Biofísica de la Marcha

La marcha humana

La marcha es un proceso de locomoción en el que el nuestro cuerpo estando de pie, se desplaza de un lugar a otro, siendo su peso soportado  de forma alternante por ambos miembros inferiores. Mientras el cuerpo se desplaza sobre la pierna de soporte, la otra pierna se balancea hacia delante como preparación para el siguiente apoyo. Uno de los pies se encuentra siempre en el suelo y, en el período de transferencia de peso del cuerpo de la pierna retrasada a la adelantada, existe un breve intervalo de tiempo durante el cual ambos pies descansan sobre el suelo.

Biomecánica de la fase de apoyo de la marcha

La fase de apoyo comienza cuando el talón contacta con el suelo y termina con el despegue de los dedos. La división en dos fases del contacto del metatarsiano del pie y de la punta de los dedos, constituye un período de doble apoyo que caracteriza la marcha y que no ocurre en la carrera. Esta fase de apoyo influye de la siguiente manera en las distintas partes del cuerpo:

1. Columna vertebral y pelvis: Rotación de la pelvis hacia el mismo lado del apoyo y la columna hacia el lado contrario, Inclinación lateral de la pierna de apoyo.
2. Cadera: Los movimientos que se producen son la reducción de la rotación externa, después de una inclinación interna, impide la aducción del muslo y descenso de la pelvis hacia el lado contrario. Los músculos que actúan durante la primera parte de la fase de apoyo son los tres glúteos que se contraen con intensidad moderada, pero en la parte media disminuyen las contracciones del glúteo mayor y del medio. En la última parte de esta fase se contraen los abductores.
3. Rodilla: Los movimientos que se producen son ligera flexión durante el contacto, que continúa hacia la fase media, seguida por la extensión hasta que el talón despega cuando se flexiona la rodilla para comenzar con el impulso. La flexión baja la trayectoria vertical del centro de gravedad del cuerpo, incrementándose la eficacia de la marcha. La musculatura actuante son los extensores del cuádriceps que se contraen moderadamente en la primera parte de la fase de apoyo, siguiendo una relajación gradual. Cuando la pierna llega a la posición vertical la rodilla aparentemente se cierra y produce una contracción de los extensores. Los isquiotibiales se activan al final de la fase de apoyo.
4. Tobillo y pie: Los movimientos producidos en este fase son la ligera flexión plantar seguida de una ligera flexión dorsal. Por ello los músculos que actúan son el tibial anterior en la primera fase de apoyo, y el extensor largo de los dedos y del dedo gordo que alcanzan su contracción máxima cerca del momento de la transición de la fase de impulso y apoyo. Sin embargo, la fuerza relativa de estos músculos está influenciada por la forma de caminar cada sujeto.

Biomecánica de la fase de Oscilación de la Marcha

Esta fase, como ya sabemos, comienza con el despegue de los dedos y termina con el choque del talón. En ella intervienen las siguientes partes del cuerpo:

1. Columna y pelvis: Los movimientos que se producen son la rotación de la pelvis en sentido contrario a la pierna que se apoya y a la columna, con ligera rotación lateral de la pelvis hacia la pierna que no se ha apoyado. La rotación de la pelvis alarga el paso y disminuye la desviación lateral del centro de gravedad del cuerpo. Entre los músculos destacan los semiespinales, oblicuo externo abdominal que se contraen hacia el mismo lado de la rotación de la pelvis. En cambio, los músculos elevador de la columna y oblicuo abdominal interno se contraen hacia el lado contrario. Mientras, el psoas y el cuadrado lumbar ayudan a mantener la pelvis hacia el lado de la extremidad impulsada.
2. Cadera: Los movimientos son de flexión, rotación externa (por la rotación de la pelvis), abducción al comienzo y al final de la fase. Para ello los músculos actuantes son el sartorio, tensor de la fascia lata, pectíneo, psoas ilíaco, recto femoral y la cabeza corta del bíceps femoral, que se contraen precozmente en 
   la primera fase del impulso, cada uno con su propio patrón. El sartorio y la cabeza corta del bíceps, por ejemplo, cuando los dedos pierden el contacto con la superficie y el tensor, tanto en esta fase como en la parte media del impulso. La contracción de los isquiotibiales con una intensidad moderada durante la extensión de la rodilla, como parte de la oscilación y los glúteos mayor y medio, se contraen ligeramente al final del impulso; a su vez el glúteo mayor sirve como ayuda al equilibrio y como guía de desplazamiento hacia delante de la extremidad, la primera fase del impulso, cada uno con su propio patrón. 
3. Rodilla: Los movimientos son la flexión en la primera mitad y extensión en la segunda parte. Para ello los músculos que trabajan al igual que en la flexión de la cadera hay una pequeña oscilación debida a los extensores del cuádriceps que se contraen ligeramente al final de esta fase, así como el sartorio y los isquiotibiales que aumentan su actividad en la marcha rápida.
4. Tobillo y pie: Hay dorsiflexión (evita la flexión plantar) y trabajan el tibial anterior, extensor largo de los dedos y del pulgar que se contraen al comienzo de la fase de oscilación y que disminuye durante la parte media de esta fase. Al final de la misma este grupo de músculos se contraen otra vez potentemente como preparación del contacto del talón; los flexores plantares están completamente relajados durante toda la fase.

Ciclo de la marcha

Componentes del ciclo de la marcha: 

• Fase de Postura (apoyo): cuando la pierna está en contacto con el suelo.
• Fase de Balanceo: cuando la pierna no está en contacto con el suelo.

Contracción Muscular

Se refiere al proceso fisiológico durante el que el músculo, por deslizamiento de las estructuras que lo componen; se acorta o se relaja. Su funcionamiento está estrechamente relacionado con la estructura de la fibra muscular y la transmisión del potencial eléctrico a través de las vías nerviosas. El modelo que describe la contracción muscular se conoce como mecanismo de deslizamiento de filamentos. La unidad funcional para que se produzca una contracción muscular es el sarcomero; el cual forma las miofibrillas musculares.

Estructura de la sarcómero

La superposición de los filamentos gruesos y delgados conforma diversas zonas y bandas, dando origen a las estrías que se observan en la fibra muscular. La porción más oscura de la sarcómero es la banda A, conformada por filamentos gruesos. La banda I es un área menos densa y de color más claro que contiene solo filamentos finos. Un disco Z pasa por el medio de cada banda I. Existe una angosta zona H que pasa por el centro de cada banda A y que contiene solo filamentos gruesos. En medio de cada zona H existe una línea M cuyo nombre se debe a que se encuentra en la parte central de la sarcómero. Estructura de la sarcómero: S: sarcómera; I: banda-I, Z: disco-Z, M: línea-M, H: zona-H, A: banda-A.

Proteínas de los filamentos

Las miofribrillas se encuentran formadas por tres tipos de proteínas que pueden ser clasificadas de la siguiente manera:

• Contráctiles: Que generan la fuerza necesaria durante las contracciones: miosina y actina.
• Reguladoras: Que activan y desactivan el proceso de contracción: troponina y tropomiosina.
• Estructurales: Que alínean los filamentos y los conectan con el sarcolema: titina, miomesina, nebulina y distrofina.

Mecanismo de deslizamiento de filamentos

La contracción muscular ocurre porque las cabezas de la miosina se insertan en los filamentos delgados de ambos extremos de la sarcómera y caminan sobre ellos, tirando progresivamente de los filamentos delgados hacia la línea M. Como resultado de ello los filamentos delgados se deslizan hacia dentro hasta juntarse en el centro de la sarcómero. Al ocurrir este deslizamiento los discos Z se acercan y la sarcómero se acorta. Sin embargo la longitud de los filamentos delgados individuales permanece sin cambio. El acortamiento de la sarcómero produce el acortamiento de la fibra muscular y en última instancia, el del músculo en su totalidad.

Acoplamiento excitación-contracción

El impulso nervioso generado en la neurona se transmite a lo largo del axón hasta llegar al bulbo terminal de este, donde abre compuertas de voltaje que permiten la entrada de calcio. El impulso presiona las vesículas de acetilcolina que existen en el interior del bulbo contra la membrana presináptica y, conjuntamente con el calcio que había entrado, provocan la expulsión por exocitosis del contenido de las vesículas a la hendidura sináptica. La acetilcolina liberada se une a sus receptores en la membrana postsináptica; los que son compuertas de ligando que se abren y permiten el paso de iones sodio que anteriormente se encontraban en la hendidura sináptica.

El paso de estos iones al interior de la fibra muscular genera una diferencia de potencial que se conoce; inicialmente con el nombre de Potencial de Placa Motora, y que al transmitirse por todo el sarcolema se convierte en un Potencial de Acción. Este Potencial de Acción circula por la membrana de la fibra muscular hasta llegar a unas invaginaciones conocidas como túbulos T, y que forman parte de una estructura denominada triada, conformada por un túbulo T y dos cisternas terminales del retículo sarcoplasmático. 

En estas cisternas se almacena calcio, que es liberado al citosol por la acción del impulso eléctrico sobre canales de compuerta de voltaje, y que se va a unir a la troponina que forma parte del complejo troponina-tropomiosina, encargado de obstaculizar los sitios de unión sobre el filamento de actina. Al producirse el complejo troponina-calcio, la tropomiosina deja libre los sitios de unión para que la cabeza de la miosina se inserte en ellos y comience así el deslizamiento de dichos filamentos.

Aspectos fisiológicos   

Contracción isotónica: Para entender esto, primero destacaremos que isotónica significa de igual tensión. Si lo analizamos desde el punto de vista fisiológico, una contracción isotónica es aquella en la que las fibras musculares además de contraerse, modifican su longitud. Este es el tipo de contracción más común que se producen en la mayoría de los deportes o actividades físicas que realizamos en nuestro día a día. Normalmente las tensiones musculares que ejercemos suelen estar acompañadas de un acortamiento y alargamiento de las fibras musculares de un músculo. A su vez, la contracción isotónica se divide en dos, concéntrica y excéntrica.

Concentración concéntrica: es aquella que sucede cuando un músculo realiza una tensión capaz de superar una resistencia, produciendo un acortamiento y posterior movilización de una parte del cuerpo venciendo dicha resistencia. Por ejemplo, cuando cogemos una cuchara y nos la llevamos a la boca para comer, se produce un acortamiento concéntrico. Poniendo ejemplos en el gimnasio en el press de banca el movimiento de subir la barra, equivale a la fase concéntrica.

Concentración excéntrica: podemos decir que es aquella en la que, dada una resistencia, ejercemos una mayor tensión con el músculo, de forma que dicho músculo se alarga. En el caso del press de banca, la fase excéntrica es cuando bajamos la barra hasta el pecho.

Contracción isométrica: En primer lugar, destacamos que isométrica significa de igual medida o igual longitud. En este tipo de contracción, el músculo permanece estático, no se acorta ni se alarga, pero sí que se genera una tensión. En nuestro día a día, un ejemplo claro podría ser cuando cogemos una caja de naranjas y la trasladamos a otro lugar. De esta forma, estamos generando una tensión manteniendo los brazos en una posición fija para que la caja no se caiga, pero ni se alargan ni se acortan las fibras musculares.

En los movimientos típicos que se realizan en un entrenamiento de musculación, podríamos decir que la tensión que se produce cuando mantenemos la barra de press banca arriba durante varios segundos, producimos una tensión isométrica. En este tipo de contracción, no producimos ninguna modificación de la longitud del músculo, así que podemos decir que provocamos una contracción estática.

Contracciones auxotónicas e isocinéticas: Las contracciones auxotónicas son aquellas que se producen cuando combinamos los dos tipos de contracciones que hemos explicado anteriormente, la isotónicas con isométricas. En este caso, cuando combinamos estas contracciones, al iniciarse la contracción se acentúa la parte isotónica, sin embargo, al final de la contracción, acentuamos la isométrica. Cuando trabajamos con gomas elásticas por ejemplo y las estiramos, provocamos una contracción concéntrica del músculo que mantendremos unos segundos de forma estática (isométricamente) y después al volver a la posición inicial, se produce una contracción excéntrica.

Y por último en relación a las contracciones isocinéticas podemos decir que se define como una contracción máxima a velocidad constante en toda la gama de movimiento, bastante comunes en deportes en los que no es necesario realizar una aceleración en el movimiento. Por ejemplo, en deportes que sí se necesita tener una velocidad constante y uniforme como la natación o el remo, el agua ejerce una fuerza constante y uniforme, cuando aumentamos nuestra fuerza, el agua aumenta su resistencia. La diferencia principal entre las contracciones isocinéticas e isotónicas. En las contracciones isotónicas no se controla la velocidad del movimiento y no se ejerce la misma tensión durante el movimiento, al contrario que en las isocinéticas en las que siempre se realizan a velocidad constante regulada y se desarrolla una tensión máxima durante todo el movimiento.

Sistemas biofísicos mecánicos: Fuerza y Energía

Magnitudes y medidas

La Física es una ciencia fundamentalmente dedicada a la comprensión de los fenómenos naturales que ocurren en nuestro universo. Es una ciencia basada en observaciones experimentales y mediciones cuantitativas. Su objetivo es desarrollar teorías físicas basadas en leyes fundamentales que permitan explicar el comportamiento del mayor número posible de fenómenos con la menor cantidad de leyes y predecir los resultados de los experimentos.

 Las leyes de la Física se expresan en términos de magnitudes básicas que requieren una definición clara. En mecánica existen tres magnitudes fundamentales que son longitud (L), masa (M) y tiempo (T). Son fundamentales porque no son deducibles de ninguna otra magnitud y están definidas en términos de comparaciones con un patrón establecido.

Los valores de las magnitudes físicas se expresan en unidades de medidas. En 1960, un comité internacional estableció reglas para determinar el conjunto de patrones para las magnitudes fundamentales: es el Sistema Internacional (SI) de unidades.

Las unidades medidas más utilizadas en la medicina:

Magnitud: Es toda propiedad de los cuerpos que se puede medir. Por ejemplo: temperatura, velocidad, masa, peso, etc.

Medir: Es comparar la magnitud con otra similar, llamada unidad, para averiguar cuántas veces la contiene.

Unidad: Es una cantidad que se adopta como patrón para comparar con ella cantidades de la misma especie. Ejemplo: Cuando decimos que un objeto mide dos metros, estamos indicando que es dos veces mayor que la unidad tomada como patrón, en este caso el metro

Fuerza y Energía

Energía y fuerza son conceptos muy relacionados, aunque son distintos entre sí.

Básicamente, la energía está presente en todos los cuerpos (si el cuerpo está en reposo posee energía potencial y si está en movimiento la energía potencial se ha trasformado en energía cinética).

La fuerza es una acción que solo se puede expresar cuando hay interacción entre dos cuerpos. Fuerza aplicada de un cuerpo al otro transforma la energía potencial en cinética. 

Energía es la capacidad para realizar un trabajo o para transferir calor; la energía a su vez se presenta como energía calórica, energía mecánica, energía química, energía eléctrica y energía radiante; estos tipos de energía pueden ser además potenciales o cinéticos. La energía potencial es la que posee una sustancia debido a su posición espacial o composición química y la energía cinética es la que posee una sustancia debido a su movimiento.

Fuerza es la interacción entre dos cuerpos, que produce cambios ya sea en la forma o en el estado (reposo o movimiento) de ellos.”

Las leyes que rigen el comportamiento de las fuerzas las enunció Newton y hoy se conocen como Las tres leyes de Newton y conforman los Principios de la Dinámica

Elasticidad y Resistencia de los tejidos Humanos

Alrededor de 85% de la masa muscular esquelética del ser humano está compuesto por fibras musculares propiamente dichas.

El 15% restante está formado en gran parte por tejido conectivo compuesto en cantidades variables por fibras colágenas, reticulares y elásticas.

• Fibras colágenas: Son las más abundantes. Están formadas por la proteína colágeno.Brindan rigidez y resistencia al tejido. El colágeno es la proteína más abundante del organismo humano, representando el 30% del total. Se encuentran en la gran mayoría de los tejidos conectivos, sobre todo en el hueso, el cartílago, los tendones y los ligamentos. Son flexibles y resistentes.
• Fibras elásticas: Son más pequeñas que las de colágeno, se ramifican y vuelven a reunirse libremente unas con otras. Están constituidas por la proteína (colágeno) y elastina.Al igual que las fibras de colágeno, proporcionan resistencia, pero además pueden estirarse ampliamente, sin romperse. Las fibras elásticas son muy abundantes en la piel, los vasos sanguíneos y los pulmones, se estiran sin romperse hasta el 150% de su longitud.

Por lo tanto, el tejido conectivo constituye una estructura de elementos simples y, en su mayoría, semejantes a muelles, es decir, los componentes elásticos del musculo.

Resistencia y estructura de los músculos y huesos, la Contracción muscular

Estructura del hueso: El hueso es un tejido duro que constituye la mayor parte del esqueleto y consta de elementos orgánicos (células y matriz) e inorgánicos (minerales). Sus componentes son: cartílago, disco epifisiario, hueso compacto, endostio, medula ósea, abertura, vasos nutrientes.

Resistencia de los huesos. - Los huesos les confiere una enorme resistencia y les permite soportar sin problema todo el peso del resto del cuerpo. La fortaleza de los huesos se debe principalmente a su estructura interna, construida a partir de miles de unidades tubulares compactadas en torno al perímetro del hueso: los sistemas haversianos.

Estructura de los músculos.- Los músculos son los órganos activos del movimiento, son los elementos esenciales del corazón, controlan el diámetro de los vasos sanguíneos y son los responsables de actos como la respiración, parto, micción, defecación y mantenimiento del equilibrio corporal. Tiene como propiedad la excitabilidad, contractibilidad, elasticidad y tonicidad.

Para que los músculos se muevan y sostengan nuestro cuerpo y sus órganos, se deben realizar dos acciones musculares, la contracción y la relajación.

La relajación. - es el momento en que la contracción da fin. La relajación es el resultado del fin del impulso nervioso en la placa neuromuscular.

Alimentación equilibrada y saludable

Una alimentación equilibrada y adecuada es la que satisface las necesidades nutricionales de una persona, lo que supone un correcto aporte de energía y nutrientes para el buen funcionamiento del cuerpo humano.

Es importante que la alimentación sea variada para cubrir los requerimientos nutricionales y que sea agradable al paladar para evitar la monotonía de los menús.

¿Qué son los Requerimientos Nutricionales?

Son las cantidades de todos y cada uno de los nutrientes que necesitamos para lograr un estado nutricional correcto.

• La Organización Mundial de la Salud recomienda:
• 50-55% de hidratos de carbono
• 30-35% de lípidos o grasas
• 12-15% de proteínas
• Cantidades determinadas de fibra, vitaminas y minerales.

Por ello, clasificamos a los alimentos en diferentes grupos, según el nutriente que se encuentre en mayor proporción. 

Contenido de los principales nutrientes en los grupos de alimentos
Grupo de alimentos	Nutrientes principales
Leche y derivados  Carne, pescado y huevos  Cereales y derivados  Verduras y hortalizas  Frutas  Aceites y grasas	Proteínas y calcio  Proteínas  Hidratos de carbono y fibra  Fibra, vitaminas y minerales  Azúcares, vitaminas, minerales  y  fibra.  Lípidos

Para poder cubrir estas recomendaciones debemos consumir todos los grupos de alimentos en proporciones determinadas, y para ello, se diseñó la pirámide de alimentación saludable.

¿Qué es la pirámide alimentaria?

La pirámide alimentaria permite visualizar de un modo simple y práctico todos los grupos de alimentos y la frecuencia con la que los debemos consumir para cubrir los requerimientos nutricionales.

Está dividida en alimentos de consumo diario y en alimentos de consumo ocasional:

1. La base de la pirámide representa fundamentalmente a los alimentos ricos en hidratos de carbono (cereales, pasta, arroz, pan, harinas, patatas, etc.), y, por tanto, son de consumo diario.
2. En el 2º escalón se sitúan las verduras y las frutas, que deben consumirse en gran cantidad. El aceite de oliva debe consumirse a diario por sus propiedades beneficiosas sobre la salud.
3. En el 3º y 4º los lácteos y alimentos proteicos, respectivamente.
4. En el ápice se encuentran los alimentos de consumo ocasional, entre ellos los embutidos y los dulces (alimentos complementarios).

Estrategias Metabólicas de los Seres Vivos

Existen dos principios importantes en el metabolismo; El metabolismo puede dividirse en tres categorías principales:

• Catabolismo: Procesos relacionados con la degradación de las sustancias complejas.
• Anabolismo: Procesos relativos fundamentalmente a la síntesis de moléculas orgánicas complejas.
• Anfibolicas: Doble función (catabólica y anabólica).

La estrategia básica del metabolismo es formar ATP, poder reductor y precursores para la biosíntesis. Revisemos brevemente estos temas centrales:

• El ATP es la unidad biológica universal de energía. El elevado potencial para transferir grupos fosforilos capacita al ATP para ser utilizado como fuente de energía en la contracción muscular, transporte activo, amplificación de señales y biosíntesis.
• El ATP se genera en la oxidación de moléculas combustibles, como glucosa, ácidos grasos y aminoácidos. 

El intermediario común en la mayoría de estas oxidaciones es el acetil-CoA. Los carbonos del fragmento acetilo se oxidan completamente a CO2 en el ciclo del ácido cítrico, con formación simultánea de NADH y FADH2, que transfieren sus electrones de elevado potencial a la cadena respiratoria, con formación final de ATP. La glucólisis es otro proceso generador de ATP, pero la cantidad que se forma es mucho menor que en la fosforilación oxidativa (2 vrs. 30 0 32 ATP‘s). Sin embargo, la glucólisis puede transcurrir rápidamente durante un corto tiempo en condiciones anaeróbicas, mientras que la fosforilación oxidativa requiere del suministro continuado de O2.

El NADPH es el principal dador de electrones en las biosíntesis reductoras. En la mayoría de la biosíntesis, los productos finales están más reducidos que sus precursores, y por ello, requieren, además de ATP, un poder reductor, los cuales proceden normalmente del NADPH. La vía de las pentosas fosfato suministra gran parte del NADPH que se necesita.

Nutrientes y alimentación equilibrada

Los nutrientes son sustancias contenidas en los alimentos, que son indispensables para la vida del organismo.

Los alimentos nos aportan diferentes tipos de nutrientes:

1. Los hidratos de carbono o glúcidos
2. Las proteínas
3. Las grasas o lípidos
4. Las vitaminas
5. Los minerales
6. El agua
7. La fibra

¿Qué son los hidratos de carbono?

Son nutrientes que se encuentran principalmente en los alimentos vegetales. Su función principal en el organismo es  producir energía y actuar de reserva energética.

Existen dos tipos de hidratos de carbono:

• Simples: entre los que se encuentran el azúcar y los alimentos que lo contienen (como los dulces, los caramelos y los refrescos).
• Complejos: (contenidos en los cereales y sus derivados, las  patatas y las legumbres).

¿Qué son las proteínas?

Están formadas por cadenas de aminoácidos, que el organismo utiliza principalmente para construir y reparar tejidos. Se encuentran en alimentos de origen animal y también en menor proporción en los alimentos de origen vegetal.

Se considera que las proteínas animales tienen más calidad que las vegetales puesto que contienen todos los aminoácidos esenciales en cantidades y proporciones requeridas por el hombre. La proteína de origen animal, es por tanto, de alto valor biológico (PAVB). La proteína de origen vegetal se puede diferenciar entre las de mediano valor biológico(PMVB) y las de bajo valor biológico (PBVB). 

Clasificación de las proteínas
Proteínas de AVB	Proteínas de MVB	Proteínas de BVB
Carne Pescado Huevo Leche y derivados	Legumbres Cereales Frutos secos	Verduras   Hortalizas y Tubérculos Frutas

¿Qué son las grasas o lípidos?

Son nutrientes que proporcionan principalmente energía al organismo, facilitan el transporte de algunas vitaminas y forman parte de algunas hormonas y de membranas celulares. Se encuentran tanto en alimentos vegetales como animales.

Se clasifican en:

• Grasas saturadas: mayoritariamente están presentes en alimentos de origen animal como la carne y derivados, la leche y derivados enteros. También en pastelería, bollería  y comidas precocinadas elaboradas con grasas de coco y de palma.
• Grasas insaturadas: se encuentran en el pescado azul, en los aceites de semillas y en los frutos secos.

¿El agua es un nutriente?

El agua es el principal componente de nuestro organismo. El cuerpo humano tiene un 75 % de agua al nacer y cerca del 60 % en la edad adulta. Alrededor del 60 % de este agua se encuentra en el interior de las células y el resto es la que circula en la sangre y baña los tejidos.

En el agua de nuestro cuerpo tienen lugar las reacciones que nos permiten estar vivos, transporta el oxígeno y los nutrientes a nuestros tejidos y retira de nuestro cuerpo los productos de deshecho del metabolismo celular.

Es muy importante consumir una cantidad suficiente de agua cada día para el correcto funcionamiento de los procesos de asimilación y, sobre todo, para los de eliminación de residuos del metabolismo celular.

¿Qué es la fibra?

La fibra dietética es la parte comestible de las plantas o hidratos de carbono análogos resistente a la digestión y absorción en el intestino delgado, con fermentación completa o parcial en el colon y que promueve efectos beneficiosos fisiológicos.

Tiene diversas funciones importantes: absorben el agua (hasta 5 veces su peso), aumentan el volumen de las heces, aceleran el tránsito intestinal, etc.

Proceso de Alimentación

Alimentación es la ingestión de alimento por parte de los organismos para proveerse de sus necesidades alimenticias, fundamentalmente para conseguir energía y desarrollarse.

La alimentación de cada persona varía según sus gustos, todo lo que necesita su cuerpo como nutrimentos van a varían según las actividades que realiza, por ejemplo deportes o si tiene una vida sedentaria. La cultura también forma parte de la alimentación ya que en cada lugar existen diferentes costumbres y tradiciones y los alimentos serán según la región donde habita.

Las reacciones químicas necesarias para la vida dependen de la aportación de nutrientes. En los organismos superiores estos nutrientes son sintetizados por fotosíntesis (vegetales), o elaborados a partir de compuestos orgánicos (animales y setas). Existen otras fuentes energéticas para los microorganismos: por ejemplo, algunas arqueas obtienen su energía produciendo metano o por oxidación de ácido sulfhídrico o azufre.

Alimentación vegetal

Las plantas son organismos autótrofos. Son capaces de sintetizar compuestos orgánicos a partir de sales minerales y de la energía solar a través de la función clorofílica o fotosíntesis.

Alimentación animal

Los animales son organismos heterótrofos. Dependen de una o más especies distintas para su nutrición. Los alimentos son transformados en nutrientes mediante la digestión. El régimen alimentario, ya sea carnívoro o herbívoro, tiene una gran influencia en el comportamiento animal, y determina su condición de depredador o presa en la cadena trófica. Pueden tener un comportamiento alimentario omnívoro o más específico, como folívoro, piscívoro, carroñero, nectarívoro, saprófago, etc. Tal como otros animales, el hombre depende de su ambiente para asegurar sus necesidades fundamentales de alimento.

PROCESO DE ALIMENTACIÓN

En el sistema digestivo ocurre una serie de procesos que modifican el alimento que ingresa al organismo. Mediante esos procesos, el alimento se transforma física y químicamente.

Los alimentos, en su mayoría formados por moléculas complejas, se transforman o degradan en otras más sencillas y pequeñas, condición de importancia para su absorción.

Dentro del sistema digestivo, la secuencia de procesos que transforman los alimentos es la siguiente:

Ingestión: proceso de incorporación de alimentos a través de la boca.

Digestión: serie de procesos que ocurre en diversos órganos del sistema digestivo y que transforman los alimentos. Comprende dos tipos de transformaciones:

• Transformación física: fragmenta los alimentos en porciones más pequeñas a través de la masticación en la boca y de los movimientos peristálticos a lo largo del  tubo digestivo.
• Transformación química: En la boca, estómago e intestino delgado las enzimas digestivas desdoblan el alimento transformándolo en moléculas más sencillas.
• Mecánica: se produce en la boca mediante la trituración del alimento con los dientes, y en el estómago como consecuencia de las contracciones del músculo liso que tapiza las paredes de dicho órgano.
• Química: se produce en la boca a partir de las enzimas presentes en la saliva, en el estómago por la presencia de jugos gástricos, y en el intestino delgado por la presencia de jugos intestinales y pancreáticos. 

Estas sustancias químicas ayudan a que las grandes moléculas por ejemplo carbohidratos, lípidos, y proteínas de los alimentos que comemos se dividan en otras más pequeñas, por hidrólisis.

• Enzimas: Catalizan las reacciones de hidrólisis.

Jugos digestivos:

• Jugo gástrico: líquido segregado por el estómago que provoca la desintegración de los alimentos para que se sigan digiriendo. Formado por agua, ácido clorhídrico, y enzimas.
• Jugo pancreático: líquido segregado por el páncreas que actúa a nivel del intestino delgado. Formado por agua, sales minerales, bicarbonato de sodio, y enzimas.
• Jugo intestinal: sustancia producida por la mucosa del intestino delgado, con su acción termina el proceso de degradación, para pasar a la absorción de nutrientes.

Absorción: los nutrientes representados por moléculas sencillas pasan del sistema digestivo a la sangre para ser distribuidos a todo el cuerpo.

Egestión: es el proceso a través del cual se expulsan los desechos de la digestión como materia fecal hacia el exterior.