcohol, el café y la grasa de la dieta. Estos factores adicionales pueden potenciar o modificar el proceso por el cual la sal conduce a la hipertensión. El impacto de la dieta será distinto en cada caso (ver capítulo IX).
Dieta y cáncer Diversos estudios epidemiológicos y experimentales han permitido establecer una evidente relación entre los hábitos dietéticos (a través de algunos componentes específicos de la dieta) y ciertos tipos de cánceres, principalmente de origen digestivo (colon, estómago) y endocrino (mama, próstata). La alimentación es, después del tabaco, el principal factor ambiental relacionado con el cáncer, tanto por exceso de algún nutriente como por su deficiencia, ya que algunos componentes de la dieta presentan propiedades protectoras. La relación concreta entre alimentación y cáncer es difícil de establecer con precisión: muchos datos proceden de la experimentación animal; la dieta humana no consta de componentes alimentarios aislados y el patrón dietético del individuo se correlaciona fuertemente con características socioeconómicas, que pueden afectar de forma independiente el riesgo de cáncer.
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Fisiopatología: Definición y contenidos
Aunque hay carcinógenos y mutágenos en la dieta, el principal mecanismo por el que se facilita el desarrollo de procesos malignos son los promotores, agentes que producen un tumor sobre una célula ya iniciada. Varios componentes de la dieta actúan como anticarcinógenos y en mecanismos reparadores del ADN (ver capítulo XVI).
Tratamiento dietético Durante mucho tiempo, los profesionales sanitarios han olvidado la importancia de la dieta en la atención integral a los pacientes; los avances en el diagnóstico, en las técnicas quirúrgicas y el amplio desarrollo de la farmacología han dejado en segundo plano la atención nutricional. Afortunadamente, en los últimos años se está recobrando el interés por la dieta como parte del tratamiento médico, debido al conocimiento más científico de los efectos derivados de las modificaciones alimentarias y al cambio en el patrón de enfermedades de los países desarrollados, con el espectacular incremento de enfermedades crónicas relacionadas con factores ambientales, entre ellos los nutricionales. La dieta como medida terapéutica tiene, evidentemente, un papel primordial en la prevención y el tratamiento de la desnutrición, pero además contribuye a disminuir los síntomas y a retrasar la evolución de diversas enfermedades, y sirve de apoyo a otros tratamientos (médicos o quirúrgicos). No sólo tiene carácter terapéutico, sino que puede ayudar a mantener la salud y prevenir la aparición de determinadas enfermedades. Igualmente, cabe destacar el impacto de las nuevas modalidades de nutrición artificial en la terapia de los pacientes hospitalizados.
BIBLIOGRAFÍA • Alfredo Martínez, J, ed. Fundamentos teórico-prácticos de Nutrición y Dietética. Pamplona: Editorial Eunate, 1994. • Celaya S, ed. Tratado de Nutrición Artificial. Tomo I y II. Madrid: Aula Médica, 1998. • Kraytman M. El diagnóstico a través de la historia clínica. Barcelona: IDEPSA, 1983. • Ogilvie C, Evancs CE. Síntomas y signos en medicina clínica. Madrid: Jarpyo Editores S.A., 2000. • Pesquera González, C. La dieta como factor de riesgo y forma de tratamiento. En: Rodés J, Guardia J, ed. Medicina Interna. Barcelona: Editorial Masson, 1997; 2.832-2.842. • Rozman C. Pronóstico. En: Rozman C, ed. Medicina Interna. Madrid: Harcourt Brace, 1995; 11-14. • Salas Salvadó J, Bonada A, Trallero R, Saló ME, ed. Nutrición y dietética clínica. Barcelona: Ediciones Doyma, 2000. • Sociedad Española de Nutrición Comunitaria. Guías alimentarias para la población española. Madrid: Editorial IM&C.S.A., 2001.
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Gasto y necesidades energéticas R. Trallero
GASTO Y NECESIDADES ENERGÉTICAS El gasto energético del organismo humano, o gasto energético total (GET), es la energía necesaria para mantener las actividades de la vida que precisa el individuo. Lo conforman diversos componentes:
Gasto energético total: ● Gasto energético basal (GEB). ● Gasto calórico derivado de la actividad física. ● Gasto calórico inducido por termogénesis: – Termogénesis inducida por la dieta. – Termogénesis de termorregulación.
Gasto energético basal Llamado también metabolismo basal (MB), índice metabólico basal o tasa metabólica basal. Podría definirse como el mínimo nivel de energía necesaria para mantener las funciones corporales vitales. Corresponde a la energía que se consume en situación de inmovilidad, en ayunas (10-12 horas después de una comida) y en condiciones de neutralidad térmica. El gasto energético basal (GEB) depende de la edad, sexo, tamaño y composición corporal, fundamentalmente de la masa magra ya que el tejido graso tiene menos actividad metabólica. En las mediciones directas por calorimetría indirecta (que mide todo el oxígeno consumido y el anhídrido de carbono producido durante la oxidación de los diversos sustratos metabólicos) en un mismo individuo, no se observan variaciones importantes durante el día, como tampoco se registran en periodos de semanas o meses; es decir que la variabilidad intraindividual es marcadamente constante con un coeficiente de variación de alrededor del 3%. Pero la variabilidad interindividual en grupos de la misma edad, sexo y composición corporal es mayor, situándose entre un 9 y un 13%, según distintos autores, lo que refleja probablemente la influencia de factores hormonales y genéticos. El GEB representa del ©2011 Ediciones Mayo, S.A. Todos los derechos reservados
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Fisiopatología aplicada a la nutrición
Tabla 1. Ecuaciones para el cálculo del Gasto Energético Basal Intervalo de edad Varones 0-3 3-10 10-18 18-30 30-60 >60 Mujeres 0-3 3-10 10-18 18-30 30-60 >60
Gasto energético basal
(60,9 (22,7 (17,5 (15,3 (11,6 (13,5
peso) peso) peso) peso) peso) peso)
–54 +495 +651 +679 +879 +487
(61,0 (22,5 (12,2 (14,7 (8,7 (10,5
peso) peso) peso) peso) peso) peso)
–51 +499 +746 +496 +829 +596
Cálculo del GEB según Harris-Benedict Varones 66,47 (13,75 peso en kg) (5 talla en cm) – (6,75 edad en años) Mujeres: 665,1 + (9,56 peso en kg.) (1,85 talla en cm) – (4,68 edad en años) Cálculo del GEB según Mifflin Varones: 10 peso (en kg) 6,25 talla (en cm) – 5 edad (en años) Mujeres: 10 peso (en kg) + 6,25 talla (en cm) – 5 edad (en años) – 161
Tomada del informe de la reunión conjunta FAO/OMS/ONU de expertos. Necesidades de Energía y proteínas. Ginebra, 1985.
60 al 75% del gasto energético total, excepto en personas que realizan actividad física intensa. En la medición del gasto energético realizada en condiciones de ayuno menos estrictas (3-4 horas después de una comida), se obtienen valores ligeramente superiores que corresponden al gasto energético en reposo (GER). En la práctica se utilizan indistintamente. El GEB se puede medir por distintos métodos: calorimetría directa (mide el calor total producido por los sustratos metabólicos al oxidarse), calorimetría indirecta (que mide el total de oxígeno consumido y anhídrido de carbono producido al oxidarse los sustratos) o por métodos isotópicos. La complejidad en la utilización de estas técnicas, que se utilizan principalmente en investigación, ha llevado a establecer fórmulas o ecuaciones predictivas que, si bien no permiten tanta precisión, constituyen una aproximación aceptable a partir de la edad, sexo, peso y talla del individuo. El informe conjunto de las organizaciones FAO/OMS/ONU, publicado en 1985, establece el GEB para personas sanas en función de la edad, el sexo y el peso (tabla 1). En la práctica clínica, se utilizan mayoritariamente las ecuaciones de Harris y Benedict o la fórmula de Mifflin, autor que consideró que las fórmulas de Harris-Benedict sobrestimaban la medida del GEB en aproximadamente un 5% y estableció una nueva ecuación (tabla 1).
Gasto calórico derivado de la actividad física La actividad física se define como cualquier movimiento corporal producido por el músculo esquelético. Ello ocasiona inmediatamente un incremento del gasto energético basal. Es el componente más variable del gasto energético, puede representar del 15 al 40% del gasto calórico total y en algunos deportistas puede
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Gasto y necesidades energéticas
Tabla 2. Cálculo de las necesidades energéticas en función de la actividad física Promedio de las necesidades energéticas diarias de personas adultas según la actividad ocupacional sea ligera, moderada o intensa, expresadas como múltiplos del GEB Ligera Moderada Intensa Varones 1,55 1,78 2,10 Mujeres 1,56 1,64 1,82 Formas de aumentar el Nivel de Actividad Física (NAF) de 1,55-1,60 a 1,75 o más, con 1/2- 1 hora diaria de actividad extra Duración Coeficiente de Actividad actividad= multiplo del GEB 1 hora 4-5 Andar rápido (6 Km/h), ir en bicicleta a 12 Km/h, trabajar el jardín, jugar a voleibol o navegar en canoa. 45 minutos 6-7 Excursionismo, ciclismo a 15 Km/h, patinar (14 Km/h), bailar, andar por la nieve. 30 minutos 10-12 Actividades enérgicas como jugar a fútbol, hockey, rugby, balonmano o baloncesto, a nivel de competición Correr a 13 Km/h Tomadas del Informe de la Reunión Consultiva conjunta FAO/ONU/OMS de expertos. Necesidades de Energía y proteínas. Ginebra, 1985. Y del informe Obesity: Report of a WHO Consultation on Obesity. Geneva, 1997.
llegar a superar ampliamente el GEB. El coste energético de la actividad física depende del tipo de actividad, de la frecuencia, de la intensidad y de la duración, pero también depende del grado de preparación o entrenamiento del individuo y, de forma muy importante, del tamaño corporal, por lo cual es mejor expresar este coste partiendo del GEB. El factor de nivel de actividad física (NAF), o PAL en las siglas anglosajonas (Physical Activity Level), expresa el gasto energético diario por actividad física como múltiplo del GEB, siendo la forma universalmente aceptada para expresar el gasto energético. Se obtiene de la división entre el gasto energético total y el GEB (incluyendo las necesidades para la termogénesis). Teniendo en cuenta el estilo de vida de las sociedades industrializadas, la OMS clasifica los NAF en actividades ligeras, moderadas o intensas (tabla 2). Esta clasificación tiene algunos inconvenientes: por un lado, algunas actividades consideradas ligeras (amas de casa, dependientes de comercios, enfermeras, etc.) comportan en muchos casos moverse frecuentemente y pueden incrementar el NAF. Por otro, esta clasificación no considera las actividades de tiempo libre. En estudios calorimétricos que incluyen actividades de tiempo libre, se obtienen medias de 1,50-1,75 y NAF individuales de 1,39-2,04. Un cálculo factorial basado en 8 horas de sueño, 4 horas sentado y 12 horas en movimiento (podría representar la actividad de una ama de casa) comporta un NAF de 1,8. ©2011 Ediciones Mayo, S.A. Todos los derechos reservados
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Fisiopatología aplicada a la nutrición
Tabla 3. Niveles de Actividad Física (NAF) basados en estudios con agua doblemente marcada Estilo de vida y nivel de actividad Limitado en cama o en silla Trabajo sentado sin levantarse y escasas actividades de tiempo libre poco enérgicas Trabajo sentado pero con necesidad de levantarse y moverse, escasas actividades de tiempo libre y poco enérgicas Trabajo de pie (trabajos domésticos, dependientes de comercio) Práctica de deporte o actividad de tiempo libre enérgica (30-60 minutos de 4 a 5 veces por semana) Trabajo muy enérgico o actividades de tiempo libre o deportivas con esfuerzo intenso
NAF 1,2 1,4-1,5
1,6-1,7 1,8-1,9 + 0,3 (incremento) 2,0-2,4
Estudios más recientes realizados con la técnica del agua doblemente marcada muestran que el NAF mínimo se sitúa en 1,2 en personas encamadas o en silla de ruedas, y que el máximo obtenido en un periodo limitado puede ser superior a 4, mientras que el máximo sostenible por tiempo prolongado se situaría en 2,4. NAF superiores a 2,4 sólo se observan en atletas en periodos de entrenamiento riguroso. La tabla 3 muestra una propuesta de NAF obtenidos por esta técnica en adultos sanos con ocupaciones y actividades habituales, que probablemente refleja mejor la realidad cotidiana. Según un informe reciente de la OMS, con el objetivo de prevenir la obesidad, se aconseja a la población la realización de actividad física diaria para alcanzar un NAF igual o superior a 1,75.
Gasto energético inducido por termogénesis El término «termogénesis» significa creación de calor. El gasto energético del organismo humano se compondría de cuatro tipos de termogénesis: la termogénesis obligatoria que constituye el metabolismo basal, la inducida por el ejercicio físico, la termogénesis que se produce como respuesta a la ingestión de alimentos, o termogénesis posprandial, y la producida como respuesta a la exposición al frío (o al calor), o termogénesis de termorregulación. Pero el término «termogénesis» suele utilizarse para representar no toda la producción de calor de un organismo, sino sólo la parte variable que tiene un significado adaptativo, es decir, que puede ser modulada por los sistemas neurohormonales para ajustar la temperatura corporal y/o eliminar el exceso de energía disponible y, por tanto, correspondería a la termogénesis de termorregulación y a parte de la termogénesis inducida por la dieta.
Termogénesis inducida por la dieta Llamada también «termogénesis posprandial». Representa la producción de calor que se deriva de la ingestión de alimentos (masticación, movimientos peristálticos), su digestión y absorción (secreción de jugos digestivos, hidrólisis enzimáticas, fermentación de residuos, etc.), y posterior metabolización de los nutrien-
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Gasto y necesidades energéticas
tes. Depende principalmente de la cantidad y del tipo de alimentos ingeridos, siendo mayor para las proteínas que para los hidratos de carbono y lípidos a igualdad de contenido energético; pero podría depender también de las condiciones fisiológicas del individuo, especialmente de su balance energético, ya que la respuesta termogénica está relacionada con la complejidad de las vías metabólicas utilizadas por los sustratos ingeridos. Así, el coste energético de incorporar una molécula de glucosa al glucógeno es mucho menor que si se utiliza esta glucosa para generar un triglicérido.
Termogénesis de termorregulación El organismo tiene la necesidad fisiológica de mantener a las células en un margen de temperatura constante a pesar de los cambios en la temperatura del ambiente. El mantenimiento de la temperatura corporal durante la exposición al frío (o al calor) se produce por la reacción de diversos órganos, a través de cambios hemodinámicos, como el ritmo cardiaco o el flujo vascular, pero también a partir de un proceso adaptativo que permite una producción de calor adicional cuando la producción basal es insuficiente. Esta termogénesis se produce, en parte, a través del temblor muscular, pero principalmente a través de lo que se denomina termogénesis pura producida en el tejido adiposo marrón a través de una proteína mitocondrial, la UCP (UnCoupling Protein), cuya función consiste en desacoplar el ciclo de producción de ATP en la fosforilación oxidativa y la cadena respiratoria disipando calor. Se han descrito también procesos termogénicos en el músculo esquelético y el hígado.
Gasto energético total El gasto energético total corresponde a la suma de los componentes previamente mencionados. La referencia aceptada de forma general para el cálculo de los requerimientos energéticos es el informe de la reunión consultiva FAO/ONU/OMS de expertos, que se publicó en 1985. Éstos fueron los primeros datos publicados que basaban las recomendaciones en medidas directas del gasto energético. En los últimos años, el desarrollo de la técnica del agua doblemente marcada ha permitido obtener información mucho más precisa. Los numerosos trabajos realizados con esta técnica están siendo revisados de nuevo para elaborar un informe actualizado que será publicado próximamente. Así pues, en la práctica, cuando se quiere calcular el GET para grupos de población, se utiliza el GEB multiplicado por el factor de actividad NAF en función de la actividad principal. Para el cálculo individual, si se dispone de suficiente información sobre el estilo de vida, se puede calcular el NAF considerando el tiempo dedicado a cada tipo de actividad. Para el cálculo individual de las necesidades energéticas en situación de enfermedad, se utiliza alguna de las fórmulas mencionadas en la tabla 1 para el cálculo del GEB y se multiplica por un factor de actividad variable en función de si el paciente está totalmente encamado, sentado o deambula, entendiendo que no realizará la actividad física de una persona sana, y se multiplica a su vez por un factor de estrés o agresión correspondiente al incremento de gasto energético producido por la enfermedad. Este aumento del gasto energético es muy variable dependiendo del proceso patológico, pero varía también en función de otros factores, entre ellos el tratamiento que está recibiendo el paciente, la utili©2011 Ediciones Mayo, S.A. Todos los derechos reservados
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Tabla 4. Cálculo del Gasto Energético Total Estimación de la necesidades energéticas diarias para personas sanas: GEB NAF
䊲
Factores de actividad según Long Reposo en cama 1 Movimientos en cama o silla 1,2 Deambulación 1,3
䊲
Estimación de las necesidades energéticas para personas enfermas: GEB Factor de actividad Factor de estrés o agresión Factores de estrés según Long Cirugía electiva 1,24 Traumatismo esquelético 1,32 Traumatismo cerrado 1,36 TCE con esteroides 1,6 Sepsis 1,79 Quemados 2,31
zación de sedantes o anestésicos, el ayuno o el tipo de alimentación que se proporcione. Con el fin de realizar una aproximación, se utilizan factores preestablecidos por diversos autores en función de la enfermedad. Comúnmente, se utilizan los establecidos por Long (tabla 4). Es necesario tener en cuenta que tanto el cálculo del GEB como la estimación de la actividad o del factor de estrés o agresión pueden comportar un margen de error considerable y que, para cada individuo, tendrán sólo un valor orientativo.
UTILIZACIÓN DE LOS SUSTRATOS ENERGÉTICOS El organismo obtiene la energía a través de los alimentos. Según Krebs, se consideran tres etapas en la generación de energía a partir de los alimentos. En la primera etapa, las grandes moléculas de los alimentos son fragmentadas en unidades más pequeñas (la digestión) y durante ella no se genera energía útil.
Durante la digestión: ● Las proteínas se hidrolizan en aminoácidos. ● Los polisacáridos se hidrolizan en monosacáridos. ● Las grasas se hidrolizan en ácidos grasos y glicerol. Durante la segunda etapa, las moléculas obtenidas se transforman en unidades más simples que podrán ser utilizadas como fuente directa de energía. Los sustratos utilizables como fuente directa de energía por los distintos tejidos son, principalmente, la glucosa, ácidos grasos, acetoacetato, hidroxibutirato, lactato, piruvato, glicerol y aminoácidos, como la alanina, leucina y glutamina. La mayoría de ellos, se convierte en acetilcoenzima A (CoA). En esta etapa, se genera poca cantidad de energía. La tercera etapa está constituida por el ciclo del ácido cítrico, también conocido por ciclo de los ácidos tricaboxílicos o ciclo de Krebs, y
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Gasto y necesidades energéticas
Alimentos
Grasas
Hidratos de carbono
Proteínas
Ácidos grasos y glicerol
Monosacáridos
Aminoácidos
Acetil- CoA
ATP
CoA
ADP
e–
O2
Ciclo de Krebs
Fosforilación oxidativa CO2 Figura 1. Obtención de energía a partir de los alimentos
la fosforilación oxidativa. Estas reacciones de la tercera etapa se producen dentro de la mitocondria y producen la mayor parte de la energía generada por la degradación de los alimentos (figura 1). La concentración sanguínea de los diversos sustratos energéticos y su utilización varía según la situación fisiológica (periodo posprandial, ayuno, ejercicio físico, etc.) o patológica (situación de estrés metabólico) como se verá más adelante. En el contexto de una alimentación equilibrada, el organismo recibe diariamente entre 2.000 y 3.000 kcal al día procedentes en un 50-60% de los hidratos de carbono, en un 10-15% de las proteínas y en un 30-40% de las grasas. La alimentación se realiza de forma intermitente, distribuida habitualmente en tres o cuatro comidas durante el día, seguidas de un periodo de ayuno que es de 8-12 horas durante la noche; en cambio, el gasto energético es constante, por lo cual el organismo está obligado a almacenar reservas que le puedan proporcionar energía durante los periodos de ayuno, así como durante los periodos de mayor demanda energética, por ejemplo, durante el ejercicio muscular. ©2011 Ediciones Mayo, S.A. Todos los derechos reservados
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Las formas de reserva energética están constituidas por el glucógeno hepático y muscular y los triglicéridos del tejido adiposo, los cuales pueden liberar glucosa y ácidos grasos, respectivamente. El tejido adiposo es la forma de reserva cuantitativamente más importante. Constituye una forma funcional y económica de almacenar energía, tanto porque el volumen de este tejido puede aumentar considerablemente, como por su forma de almacenamiento prácticamente anhidra (libre de agua) y su elevado rendimiento energético. La oxidación completa de los ácidos grasos produce alrededor de 9 kcal por gramo, a diferencia de las 4 kcal por gramo que, aproximadamente, se obtienen de la oxidación de los hidratos de carbono y las proteínas. Un hombre de 75 kilos tiene aproximadamente 15 kg de tejido adiposo que puede proporcionar 90.000 kcal. De este modo, durante las fases de alimentación, las necesidades energéticas quedan cubiertas por los sustratos exógenos y, en fase de ayuno, o de mayor demanda, se metabolizan los sustratos almacenados (fundamentalmente las grasas). Un aspecto importante en la utilización de los sustratos es el hecho de que no todos los órganos pueden utilizar todos los sustratos. Algunos tejidos dependen de la glucosa como fuente principal de energía, entre ellos el cerebro, las células sanguíneas y la médula renal, mientras que otros pueden utilizar como sustratos energéticos indiferentemente la glucosa, los ácidos grasos o los cuerpos cetónicos, como el corazón, el córtex renal o el músculo esquelético.
Utilización de los sustratos energéticos en el periodo posprandial En el periodo posprandial de una comida mixta que contiene hidratos de carbono, lípidos y proteínas, los valores de glucosa en sangre (glucemia) se elevan (hiperglucemia) proporcionalmente a la cantidad y tipo de hidratos de carbono ingeridos, pero también ante la presencia de otros constituyentes de la dieta que puedan modificar la velocidad de absorción de los hidratos de carbono. La insulinemia (valores de insulina en sangre) se eleva inducida por la hiperglucemia y también por otros factores, como algunos aminoácidos. Existen, además, factores neurohormonales capaces de anticiparse y favorecer la secreción de insulina antes de que se produzca la elevación de la glucemia (reflejo vagal, llegada de glucosa al duodeno, etc.). La captación de glucosa por el hígado y los tejidos periféricos también se incrementa con el efecto del aumento de la secreción de insulina, mientras que la producción endógena de glucosa, a través de la neoglucogénesis y la glucogenólisis, disminuye (en los aumentos de insulina), con el fin de evitar aumentos excesivos de la glucemia. En los tejidos periféricos, la glucosa puede ser oxidada (produciendo energía) o almacenarse. La insulina favorece tanto la oxidación como el almacenamiento de glucosa en el músculo en forma de glucógeno, pues activa las enzimas piruvato deshidrogenasa y glucógeno sintetasa. La forma de almacenar el exceso de glucosa es principalmente su transformación en glucógeno y, secundariamente, la formación de grasas (lipogénesis de novo). Aproximadamente a los 60 minutos de la ingestión, la glucemia alcanza de nuevo valores basales. La insulina, por otra parte, aumenta la actividad de la lipoproteinlipasa (LPL) del tejido adiposo y disminuye la de la LPL muscular. Esto permite la captación de los ácidos grasos libres (AGL) por el tejido adiposo, donde serán reesterificados y almacenados en forma de triglicéridos. Esta formación se ve favorecida por la baja concentración de AGL circulantes.
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Los aminoácidos procedentes de la hidrólisis de las proteínas de los alimentos llegan al hígado que regulará su utilización. A nivel hepático, los aminoácidos pueden ser utilizados para la síntesis de proteínas hepáticas, pueden ser degradados hasta piruvato, el cual puede ser oxidado o ser utilizado para la neoglucogénesis, o pueden pasar al torrente circulatorio, desde donde serán captados por los tejidos periféricos y utilizados para la síntesis de nuevas proteínas. Una comida compuesta de hidratos de carbono, grasas y proteínas permite abastecer las necesidades de glucosa y constituir reservas glucídicas y lipídicas, así como sintetizar proteínas a partir de los aminoácidos.
ADAPTACIÓN METABÓLICA AL AYUNO Como se ha comentado, en el organismo humano algunos tejidos pueden utilizar como sustratos energéticos indiferentemente la glucosa, los ácidos grasos o los cuerpos cetónicos, mientras que otros, principalmente el sistema nervioso, dependen, al menos durante un tiempo, de la glucosa como única fuente de energía. Este hecho implica que el organismo tiene que disponer de glucosa constantemente para hacer frente a estas necesidades y, por lo tanto, tiene que procurarse su producción tanto durante las etapas de ayuno o de realización de dietas con escaso contenido hidrocarbonado como durante las etapas de mayor demanda: ejercicio físico, gestación, lactancia, etc. El organismo puede obtener glucosa a partir de distintas vías.
Vías endógenas de obtención de la glucosa: ● Glucogenólisis: producción de glucosa a partir de las reservas de glucógeno hepático. ● Neoglucogénesis: transformación de sustratos no glucídicos en glucosa en el hígado. Los sustratos que pueden sintetizar glucosa a partir de la neoglucogénesis son los siguientes: aminoácidos (principalmente alanina), lactato y piruvato, y glicerol. Es importante destacar que, por el contrario, el organismo humano –al igual que el del resto de mamíferos– no puede sintetizar glucosa a partir del acetil-CoA producido en la oxidación de los ácidos grasos. La utilización de los sustratos varía considerablemente según la duración del ayuno, ya que si el ayuno se prolonga el organismo pondrá en marcha mecanismos adaptativos para aumentar la eficacia en la utilización de las reservas y preservar la supervivencia. Así, desde el punto de vista metabólico, se pueden distinguir tres tipos de ayuno: – el ayuno nocturno que se produce diariamente; – el ayuno de corta duración: menos de 5 días; – el ayuno prolongado: de duración superior a 6 días, que puede durar semanas o meses.
Ayuno nocturno El glucógeno es una forma de almacenamiento de glucosa fácilmente movilizable. Se almacena en varios tejidos, principalmente en el hígado (75-120 g) y en el ©2011 Ediciones Mayo, S.A. Todos los derechos reservados
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músculo esquelético (150-400 g), pero la energía producida por la degradación del glucógeno muscular sólo puede utilizarse localmente, puesto que el músculo no puede liberar glucosa al medio extracelular al no disponer de la enzima glucosa-6-fosfatasa. El hígado y la corteza renal son los únicos órganos que disponen de esta enzima y, por lo tanto, los únicos capaces de liberar glucosa libre a la circulación en beneficio de los órganos que la precisan. En las 8-12 horas que transcurren habitualmente entre la cena y el desayuno del día siguiente, el organismo utiliza las reservas de glucógeno hepático (glucogenólisis hepática). La glucogenólisis hepática proporciona glucosa para los órganos glucodependientes, mientras que en los demás órganos se consumen ácidos grasos y cuerpos cetónicos. De hecho, durante la noche, la producción de cuerpos cetónicos aumenta como consecuencia de una mayor lipólisis. Las reservas glucídicas capaces de proporcionar glucosa al organismo son escasas, del orden de 75-150 g en una persona de unos 70 kg, y son rápidamente consumidas en el primer día de ayuno; por lo tanto, la glucosa deberá ser sintetizada a partir de otros sustratos pasadas las primeras horas. Esta síntesis de glucosa será principalmente a partir de los aminoácidos glucoformadores en el proceso de la neoglucogénesis hepática.
Ayuno de corta duración Si en el primer día de ayuno la glucogenólisis produce el 100% de la glucosa formada (90% en el hígado y 10% en el riñón), después de dos días de ayuno el 60% de la glucosa ya proviene de la neoglucogénesis, básicamente de los aminoácidos, 25% del piruvato y lactato, y 15% del glicerol.
a) Neoglucogénesis a partir de los aminoácidos Unos 75 g de aminoácidos son utilizados diariamente para formar glucosa; de éstos, el 50% aproximadamente es alanina. El músculo contiene poca alanina, pero puede sintetizarla por transaminación del piruvato. Se trata pues de un ciclo ( ciclo alanina-glucosa) en el cual el músculo libera alanina que es captada por el hígado para fabricar glucosa, ésta será utilizada por el músculo y transformada en piruvato, el cual por transaminación producirá de nuevo alanina (figura 2). El piruvato proviene también del glucógeno muscular y de la desaminación oxidativa de otros aminoácidos ramificados: valina, leucina e isoleucina. La glutamina es, junto con la alanina, el aminoácido más producido por el músculo y tiene también un papel fundamental en la neoglucogénesis. Sirve directamente de sustrato para la neoglucogénesis renal, es captada por el sistema digestivo y transformada en alanina para sintetizar glucosa en el hígado y, aunque su papel principal es el de controlar la excreción de iones H y de NH 3, contribuye al mantenimiento de la glucemia, sobre todo cuando el ayuno se prolonga. Esta proteólisis (o degradación de proteínas a nivel muscular para conseguir aminoácidos precursores de la neoglucogénesis) se manifiesta con un aumento de la excreción de nitrógeno en orina durante los primeros días de ayuno.
b) Neoglucogénesis a partir del glicerol El glicerol deriva en su mayor parte de la oxidación de los ácidos grasos del tejido adiposo.
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Figura 2. Ciclo de Cori y Ciclo alanina-glucosa
c) Neoglucogénesis a partir del lactato El lactato es producido mayoritariamente por la piel, los hematíes, el cerebro, el músculo, la medula renal y la mucosa intestinal, principalmente a partir de la glucosa, pero también a partir de la alanina y otros aminoácidos, y a partir del glucógeno muscular. El lactato y el piruvato son convertidos de nuevo en glucosa por el hígado y el riñón en el proceso denominado ciclo de Cori, esencial para frenar la neoglucogénesis a partir de los aminoácidos y contribuir al ahorro de proteína muscular (figura 2). El hígado tiene un papel primordial no sólo en la neoglucogénesis sino que, además, utiliza la oxidación de los ácidos grasos hasta cuerpos cetónicos en el proceso de la cetogénesis. Las figuras 3 A y B muestran, respectivamente, la formación hepática de los cuerpos cetónicos durante la alimentación y en el ayuno. Formación hepática de cuerpos cetónicos durante la alimentación: En situación de alimentación, el piruvato derivado de la glucólisis se convierte en la mitocondria en oxalacetato por la acción de la enzima piruvato carboxilasa. En estas condiciones, la condensación del acetil-CoA y del oxalacetato forma citrato para el ciclo de Krebs o la lipogénesis. Poco acetil-CoA es transformado en cuerpos cetónicos (figura 3 A). ©2011 Ediciones Mayo, S.A. Todos los derechos reservados
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A
Ácido graso
Acil-CoA
Carnitina
Acil-CoA
Acil-CoA Cuerpos cetónicos
Acetil-CoA Glucosa Piruvato
Malonil-CoA Acetil-CoA
Pir
Oxalacetato
Citrato
Citrato CO2
B
Ácido graso Glucosa Acil-CoA
Fosfoenolpiruvato
Acil-CoA
Oxalacetato
Acil-CoA Cuerpos cetónicos
Acetil-CoA Malato
Malato
Piruvato
Pir
Lactato
Malonil-CoA Acetil-CoA
Oxalacetato
Citrato
Citrato
CO2
Aminoácidos
Figura 3. Formación hepática de cuerpos cetónicos durante la alimentación (A) y en el ayuno (B). Las vías preferentes se indican con línea oscura. El cuadro en doble línea delimita el espacio mitocondrial
Formación hepática de cuerpos cetónicos durante el ayuno: Durante el ayuno, cuando disminuye la glucólisis, el piruvato proviene del lactato y los aminoácidos. La piruvato carboxilasa funciona como una enzima de la gluconeogénesis, el oxalacetato que produce se convierte en malato, aspartato o fosfoenolpiruvato y
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es transportado fuera de la mitocondria utilizándose para la síntesis de neoglucosa. El ciclo de Krebs disminuye al 50%, la lipogénesis 90% y los acetil-CoA están disponibles para la síntesis de cuerpos cetónicos (cetogénesis): acetacetato e hidroxibutirato (figura 3 B). Estos cuerpos cetónicos son moléculas importantes en el metabolismo energético y constituyen una forma fácilmente transportable de grasas por su hidrosolubilidad, incluso algunos órganos los utilizan preferentemente a la glucosa, como el músculo cardiaco y el córtex renal. La cetogénesis representa una respuesta adaptativa y controlada del organismo ante la falta de glucosa y la disponibilidad de ácidos grasos libres y no hay que confundirla con la cetosis del diabético producida por la falta de insulina. El hígado libera estos cuerpos cetónicos para que sirvan como sustratos oxidativos en varios tejidos: cerebro, miocardio, músculo esquelético, etc., donde se reconvierten de nuevo en acetil-CoA. De los 160 g aproximadamente de triglicéridos utilizados diariamente en el curso de un ayuno de corta duración, 120 g se utilizan directamente y 40 g se utilizan como cuerpos cetónicos. Estos cambios en la utilización de los sustratos condicionan variaciones en las concentraciones plasmáticas de cada uno de ellos, y están regulados por la acción de diversas hormonas. Así, en los primeros días de ayuno, la glucemia desciende moderadamente; por el contrario, la concentración plasmática de ácidos grasos libres aumenta como reflejo de la lipólisis estabilizándose pasados unos cuatro días. La concentración de cuerpos cetónicos aumenta progresivamente con los días de ayuno, la de lactato y piruvato se mantiene estable y las concentraciones de alanina y glutamina disminuyen alcanzando el 50% de su valor habitual pasados unos 7 días. A nivel hormonal, en el curso de la primera semana, la insulinemia disminuye progresivamente hasta el 50% de su valor basal y aumentan los niveles de glucagón y hormona del crecimiento. Las catecolaminas estimulan tanto la glucogenólisis como la neoglucogénesis y son lipolíticas, liberando también la alanina muscular, pero durante esta fase no se observa un aumento importante de estas hormonas.
Ayuno prolongado Si la utilización de los sustratos continuara en la misma dirección, la supervivencia estaría amenazada ante la magnitud de la degradación proteica. Pero cuando el ayuno se prolonga más allá de 5 días se observa una serie de cambios orientados a reducir la neoglucogénesis hepática y, por tanto, la proteólisis, juntamente con un descenso del gasto energético que permiten prolongar la vida durante largos periodos. Uno de los cambios más importantes en este periodo es la adaptación del cerebro a la utilización de cuerpos cetónicos, de manera que el consumo de glucosa disminuye de manera importante pasando de 180 a 85 g al día. En el ayuno prolongado, el acetacetato aporta hasta el 75% de las necesidades energéticas del cerebro. Esta reducción en las necesidades de glucosa permite disminuir la proteólisis. La utilización de proteínas se estabiliza en unos 20 g al día, lo cual queda reflejado en la disminución en la excreción del nitrógeno urinario que alcanza mínimos de 2-4 g al día. La concentración plasmática de glucosa disminuye y se estabiliza en valores de 40-50 mg/dL, los niveles de ácidos grasos se mantienen elevados pero esta©2011 Ediciones Mayo, S.A. Todos los derechos reservados
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bles durante todo el ayuno; sin embargo, los cuerpos cetónicos aumentan progresivamente, no porque aumente su producción, sino porque se reduce su utilización periférica. El aumento masivo de la cetogénesis se acompaña de acidosis metabólica que, en general, se puede compensar convenientemente. La cetogénesis se autocontrola a través de dos mecanismos: por una parte, los cuerpos cetónicos inhiben la lipólisis y, además, estimulan la secreción de insulina, evitando la cetoacidosis que se produce en el caso de la diabetes. A nivel hormonal, los cambios más importantes son los siguientes: a) una disminución de la conversión periférica de la tiroxina en triyodotironina, hormona que activa el metabolismo basal; b) una disminución de la secreción de insulina que se mantiene, sin embargo, en una concentración suficiente para frenar convenientemente la lipólisis y la cetogénesis y c) un aumento de la secreción de glucagón y de la hormona del crecimiento, la cual, después de la elevación inicial, regresa a valores normales.
ADAPTACIÓN METABÓLICA AL EJERCICIO FÍSICO Tanto la cantidad de energía necesaria, como los sustratos metabólicos utilizados en el ejercicio físico, dependen de factores relacionados con el ejercicio: tipo de actividad, intensidad, frecuencia y duración, pero también de las características del individuo, principalmente el peso y la composición corporal y el grado de preparación o entrenamiento. Cuando se realiza un esfuerzo de máxima intensidad y corta duración entre 20 y 60 segundos, el músculo obtiene la energía a partir del fosfato de creatina que constituye una forma de reserva de energía con un potencial de transferencia de grupos fosfato más elevado que el ATP. Cuando se agota la creatina fosfato, el músculo recurre a la utilización de la glucosa, la cual, en condiciones anaeróbicas (cuando la necesidad de oxígeno es mayor que el suministro de éste) se transforma en ácido láctico. La glucosa puede ser captada por el músculo de la circulación o ser producida a partir de los depósitos de glucógeno del propio músculo. La cantidad de glucógeno muscular depende del grado de entrenamiento del individuo y del contenido en hidratos de carbono de la dieta, y determina la intensidad y duración del esfuerzo que se puede realizar, aunque no está claro si también condiciona la potencia muscular para desarrollar un esfuerzo de máxima intensidad. Aunque la vía anaeróbica tiene un rendimiento energético menor si se compara con la glucólisis aeróbica, permite en cambio disponer de energía de una forma mucho más rápida. Cuando la formación de ácido láctico no excede la capacidad del organismo para eliminarlo, el nivel de lactacidemia no aumenta, pero si la intensidad del ejercicio aumenta reduciendo el suministro de oxígeno, el ácido láctico producido se acumula en la sangre y obligará a parar el ejercicio por fatiga. En ejercicios de menor intensidad, la célula puede obtener la energía de la glucólisis aeróbica, cuyo rendimiento energético es mayor. Los ácidos grasos tienen una contribución menor al aporte energético durante el ejercicio sobre todo en los esfuerzos más intensos y a corto plazo debido a la limitación en la capacidad de los sistemas de transporte. A medida que el ejercicio, se prolonga y se
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mantiene la condición aeróbica, la contribución de las grasas a la producción de energía se incrementa. Las proteínas son utilizadas como factor energético muscular por medio de la neoglucogénesis y, por lo tanto, su utilización estará en relación con la disponibilidad de glucógeno y con la ingestión energética.
ADAPTACIÓN METABÓLICA A LA AGRESIÓN Cuando un individuo sufre cualquier tipo de agresión (traumatismo, infección, intervención quirúrgica, etc.) se desarrolla un proceso inflamatorio que tiene por objeto la recuperación del proceso. Esta respuesta es beneficiosa cuando está bien controlada y se autolimita por la resolución del proceso, pero cuando la agresión se prolonga (porque persiste el estímulo que la ha provocado o se complica con otros acontecimientos), el estado de inflamación puede escapar a los mecanismos de control produciendo una respuesta inflamatoria sistémica, conocida como el Síndrome de Respuesta Inflamatoria Sistémica (SRIS) (para más información, ver capítulo XVII), que tendrá consecuencias metabólicas graves. La respuesta inflamatoria está mediada por la producción de citocinas, proteínas segregadas por las células del sistema inmunológico con acción proinflamatoria e inmunológica, de las cuales las más conocidas son el factor alfa de necrosis tumoral (TNF-α) y las interleucinas 1, 2, 6 y 8. Estas citocinas están implicadas en las alteraciones endocrinas y metabólicas que se producen en situación de agresión. Se conoce, por ejemplo, que el TNF-α está relacionado con el aumento del gasto energético y con la inhibición de la lipoproteinlipasa (responsable de la hipertrigliceridemia que se observa frecuentemente en pacientes sépticos). La respuesta metabólica a la agresión se correlaciona con la gravedad y la duración de ésta y se caracteriza por una modificación en los niveles hormonales, principalmente un aumento de catecolaminas, glucagón, insulina (con resistencia periférica a ésta) y cortisol. Como consecuencia de estos cambios, se producirán modificaciones en el metabolismo de los sustratos energéticos. A diferencia de la situación de ayuno en la que se produce una disminución del gasto energético y una adaptación orientada al ahorro de nitrógeno, la agresión produce un incremento del metabolismo y un aumento de la liberación de aminoácidos por el músculo, que se utilizarán tanto para la gluconeogénesis como para la síntesis de proteínas necesarias para el sistema inmunológico y para la reparación de los tejidos afectados. Todo ello conduce, si la situación de agresión se prolonga, a una importante pérdida de masa muscular y, posteriormente, de proteína visceral, que puede provocar alteraciones en la función de los órganos vitales y complicaciones graves al paciente. Durante la fase aguda de la agresión, el balance entre la degradación y la síntesis de proteínas es siempre negativo (predominio de la degradación) y la excreción urinaria de nitrógeno es elevada, aunque el paciente esté en ayuno. Entre el 50 y el 70% del nitrógeno liberado por el músculo procede de la alanina y la glutamina. La alanina es utilizada en el hígado para la neoglucogénesis, como se ha visto en el apartado correspondiente a la adaptación al ayuno, mientras que la glutamina, además de participar también en la gluconeogénesis, es el sustrato energético preferente para las células del intestino, leucocitos y macrófagos del ©2011 Ediciones Mayo, S.A. Todos los derechos reservados
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Tabla 5. Respuesta hormonal y adaptación metabólica al ayuno y a la agresión Glucemia Insulina
Ayuno prolongado ↓ ↓
Glucagón Catecolaminas Cortisol GEB Proteólisis Neoglucogénesis Cetotégenis Sustrato energético cerebral
↑ N N ↓ ↑ ↑ ↑↑↑ Glucosa y cuerpos cetónicos
Agresión ↑ ↑+ Insulinorresistencia ↑↑↑ ↑ ↑ ↑↑↑ ↑↑↑ ↑↑↑ ↑ Glucosa
sistema inmunológico, y para los hepatocitos. En situación de agresión, aumenta el número y la actividad de las células del sistema inmunológico y, por otra parte, se incrementa la proliferación de las células intestinales, debido, sobre todo, a la necesidad de mantener la integridad de la mucosa (eficaz barrera para evitar que los microrganismos y toxinas presentes habitualmente en el sistema digestivo puedan pasar a la circulación y provocar infecciones). El consumo de glutamina es, pues, elevado y superior a la síntesis, provocando una depleción de las reservas corporales de ésta. En cuanto al metabolismo de los hidratos de carbono, como se produce en el ayuno, la agresión incrementa la glucogenólisis y la neoglucogénesis a partir principalmente de aminoácidos, piruvato y lactato, pero el aumento de la secreción de insulina disminuye la producción de cuerpos cetónicos y su utilización por el tejido cerebral como sustrato energético, lo cual conduce a mantener activada la neoglucogénesis para la producción de glucosa. Por otra parte, el aumento de los niveles de insulina no se acompaña de una mejor utilización de la glucosa, ya que la respuesta a la insulina se encuentra disminuida. Esta resistencia a la acción de la insulina, juntamente con el aumento de la producción de glucosa, conduce a la hiperglucemia, alteración casi constante en situación de agresión y que se relaciona con la mortalidad. Las reservas lipídicas son movilizadas pero utilizadas en menor proporción que durante el ayuno, a pesar de que la demanda energética es mayor. Se produce un aumento de la lipólisis y de la oxidación de los ácidos grasos; sin embargo, el 65% de los ácidos grasos liberados son reesterificados en el hígado, produciendo de nuevo triglicéridos. Las citocinas contribuyen a aumentar esta lipogénesis y, además, inhiben la acción de la lipoproteinlipasa lo cual explicaría la hipertrigliceridemia que se observa con frecuencia en los pacientes en situación de sepsis. Las principales diferencias entre la adaptación metabólica al ayuno y a la situación de agresión pueden verse en la tabla 5.
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Gasto y necesidades energéticas
BIBLIOGRAFÍA • FAO/WHO/UNU. Energy and protein requirements. Report of a joint FAO/WHO/UNU expert consultation. World Health Organ Tech Rep Ser 1985; 724. National Research Council. Recommended dietary allowances, 10.ª ed. Washington, DC: National Academy Press, 1989. • Girard J, Assan R. Régulation intracellulaire du métabolisme des substrats énergétiques. Nutrition, Métabolismes et diététique. Flammarion Medecine, 1970. • Mifflin MD, St Jeor ST, Hill LA, Scott BJ, Daugherty SA, Koh YO. A new predictive equation for resting energy expenditure in healthy individuals. Am J Clin Nutr 1990; 51: 241-247. • Ordóñez González FJ, García de Lorenzo A. Adaptaciones nutricionales en el estrés metabólico intenso. Nutrición Clínica bases y fundamentos. Doyma, 2000; 83-108. • Palacios Gil-Antuñano N. Nutrición y ejercicio físico. Nutrición Hospitalaria 2000; XV Sup1: 31-41. • Segura Cardona R. Alimentación y deporte. Nutrición y Dietética Clínica. Doyma, 2000; 119-135. • Vinken AG, Bathalon GP, Sawaya AL, Dallal GE, Tucker KL, Roberts SB. Equations for predicting the energy requirements of healthy adults aged 18–81 y. Am J Clin Nutr 1999; 69: 920-926. • Soto Moreno AM, García Luna PP. Respuesta endocrino-metabólica en el ayuno prolongado. Nutrición Clínica, bases y fundamentos. Doyma, 2000: 67-81. • Stryer L. Bioquímica, 3ª ed. Editorial Reverte, S.A., 1988.
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III
Trastornos del metabolismo de los hidratos de carbono R. Burgos A. Peñalva
METABOLISMO DE LOS HIDRATOS DE CARBONO Los hidratos de carbono –también denominados glúcidos o carbohidratos– son polialcoholes con un grupo aldehído o cetona. Los podemos encontrar en diferentes formas en la dieta, según el número de unidades que los componen. ● Monosacáridos o azúcares simples: formados por una única molécula. Los principales son la glucosa, la fructosa y la galactosa. ● Disacáridos: formados por dos moléculas unidas. Los principales son la sacarosa (glucosa + fructosa), la maltosa (dos moléculas de glucosa) y la lactosa (glucosa + galactosa). ● Oligosacáridos: de 3 a 12 moléculas unidas. ● Polisacáridos: más de doce moléculas de glucosa unidas de forma ramificada. Los principales son el almidón (polisacárido de reserva de las células vegetales), el glucógeno (polisacárido de reserva de las células animales) y la celulosa (polisacárido muy insoluble que forma parte de la pared celular de las células vegetales y que no puede ser hidrolizado por el hombre).
Digestión de los hidratos de carbono El principal objetivo de la digestión de los hidratos de carbono será transformar las moléculas compuestas (disacáridos y polisacáridos) en monosacáridos, de modo que éstos se puedan absorber en el intestino, ya que el epitelio intestinal carece de sistemas de transporte para las moléculas complejas. Enzimas que participan en la digestión de los hidratos de carbono
● Alfa-amilasa salival o ptialina. ● Amilasa pancreática. ● Disacaridasas y dextrinasas. ©2011 Ediciones Mayo, S.A. Todos los derechos reservados
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La digestión de los polisacáridos se inicia en la boca, por acción de la alfaamilasa salival o ptialina. Esta enzima, que actúa de forma óptima con pH neutro, se mezcla con el alimento durante el acto de la salivación y formación del bolo alimenticio, y actuará sobre éste durante su paso por la boca y el esófago. Una vez en el estómago, la enzima se inactivará debido al pH ácido presente en jugo gástrico. Sin embargo, la mayor parte de la digestión del almidón y el glucógeno tiene lugar en el intestino delgado por acción de la amilasa pancreática, que también precisa de un pH cercano a la neutralidad para actuar. Tras la actuación de la amilasa salival y la amilasa pancreática, los polisacáridos quedan convertidos en moléculas más pequeñas como la maltotriosa (unión de tres moléculas de glucosa), maltosa (dos moléculas de glucosa) y dextrinas (restos de glucógeno y almidón con ramificaciones, ya que las amilasas no son capaces de romper los enlaces que se forman en los puntos de ramificación). Estos productos de la digestión, junto con los disacáridos de la dieta, serán por fin desdoblados en sus monosacáridos correspondientes gracias a las enzimas (disacaridasas y dextrinasas) presentes en la membrana de la célula intestinal: la sacarasa actuará sobre la sacarosa, la lactasa sobre la lactosa, y la maltasa sobre la maltotriosa y la maltosa. Los monosacáridos resultantes de la digestión serán absorbidos junto con los monosacáridos de la dieta en las microvellosidades intestinales. Se ha descrito también una fase colónica de la digestión y absorción de los carbohidratos. Una pequeña porción de hidratos de carbono escapa a la digestión en el intestino delgado y alcanza el colon, donde la fermentación bacteriana convierte este sustrato en ácidos orgánicos, que son una fuente absorbible de energía. El déficit de alguna de las disacaridasas impide la absorción de los disacáridos y provoca diarrea debido al aumento de osmolaridad en la luz intestinal, que atrae agua. Además, se produce también distensión abdominal, meteorismo y dolor abdominal cólico debido a la fermentación producida al actuar las bacterias colónicas sobre los disacáridos no absorbidos. El déficit más frecuente es el de lactasa, que puede ser congénita (rara) o producirse en individuos adultos al disminuir con la edad la actividad de la enzima. También se producen déficits secundarios de lactasa, como resultado de trastornos en los que se lesiona la mucosa intestinal: diarrea infecciosa, enfermedad celiaca, enfermedad inflamatoria intestinal, sobrecrecimiento bacteriano en intestino delgado, administración de algunos fármacos como antibióticos, etc. Habitualmente, el déficit es transitorio, aunque puede ser permanente en algunos casos (resecciones intestinales extensas). Otras patologías menos frecuentes que afectan a la absorción de los carbohidratos son el déficit de sacarasa (congénito, raro, o bien adquirido), o la malabsorción selectiva de glucosa-galactosa o de fructosa.
Absorción de los hidratos de carbono La absorción de la glucosa tiene lugar en el epitelio intestinal. Se trata de un transporte activo, es decir, que consume energía, y que va acoplado al transporte de sodio. Ambos, sodio y glucosa, comparten el mismo transportador. El sodio entra en la célula a favor de su gradiente electroquímico, y el mecanismo que mantiene este gradiente es la bomba sodio/potasio, que transporta sodio hacia el exterior.
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Trastornos del metabolismo de los hidratos de carbono
Tabla 1. Vías metabólicas en las que participa la glucosa 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Glucólisis Vía de las pentosas Ciclo de Krebs Fosforilación oxidativa Gluconeogénesis Ciclo de Cori Metabolismo del glucógeno
Metabolismo de los hidratos de carbono Una vez absorbida, la glucosa se utilizará como sustrato energético en las células, siendo la principal molécula productora de energía en la mayor parte de tejidos. Son varias las vías metabólicas en las que participa la glucosa (tabla 1).
Glucólisis La glucólisis es la principal vía de degradación de la glucosa, que transforma una molécula de glucosa en 2 moléculas de piruvato, generándose una cantidad neta de energía (2 adenosina trifosfato [ATP]). El ATP es la unidad biológica de energía libre en los seres vivos, y ejerce un papel esencial en la conexión entre las vías metabólicas que producen energía (catabólicas) y las vías metabólicas que consumen energía (anabólicas). La glucólisis tiene lugar en el citoplasma de las células. Además de su función energética, también suministra intermediarios para las reacciones de biosíntesis de aminoácidos, glucógeno, y precursores de los ácidos nucleicos. El destino del piruvato será transformarse en acetil coenzima A (CoA), que iniciará el ciclo de Krebs. Otros monosacáridos –como la fructosa y la galactosa– también pueden incorporarse a la glucólisis mediante diversas reacciones de fosforilación.
Vía de las pentosas Mediante la secuencia de reacciones de esta vía se producen dos moléculas muy importantes para la célula: – NADPH (nicotinamida-adenina dinucleótido-fosfato): esta molécula se utiliza para donar electrones y protones en la biosíntesis de ácidos grasos, colesterol, aminoácidos y ácidos nucleicos. Asimismo, se utiliza para proteger a la célula contra la oxidación de proteínas y enzimas, siendo además imprescindible para el funcionamiento del sistema microsomal del citocromo P-450, que detoxifica el organismo de algunas drogas y otras sustancias extrañas. – Ribosa 5-fosfato: es un precursor de los nucleótidos. La vía de las pentosas tiene lugar en el citoplasma de las células, y es muy activa en la glándula mamaria, tejido adiposo, corteza suprarrenal e hígado, y poco activa en músculo esquelético.
Ciclo de Krebs También conocido como ciclo del ácido cítrico o de los ácidos tricarboxílicos. Es una secuencia cíclica de reacciones que se desarrolla en la matriz mitocondrial y en la que se produce la oxidación completa del acetil CoA (producto final de la ©2011 Ediciones Mayo, S.A. Todos los derechos reservados
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degradación de la glucosa, ácidos grasos y esqueleto hidrocarbonado de algunos aminoácidos) hasta anhídrido carbónico (CO2). Las funciones del ciclo de Krebs son las siguientes: ● Energética: producción de ATP. ● Suministro de intermediarios para la biosíntesis de la glucosa, aminoácidos y grupo hemo de la hemoglobina. ● Conexión con el ciclo de la urea, ciclo en el cual se produce la transformación del grupo amino de los aminoácidos en urea, molécula que se excreta por la orina. ● Punto de entrada para la oxidación del esqueleto hidrocarbonado de algunos aminoácidos y de los ácidos grasos saturados. Antes de iniciarse el ciclo de Krebs existe una reacción irreversible que conecta la glucólisis con dicho ciclo: es la reacción de conexión. Mediante esta reacción se produce la oxidación del piruvato hasta acetil CoA, con liberación de una molécula de CO2 y una de NADH + H+. El acetil CoA se forma también con la degradación de los ácidos grasos y de los cuerpos cetónicos, y puede ser utilizado asimismo para la biosíntesis del colesterol. En cada vuelta del ciclo de Krebs, el acetil CoA se oxida hasta CO2 (2 moléculas) y se forman 3 moléculas de NADH + H+, una de flavin-adenina-dinucleótido reducido (FADH2) y una de guanosina trifosfato (GTP). La transferencia de un grupo fosfato del guanosina trifosfato al adenosina difosfato (ADP) formará ATP.
Fosforilación oxidativa Los electrones y protones que se liberan durante la oxidación de los hidratos de carbono, lípidos, aminoácidos, nucleótidos y acetil CoA son captados por el NADH y el FADH2, y son transferidos al oxígeno después de pasar por diversos transportadores intermediarios. La fosforilación oxidativa es el proceso mediante el cual la energía liberada durante la transferencia de electrones hasta el oxígeno se transforma en ATP. De forma neta, la oxidación de cada molécula de glucosa produce 36-38 ATP. La transferencia de electrones desde el NADH hasta el oxígeno tiene lugar en la cadena de transporte de electrones o cadena respiratoria, constituida por una serie de transportadores de electrones situados en la membrana interna de la mitocondria.
Gluconeogénesis Consiste en la biosíntesis de la glucosa a partir, principalmente, de piruvato. Otros precursores no glucídicos (glicerol, lactato, intermediarios del ciclo de Krebs y aminoácidos) también pueden ser utilizados para sintetizar glucosa, previa transformación en algún intermediario de la gluconeogénesis (piruvato u oxalacetato). La gluconeogénesis tiene lugar sobre todo en el hígado y, en casos de ayuno muy prolongado, en la corteza renal. Es una vía muy importante para el cerebro, los hematíes y el músculo activo, los cuales requieren un aporte continuo de glucosa como fuente de energía. Cuando se agotan las reservas de glucógeno hepático, aproximadamente después de 10-18 horas de ayuno o después de un ejercicio intenso, la glucosa que necesita el organismo es sintetizada mediante la gluconeogénesis (ver capítulo II).
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Ciclo de Cori Se establece entre el hígado y el músculo cuando la intensa actividad muscular impide la oxidación completa de la glucosa al agotarse la disponibilidad de oxígeno. En esta situación, el hígado suministra glucosa al músculo, que la utiliza como fuente energética y la degrada –a través de la glucólisis– a lactato. El lactato producido en el músculo es difundido al plasma y lo utiliza el hígado para la biosíntesis de glucosa a través de la gluconeogénesis.
Metabolismo del glucógeno El glucógeno es un polisacárido formado por unidades de glucosa. Es una forma de reserva de glucosa fácilmente movilizable, que se acumula en forma de gránulos en el citoplasma de las células del hígado y del músculo esquelético. Los gránulos contienen, además de glucógeno, las enzimas necesarias para la biosíntesis y degradación de dicha molécula. La degradación del glucógeno da lugar a moléculas de glucosa 6-fosfato, intermediario de la glucólisis, gluconeogénesis y vía de las pentosas. Mediante la defosforilación de la glucosa 6-fosfato, se producen moléculas de glucosa, que difunden libremente al plasma. Si bien el hígado dispone de la enzima glucosa-6-fosfatasa –y por lo tanto puede liberar glucosa a la circulación en beneficio de los órganos que la precisan–, la energía producida por la degradación del glucógeno muscular sólo puede utilizarse localmente, puesto que el músculo no puede liberar glucosa al medio extracelular, al no disponer de esta enzima. El glucógeno suministra glucosa con rapidez a las células que dependen de un aporte continuo de ésta para seguir funcionando (músculo activo, cerebro, eritrocitos), además de contribuir a la regulación del nivel de glucosa en sangre.
ANATOMÍA DEL PÁNCREAS El páncreas es una glándula que procede embriológicamente del epitelio duodenal, al que está conectado por dos conductos excretores y con el que mantiene una estrecha relación anatómica. Ocupa una posición transversa en la parte alta del abdomen, y se extiende desde la curvatura del duodeno, a la derecha, hasta el hiato esplénico, a la izquierda. Se encuentra en posición retroperitoneal y por detrás del estómago. En el páncreas podemos distinguir tres porciones: cabeza, cuerpo y cola. La cabeza está rodeada por el marco duodenal, y la cola se dirige hacia el hipocondrio izquierdo, junto al bazo. El riego sanguíneo del páncreas es común al de la segunda porción del duodeno gracias a las arterias pancreáticoduodenales superior e inferior. El resto del aporte sanguíneo al páncreas depende principalmente de las arterias esplénica y mesentérica superior (figura 1). En el páncreas, la mayor parte de la masa celular la constituye el páncreas exocrino, que está formado por células secretoras que se unen formando racimos (acini pancreáticos), alrededor de un canalículo al que se vierten las secreciones pancreáticas. Los canalículos de los diferentes acinis se van uniendo hasta formar un conducto colector (conducto pancreático principal o conducto de Wirsung) que atraviesa toda la glándula y vierte la secreción pancreática en la segunda porción duodenal. El conducto de Wirsung se une al colédoco antes de abrirse al duodeno por un orificio denominado «ampolla de Vater», controlado por un músculo circular que regula el vertido de las secreciones al duodeno y ©2011 Ediciones Mayo, S.A. Todos los derechos reservados
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Hígado
Conducto hepático común
Vesícula biliar Vena porta
Conducto colédoco
Vena cava inferior
Conducto pancreático accesorio Páncreas
Ampolla de Vater
Yeyuno
Duodeno
Conducto pancreático principal
Arteria mesentérica Vena mesentérica
Figura 1.
que se denomina «esfínter de Oddi». La función del páncreas exocrino es la producción de enzimas que segrega después al tubo digestivo para completar la digestión iniciada en el estómago, así como la de producir bicarbonato sódico para neutralizar la acidez del contenido gástrico. Las enzimas producidas son proteolíticas –quimiotripsina, tripsina y elastasa–, lipolíticas –como la lipasa–, o con acción sobre los hidratos de carbono –como la amilasa.
Funciones del páncreas exocrino Producción y secreción de enzimas al tubo digestivo: • Proteolíticas: quimiotripsina, tripsina y elastasa. • Lipolíticas: lipasa. • Con acción sobre los hidratos de carbono: amilasa. Producción y secreción de bicarbonato sódico: neutraliza la acidez del contenido gástrico.
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Figura 2.
Dentro del páncreas, encontramos unos grupos de células endocrinas que se distribuyen por todo el tejido y que se denominan «islotes pancreáticos» o «de Langerhans» (figura 2). El islote pancreático está formado por un rodete de células endocrinas con un ovillo vascular y nervioso que lo envuelve y que le permite ejercer la función endocrina que le es propia. Los islotes están formados, en su mayor parte, por células denominadas beta (β) que segregan insulina, envueltas por otras agrupaciones celulares: las células alfa (α), productoras de glucagón, las células delta (δ) productoras de somatostatina, y las células PP, productoras de polipéptido pancreático. Las células beta representan el 80% de todas las células endocrinas, y se distribuyen uniformemente por todos los islotes. En la diabetes mellitus tipo 1, el islote pancreático sufre la infiltración linfocítica característica de las enfermedades autoinmunes, pierde su estructura y con ella la mayor parte de las células beta. En cambio, el número de células productoras de otras hormonas permanece prácticamente intacto.
INSULINA La insulina es una proteína que se sintetiza en las células beta del islote pancreático, y lo hace en forma de precursor (preproinsulina), que posteriormente se transforma en proinsulina. Se almacena en unos gránulos de secreción, donde sufre un proceso de maduración que la romperá en dos péptidos que se segregan conjuntamente: la insulina y el péptido C. La señal clave para que la célula beta sintetice insulina es la glucosa. La glucosa entra rápidamente en la célula beta gracias a un transportador específico, el GLUT2. El metabolismo de la glucosa genera©2011 Ediciones Mayo, S.A. Todos los derechos reservados
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rá la energía necesaria para producir la secreción de insulina a la circulación. Otras sustancias pueden estimular la secreción de insulina, como los aminoácidos –leucina, glutamina, arginina–, los ácidos grasos, los fármacos hipoglucemiantes –sulfonilureas–, y algunas hormonas como el glucagón.
Funciones de la insulina Es la principal hormona responsable del almacenamiento y utilización de la glucosa y otros nutrientes. Los tejidos más importantes para la acción de la insulina son el hígado, músculo y tejido graso. La insulina actúa como hormona anabólica, activando sistemas de transporte y enzimas relacionados con la utilización y el almacenamiento de la glucosa, aminoácidos y ácidos grasos. Además, la insulina es una hormona anticatabólica, que inhibe la gluconeogénesis, la glucogenólisis, la lipólisis y la proteólisis.
DIABETES MELLITUS Definición La diabetes mellitus (DM) es un síndrome heterogéneo que engloba diversas situaciones patológicas con un nexo en común: la elevación de la concentración de glucosa en sangre (hiperglucemia). Se caracteriza por una disminución en la secreción de insulina y/o una dificultad para que la insulina realice sus funciones fisiológicas (resistencia a la insulina), cuyas consecuencias son un aumento de la glucemia y trastornos en el metabolismo lipídico y proteico.
Clasificación ● Diabetes mellitus tipo 1 o diabetes insulinodependiente. ● Diabetes mellitus tipo 2 o diabetes no insulino dependiente. ● Diabetes secundarias: – Diabetes secundarias a enfermedad o resección pancreática. – Diabetes secundaria a enfermedad endocrinológica. – Diabetes mellitus secundaria a exceso de hierro. – Diabetes mellitus secundaria a tratamiento farmacológico. ● Diabetes gestacional.
Diabetes mellitus tipo 1 o insulinodependiente Se caracteriza por una destrucción selectiva de las células beta de los islotes pancreáticos, lo que provoca un déficit severo de insulina. Representa un 10-15% de todos los casos de diabetes en el mundo occidental. Los pacientes que la padecen precisan seguir tratamiento con insulina, necesaria para vivir. Aunque puede aparecer a cualquier edad, es frecuente que aparezca en la edad infantil o juvenil, y no suele asociarse a obesidad (tabla 2). Su inicio suele ser agudo o subagudo (días-semanas), y es frecuente la aparición de cetosis (acumulación de cuerpos cetónicos en sangre) en el momento del diagnóstico, lo que refleja el déficit de insulina que provoca un catabolismo de las grasas. Anatomopatológicamente, se puede observar una falta de células beta en
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Tabla 2. Características diferenciales de la diabetes tipo 1 y tipo 2 TIPO 1
TIPO 2
Usualmente 40 años Insidioso Frecuentemente con obesidad (80%) Raro Frecuente + ++
Epidemiología Prevalencia
0,5%
3-6%
Genética Asociación HLA Concordancia en gemelos
Presente 25-30%
No 95-100%
Histología Masa células beta Insulitis (debut)
Muy reducida Presente 50-70%
Conservada Raro
Frecuente
Raro
60-80% (debut)
5-20%
Necesaria para sobrevivir
En ocasiones necesaria para controlar la hiperglucemia
Clínica Edad de inicio Debut Peso corporal Cetosis Complicaciones Microvascular Macrovascular
Inmunología Asociado con otras enfermedades autoinmunes y endocrinas Autoanticuerpos (ICA y/o IAA) Tratamiento Insulina
los islotes pancreáticos, acompañado de una infiltración por linfocitos en los islotes (insulitis). La etiología no es del todo conocida, pero sabemos que para que se desarrolle la enfermedad es necesaria la combinación de varios factores: una predisposición genética ligada al sistema mayor de histocompatibilidad (sistema HLA), que condiciona la aparición de unos antígenos en la membrana celular, y una serie de factores ambientales generadores de una respuesta autoinmune que destruirá las células beta pancreáticas. Entre los factores ambientales implicados, se han descrito ciertas infecciones víricas, y algunos agentes químicos y nutritivos. En ©2011 Ediciones Mayo, S.A. Todos los derechos reservados
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el momento del diagnóstico, se encuentran anticuerpos anti-islote pancreático (ICA) y anti-insulina (IAA) en el 80% de los casos. Esta diabetes puede asociarse a otras enfermedades endocrinas autoinmunes, como la enfermedad de Graves, la tiroiditis de Hashimoto, o la enfermedad de Addison. A largo plazo, la diabetes mellitus tipo 1 provoca complicaciones preferentemente microvasculares (retinopatía, nefropatía, neuropatía), aunque también puede desarrollar lesiones macrovasculares (enfermedad coronaria y lesiones de las extremidades inferiores).
Diabetes mellitus tipo 2 o no insulinodependiente La diabetes tipo 2 es la enfermedad endocrina más frecuente, y constituye el 90% de todos los tipos de diabetes. Aparece por lo común en adultos, aunque puede aparecer a cualquier edad (tabla 2). Su etiología es multifactorial, y se precisan una serie de factores ambientales necesarios para que progrese la enfermedad en personas genéticamente susceptibles. El componente genético es muy importante, lo cual se demuestra en el estudio de ciertas poblaciones y grupos familiares, y la casi total concordancia en gemelos monocigotos. Entre los genes candidatos, se incluyen los de la insulina, el receptor de la insulina, transportador de glucosa, amilina y glucoquinasa. No se han identificado asociaciones con el sistema HLA, ni tampoco anticuerpos contra la insulina o contra el islote pancreático. En la etiopatogenia de la enfermedad, uno de los factores clave será la resistencia a la insulina asociada a la obesidad, que se presenta en un 80% de los casos. Típicamente, la diabetes tipo 2 permanece asintomática durante un tiempo, que puede ser incluso de varios años. El inicio de los síntomas puede ser progresivo y muy sutil, lo que hace que una gran parte de los pacientes no estén diagnosticados. El diagnóstico se establece generalmente de forma casual, o por presentarse poliuria (aumento de la diuresis) y polidipsia (aumento de la sed), infecciones intercurrentes o complicaciones propias de la enfermedad en personas de edad media o avanzada. A largo plazo, esta diabetes puede presentar las mismas complicaciones micro y macrovasculares que la de tipo 1. No obstante, la incidencia de retinopatía y nefropatía es menor que en esta última, y son más frecuentes las complicaciones macroangiopáticas porque aparecen en personas mayores y se asocian con otros factores de riesgo cardiovascular, como son la obesidad, la hiperlipemia y la hipertensión arterial (HTA). Un subtipo de diabetes tipo 2 incluye una forma familiar de diabetes no insulinodependiente que aparece en niños y personas jóvenes: es la diabetes tipo MODY (siglas de Madurity Onset Diabetes of the Young). La herencia es autosómica dominante.
Diabetes secundarias Diabetes secundarias a enfermedad o resección pancreática: – Pancreatitis crónica: por destrucción del parénquima pancreático, que queda sustituido por tejido fibrótico, afectando a los islotes. Se asocia en nuestro medio con el alcohol, y en zonas subdesarrolladas con la malnutrición (dieta muy baja en proteínas y grasas, que provoca calcificaciones en el páncreas). – Fibrosis quística. – Neoplasia de páncreas.
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Diabetes secundaria a enfermedades endocrinológicas: – Alteraciones del córtex o la medula suprarrenal: el exceso de corticoides propio de la enfermedad de Cushing produce resistencia a la insulina y diabetes mellitus. El aumento de catecolaminas propio del feocromocitoma y el hiperaldosteronismo producen disminución de la tolerancia a la glucosa por inhibir la secreción de insulina. – El exceso de hormona de crecimiento que se produce en la acromegalia produce resistencia a la insulina y diabetes mellitus. – Algunos tumores que segregan hormonas –como el glucagonoma y el somatostatinoma– pueden producir diabetes mellitus.
Diabetes mellitus secundaria a exceso de hierro (hemocromatosis): El hierro libre tiene una toxicidad específica sobre los islotes pancreáticos, además de producir una resistencia periférica a la insulina.
Diabetes mellitus secundaria a tratamientos farmacológicos: El diazóxido, y los corticoides en dosis elevadas pueden ser causa de diabetes. Las tiazidas, sobre todo si se combinan con betabloqueadores, pueden desencadenar la aparición de hiperglucemia en individuos genéticamente predispuestos. Otros fármacos pueden provocar hiperglucemia transitoria en casos de sobredosificación, tal es el caso de los andrógenos anabolizantes, teofilina, ácido acetilsalicílico, etc.
Diabetes gestacional Es la alteración del metabolismo de la glucosa que se desarrolla durante la gestación. Se halla aproximadamente en el 2-3% de todas las gestaciones, y habitualmente desaparece después del parto. Por lo común es asintomática, pero se asocia a una mayor morbimortalidad fetal, por lo que hoy en día se somete a todas las gestantes a un test de sobrecarga de glucosa como cribado (test de O’Sullivan) para su detección.
Diagnóstico Recientemente se han modificado los criterios diagnósticos de diabetes para poder realizar un diagnóstico más precoz de la enfermedad. La tabla 3 muestra los criterios actuales de diagnóstico de la diabetes. Al definir unos criterios diagnósticos de diabetes, se hizo necesario definir unas categorías intermedias de tolerancia alterada a la glucosa (tabla 4). Tanto el deterioro de la glucosa en ayunas como el deterioro de la tolerancia a la glucosa pueden predecir la aparición de una diabetes en el futuro y asociarse a resistencia a la insulina y a un mayor riesgo cardiovascular.
Epidemiología Diabetes mellitus tipo 1 La diabetes tipo 1 muestra una enorme heterogeneidad en su distribución geográfica. La mayor incidencia se encuentra en el norte de Europa, mientras que ©2011 Ediciones Mayo, S.A. Todos los derechos reservados
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Tabla 3. Criterios diagnósticos de diabetes plasmática ocasional superior a 200 mg/dL (11,1 mM), obtenida en • Glucemia cualquier momento del día, independientemente del tiempo transcurrido desde
• •
la última ingesta, y acompañada de síntomas de diabetes mellitus: poliuria, polidipsia y pérdida de peso no explicada. Glucemia plasmática en ayunas superior a 126 mg/dL (7,0 mM), entendiendo como ayuno un periodo sin ingesta como mínimo de 8 horas. Glucemia plasmática superior a 200 mg/dL (11,1 mM) a las 2 horas de un test de tolerancia a la glucosa realizado con 75 gramos de glucosa disuelta en agua. (Los criterios primero y segundo deben repetirse en dos ocasiones diferentes).
Tabla 4. Categorías de tolerancia a la glucosa Según la glucosa plasmática en ayunas: Glucosa plasmática en ayunas normal: inferior a 110 mg/dL (6,1 mM) Glucosa plasmática en ayunas alterada: superior a 110 mg/dL (6,1 mM) e inferior a 126 mg/dL (7 mM). Diabetes: 126 mg/dL Según el valor de glucemia a las 2 horas del test de tolerancia oral a la glucosa: 320 mOsm/L), deshidratación severa, ausencia de cetosis, alteración de la función renal y alteración variable del estado de consciencia. Se produce por un déficit relativo de insulina. Afecta a los pacientes diabéticos tipo 2 generalmente con edad superior a los 60 años, por lo común no diagnosticados previamente, o bien tratados con hipoglucemiantes orales y en los que se añade algún factor desencadenante (infecciones, retirada del tratamiento hipoglucemiante, enfermedades cardiovasculares, etc.).
Hipoglucemia Definida como glucemia plasmática inferior a 45-50 mg/dL. Los síntomas que produce pueden ir desde la sudación excesiva, el temblor y la visión borrosa, hasta la somnolencia y la pérdida de consciencia. Es la complicación aguda más frecuente en los pacientes diabéticos tratados con fármacos. Las causas a menudo están en relación con la inadecuación del tratamiento farmacológico (insulina o hipoglucemiantes orales). También se puede producir por causas dietéticas: – Retraso en la ingesta de hidratos de carbono de una comida. – No realizar una de las comidas o suplementos dietéticos prescritos en el tratamiento. – Disminución en la ingesta de hidratos de carbono. – Aparición de vómitos o diarreas. El ejercicio, realizado de forma no programada o de una manera más intensa de lo habitual, también puede ser causa de hipoglucemia.
Complicaciones crónicas Complicaciones microvasculares Retinopatía diabética Es la causa más frecuente de ceguera en países industrializados. La incidencia de esta complicación se incrementa con el tiempo de evolución de la diabetes, ©2011 Ediciones Mayo, S.A. Todos los derechos reservados
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mientras que a los 10 años de evolución puede afectar a un 23% de pacientes, esta cifra se eleva a un 80% a los 20 años de evolución de la enfermedad. Se producen diversas alteraciones en los capilares de la retina que condicionan zonas de la retina no oxigenadas (isquémicas), lo que inducirá la aparición de nuevos capilares. Estos neovasos son estructuralmente anómalos y no consiguen revascularizar las zonas isquémicas, a la vez que son muy frágiles y sangran con facilidad produciendo hemorragias.
Nefropatía diabética La nefropatía diabética es la causa más frecuente de insuficiencia renal terminal en occidente. Se produce un engrosamiento y esclerosis difusa de los glomérulos renales. Funcionalmente, se traduce en un aumento de la permeabilidad glomerular a las proteínas, con pérdida de proteínas por orina (proteinuria). Posteriormente, se produce una disminución del filtrado glomerular y un aumento de la creatinina plasmática, lo que refleja una pérdida acelerada de la función renal, que lleva a la insuficiencia renal terminal y a la necesidad de diálisis como tratamiento.
Neuropatía diabética La neuropatía diabética incluye la afectación subclínica o manifiesta del sistema nervioso periférico somático y/o autonómico, y engloba diversos síndromes con diferente distribución anatómica y curso clínico. Las neuropatías difusas (polineuropatía y neuropatía autonómica) tienen una prevalencia paralela al tiempo de evolución de la diabetes y a la magnitud de la hiperglucemia, su inicio es subagudo y la evolución crónica. Las neuropatías focales se presentan con un inicio agudo y una remisión espontánea, relacionado probablemente con un factor isquémico vascular desencadenante. Dentro de las polineuropatías, podemos hallar afectación predominantemente sensitiva, motora o mixta. La polineuropatía sensitivo-motriz simétrica distal es la forma más frecuente de neuropatía diabética, y se caracteriza por la afectación sensorial y motriz, simétrica y distal (en guante y calcetín). La clínica incluye parestesias (sensación subjetiva anormal que el paciente nota sin que haya existido un estímulo previo), disestesias (sensaciones anormales desagradables) y dolor, que típicamente se incrementa con el reposo. La neuropatía autonómica afecta a los arcos reflejos simpáticos y parasimpáticos. Podemos hallar afectación pupilar, disfunción sudorípara, disfunción vasomotora, disfunción respiratoria y cardiovascular (hipotensión ortostática, síndrome de desnervación cardiaca), disfunción gastrointestinal, hipoglucemias inadvertidas (ausencia de los síntomas adrenérgicos de alarma), disfunción vesicourinaria y sexual. La disfunción gastrointestinal puede complicar sobremanera el tratamiento de la diabetes. La afectación del vaciamiento gástrico (gastroparesia diabética) puede ser causa de labilidad metabólica, al producirse un desajuste entre la absorción alimentaria y la acción de la insulina. La gastroparesia diabética se manifiesta por anorexia, náuseas, vómitos, saciedad precoz y distensión abdominal posprandial. El tratamiento consiste en comidas frecuentes y poco copiosas de alimentos semilíquidos sin residuos, y fármacos procinéticos. La denervación autonómica del intestino delgado puede provocar un síndrome diarreico difícil de tratar, que se manifiesta con un número elevado de deposiciones de escasa consistencia que interrumpen el sueño, en ocasiones con incontinencia fecal. El tratamiento incluirá una dieta astringente y en ocasiones administración de antibióticos para tratar el sobrecrecimiento bacteriano acompañante.
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Complicaciones macrovasculares La macroangiopatía diabética es una de las complicaciones crónicas más frecuentes de la diabetes. Las lesiones que se producen en los grandes vasos no se diferencian de las lesiones arterioesclerosas que se pueden producir en las personas no diabéticas, aunque aparecen más precozmente y acostumbran a ser más generalizadas. Clínicamente se puede manifestar de diferentes maneras: ● Enfermedad coronaria o cardiopatía isquémica: insuficiencia cardiaca, angor o infarto agudo de miocardio. ● Enfermedad cerebrovascular: accidente vascular cerebral. ● Enfermedad vascular periférica: afectación vascular de las extremidades inferiores, que se traduce en claudicación intermitente, pies fríos, dolor en reposo, ausencia de pulsos periféricos, piel brillante y atrófica, ausencia de vello, predisposición a llagas, etc. La afectación vascular periférica es la causa más frecuente de amputaciones de extremidades inferiores en nuestro medio.
Fisiopatología de las complicaciones En la actualidad, no hay ninguna duda de que es la hiperglucemia, bien directamente o a través de la activación de diversas vías metabólicas, la principal responsable de las complicaciones microvasculares de la diabetes. Los factores de riesgo más importantes para que se desarrollen las complicaciones son la duración de la enfermedad y el grado de control metabólico. Sin embargo, no todos los diabéticos presentan la misma susceptibilidad para desarrollar complicaciones, lo que significa que hay un componente genético. Además, se han implicado otros factores como los hormonales (es más frecuente en hombres y empeora durante la pubertad y la gestación). Fisiopatológicamente, se producen una serie de alteraciones estructurales en los capilares sanguíneos, que incluyen una pérdida de células endoteliales y un engrosamiento de la membrana basal capilar. En la retina, se producirá una pérdida de pericitos, y en el riñón un aumento difuso del mesangio por depósito de matriz intersticial. Funcionalmente, se producirán una serie de alteraciones en la microcirculación: incremento del flujo sanguíneo, incremento de la presión intracapilar y aumento de la permeabilidad capilar, con una alteración de la respuesta vasodilatadora. Además, la diabetes produce un incremento de la viscosidad sanguínea y alteraciones de la coagulación que favorecen un estado pretrombótico (incremento de la adhesión y agregación plaquetarias, menor deformabilidad del hematíe), lo que provoca una dificultad en el flujo sanguíneo y una situación de hipoxia. En la fisiopatología de las complicaciones macrovasculares de la diabetes, aparte de la hiperglucemia juega un papel importante el hiperinsulinismo y la resistencia a la insulina, bien de forma directa o a través de las alteraciones lipídicas y de la asociación con la hipertensión arterial.
Tratamiento La base del tratamiento de la diabetes es la alimentación, el ejercicio y los fármacos, todo ello englobado dentro del ámbito de la educación diabetológica. ©2011 Ediciones Mayo, S.A. Todos los derechos reservados
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Los objetivos generales del tratamiento serán: ● Intentar conseguir la normoglucemia. ● Tratar las complicaciones agudas. ● Prevenir las complicaciones crónicas. ● Tratar el resto de factores de riesgo cardiovascular (obesidad, hipertensión arterial, dislipemia, tabaquismo). ● Mejorar la calidad de vida del paciente.
Dieta Es uno de los pilares fundamentales del tratamiento de la diabetes. En el caso de los pacientes diabéticos tipo 2 puede ser el único tratamiento necesario, dirigido a tratar el sobrepeso u obesidad. Con la reducción de peso, mejora la resistencia a la insulina y pueden revertir muchas de las alteraciones metabólicas asociadas a la diabetes. En los pacientes jóvenes con DM tipo 1, la dieta debe proporcionar suficiente energía para garantizar un desarrollo pondoestatural normal, además de integrar el régimen insulínico dentro de patrón de ingesta y de la actividad física habitual. En mujeres gestantes, la dieta debe proporcionar la suficiente energía para garantizar el buen curso del embarazo. En los pacientes tratados con insulina o con fármacos que incrementan la secreción de insulina, la dieta debe prevenir las hipoglucemias, pero también será necesaria una educación adecuada, que permitirá tratarlas si aparecen. La dieta debe contener alrededor de 60-70% del valor calórico total a expensas de carbohidratos y grasas monoinsaturadas, un 15-20% a expensas de proteínas, y menos del 10% a expensas de grasas saturadas. El colesterol de la dieta debe reducirse a menos de 300 mg/día, y la ingestión de sodio debe reducirse a menos de 2.400 mg/día (100 mmol). La ingesta proteica deberá reducirse a 0,8 gramos por kilo de peso/día en el caso de nefropatía. La suplementación de la dieta con vitaminas, minerales o agentes antioxidantes no ha mostrado claramente ningún beneficio.
Ejercicio El ejercicio mejora la sensibilidad a la insulina, facilitando el transporte de glucosa al músculo. Además, ayuda a conseguir un balance calórico negativo y mejora el perfil lipídico (disminuye las lipoproteínas de baja densidad [LDL], y las de muy baja densidad [VLDL], a la vez que aumenta las lipoproteínas de alta densidad [HDL]). El ejercicio debe ser practicado de forma regular, de manera que su efecto sobre la glucemia esté integrado dentro del tratamiento dietético y farmacológico. Se deben recomendar ejercicios que no sean violentos, aunque también es muy importante evitar el ejercicio en el momento en el que la insulina tiene su pico máximo de acción. En situaciones de hiperglucemia franca, debe evitarse asimismo la práctica de ejercicio, ya que éste podría provocar empeoramiento de la hiperglucemia y cetosis. El paciente debe saber adecuar la dosis de insulina y la ingesta a la actividad física, a la vez que debe conocer que el ejercicio puede dar lugar a hipoglucemias, en ocasiones tardías.
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Fármacos Insulina Se utilizará en todos los pacientes diabéticos tipo 1, y en aquellos diabéticos tipo 2 que no hayan conseguido un adecuado control metabólico con fármacos hipoglucemiantes orales. En la actualidad, se utiliza la insulina humana recombinante, y recientemente los análogos de la insulina obtenidos mediante técnicas de modificación genética. Su administración debe hacerse con inyección subcutánea. Existen diferentes clases de insulinas que se diferencian en su farmacocinética (inicio de su efecto y duración de éste). Se utilizan diferentes pautas de tratamiento según el tipo de diabetes y el objetivo terapéutico. Así, se puede administrar en pautas de 2, 3 o 4 dosis de insulina, o bien de forma continua mediante bomba de infusión continua subcutánea de insulina.
Hipoglucemiantes orales Únicamente se utilizan en pacientes diabéticos tipo 2 que no hayan conseguido un buen control metabólico con tratamiento dietético. ● Sulfonilureas: estimulan la secreción de insulina (glibenclaminda, glipizida). ● Biguanidas: la metformina es la única de este grupo que se utiliza en la práctica clínica. Mejoran la resistencia a la insulina. ● Inhibidores de las alfa-glucosidasas: la acarbosa es la más utilizada. Inhiben la acción de las glucosidasas que desdoblan los oligosacáridos en monosacáridos antes de su absorción en el intestino delgado. ● Sensibilizadores de la insulina: grupo de las glitazonas (rosiglitazona, pioglitazona).
BIBLIOGRAFÍA • American Diabetes Association. Evidence-based nutrition principles and recommendations for the treatment and prevention of diabetes and related complications. Diabetes Care 2002; 25 Supl 1: S202-S212. • American Diabetes Association. Report of the Expert Committee on the diagnosis and clasification of Diabetes mellitus. Diabetes Care 2002; 25 Supl 1: S5-S18. • Mike E, Lean J, Mann I. Diet in the management of insulin-dependent diabetes mellitus. En: Pickup, Textbook of Diabetes, 1991. • Ricart W, Fernández-Real J, Pla J. Concepte, classificació i diagnóstic de la diabetes mellitus. En: Diabetes Mellitus, Associació Catalana de Diabetis Ed. El Mèdol, Tarragona. • Simó R, Burgos R, Masmiquel L. Bases fisiopatològiques de la microangiopatia diabètica. En: Diabetes Mellitus, Associació Catalana de Diabetis Ed. El Mèdol, Tarragona. • Somoza N, Vives-Pi M, Pujol-Borrell. Etiopatogènia de la Diabetes Mellitus. En: Diabetes Mellitus, Associació Catalana de Diabetis Ed. El Mèdol, Tarragona. • The Diabetes Control and Complication Trial Research Croup. The effect of intensive treatment of diabetes on the development and progression of long term complications in IDDM. N Engl J Med 1993; 329: 977-986.
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IV
Trastornos del metabolismo de los lípidos J. Álvarez N. Peláez
INTRODUCCIÓN Las enfermedades cardiovasculares representan la primera causa de mortalidad y la segunda causa de años potenciales de vida perdida y de mortalidad prematura, después del cáncer. La relación entre lípidos plasmáticos, placa de ateroma y alimentación es conocida desde hace décadas. Los avances de investigaciones recientes demuestran la importancia existente entre un tipo determinado de alimentación y forma de vida, el control o no de la dislipemia y el posible desarrollo de enfermedad cardiovascular. Los ácidos grasos son los componentes de la alimentación que modifican de forma consistente las concentraciones de lípidos plasmáticos. En concreto, la ingestión de ácidos grasos saturados es el factor dietético más estrechamente relacionado con el aumento de los niveles de colesterol total y LDL (lipoproteínas de baja densidad), frente al papel protector que desarrollan los ácidos grasos monoinsaturados y polinsaturados. En los últimos años otras sustancias como la fibra, los antioxidantes, los esteroles vegetales, el ácido fólico, los componentes sulfurados de las plantas o los flavonoides han sido estudiadas por su implicación en el desarrollo de la placa de ateroma.
RECUERDO FISIOLÓGICO Digestión y absorción Los lípidos, junto con los hidratos de carbono, son los nutrientes encargados de proporcionarnos la energía necesaria para nuestro sostén vital. Las grasas son sustancias químicas formadas por carbono, oxígeno e hidrógeno, insolubles en agua y solubles en los llamados disolventes grasos como el alcohol, el benzol, el éter, etc. Los lípidos desempeñan funciones energéticas, plásticas y reguladoras. Son responsables de la reserva energética de los animales y de algunas semillas vegetales (triglicéridos); también ejercen una función plástica; puesto que son componentes fundamentales de las membranas celulares (colesterol, fosfolípidos) y, ©2011 Ediciones Mayo, S.A. Todos los derechos reservados
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O H2–C–O–C–R1 O R2–C–O
H
C O H2–C–O–C–R3
Figura 1. Estructura de los triglicéridos
además, los ácidos grasos esenciales, el colesterol y algunos fosfolípidos tienen una función reguladora al intervenir en la síntesis de hormonas, en los mensajeros inter e intracelulares y en los mediadores inflamatorios, y son, también, vehículo de vitaminas liposolubles. Químicamente, las grasas se pueden dividir en simples y compuestas. Las grasas simples, entre las que destacan las grasas neutras, son ésteres de alcoholes y ácidos grasos, están formadas por la unión del glicerol con tres ácidos grasos y de las características de dichos ácidos grasos (longitud de la cadena, configuración cis o trans y grado de saturación) dependerán las características fisicoquímicas de la grasa que formen (figura 1). Por otro lado, las grasas compuestas son sustancias con estructuras químicas más complejas que, además de a la glicerina y los ácidos grasos, están unidas al fósforo, a bases nitrogenadas y otras sustancias, constituyendo los fosfolípidos, los glucolípidos y las lipoproteínas. Son de especial interés nutricional los triglicéridos (ésteres de glicerol) y los fosfolípidos (diacilglicerofosfato). Una dieta habitual debe contener no más de 60-80 g de grasa, aunque en la actualidad no es infrecuente que se superen estas cifras, lo que está condicionando gran parte de los problemas de salud de algunas poblaciones, como la obesidad y las dislipemias. Las fuentes de grasa en la alimentación son de origen animal y vegetal. Hay que recordar que las plantas, por ejemplo, son fuente de esteroles (fitosteroles) aunque éstos son pobremente absorbidos por el elevado contenido en fibra e hidratos de carbono no absorbibles, mientras que el colesterol de los tejidos animales se absorbe en un 50%. Los alimentos proporcionan fundamentalmente grasas neutras, ácidos grasos libres y ésteres de colesterol. El proceso de digestión de las grasas consiste en una serie de complicadas reacciones fisicoquímicas que comienzan en la boca, con los movimientos de masticación y de mezcla con la saliva, y en las enzimas de la digestión como la lipasa salivar. Los triglicéridos (TG) son pobremente absorbidos y requieren de la participación de enzimas y de otras sustancias que los hagan más solubles. Pequeñas cantidades de fosfolípidos (FL) ejercen esta función emulsionando los
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Trastornos del metabolismo de los lípidos
triglicéridos y facilitando el proceso de digestión, con lo que se consigue crear una mayor superficie expuesta a la acción de las lipasas. La lipasa salivar y la gástrica hidrolizan aproximadamente el 30% de los triglicéridos ingeridos en el periodo posprandial, transformándolos en diglicéridos y ácidos grasos. Los triglicéridos y diglicéridos se localizan en el centro de pequeñas partículas con una monocapa de fosfolípidos y ácidos grasos. La producción de este «quimo» gástrico así como su progresivo vaciado a través del píloro, hacen que sea completada su digestión y absorción en el intestino delgado. La combinación de un pH ácido y la presencia de monoglicéridos y ácidos grasos en el quimo gástrico sirven de estímulo para la secreción de colecistocinina (CCK) y de secretina, hormonas responsables de la liberación de las enzimas pancreáticas y electrólitos en mayor o menor medida. Así mismo, la CCK induce el vaciado de la vesícula biliar en el duodeno. La bilis es un fluido compuesto por agua, sales biliares, pigmentos biliares, mucina, colesterol, lecitina y bicarbonato sódico; actúa sobre las grasas de los alimentos ya parcialmente digeridos y se puede decir que las prepara para la acción química del jugo pancreático. En definitiva, la bilis facilita la formación de unas partículas lipídicas llamadas «micelas» con una amplia superficie de exposición lo que facilita la acción de las enzimas pancreáticas. Además, la bilis, que tiene un pH básico de 7, neutraliza el producto ácido que le llega del estómago, gracias a su contenido en bicarbonato, pasando de un pH de 1,5–2 a 4–6. El páncreas también segrega unas «enzimas menores» para desdoblar algunos fosfolípidos y ésteres de colesterol. La lipasa pancreática se encarga, por tanto, de continuar el proceso de digestión, iniciado en la boca y en el estómago, desdoblando los TG en monoglicéridos, ácidos grasos y glicerol, y presentando estas sustancias al enterocito para su absorción. Una vez en el interior del enterocito, se reconvierten en TG pasando a la circulación linfática y de ella a la sangre en forma de quilomicrones, siendo éstos unas partículas complejas formadas por TG, colesterol, FL y proteínas. La excepción a estos mecanismos tan sofisticados lo constituyen los triglicéridos de cadena media (TCM), compuestos en los que el esqueleto de glicerol se une a ácidos grasos de cadena media (6-12 carbonos). Estos ácidos grasos son más solubles en agua que los ácidos grasos de cadena larga y requieren menor actividad de la bilis y de la lipasa pancreática, pasando más rápidamente a la sangre. Es ésta una ventaja de gran utilidad terapéutica en los casos de mala digestión-malabsorción grasa, ya que la utilización de preparados de TCM permite enriquecer la dieta de estos pacientes incapaces de digerir y absorber la grasa de su alimentación cotidiana.
Metabolismo de los lípidos Después de su absorción, los TG, el colesterol y los FL son transportados en la sangre conjuntamente y en unión con un componente proteico, constituyendo las denominadas lipoproteínas. Los ácidos grasos libres, por su parte, circulan por la sangre vehiculizados por la albúmina. Las lipoproteínas son partículas esféricas, con una región central ocupada por moléculas hidrófobas y una región externa o periférica integrada por moléculas con grupos polares, lo que les permite estar en contacto con el medio acuoso. ©2011 Ediciones Mayo, S.A. Todos los derechos reservados
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Tabla 1. Tipos de lipoproteínas Lipoproteínas Tamaño de la Patrón en la Componentes partícula en A electroforesis lipídicos principales Quilomicrones 800–5.000 Permanecen TG de la dieta en el origen VLDL 300–800 Prebeta TG endógenos IDL 250–350 Prebeta lento Ésteres de colesterol y TG endógenos LDL 200–220 Beta Ésteres de colesterol HDL 50–120 Alfa Ésteres de colesterol
Apoproteínas
A-I, A-II, A-IV, B-48, C, E B–100, C, E B–100, E B–100 A-I, A-II, C, D, E
A: Amstrong
Los lípidos que se sitúan en el centro de la partícula de lipoproteína son los ésteres de colesterol y los TG, los de la superficie son las moléculas de colesterol libre y los FL, junto con las apoproteínas o apolipoproteínas. Existen diversos tipos de apoproteínas (A, B, C, D y E) con algunos subtipos diferentes. Aunque sea de manera muy simplista, conviene recordar que la apo B-100 es la apoproteína estructural de las VLDL (lipoproteínas de muy baja densidad), de las IDL (lipoproteínas de densidad intermedia) y de las LDL (lipoproteínas de baja densidad); sin embargo, de los quilomicrones lo es la apoproteína B-48 y de las HDL (lipoproteínas de alta densidad) lo es la apoproteína A-I. Además, estas apoproteínas tienen misiones fundamentales; por ejemplo, la apo A-I activa la lecitinacolesterol-aciltransferasa y la apo C-II activa la lipoproteinlipasa. Por último, las apoproteínas B-100 y E son ligandos del receptor de las LDL y la apo E, además, del receptor hepático de las partículas residuales o remanentes. Las lipoproteínas se clasifican en cinco grupos principales de acuerdo con su tamaño, densidad, movimiento electroforético y composición de lípidos y proteínas (tabla 1). El metabolismo de las lipoproteínas se comprende con la integración de tres sistemas: el de los quilomicrones o sistema exógeno relacionado con los aportes externos de la alimentación; en segundo lugar, el sistema de las VLDL, IDL, y LDL o sistema endógeno determinado por la distribución y necesidades de colesterol en el organismo y la síntesis hepática de triglicéridos; y, por último, el sistema de las HDL o sistema inverso por el cual se transportan al hígado los lípidos procedentes de otras partes del organismo. El sistema de los quilomicrones arranca tras el proceso de digestión y absorción de las grasas en el tubo digestivo, que ya se ha descrito, cuando son vertidos a la linfa y su paso a la sangre. Durante su paso por el torrente circulatorio, los quilomicrones sufren la acción de la enzima lipoproteinlipasa (LPL) en el endotelio capilar que, siendo activada por la insulina –que a su vez requiere para su actuación la existencia de apoproteína C-II–, hidroliza los TG transformándolos en ácidos grasos libres (AGL) y glicerol. Los AGL son captados por las células de los distintos tejidos según su capacidad de metabolización para obtener energía de cada sistema; en el caso de los adipocitos son utilizados para la resíntesis de TG y su acumulación en el tejido adiposo.
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Los quilomicrones pierden contenido progresivamente, y éste es transferido a las HDL, transformándose en las partículas que se han denominado «quilomicrones remanentes». El cementerio de éstos se sitúa en el hígado donde receptores específicos los eliminan del plasma. Hay que recordar que el proceso de aclaramiento plasmático de quilomicrones se lleva a cabo durante las 4 horas posteriores a una ingestión, por lo que nunca deben estar presentes en los individuos en ayunas. Al mismo tiempo que los quilomicrones son sintetizados en el enterocito, en el hígado se produce la síntesis de VLDL. Se trata de una partícula muy rica en TG que a pesar de ser grande tiene un diámetro menor que los quilomicrones. Además de TG, estas partículas están formadas por colesterol procedente de la síntesis en el hepatocito o del cedido al hígado por otras lipoproteínas, después de ser vertidas al torrente circulatorio se enriquecen con las apolipoproteínas C y E procedentes de las HDL. A partir de este momento, al igual que los quilomicrones, las VLDL sufren la acción de la LPL, que va modificando la estructura. Del mismo modo que los quilomicrones, en su transformación pueden convertirse en partículas VLDL remanentes o residuales, y ser eliminadas del plasma por el hígado. Las IDL –lipoproteínas resultantes de la transformación intermedia de las VLDL– pueden seguir sufriendo la acción de la lipasa hepática y transformándose en nuevas partículas de menor densidad –las LDL– o bien ser retiradas del plasma por los hepatocitos a través de los receptores B-100:E. Las LDL son partículas que casi no contienen ya TG y cuyo componente fundamental es el colesterol. Estas partículas son eliminadas del torrente circulatorio también por los hepatocitos, a través del receptor LDL o B-100. Cuando la concentración de las LDL es muy elevada en el plasma, la captación celular no sólo se hace a través de un receptor, sino también por un mecanismo de endocitosis inespecífica no regulado. Se estima que dos de cada tres receptores de LDL se encuentran en el hígado. El 70% de las LDL es aclarado a través de los receptores de LDL y el 30% restante por mecanismos independientes de receptor. Estas lipoproteínas son transferidas a los lisosomas, liberándose colesterol no esterificado que tiene un papel regulador fundamental en la inhibición de la enzima hidroximetilglutaril coenzima A reductasa (HMGCoA reductasa), interrumpiendo así la síntesis endógena de colesterol. Por otro lado, también inhibe la síntesis de receptores de LDL y, por tanto, la captación celular de LDL. No se debe olvidar su papel también inhibidor de la enzima acilcolesterol-aciltransferasa (ACAT), con la que el colesterol libre se esterifica y, de esta forma, es almacenado en la célula. Las células del endotelio y los macrófagos poseen unos receptores depuradores, limpiadores (scavenger) que no reconocen las LDL normales, pero sí las LDL peroxidadas, lo que permite eliminarlas del plasma, siendo éste un importante paso en la fisiopatología de la aterosclerosis. En el torrente circulatorio también se encuentra una lipoproteína derivada de las LDL denominada lipoproteina-a (Lp-a), también con gran trascendencia en el desarrollo de la aterosclerosis. La concentración de Lp-a está determinada genéticamente. Se trata de una modificación estructural de la LDL por unión con la apoproteína-a, lo que la hace menos reconocible por los receptores específicos de ©2011 Ediciones Mayo, S.A. Todos los derechos reservados
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Intestino VLDL
Hígado LPL
LPL
Quilomicrón Quilomicrón residual
Residuo de VLDL LPL
Colesterol tisular HDL naciente HDL3
IDL LH
LCAT
LDL
Apoproteínas CETP Colesterol
HDL2
Célula periférica
Figura 2. Metabolismo lipídico
LDL, por lo que se elimina con dificultad del plasma. Es similar al plasminógeno y proporciona una acción protrombótica. Se debe destacar el papel del sistema de las HDL que posibilitan el transporte centrípeto del colesterol desde los tejidos periféricos al hígado, donando el colesterol que transportan al hepatocito, a través de receptores específicos, o bien a través de la cesión puntual del colesterol a las demás lipoproteínas, que terminan siendo captadas por el hígado. Las HDL nacientes –es decir, las formadas en el enterocito y en el hepatocito– van adquiriendo en su superficie colesterol libre, a través de un mecanismo de acción mediante receptores específicos. Cuando el colesterol se une a la superficie de las HDL es esterificado por acción de la lecitincolesterol aciltransferasa, que a su vez es activada por la apoproteína A-I. Esta unión hace que las partículas nacientes con forma discoide se transformen en partículas con forma esférica y el colesterol se recoloque en el interior de ésta transformándose en las partículas denominadas HDL3. Estas partículas siguen circulando y cargándose de más colesterol, transformándose en partículas de HDL2 que pueden donar colesterol, y convertirse de nuevo en HDL3, o bien ser aclaradas en el hígado (figura 2). Desde un punto de vista fisiopatológico es muy importante recordar que las HDL y la VLDL se modifican en sentido inverso y, aunque no se conoce bien por qué se establece esta circunstancia, tiene implicaciones fisiopatológicas la coexistencia de una elevación de niveles de VLDL a la vez que un descenso de HDL. Como resumen, se podría decir que los quilomicrones son los encargados de transportar los TG exógenos de la alimentación, mientras que las VLDL hacen lo mismo con los TG endógenos provenientes del hígado. Ambos se encargarán de cu-
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brir las necesidades de ácidos grasos de los distintos tejidos. De igual manera, las LDL realizan esta misión con el colesterol. Por último, las HDL son las que realizan esta misión a la inversa, captando y conduciendo el exceso de colesterol al hígado, siendo éste, por tanto, un paso clave en la prevención de la aterosclerosis.
DISLIPEMIAS: HIPERCOLESTEROLEMIA E HIPERTRIGLICERIDEMIA Definición Las dislipemias se refieren genéricamente a una elevación de los niveles plasmáticos de colesterol y de triglicéridos, o de ambos a la vez, mientras que las hiperlipoproteinemias se deben a elevaciones concretas de quilomicrones (VLDL, IDL, LDL y HDL), aunque en la actividad asistencial cotidiana se utilicen estos términos indistintamente.
Prevalencia La prevalencia de la hipercolesterolemia en la población española es alta. En personas de 35-64 años, el 18% (18,6 en los varones y 17,6% en las mujeres) tiene una tasa de colesterolemia igual o superior a 250 mg/dL y el 57,8% (56,7 en los varones y 58,6% en las mujeres) igual o superior a 200 mg/dL.
Etiopatogenia y clasificación Los niveles plasmáticos de colesterol y triglicéridos están influidos por determinantes genéticos y ambientales (fundamentalmente alimentarios). Desde un punto de vista fisiopatológico, se clasifican las hiperlipemias en primarias (poligénicas y monogénicas), que se manifiestan como resultado de una alteración genética afectada por factores ambientales, y secundarias, que presentan otras patologías de base. En la etiología de los cuadros de hipercolesterolemia poligénica se incluyen factores genéticos –que determinan modificaciones de algunos pasos del metabolismo del colesterol– y factores ambientales claramente relacionados con la alimentación y la actividad física. Es bien conocido que los niveles de colesterol plasmático se elevan con la ingestión de colesterol y, sobre todo, con la ingestión de ácidos grasos saturados. En el caso de la hipertrigliceridemia los factores ambientales también se relacionan con la alimentación y la falta de actividad física; en esta patología el factor alimentario fundamental es la ingestión de etanol y el exceso de hidratos de carbono de absorción rápida. Entre las monogénicas, la más frecuente es la hipercolesterolemia familiar, que se debe a un defecto –bien por existir menor número o por mal funcionamiento– de los receptores de las LDL, que impiden que el colesterol sea vehiculizado y eliminado correctamente. En otras ocasiones pueden deberse a defectos específicos de apoproteínas como la B-100 o la E, que determinan la falta de unión con los receptores específicos, lo que limita sus funciones, o bien son alteraciones relacionadas con el defecto de una enzima determinada como la lipoproteinlipasa, que se expresa como elevación patológica de los triglicéridos en ©2011 Ediciones Mayo, S.A. Todos los derechos reservados
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Tabla 2. Hiperlipemias secundarias ● Con aumento preferente de colesterol: – Dieta rica en grasas saturadas, hipotiroidismo, síndrome de Cushing, síndrome nefrótico, hepatopatía, porfiria aguda intermitente, anorexia nerviosa, síndrome de Werner, déficit de GH, embarazo, fármacos (tiacidas, retinoides, corticoides, ciclosporinas, progesterona, andrógenos) ● Con aumento preferente de TG: – Diabetes mellitus, síndrome de Cushing, gota, insuficiencia renal crónica, etilismo, obesidad, lupus eritematoso diseminado, disgammaglobulinemia, infecciones, infarto agudo de miocardio, hepatopatía aguda, pancreatitis aguda, lipodistrofia, síndrome nefrótico, panhipopituitarismo, quemaduras, sepsis, embarazo, fármacos (estrógenos, betabloqueadores, retinoides) ● Con aumento de colesterol y TG: – Hipotiroidismo, diabetes mellitus, obesidad, gammapatía monoclonal, insuficiencia renal crónica, hepatopatía, acromegalia, enfermedad de Cushing, síndrome nefrótico, fármacos (diuréticos, esteroides y retinoides)
plasma. Si bien es cierto que se siguen estudiando las posibles bases genéticas en algunas patologías no suficientemente bien identificadas, como la hipertrigliceridemia familiar o la hiperlipemia familiar combinada. Por último, las dislipemias secundarias se relacionan siempre con la enfermedad de base, siendo las hipertrigliceridemias más frecuentes las relacionadas con la diabetes mellitus, por ausencia o defecto en la función de la insulina y su participación en el metabolismo lipídico, la obesidad –también relacionada con mecanismos de resistencia insulínica– y el alcoholismo. Cuando la expresión clínica es la hipercolesterolemia, el cuadro más frecuente es el hipotiroidismo (tabla 2). Las hiperlipemias se clasificaron inicialmente en 1967 por Frederickson, según el comportamiento electroforético y basándose exclusivamente en su fenotipo sin ocuparse de la expresión clínica. Esta clasificación fue modificada por la Organización Mundial de la Salud; sin embargo, estos cambios no han resultado muy útiles porque en algunos casos inducen a errores, ya que una misma alteración genética puede presentarse con expresiones fenotípicas según la clasificación de Frederickson siendo en realidad una única enfermedad (tabla 3). De igual manera, un mismo fenotipo puede responder a etiologías diferentes y tener pronósticos e implicaciones terapéuticas distintas. Por ello, algunos autores proponen otras clasificaciones que recogen los aspectos genético, de fenotipo electroforético y clínico (tabla 4).
Clínica y diagnóstico La expresión clínica de los cuadros de dislipemia se relaciona con el tipo de grasa elevado. En las dislipemias que cursan con hipercolesterolemia, el espectro clínico abarca desde el grupo de pacientes asintomáticos –la mayoría– hasta los que presentan algún signo de aterosclerosis por la aparición de episodios cardio y cerebrovasculares. En algunos casos de hipercolesterolemia grave (hipercolesterolemia familiar homo y heterocigoto, disbetalipoproteinemia), se observa el depósito de grasa, en ocasiones en lugares visibles como párpados, codos, rodillas etc., denominadas xantomas.
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Tabla 3. Clasificación de Frederickson – OMS Fenotipo I IIa IIb III IV V
Lipoproteína aumentada Quilomicrones LDL LDL y VLDL IDL VLDL VLDL y quilomicrones
Tipo de lípidos aumentados TG Colesterol Colesterol y TG Colesterol y TG TG TG y colesterol
Banda electroforética Origen Beta Beta y prebeta Beta ancha Prebeta Prebeta y origen
Tabla 4. Clasificación de las hiperlipemias por elevación de lípidos ● Aumento preferente de colesterol: – Hipercolesterolemia familiar monogénica (II A) • Homocigota • Heterocigota – Apo B-100 defectuosa (II A) – Hipercolesterolemia familiar poligénica (II A) – Hiperlipemia familiar combinada (II A) – Disbetalipoproteinemia (III) – Hiperalfalipoproteinemia ● Aumento preferente de TG – Hipertrigliceridemia familiar endógena (IV) – Hipertrigliceridemia esporádica (IV) – Hipertrigliceridemia familiar combinada (IV) – Hiperlipemia mixta (V) – Hiperquilomicronemia (I) ● Aumento de colesterol y TG – Hiperlipemia mixta (V) – Disbetalipoproteinemia (III) – Hiperlipemia familiar combinada (IIB)
Los pacientes con hipertrigliceridemia son también asintomáticos y suelen ser diagnosticados de forma accidental. Aunque en los casos de hipertrigliceridemias graves no es infrecuente el desarrollo de episodios de pancreatitis aguda, en general, estos cuadros se han relacionado con cifras superiores a los 2.000 mg/dL de triglicéridos. De igual manera, se ha descrito la presencia de lipemia retinalis, xantomas eruptivos y hepatosplenomegalia. En la historia clínica es fundamental no sólo conocer los aspectos relacionados con los antecedentes familiares –por los posibles antecedentes de hiperlipemia, cardiopatía isquémica, accidentes cerebrovasculares, etc. en otros miembros ©2011 Ediciones Mayo, S.A. Todos los derechos reservados
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de la familia que apuntarían al posible componente genético de la patología–, sino que es necesario conocer los antecedentes personales que constituyen factores de riesgo cardiovascular (como el tabaco, la hipertensión arterial, la actividad física, la presencia de obesidad o diabetes). En los casos de hipertrigliceridemia es importante conocer otros factores de riesgo para el desarrollo de pancreatitis, como son el hábito enólico o la vesícula ocupada con litiasis. En la exploración física es importante reseñar datos como cifras de presión arterial, índice de masa corporal (IMC= peso en kg/talla en m2) o la distribución de la grasa corporal con la medición del índice de cintura. Es fundamental palpar y auscultar las arterias, especialmente las carótidas, el área del ombligo para la bifurcación aórtica, las femorales y poplíteas. Existe una serie de signos clínicos más específicos descritos en pacientes con dislipemias graves de importante carga genética: – El arco corneal precoz es patológico cuando se describe en pacientes menores de 40 años. Se diferencia del arco senil porque está separado de una banda clara y porque el depósito de lípidos no se extiende más allá de la terminación de la cápsula de Bowman. Es habitual en la hipercolesterolemia familiar acompañando también a la cardiopatía isquémica. – Lipemia retinalis se describe como la presencia de vasos retinianos de aspecto blanquecino, en vez del color rosado habitual. Refleja siempre la existencia de hipertrigliceridemia importante por aumento de los quilomicrones. – Los xantomas son depósitos de células espumosas (histiocitos con alto contenido de lípidos en su interior). No son específicos de ningún tipo de hiperlipemia y pueden no estar presentes. Pueden ser de tipo tendinoso, eruptivo, plano o tuberoso. Su presencia varía en los distintos tipos de dislipemia; por ejemplo, los xantomas tendinosos y los planos aparecen casi exclusivamente en la hipercolesterolemia familiar, los eruptivos son más frecuentes en las personas con hipertrigliceridemias graves (cifras >1.000 mg/dL) y los tuberosos en los pacientes con dislipemia tipo III. No se conoce bien la razón por la que los lípidos se depositan en codos, rodillas y tendones, fundamentalmente, y en válvulas cardiacas o sistema nervioso central de forma excepcional. – Los xantelasmas son una variante de xantomas planos que se localizan en los párpados. Suelen aparecer en los casos de hipercolesterolemia, aunque también se han descrito en casos de hipertrigliceridemia. El diagnóstico debe ir dirigido a detectar a los individuos de riesgo para el desarrollo de aterosclerosis y pancreatitis. Las determinaciones fundamentales para el diagnóstico y seguimiento de pacientes con dislipemia incluyen colesterol total, cLDL, cHDL y triglicéridos, si bien es cierto que, a medida que se conoce más acerca de las bases moleculares y sus implicaciones fisiopatológicas, se han ido añadiendo –en los protocolos de estudio de algunos centros especializados– nuevas técnicas como la determinación de apo B, determinación del fenotipo apo E por isoelectroenfoque para el diagnóstico de la disbetalipoproteinemia, actividad de la lipoproteinlipasa tras heparina, receptores de LDL, estudio genético de apo B-100 y estudio de Lp-a. Otras determinaciones fundamentales, sobre todo en la detección de las hiperlipemias secundarias, son el hemograma, glucosa, ácido úrico, urea y creatinina, transaminasas, insulinemia y TSH.
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Trastornos del metabolismo de los lípidos
El trastorno lipídico debe ser comprobado al menos en una segunda determinación. Los valores de colesterol pueden verse condicionados por distintos factores, como el estado posprandial, la actividad física, los cambios de peso corporal, enfermedades agudas o lesiones importantes, un episodio cardiovascular agudo o haber sido intervenido de by-pass en las últimas 12 semanas, pero también por la posición del individuo (decúbito o sentado) en el momento de realizar la flebotomía, por errores en la venopunción o un manejo deficiente de las muestras, estación del año y momento del ciclo menstrual. Se recomienda que la determinación de colesterol se realice mediante métodos enzimáticos, porque son los que tienen menor variabilidad. Esta posible variabilidad en las determinaciones analíticas se mide a través del cociente de variación, es decir, el cociente entre la desviación estándar y la media de los valores de colesterol. Para la determinación de colesterol, el NCEP (National Cholesterol Educational Program) recomienda que no sea superior al 5%, siendo el ideal el 3%. Para los triglicéridos, la variabilidad biológica es mucho mayor y puede llegar al 20%. Se recomienda efectuar las determinaciones sin haber alterado la alimentación o estilo de vida del paciente en las 2-3 semanas previas, en situación basal, con un ayuno de 12 horas (por los valores modificables de triglicéridos, quilomicrones y VLDL, siendo imprescindible en la determinación de LDL). Las determinaciones de colesterol total, HDL y triglicéridos deben realizarse por métodos enzimáticos, que son los que tienen un coeficiente de variabilidad menor. El valor de las LDL se calcula mediante la ecuación matemática de Friedewald, siempre que los TG sean menores de 400 mg/dL. cLDL= Colesterol total – (cHDL + TG/5) La observación del suero, tras reposo a 4 oC, separación y cuantificación si fuese preciso por ultracentrifugación, permite detectar los quilomicrones; además, con esta última técnica, es posible identificar también las VLDL.
Factores de riesgo cardiovascular Junto con la dislipemia (niveles elevados de LDL y descendidos de HDL) existen otros factores de riesgo cardiovascular fundamentales. Éstos están claramente definidos y deben ser siempre considerados conjuntamente en cualquier medida intervencionista preventiva o curativa. Estos factores de riesgo cardiovascular son la edad (>45 años en varones y >55 en mujeres), la hipertensión arterial, la obesidad, la diabetes mellitus y el tabaquismo, todos ellos, excepto la edad, junto con la dislipemia, son susceptibles de ser modificados con la introducción de hábitos de vida saludables. El tabaco es el responsable de más del 50% de las muertes previsibles, la mitad producida por episodios cardiovasculares. El tabaquismo se asocia fundamentalmente con los episodios coronarios agudos. La hipertensión arterial es un importante factor de riesgo para el desarrollo de enfermedad coronaria, insuficiencia cardiaca, renal o enfermedad cerebrovascular. Además, su asociación habitual con obesidad, insulinorresistencia y diabetes mellitus aumenta considerablemente el riesgo cardiovascular. Se estima que cerca del 40% de estos pacientes tiene niveles de colesterol mayores de 240 mg/dL. ©2011 Ediciones Mayo, S.A. Todos los derechos reservados
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Las personas con diabetes mellitus tipo 1 y 2 tienen un riesgo elevado de desarrollar enfermedad cardiovascular. La enfermedad macrovascular, sobre todo presente en los pacientes con diabetes mellitus tipo 2, es una complicación mayor que produce cardiopatía isquémica, arteriopatía periférica e ictus, siendo estas las causas más importantes de morbimortalidad en la población diabética. Los pacientes suelen cursar con hipertrigliceridemia e hipercolesterolemia y concentraciones bajas de HDL. La mortalidad de los pacientes diabéticos tras un primer infarto agudo de miocardio es similar a la de la población de pacientes no diabéticos con infarto previo. La obesidad, hoy considerada por la OMS como la epidemia del siglo XXI por su elevada prevalencia creciente, es uno de los factores de riesgo más importantes. Existe una estrecha correlación entre el IMC >30 kg/m2 y el aumento del riesgo cardiovascular. En varones, un 10% de aumento de peso provoca un incremento de un 30% de riesgo coronario. La obesidad eleva la concentración de colesterol de las LDL y de los triglicéridos y disminuye la de colesterol de las HDL. Además, la diabetes mellitus es 2 veces más frecuente en pacientes con obesidad leve y hasta 10 veces más en aquellos con obesidad grave. Las enfermedades coronarias, los accidentes cerebrovasculares y la diabetes son la principal causa de mortalidad en los obesos. Por último, cabe recordar que debe siempre evaluarse la actividad física que desarrolla el individuo. Es importante conocer el tipo de ejercicio que realiza, la duración, la frecuencia y la intensidad. Se considera un individuo sedentario aquel que dedica menos de tres sesiones de 30 minutos por semana a un ejercicio físico.
ATEROSCLEROSIS Aunque el desarrollo de la aterosclerosis está vinculado a un determinado patrón lipídico con elevación de colesterol LDL y triglicéridos junto a un descenso de colesterol HDL, hoy en día se asume que se trata de un fenómeno inflamatorio no bien descrito aún. Las lesiones ateroscleróticas encontradas en distintos estadios se relacionan con diferentes etapas del proceso inflamatorio crónico. Cuando el proceso inflamatorio se mantiene activo, las placas de ateroma son más vulnerables a la rotura y, por tanto, aumenta la posibilidad de producirse una trombosis o de que se den síndromes coronarios agudos como la angina inestable o el infarto agudo de miocardio sin onda Q. La disfunción endotelial es la clave del proceso de la aterosclerosis y ocurre cuando existe una disminución, en la liberación y/o actividad endotelial de los derivados del óxido nítrico, también conocidos como factores relajantes del endotelio. Las consecuencias de la disminución del óxido nítrico y subsecuentemente de la disfunción endotelial son: – Aumento en la relajación endotelial. – Aumento de la permeabilidad del endotelio a los leucocitos, especialmente a los monocitos, los linfocitos T y las plaquetas. – Liberación de sustancias, como las prostaglandinas, que inhiben la actividad plaquetaria, así como del fibrinógeno.
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– Liberación de mediadores proinflamatorios como las citocinas (TNF-α interleucina 1 e interferón γ, y numerosos factores de crecimiento –factor de crecimiento de las plaquetas, factor estimulante de los macrófagos, etc.–). Hoy en día se considera que en la disfunción endotelial intervienen distintos factores, entre los que destacan las partículas de LDL oxidadas, la formación de radicales libres (por tabaquismo, HTA o diabetes mellitus), mutaciones genéticas, aumento de niveles de homocisteína, presencia de lipoproteína-a, presencia de aumento de fibrinógeno, presencia de microrganismos (Chlamydia pneumoniae, Helicobacter pylori, herpes virus, citomegalovirus), lesiones mecánicas (producidas tras manipulaciones como en la angioplastia coronaria percutánea), liberación de sustancias vasoconstrictoras (endotelina 1, tromboxano A2, angiotensina II). Este proceso de disfunción endotelial permite un mayor reclutamiento de leucocitos y monocitos que se adhieren a la pared del vaso y migran cargados de LDL oxidadas mediante el receptor específico scavenger, convirtiéndose en células espumosas (foam cells). Las LDL oxidadas estimulan la secreción de sustancias proteicas quimiotácticas para los monocitos, lo que permite una mayor adhesión y conversión en macrófagos, estableciéndose así un engrosamiento de la íntima. Durante este proceso, algunos lípidos son exportados al plasma por los macrófagos, posiblemente por aumento de actividad de la vía de las HDL. Las lesiones inestables de aterosclerosis contienen una cantidad importante de LDL oxidadas, junto a macrófagos cargados de LDL y una capa fibrosa. Las áreas de acumulación de células espumosas contribuyen a la degradación y a la posible aparición de fisuras, permitiendo la progresión de los procesos inflamatorios, la rotura de la placa, la formación de trombos y, de esta manera, la posibilidad de desarrollar episodios cardio o cerebrovasculares. Por otra parte, las lesiones estables tienen un centro muy cargado de lípidos con una engrosada capa fibrosa externa; también pueden crecer y eventualmente producir oclusión de una arteria, permitiendo la producción de episodios isquémicos. La reducción de los lípidos influye en la estabilización de la placa, porque restaurar la lesión endotelial es una circunstancia que se considera fundamental en la evolución del desarrollo de la lesión aterosclerótica. Por todo ello, las nuevas terapias se centran actualmente en: – reducir la inflamación, – mejorar la función endotelial y – estabilizar la placa aterosclerótica.
TRATAMIENTO Es evidente que el mejor tratamiento de las dislipemias y la aterosclerosis es su prevención, así como el control de los factores de riesgo mediante la instauración en la población de hábitos de vida saludables. A partir de los años ochenta, se han desarrollado múltiples líneas de investigación a la luz de los grandes estudios epidemiológicos de intervención. A continuación, se revisan las propuestas terapéuticas actuales y las futuras, con especial interés en las recomendaciones alimentarias y sus implicaciones en la prevención y su tratamiento. ©2011 Ediciones Mayo, S.A. Todos los derechos reservados
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Objetivos Los objetivos terapéuticos incluyen: – Modificar el perfil lipídico normalizando o controlando los niveles plasmáticos de colesterol total 2 g 100 g de alimento) • Alcachofa • Coliflor • Cebolla • Apio • Hinojo • Nabo • Brócoli • Puerro • Remolacha • Col de Bruselas • Pimiento verde • Zanahoria • Fresa • Manzana • Naranja • Kiwi • Membrillo • Plátano
• • • • •
Tubérculos Legumbres Aceitunas Pan integral All brans
Alimentos con bajo contenido en fibra (< 2 g 100 g de alimento) • Acelga • Espárrago • Judías verdes • Achicoria • Espinaca • Pepino • Berro • Lechuga • Tomates • Champiñón • Berenjena • Cereza • Escarola • Calabacín • Mandarinas
• • • • •
Melocotón Melón Piña Sandía Arroz blanco
Alimentos exentos de fibra • Huevos • Carnes
• Grasas
• Azúcar
Las dietas ricas en fibra pueden producir algunos efectos desagradables al inicio, como el aumento del meteorismo y borborigmos, que disminuyen si se aumenta la fibra de forma gradual. Dada la alta capacidad hidrófila de la fibra, es importante una ingestión líquida adecuada. En la tabla 3 se muestran los alimentos divididos según su contenido en fibra. Otras medidas generales que mejoran el estreñimiento pueden ser aumentar el ejercicio físico, evitar el exceso de alimentos exentos de fibra (azúcar y alimentos muy refinados) y otras medidas encaminadas a estimular el reflejo gastrocólico (beber agua en ayunas, zumo de naranja, ciruelas, etc.) e intentar dedicar un momento del día para defecar sin reprimir la evacuación. En pacientes con dolicocolon moderado o importante es frecuente que la administración de fibra no sea capaz de producir heces suficientemente blandas para poder ser evacuadas con comodidad. En estos casos es útil el uso de laxantes ablandadores de heces, como el aceite de parafina o el hidróxido de magnesio. Otros laxantes como la lactulosa o el lactitiol son menos aconsejables por la capacidad de ser fermentados e incrementar el meteorismo.
ENFERMEDAD INFLAMATORIA INTESTINAL La enfermedad inflamatoria intestinal (EII) engloba distintas enfermedades de etiología desconocida que cursan con inflamación de diferentes tramos del tracto gastrointestinal y son frecuentemente recidivantes. Las dos más importantes son la colitis ulcerosa y la enfermedad de Crohn. En un pequeño porcentaje de pacientes con EII confinada al colon, es difícil establecer un diagnóstico diferencial entre colitis ulcerosa y enfermedad de Crohn, denominándose «colitis indetermi-
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nada». Algunos autores abogan por la inclusión dentro del concepto de EII de las colitis microscópicas (colitis linfocítica y colitis colágena), aunque no existe consenso al respecto. La enfermedad de Crohn se define como un proceso inflamatorio granulomatoso transmural crónico que puede afectar a cualquier segmento del tracto digestivo, desde la boca hasta el ano. Las lesiones macroscópicas suelen ser segmentarias, afectando predominantemente al íleon terminal y colon. Los síntomas dependen del lugar afectado y del tipo de lesiones inflamatorias, manifestándose por fiebre, pérdida de peso, dolor abdominal, diarrea y, en ocasiones, cuadros suboclusivos, etc. Las complicaciones incluyen obstrucciones intestinales, perforaciones, formación de abscesos, fístulas, hemorragias intestinales, etc. Es una enfermedad recidivante siendo el riesgo de recidiva mayor en los fumadores. La colitis ulcerosa es un proceso inflamatorio agudo, subagudo o crónico del colon y del recto, en el que básicamente se afecta la mucosa de forma continua. Los principales síntomas de la colitis ulcerosa activa son la presencia de sangre y mucosidad en las heces y las evacuaciones frecuentes. En un 15% de los pacientes aparecen síntomas extradigestivos. Las complicaciones incluyen colitis fulminante, hemorragias importantes, megacolon tóxico y cáncer de colon. El riesgo de sufrir una recaída grave es cercano al 15%. La incidencia en España de enfermedad de Crohn es de 5,5 por 100.000 habitantes/año y la de colitis ulcerosa es de 8 por 100.000 habitantes/año. Los pacientes con EII presentan un amplio espectro de alteraciones nutritivas. Según la metodología empleada, los índices de malnutrición varían de unas estadísticas a otras, oscilando, en general, entre un 25 y un 75%, siendo en nuestro medio alrededor del 70%. Las causas de la desnutrición en la EII son multifactoriales y se exponen en la tabla 4. La malnutrición en estos enfermos origina déficit nutritivo (tabla 5) al tiempo que puede ser causa de retraso de crecimiento y maduración sexual en niños y de osteopenia-osteoporosis en adultos. Asimismo, puede influir en la propia evolución de la enfermedad. Los estudios que han valorado el gasto energético de estos pacientes calculan que las necesidades de estos enfermos son de 30-35 kcal/kg/día, el 70 % se debe al gasto energético basal, el 10% a la termogénesis inducida por la dieta y el 20% a la actividad física. Los requerimientos proteicos pueden oscilar entre 1-2 g/kg/día, dependiendo de la gravedad de la enfermedad, de la pérdida de proteínas a través del tubo digestivo, etc.
Tratamiento Tratamiento nutritivo Es difícil establecer normas dietéticas y nutritivas de carácter general en la EII. Ello se debe a que tanto la intensidad de los trastornos nutritivos como la tolerancia alimentaria son variables dependiendo de la enfermedad (colitis ulcerosa o enfermedad de Crohn), de su extensión y localización y de la existencia o no de resección intestinal previa. En la mayoría de los casos, las normas dietéticas deberán ser individualizadas. ©2011 Ediciones Mayo, S.A. Todos los derechos reservados
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Tabla 4. Causas de desnutrición en la enfermedad inflamatoria intestinal Disminución de la ingesta oral: Por la misma enfermedad (dolor, diarrea, anorexia, etc) Yatrogénica (dietas restrictivas, etc.) Aumento de los requerimientos: Fiebre Estrés emocional Malabsorción: Disminución de la superficie absortiva (resección, bypass, etc.) Síndrome de asa ciega Pérdidas gastrointestinales (agua, electrolitos, sangre, etc.) Interacciones fármaco-nutrientes: Corticoides con absorción de calcio y metabolismo proteico Salazopirina y absorción de folatos Colestiramina y absorción de vitaminas liposolubles (vitamina D)
Tabla 5. Prevalencia de déficits nutricionales en la enfermedad inflamatoria intestinal Déficit Pérdida de peso Hipoalbuminemia Anemia Déficit de Fe Déficit de vitamina B12 Déficit de ácido fólico Déficit de Ca Déficit de Mg Déficit de K Déficit de vitamina A Déficit de vitamina C Déficit de vitamina D Déficit de vitamina K Déficit de Zn Déficit de Cu
Enfermedad de Crohn 65-75% 25-80 25-85 39 48 67 13 14-33 5-20 11 ND 75 ND 50 ND
Colitis ulcerosa 18-62% 25-50 66 81 5 30-40 ND ND ND ND ND 35 ND ND ND
ND: No datos
Enfermedad de Crohn Aunque muchos de los pacientes con enfermedad de Crohn refieren que el curso de su enfermedad se ve alterado por lo que comen, esta eventualidad es difícil de demostrar puesto que existen muchos factores que pueden influir sobre la aparición de síntomas.
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El tratamiento dietético de esta enfermedad mediante dietas de exclusión fue propuesto hace años por diversos autores, pero sus resultados no son concluyentes y su uso no se ha generalizado. Se basan en la premisa de que algunos alimentos se comportarían como antígenos, de forma que introduciéndolos de forma escalonada se podrían identificar los responsables de la respuesta inmunológica exagerada. Sin embargo, estas dietas resultan muy restrictivas, costosas e incómodas para los pacientes, al tiempo que aumentan el riesgo de desarrollar malnutrición. En general, no se recomienda una dieta oral específica en estos pacientes; en cambio, sí se hace hincapié en mantener una dieta completa y equilibrada, con alimentos ajustados a la tolerancia del individuo. Sin embargo, en la bibliografía se ha citado la intolerancia a alimentos concretos como fuente de síntomas en algunos pacientes. Éste puede ser el caso de la lactosa. Sin embargo, hoy se sabe que la frecuencia de intolerancia a la lactosa en ellos es igual que en la colitis ulcerosa y en la población general. Por ello, sólo se debería retirar en los pacientes con intolerancia comprobada (prueba de H2 espirado, etc.), ya que la leche es una fuente importante de calcio y proteínas. Los pacientes con intolerancia comprobada se pueden beneficiar de preparados lácteos sin lactosa. La necesidad de alterar la cantidad de fibra sigue siendo motivo de polémica. Puede estar indicada una dieta baja en residuos en pacientes con riesgo de obstrucción intestinal. Lógicamente, los pacientes con enfermedad de Crohn pueden presentar malabsorción selectiva de nutrientes, según la zona del intestino afectada o si se ha producido resección intestinal (véase intestino corto). En los pacientes que presentan esteatorrea se puede utilizar como fuente complementaria de grasa los aceites de triglicéridos de cadena media. Algunos estudios han demostrado que la utilización de ácidos grasos de la serie omega-3 (por sus propiedades antinflamatorias) puede reducir los brotes de la enfermedad cuando se administran a pacientes en remisión; asimismo, su uso permitiría disminuir la dosis de corticoides en los brotes de la enfermedad. En cuanto al beneficio de otros nutrientes específicos del enterocito, como la glutamina, no se dispone actualmente de estudios que demuestren su utilidad en estos individuos. En los pacientes en tratamiento con corticoides a largo plazo deberá realizarse siempre una densitometría ósea y administrar suplementos de calcio de 1.0001.200 mg/día, valorando según los casos el tratamiento con difosfonatos. En los pacientes malnutridos, puede estar indicado un soporte nutritivo para mejorar el estado de nutrición y el trofismo intestinal. Aunque el tratamiento nutritivo no puede ni debe sustituir al farmacológico, sí resulta vital para evitar la malnutrición y sus consecuencias en estos enfermos, ya que éstas perjudicarían la evolución de la enfermedad. La nutrición parenteral, basada en el reposo intestinal, no parece ser más efectiva que la dieta oral o la nutrición enteral a la hora de obtener remisiones, y sí que aumenta el riesgo de complicaciones, por lo que sólo debería utilizarse en los pacientes con contraindicación para la nutrición enteral. Aunque la nutrición enteral se ha propuesto como tratamiento primario de la enfermedad, los porcentajes de remisión son claramente inferiores a los de los corticoides y otros fármacos utilizados en el tratamiento de esta enfermedad (figura 2). En cuanto al tipo de dieta enteral, los estudios existentes no demuestran diferencias entre las fórmulas elementales o poliméricas, siendo estas últimas mejor toleradas por los pacientes. ©2011 Ediciones Mayo, S.A. Todos los derechos reservados
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Colitis ulcerosa Del ismo modo que en la enfermedad de Crohn, la dieta deberá ser nutricionalmente completa para prevenir o tratar la malnutrición de estos enfermos. Durante la fase aguda de la enfermedad, dependiendo de la gravedad de ésta puede estar indicado otro soporte nutritivo (nutrición enteral o nutrición parenteral). En la fase de remisión, la dieta puede ser la normal, sin necesidad de restringir la lactosa salvo en los pacientes con intolerancia demostrada. Con respecto a la fibra, en pacientes asintomáticos, no deberá restringirse salvo que induzca síntomas. Algunos autores demuestran la utilidad de preparados de fibra soluble en las fases de remisión, siendo la tasa de recaídas similar a la de los pacientes en tratamiento con mesalacina.
Tratamiento específico Se han utilizado diferentes fármacos en el tratamiento de la enfermedad de Crohn y la colitis ulcerosa. – Los 5-aminosalicilatos (5-ASA) incluyen sulfasalacina o salazopirina y los más modernos mesalacina, olsalacina y balsalacida. Estos fármacos son útiles en el tratamiento de los brotes leves y moderados, pero no en brotes graves de la enfermedad. Además, son eficaces como tratamiento de mantenimiento en las fases de remisión de la colitis ulcerosa y, probablemente, de la enfermedad de Crohn (sobre todo tras la cirugía). – Los antibióticos (metronidazol, ciprofloxacino, etc.) resultan eficaces en el tratamiento de brotes leves-moderados de la enfermedad de Crohn, así como en la enfermedad perianal y en la profilaxis tras la cirugía. Por el contrario, su eficacia en la colitis ulcerosa no está demostrada. – Los corticoides han sido los agentes más utilizados en el tratamiento de la EII. Se emplean en el tratamiento de los brotes agudos de la enfermedad, sobre todo en los de intensidad moderada-grave. Son agentes muy útiles, pero no deben utilizarse durante periodos prolongados debido a sus efectos secundarios (osteoporosis, miopatía, etc.). No obstante, algunos pacientes presentan corticodependencia que obliga a mantenerlos durante mucho tiempo, y otro grupo de enfermos son resistentes a ellos. En la actualidad, existen nuevas formulaciones –budesonida– que presentan una alta potencia y baja biodisponibilidad, con lo que se consigue disminuir sus efectos sistémicos. – Los inmunosupresores (azatioprina, 6-mercaptopurina, metotrexato y ciclosporina) también se utilizan en pacientes con EII, que presentan resistencia a los corticoides, o en quienes son corticodependientes. Azatioprina y 6-mercaptopurina se emplean en los brotes moderados-graves de la enfermedad y como terapia de mantenimiento en la enfermedad de Crohn, aunque tienen el inconveniente de que el inicio de su efecto es lento. Metotrexato se ha utilizado por vía intramuscular en pacientes con enfermedad de Crohn corticodependientes, con resultados esperanzadores, siendo su acción más rápida que la de azatioprina. Ciclosporina, en cambio se ha utilizado en pacientes con brotes agudos de EII que fuesen corticorresistentes o intolerantes a los corticoides. Su acción es rápida, pero sus importantes efectos secundarios obligan a utilizarlos sólo en pacientes muy seleccionados.
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– Infliximab es un anticuerpo monoclonal dirigido contra el TNF. Se ha utilizado en los brotes agudos de la enfermedad de Crohn en pacientes resistentes a los tratamientos habituales. También es útil en el tratamiento de esta enfermedad cuando cursa con fístulas. Se utiliza en infusión intravenosa y actualmente se está evaluando su papel en el tratamiento de mantenimiento de la enfermedad. Se han descrito varios casos de enfermedades linfoproliferativas en pacientes tratados con este fármaco, por lo que en la actualidad, y por motivos de eficacia y seguridad, no se debería administrar más de una infusión en pacientes sin fístulas y no más de tres en pacientes con fístulas. – Otros fármacos también se encuentran en diferentes fases de estudio en estos pacientes, como el FK506, la IL-10, etc.
SÍNDROME DE INTESTINO CORTO Se define como un síndrome de malabsorción y de aumento de pérdidas digestivas que ocurre tras una resección intestinal masiva, con un intestino delgado remanente inferior a 150-200 cm de longitud, es decir, inferior o igual al 50% de la longitud de un intestino normal. La etiología más frecuente en los niños son las malformaciones congénitas (vólvulo intestinal, atresia intestinal, gastrosquisis), enterocolitis necrotizante, etc. En los adultos, la causa más frecuente en los jóvenes es la resección intestinal por enfermedad de Crohn, mientras que en los adultos de mayor edad es la necrosis isquémica del intestino y la enteritis rádica, siendo menos frecuentes las debidas a tumores o traumatismos que afecten a la cavidad abdominal. El síndrome de intestino corto (SIC) es la causa más frecuente de fallo intestinal en los adultos. Las resecciones >50% del intestino delgado producen malabsorción moderada, mientras que si son >70-80% producen una malabsorción grave que requerirá soporte nutritivo adecuado. Tras la resección intestinal, tiene lugar una respuesta de adaptación del intestino. En 1912, Flint demostró que el intestino se hiperplasia, siendo capaz de multiplicar por cuatro su superficie absortiva tras la resección intestinal. Esta respuesta adaptativa puede prolongarse hasta 2 años. Los principales estímulos para que se pueda producir son los nutrientes de la luz intestinal (ácidos grasos de cadena corta, glutamina, péptidos, etc.), secreciones biliopancreáticas, hormonas (enteroglucagón) y factores neurales. Resulta importante seleccionar, entre los pacientes con síndrome de intestino corto, a aquellos que van a presentar un fallo intestinal permanente, pues éstos serán los candidatos a recibir un soporte nutritivo por vía parenteral de forma permanente. El grupo de Messing ha identificado 3 factores capaces de distinguir los pacientes con fallo intestinal permanente: – Un tiempo de dependencia con nutrición parenteral superior a 2 años. – Un intestino delgado remanente 50 cm suelen presentar déficit de vitamina B12 pues allí se reabsorbe la vitamina unida al factor intrínseco. El tratamiento de estos pacientes se debe basar en la administración de vitamina B12 por vía intramuscular. Otra de las complicaciones de estos pacientes es la colelitiasis, cuya patogenia no es del todo conocida; una posibilidad sería que la pérdida de sales biliares aumente la litogenicidad de
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la bilis, favoreciendo la precipitación del colesterol. Sin embargo, con frecuencia las piedras de estos pacientes se componen de bilirrubinato cálcico y no de colesterol, por lo que probablemente otros factores, como la estasis biliar por la disminución de la producción de colecistocinina, estarían involucrados. Otra complicación de los pacientes con esteatorrea y que tienen colon es la hiperoxaluria, que puede dar lugar a nefrolitiasis de oxalato cálcico. Normalmente, el oxalato de los alimentos se une al calcio y no se absorbe, pero en los enfermos con esteatorrea el calcio se une a las heces y el oxalato queda libre, pudiéndose reabsorber en el colon, eliminándose posteriormente por vía renal. La resección de la válvula ileocecal aumenta la diarrea de estos enfermos. La válvula en condiciones normales enlentece el tránsito intestinal, al tiempo que impide el reflujo de bacterias desde el colon al intestino delgado. La resección de la válvula ileocecal favorece el sobrecrecimiento bacteriano, lo que origina la desconjugación de las sales biliares, a la vez que disminuye la absorción de la vitamina B12. Las sales biliares desconjugadas pueden ser reabsorbidas en tramos altos del intestino delgado, lo que disminuye su concentración intraluminal aumentando la esteatorrea de estos enfermos. La alteración de la absorción de la vitamina B12 parece secundaria a la captación de la propia vitamina por los microrganismos.
Tratamiento El tratamiento de estos pacientes dependerá del tramo de intestino resecado y del tipo de anastomosis (figura 3).
Pacientes con anastomosis yeyunocólicas Estos enfermos se benefician de dietas orales ricas en hidratos de carbono y con restricción de grasas y oxalatos. Ello se debe a que los hidratos de carbono que se escapan de la digestión en el intestino delgado pueden seguir fermentándose en el colon, teniendo un valor calórico importante. Además, los ácidos grasos de cadena corta generados en el colon favorecen la reabsorción de agua y sodio con lo que disminuye la diarrea. Por el contrario, se recomienda administrar una dieta pobre en grasas (
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