Factores que Influyen en el Desarrollo Humano: Ambiente, Genética y Nutrición

Factores que Influyen en el Desarrollo Humano

Factores Ambientales

El ambiente constituye el entorno físico-químico que rodea a todos los seres vivos e influye de forma determinante en la calidad de vida, ya que de su variación depende la expresión de características adaptativas que le permitirán al organismo sobrevivir. Dos de los factores ambientales con mayor influencia sobre el desarrollo son la temperatura y la presión atmosférica. Existen otros factores determinantes como el pH, la luz y la humedad. La mayoría de los seres vivos pueden realizar actividades a los 0 – 50°C, existe un grupo excepcional denominado organismos extremófilos.

Nosotros, estamos constituidos por proteínas, un grupo importante de ellas cumplen funciones enzimáticas y operan en rangos muy específicos de pH y temperatura, de ahí la importancia de la regulación térmica. Valores por debajo de 36°C describen un estado de hipotermia, mientras que valores superiores a 38°C corresponden a la hipertermia. Existen diversos procesos homeostáticos que nos permiten regular la temperatura (característica que nos define como homeotermos). Entre ellos se encuentran:

Por su parte, la presión atmosférica es uno de los factores abióticos que más afecta al hombre. Al aumentar la altitud disminuye la presión atmosférica y con ella la presión de oxígeno. Cuando se asciende sobre los 2500 msnm aprox. sin aclimatación previa, se presenta la llamada «mal del páramo», caracterizada por hiperventilación mantenida, aumento del gasto cardíaco, de la masa de eritrocitos y de la tolerancia al trabajo anaerobio, todos síntomas generados por las condiciones de hipoxia. Una de las adaptaciones fisiológicas que han sufrido las poblaciones humanas enfrentadas a estas condiciones ambientales, es el aumento en el número de eritrocitos circulantes para incrementar la captación de oxígeno.

Factores Químicos

La alteración depende de la naturaleza de estas sustancias, en base a ello, se logran distinguir los siguientes tipos:

Sustancias Tóxicas

Sustancias o preparados que por inhalación, ingestión o penetración cutánea en pequeñas cantidades, provocan efectos agudos, crónicos o incluso la muerte. Ej. arsénico.

Sustancias Inflamables

Sustancias y preparados líquidos con punto de ignición sea = a 0°C y punto de ebullición superior a 21°C e inferior a 35°C. Ej. gasolina, solventes.

Factores Genéticos: Mutaciones

Las mutaciones pueden darse en 3 niveles: molecular (por sustitución de bases, por inserciones), cromosómica (inversiones, duplicaciones, translocación), genómica (poliploidía, aneuploidía).

Mutaciones Autosómicas

Se presentan en los autosomas, es decir, en aquellos cromosomas que contienen la información del cuerpo, sus rasgos anatómicos y fisiológicos, en humanos corresponden a los pares de cromosomas del 1 al 22. Puede presentarse de forma dominante cuando se manifiesta en individuos de condición homocigota dominante o heterocigota, o recesiva, cuando solo se manifiesta en individuos homocigotos recesivos para ese gen.

Mutaciones Ligadas al Sexo

Tipo de mutaciones que se presentan solo en el par de cromosomas sexuales (par 23), generalmente en el cromosoma X, afectando a la hembra portadora del gen mientras que el macho siempre manifiesta la enfermedad.

Factores Nutricionales

A partir de los alimentos le suministramos al organismo los nutrimentos necesarios para su funcionamiento óptimo. Una dieta básica podría ser el conjunto de sustancias alimenticias que se ingieren formando hábitos o comportamientos nutricionales característicos del estilo de vida de cada especie.

La ingestión de una dieta balanceada permite:

  • Homeostasis: mantenimiento de medio interno estable.
  • Reemplazar componentes desgastados.
  • Obtención de energía: desarrollo de funciones orgánicas normales (respiración, circulación, etc.) y de actividades cotidianas.
  • Crecimiento: formación de nuevos tejidos.

Los componentes esenciales de una dieta balanceada incluyen:

  • Carbohidratos (55% de la dieta diaria)
  • Lípidos (30% de la dieta diaria)
  • Proteínas (15% de la dieta diaria)
  • Vitaminas y minerales
  • Agua (al menos 8 vasos diarios)

La ausencia de una dieta no balanceada o carente de ciertos nutrientes esenciales, puede desembocar en estados de desnutrición. La desnutrición incluye un conjunto de entidades clínicas resultado de la ingesta deficiente de uno o más componentes nutricionales. Puede producirse como consecuencia de:

  • Dieta no balanceada
  • Trastornos digestivos
  • Problemas de adsorción
  • Trastornos psicológicos
  • Aumento en los requerimientos nutricionales por infecciones, post-cirugía, en lactantes prematuros, entre otras condiciones médicas.

Kwashiorkor

Tipo de desnutrición en niños, producto de la ingesta insuficiente de proteínas, cuyos síntomas clínicos más destacados son el poco crecimiento, ausencia de emaciación, apatía, anorexia y edema marcado.

Kwashiorkor Marasmico

Tipo de desnutrición en niños, producto de una deficiencia mixta proteico-energética.

Macronutrientes

Carbohidratos

Compuesto orgánico que consiste en una cadena o anillo de átomos de carbono a los que están unidos el hidrógeno y el oxígeno en una relación aproximada de 2:1, constituye una de las principales fuentes de energía en los seres vivos. Según el número de moléculas de azúcar que lo conforman se pueden clasificar en: monosacáridos, disacáridos y polisacáridos.

Monosacárido

Molécula de carbohidrato más simple, con propiedades reductoras constituidas por 3 a 6 átomos de carbono. Ej. glucosa, fructosa, galactosa, ribosa, desoxirribosa, etc.

Disacárido

Molécula de carbohidrato compuesta por 2 monómeros de monosacáridos: por ejemplo: sacarosa (formada por fructosa y glucosa), maltosa (formada por 2 moléculas de glucosa) y lactosa (formada por glucosa y galactosa).

Polisacárido

Polímero o carbohidrato complejo cuyos monómeros constituyentes son monosacáridos, unidos entre sí mediante enlaces glucosídicos. Ej. glucógeno, almidón, celulosa.

Dentro de las funciones principales de los carbohidratos se encuentran:

  • Fuente primaria de energía química: única fuente de energía para el sistema nervioso.
  • Almacenamiento de energía (almidón, en plantas y glucógeno en animales).
  • Intervienen en los procesos de señalización celular.
  • Forman parte de la estructura de los ácidos nucleicos.
  • Juegan un papel estructural importante. Ej. celulosa en plantas.

El exceso de carbohidratos puede desencadenar patologías como la obesidad, factor de riesgo de un sinnúmero de enfermedades entre las que se incluyen la hipertensión, diabetes, resistencia a la insulina, síndrome metabólico y enfermedades cardíacas.

Lípidos

Sustancias orgánicas solubles en solventes orgánicos no polares; constituidas por largas cadenas carbonatadas, que representan la principal fuente de reserva energética en el cuerpo, además de intervenir en la termorregulación, formar parte de algunas vitaminas y poseer función hormonal, transportadora, de mensajeros químicos, entre otras. Incluye grasas, aceites, ceras, esteroides, glucolípidos, fosfolípidos y carotenos.

Dentro de sus funciones se encuentran:

  • Formar parte de las membranas biológicas (glicerofosfolípidos y esfingolípidos), medio de transporte para vitaminas liposolubles.
  • Funcionan como depósitos de reservas metabólicas y brindan un aislamiento térmico.
  • Las ceras brindan barreras superficiales estructurales para muchos seres vivos (componentes de paredes celulares, exoesqueleto, pieles).
  • Se asocian a funciones específicas: hormonas esteroideas y eicosanoides (regulan la presión sanguínea, temperatura corporal, y la contracción de la musculatura lisa).

A nivel alimenticio hay que considerar las diferencias entre los 2 principales tipos de lípidos simples: aceites (sustancia lipídica, no miscible en agua; densa, líquida a temperatura ambiente, y cuyo origen puede ser vegetal o mineral) y grasas (sustancia lipídica, no miscible en agua, densa, sólida a temperatura ambiente, y de origen animal, constituida por 1, 2 o 3 ácidos grasos unidos a una molécula de glicerol, formando mono, di o triglicéridos); ya que de su consumo dependerá el aporte de ácidos grasos insaturados y saturados, respectivamente.

La diferencia entre una grasa (como el sebo), que es un sólido a temperatura ambiente, y un aceite (como el que se usa para freír papas) radica en sus ácidos grasos. Los ácidos grasos de las grasas tienen únicamente enlaces simples en sus cadenas de carbono. Todas las demás posiciones de enlaces de los átomos de carbonos están ocupadas por átomos de hidrógeno. Decimos que el ácido graso resultante está saturado, porque está lleno de átomos de hidrógeno, es decir, tiene el mayor número posible de átomos de hidrógeno. Al no haber dobles enlaces en los átomos de carbono, la cadena del ácido graso es recta, ya que estas cadenas hidrocarbonadas pueden acomodarse muy juntas, por lo que forman un sólido a temperatura ambiente.

Si hay dobles enlaces entre algunos de los átomos de carbono y por tanto menos átomos de hidrógeno, decimos que el ácido graso está insaturado (constitución de la mayoría de los aceites). Los dobles enlaces de esas subunidades producen flexiones en las cadenas de ácido graso. Las flexiones mantienen separadas las moléculas de aceite; y por ende, son líquidos a temperatura ambiente.

Un aceite se puede convertir en grasa, rompiendo los dobles enlaces entre los átomos de carbono, sustituyéndolos por enlaces sencillos y añadiendo átomos de hidrógeno a las posiciones de enlaces restantes. Éste es el «aceite hidrogenado» que aparece en la lista de ingredientes de un paquete de margarina, y es lo que le permite ser sólida a temperatura ambiente. La mayor parte de las grasas saturadas de la dieta humana provienen de animales, la mantequilla, la grasa de la tocineta, etc. En contraste, obtenemos la mayor parte de los aceites insaturados que comemos de las semillas de las plantas, donde son utilizados por los embriones durante su desarrollo, el aceite de maíz, de maní, etc.

Ácidos Grasos

Son unidades básicas de la mayoría de los lípidos, consisten en moléculas formadas por una larga cadena hidrocarbonada con un número par de átomos de carbono (12-22) y un grupo carboxilo terminal. La presencia de dobles enlaces en el ácido graso reduce el punto de fusión y permite clasificarlos en saturados (sólo poseen enlaces simples) e insaturados (poseen dobles enlaces).

Los Lípidos, debido a su naturaleza apolar, deben asociarse a proteínas para lograr ser transportados en sangre. Dos de las lipoproteínas de cuantificación rutinaria, son la LDL (Low density lipoprotein, Lipoproteína de Baja Densidad) y HDL (High density lipoprotein, Lipoproteína de Alta Densidad). La primera de éstas contribuye con la distribución de colesterol en los tejidos periféricos mientras que la HDL actúa en el transporte reverso del colesterol.

Los altos niveles de LDL, asociados con una alta ingesta de ácidos grasos saturados, conllevan a su acumulación en la pared arterial, en donde desencadenan la cascada inflamatoria que desemboca en la Aterosclerosis, patología que puede pasar desapercibida desde temprana edad y sólo evidenciarse a través de isquemias e infartos. Al igual que los carbohidratos, su consumo excesivo acarrea cuadros de obesidad.

Proteínas

Polímeros de aminoácidos, unidos mediante enlaces peptídicos que cumplen una gran diversidad de funciones, entre las que destacan actividad enzimática, estructural y de defensa. Prácticamente todos los procesos biológicos dependen de la presencia y/o actividad de este tipo de biomoléculas.

Las principales funciones de las proteínas son las siguientes:

  • Biocatalizadores (Enzimas)
  • Transporte. Ej. la Hb, lipoproteínas, proteínas de transporte en las membranas biológicas.
  • Contráctiles o mótiles. Ej. Actina y miosina (músculos), tubulina (microtúbulos de flagelos y cilios).
  • Estructural. Ej. colágeno (tendones, cartílago), queratina (pelos, uñas).
  • De defensa. Ej. Inmunoglobulinas o anticuerpos.
  • Reguladoras. Ej. insulina regula el metabolismo glucosídico, la hormona de crecimiento.

Micronutrientes

Vitaminas

Compuestos requeridos por el organismo en pequeñas cantidades que deben ser suministradas a través de las dietas, puesto que a pesar de no brindar energía calórica, son necesarias para el mantenimiento de la homeostasis del cuerpo. Se clasifican en hidrosolubles (Vitamina C y Complejo B) y Liposolubles (Vitaminas A, D, E y K).

Pseudo Vitaminas

También conocidas como falsas vitaminas, son esenciales más sus funciones no están del todo establecidas.

Vitaminoides

Compuestos requeridos por el organismo en pequeñas cantidades que deben ser suministradas a través de las dietas ya que son necesarias para el mantenimiento de la homeostasis del cuerpo, pero a diferencia de las vitaminas, los vitaminoides pueden oxidarse y generar energía calórica.

Minerales

Elementos inorgánicos, requeridos por el organismo para mantener la homeostasis del mismo. Según la cantidad diaria requerida se pueden distinguir los microelementos o elementos traza y los macroelementos.

Macroelementos

Elementos requeridos por el organismo en cantidades mayores a 100 mg/día, que deben ser suministrados a través de las dietas, y tanto su ausencia como una concentración por encima del nivel requerido, puede ser perjudicial para el organismo. Ej. Ca, P, Mg, Cl, Na, K, etc.

Elementos Traza

Elementos requeridos por el organismo en cantidades menores a 100 mg/día, que deben ser suministrados a través de las dietas, y tanto su ausencia como una concentración por encima del nivel requerido, puede ser perjudicial para el organismo. Ej. Fe, Cu, I, Zn, F, etc.

En términos generales, dentro de sus funciones se encuentran:

  • Mantienen el balance iónico en líquidos biológicos.
  • Son componentes de aminoácidos y coenzimas.
  • Intervienen en la contracción muscular, reacciones nerviosas (excitabilidad neural y muscular), coagulación de la sangre.

Tasa Metabólica de un Individuo

Los requerimientos diarios de energía de un individuo varían según actividad y estado, pero hay una necesidad constante para mantenimiento de funciones vitales. En Condiciones Básales, la energía se usa para mantener respiración, circulación, tono muscular (liso y estriado), temperatura corporal y funciones viscerales.

Las condiciones básales de un individuo incluyen:

  • Persona despierta.
  • Completo reposo físico y mental.
  • Estado post-absortivo (8-12 horas sin alimento) – Evitar efectos de digestión y no incurrir en ayuno.
  • Posición decúbito dorsal.
  • Ambiente a temperatura «normal» entre 20-25 °C.

Para lograr realizar el cálculo de la cantidad de calorías diarias que requiere un individuo en condiciones básales se debe determinar la Tasa metabólica basal (TMB), la cual se puede definir como la velocidad de consumo de energía bajo condiciones básales por cada m2 de superficie corporal en una hora.

El TMB puede variar según:

  • Edad. En general, disminuye con la edad.
  • Sexo. Menor en mujeres.
  • Superficie Corporal.
  • Clima. Mayor en climas fríos.
  • Raza.
  • Estado nutricional.
  • Temperatura. Aumenta 12% por cada aumento de 1°C.
  • Presión Atmosférica.
  • Hábitos: mayor en atletas.
  • Drogas.
  • Hormonas.
  • Embarazo por el agregado al feto.

Adulto Sano, TMB = Peso(kg) x 24 Kcal/Kg

Sedentario 30% | Moderadamente Activo 40% | Muy Activo 50% (AF) = %TMB

TMT = TMB + AF | IMC = Peso(kg) / m2

Si hay fiebre por cada 1°C que aumenta se incrementa 12%

TMT = TMB + AF + gasto extra

1°C —–> 12%TMB si tiene 40°C o sea tiene 3 más

3°C —–> X? x = 36

1g CarbH 4,2 | 1g Lípidos 9,5 | 1g Proteínas 4,3

TMB = peso(kg) x 24 Kcal/kg

TMB = 84 Kg x 24 / Kg

TMB = 2016

AF = 2016 Kcal/día x 40%

AF = 806,4 Kcal/día

TMT = 2016 Kcal/día + 806 Kcal/día = 2822,4 Kcal/día