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El sistema esquelético humano es un órgano complejo en constante equilibrio con el resto del cuerpo. Además del soporte y la estructura del cuerpo, el hueso es el principal depósito de muchos minerales y compuestos esenciales para mantener un equilibrio de pH saludable . [1] El deterioro del cuerpo con la edad hace que los ancianos sean particularmente susceptibles y afectados por una mala salud ósea . Enfermedades como la osteoporosis , caracterizadas por el debilitamiento de la matriz estructural del hueso, aumentan el riesgo de fracturas de cadera y otros síntomas secundarios que cambian la vida. En 2010, más de 258.000 personas de 65 años o más fueron ingresadas en el hospital por fracturas de cadera. [2]Se espera que la incidencia de fracturas de cadera aumente en un 12% en Estados Unidos, con una proyección de 289,000 admisiones en el año 2030. [3] Otras fuentes estiman que hasta 1.5 millones de estadounidenses tendrán una fractura relacionada con osteoporosis cada año. [4] El costo de tratar a estas personas también es enorme; en 1991, Medicare gastó aproximadamente $ 2.9 mil millones para el tratamiento y la atención ambulatoria de las fracturas de cadera; solo se puede esperar que este número aumente. [5]

Metabolismo de aminoácidos [ editar ]

Cuando se consumen más aminoácidos que contienen azufre , metionina y cistina , de lo que el cuerpo puede usar para el crecimiento y la reparación, se descomponen produciendo sulfato o ácido sulfúrico, entre otros productos. Los alimentos de origen animal como la carne, los productos lácteos y los huevos son ricos en proteínas y “la ingesta de proteínas animales en la dieta está altamente correlacionada con la excreción neta de ácido renal”. [6] La investigación que se remonta a principios de la década de 1900 ha mostrado correlaciones entre las dietas ricas en proteínas y el aumento de la excreción de ácido. [7] Una medida de los efectos ácidos o básicos que tienen los alimentos en el cuerpo es la Carga Potencial de Ácido Renal (PRAL) . Quesoscon un contenido de proteína de 15 g de proteína / 100 go superior, tienen un valor PRAL alto de 23,6 mEq / 100 g de porción comestible. Las carnes, pescados, otros quesos y harinas o fideos tienen un PRAL de alrededor de 8,0 mEq / 100 g de porción comestible, mientras que las frutas y verduras tienen un PRAL negativo. [1] [8]

Vía de degradación de metionina y cistina

En los adultos sanos, los huesos se reparan y renuevan constantemente. Las células de osteoblastos depositan hueso nuevo y las células de osteoclastos lo reabsorben o destruyen . Esta suma y resta de hueso generalmente no produce un cambio neto en la masa total del esqueleto, pero el proceso de recambio puede verse afectado significativamente por el pH. [1]

Densidad mineral ósea [ editar ]

La densidad mineral ósea (DMO) es una medida comúnmente utilizada para cuantificar la salud ósea. Un valor de DMO más bajo indica un mayor riesgo de osteoporosis o fractura. [9] Existe una gran variedad de factores que influyen en la DMO. El consumo de proteínas ha demostrado ser beneficioso para la densidad ósea al proporcionar los sustratos de aminoácidos necesarios para la formación de la matriz ósea. También se cree que la concentración sanguínea del estimulante de la formación ósea, el factor de crecimiento similar a la insulina I (IGF-I), aumenta debido al alto consumo de proteínas y la hormona paratiroidea (PTH), un estimulante de la resorción ósea, disminuye. [10]Aunque se ha demostrado que las proteínas son beneficiosas para aumentar la masa ósea o la densidad mineral ósea, no existe una asociación significativa entre la ingesta de proteínas y la incidencia de fracturas. [11] En otras palabras, una DMO baja puede predecir la osteoporosis y un mayor riesgo de fracturas, pero una DMO más alta no significa necesariamente una mejor salud ósea. La DMO alta también se correlaciona con otros problemas de salud. [12] Por ejemplo, una DMO más alta también se ha asociado con un mayor riesgo de cáncer de mama. [13]

Homeostasis ácido-base [ editar ]

PRAL de alimentos comunes

La mayoría de los procesos metabólicos tienen un rango de pH específico y estrecho donde la operación es posible, existen múltiples sistemas reguladores para mantener la homeostasis . Las fluctuaciones que se alejan del pH operativo óptimo pueden ralentizar o deteriorar las reacciones y posiblemente causar daños a las estructuras celulares o proteínas. Para mantener la homeostasis, el cuerpo puede excretar el exceso de ácido o base a través de la orina , a través del intercambio de gases en los pulmones, o amortiguarlo en la sangre. [14] El sistema tampón de bicarbonato del plasma sanguíneo mantiene eficazmente un pH estable y ayuda a mantener el pH extracelular alrededor de 7,35. [15] Los riñonesson responsables de la mayor parte de la regulación ácido-base, pero pueden excretar orina no por debajo de un pH de 5. Esto significa que una lata de 330 ml de cola, por ejemplo, que normalmente tiene un pH de 2,8 a 3,2, necesitaría diluirse 100 veces antes de ser excretado. En lugar de producir 33 litros de orina con una lata de cola, el cuerpo depende de un tampón para neutralizar el ácido. [1] La acidosis sistémica puede ser el resultado de múltiples factores, no solo de la dieta. Ejercicio anaeróbico , diabetes , sida , envejecimiento, menopausia , inflamación , infecciones , tumoresy otras heridas y fracturas contribuyen a la acidosis. La sangre tiene un pH promedio de 7,40, pero el líquido intersticial puede variar. El pH intersticial de la piel, por ejemplo, es ~ 7,1. No hay datos disponibles para el hueso. [dieciséis]

Homocisteína [ editar ]

Se ha demostrado que la homocisteína , un aminoácido no proteico y análogo al aminoácido proteico cistina , tiene efectos negativos sobre la salud ósea. Es probable que las concentraciones más altas de homocisteína sean el resultado de deficiencias de folato , vitamina B 12 B 6 . Además, se encontró que la concentración de homocisteína se veía significativamente afectada por la actividad física. La estimulación del esqueleto a través de la actividad física promueve la remodelación ósea positiva y disminuye los niveles de homocisteína, independientemente de la ingesta nutricional. Se han propuesto cuatro métodos con respecto a la interacción de la homocisteína y el hueso; aumento de la actividad de los osteoclastos , disminución de los osteoblastosactividad, disminución del flujo sanguíneo óseo y acción directa de la homocisteína sobre la matriz ósea. La homocisteína inhibe la lisil oxidasa, que es responsable de las modificaciones postraduccionales del colágeno , un componente clave de la estructura ósea [17].

Células de osteoclastos [ editar ]

Micrografía de luz de un osteoclasto que muestra características distintivas típicas: una célula grande con múltiples núcleos y un citosol "espumoso".

Los osteoclastos se encuentran en la superficie de los huesos y forman hoyos de reabsorción al excretar H + a la superficie del hueso eliminando hidroxiapatita , múltiples minerales óseos y componentes orgánicos: colágeno y dentina . El propósito de la reabsorción ósea es liberar calcio al torrente sanguíneo para varios procesos de la vida. [17] Estos pozos de reabsorción son visibles bajo microscopía electrónica y se forman rastros distintivos a partir de una reabsorción prolongada. Los osteoclastos han demostrado ser "absolutamente dependientes de la acidificación extracelular". [14]Una caída del pH de <0,1 unidades puede provocar un aumento del 100% en la actividad de las células de los osteoclastos, este efecto persiste con la acidosis prolongada sin desensibilización, “amplificando los efectos de las modestas diferencias de pH”. Las células de osteoclastos muestran poca o ninguna actividad a pH 7,4 y son más activas a pH 6,8, pero pueden ser estimuladas aún más por otros factores como la hormona paratiroidea . [dieciséis]

Células de osteoblastos [ editar ]

Células de osteoblastos

Los osteoblastos son responsables de la mineralización y construcción de la matriz ósea. Son responsables de la formación o producción de tejido óseo. [18] El origen de los osteoblastos y osteoclastos es de las células precursoras primitivas que se encuentran en la médula ósea. [18] Al igual que las células de los osteoclastos, la actividad de las células de los osteoblastos está directamente relacionada con el pH extracelular que refleja la actividad de los osteoclastos. A pH 7,4, donde los osteoclastos están inactivos, los osteoblastos tienen una actividad máxima. Asimismo, a pH 6,9, la actividad de los osteoblastos es inexistente. [16] La hormona estrógeno también es importante para la regulación de los osteoblastos. En las mujeres posmenopáusicas, los niveles de estrógeno disminuyen, lo que tiene efectos negativos sobre la remodelación ósea. Homocisteínaagrava aún más este problema al reducir la transcripción del ARNm del receptor α de estrógeno. Reduciendo así cualquier efecto beneficioso que los estrógenos ejercen sobre la remodelación ósea. [17]

Equilibrio óseo [ editar ]

La acidosis inhibe la mineralización de la matriz de los osteoblastos óseos con un efecto recíproco sobre la activación de los osteoclastos . Las respuestas combinadas de estas células a la acidosis maximizan la disponibilidad de iones hidroxilo en solución que pueden usarse para amortiguar protones. [16] La utilización de hueso para amortiguar incluso un pequeño porcentaje de la producción diaria de ácido puede conducir a una pérdida significativa de masa ósea en el transcurso de una década. [6] Además, a medida que el cuerpo envejece, hay una disminución constante de la función renal . La acidosis metabólica puede volverse más grave a medida que la función renal se debilita y el cuerpo dependerá más de los huesos y la sangre para mantener la homeostasis ácido-base. [10]

Dieta [ editar ]

No existe un solo alimento o nutriente capaz de proporcionar una salud ósea adecuada por sí solo. En cambio, se cree que una dieta equilibrada con suficientes frutas y verduras por sus vitaminas, minerales y sustratos alcalinizantes es lo más beneficioso. Las dietas ricas en proteínas aportan mayores cantidades de aminoácidos que podrían degradarse a compuestos ácidos. También se sabe que el consumo de proteínas por encima de la cantidad diaria recomendada es beneficioso para la utilización del calcio. En general, se entiende que las dietas ricas en proteínas tienen un beneficio neto para la salud ósea porque los cambios en las concentraciones de IGF-I y PTH superan los efectos negativos de la producción de ácido metabólico. [10] La fuente de proteína, vegetal o animal, no importa en términos de ácido producido a partir del metabolismo de los aminoácidos. Cualquier diferencia en metionina yEl contenido de cisteína no es significativo para afectar la carga de ácido renal potencial general (PRAL) del alimento. Además de su contenido de proteínas precursoras ácidas, las plantas también contienen cantidades significativas de precursores básicos. El bicarbonato de potasio , una sal básica, se produce mediante el metabolismo de otras sales orgánicas de potasio: citrato , malato y gluconato , que son sustanciales en las plantas. La discrepancia observada en PRAL se explica por diferencias en el contenido de precursores base. [6] [8]

Ver también [ editar ]

  • Cobre en salud

Referencias [ editar ]

  1. ^ a b c d Barzel, Estados Unidos; Massey, LK (junio de 1998). "El exceso de proteína en la dieta puede afectar negativamente a los huesos" . La Revista de Nutrición . 128 (6): 1051–3. doi : 10.1093 / jn / 128.6.1051 . PMID  9614169 .
  2. ^ "Encuesta de alta hospitalaria nacional (NHDS)" . Centro Nacional de Estadísticas Sanitarias. Archivado desde el original el 30 de noviembre de 2013 . Consultado el 24 de noviembre de 2013 .
  3. ^ Stevens, JA; Rudd, RA (octubre de 2013). "El impacto de la disminución de las tasas de fractura de cadera de EE. UU . En las estimaciones futuras de fracturas de cadera" . Osteoporosis International . 24 (10): 2725–8. doi : 10.1007 / s00198-013-2375-9 . PMC 4717482 . PMID 23632827 .  
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  5. ^ "Incidencia y costos para Medicare de las fracturas entre los beneficiarios de Medicare mayores de 65 años — Estados Unidos, julio de 1991 a junio de 1992". Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades . MMWR. 45 (41): 877–83. 1996. PMID 8927007 . 
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  12. ^ Gregson, CL; Hardcastle, SA; Cooper, C; Tobias, JH (junio de 2013). "Amigo o enemigo: alta densidad mineral ósea en la exploración de densidad ósea de rutina, una revisión de las causas y el tratamiento" . Reumatología (Oxford, Inglaterra) . 52 (6): 968–85. doi : 10.1093 / reumatología / ket007 . PMC 3651616 . PMID 23445662 .  
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  16. ↑ a b c d Arnett, TR (febrero de 2008). "El pH extracelular regula la función de las células óseas" . La Revista de Nutrición . 138 (2): 415S – 418S. doi : 10.1093 / jn / 138.2.415S . PMID 18203913 . 
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  18. ↑ a b Krause, Marie V .; Raymond, Janice L. (2008). Terapia de alimentación y nutrición de Krause . Saunders / Elsevier. ISBN 978-1-4160-3401-8.

Enlaces externos [ editar ]

  • PRAL Calculadora Calcular PRAL por comida, receta o total de los días a partir de datos de nutrición.