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Aunque se está lejos aún de conocer a la perfección la complejidad de los mecanismos que controlan la regulación de la ingesta y el balance energético, la identificación creciente de nuevas moléculas implicadas y un mejor conocimiento de sus acciones, puede ayudar a entender mejor las patologías como la obesidad e implementar así su intervención en campos como la nutrición deportiva. En este artículo trataremos el marco general de la ingesta y su regulación.
Hambre, apetito y saciedad
El hambre, el apetito y la saciedad son tres conceptos que juegan un papel fundamental en la regulación de la alimentación.
Hambre
El hambre es el deseo y necesidad de ingerir alimento, sin que este deseo sea discriminatorio. Se trata de una necesidad fisiológica de supervivencia, pudiendo aparecer contracciones de estómago después de horas de ayuno que en ocasiones pueden ser dolorosas. Se han propuesto distintas teorías en torno a cómo se origina la sensación de hambre:
- La teoría de la contracción de estómago propuesta por Cannon y Washburn, plantea que la sensación de hambre aparece cuando se contrae el estómago.
- La teoría glucostática de Mayer, sugiere que la sensación de hambre se inicia cuando bajan los niveles de glucosa en la sangre y termina cuando aumenta la glucemia.
- La teoría lipostática de Kennedy, sugiere que son las señales que provienen del tejido adiposo las que controlan la alimentación y mantienen el peso corporal, ya que estas son detectadas por receptores hipotalámicos.
- La teoría aminostática propone que es el déficit de aminoácidos en la sangre el que origina la sensación de hambre.
- La teoría de la producción de calor postula que se siente hambre cuando la temperatura corporal baja.
Apetito
El apetito se define como un antojo o elección de comer un determinado alimento. La presentación de los alimentos, la oportunidad para ingerirlos, la textura o el olor entre otros pueden generar la sensación de apetito que se da en base a conductas aprendidas.
Saciedad
La saciedad es un estado de inhibición de la sensación de hambre. La llegada de alimentos al tracto gastrointestinal produce señales mecánicas como la distensión del estómago y señales químicas que, a través de receptores (osmorreceptores y quimiorreceptores), generan un potencial de acción. Este potencial de acción se conduce a través de vías que llevan al nervio vago hasta el núcleo del tracto solitario (área del tallo encefálico) y al núcleo ventromedial, para producir el efecto de saciedad.
Los nutrientes circulantes y sus niveles de oxidación también influyen en la saciedad. Las proteínas son los nutrientes con mayor efecto de saciedad. Esto se debe en parte a la capacidad de estimular la secreción de CCK. Por otro lado, los lípidos tienen un efecto muy pobre sobre ella. Los carbohidratos incrementan la saciedad a corto plazo, no solo por la distensión gástrica y la estimulación de receptores en el intestino, sino porque la liberación de insulina dependiente de glucosa inhibe a los péptidos orexígenos hipotalámicos.
El hipotálamo en la regulación de la ingesta
El hipotálamo es una pequeña región anatómica del cerebro situada debajo del tálamo. Se trata de una estructura muy heterogénea en la que se localizan diferentes núcleos implicados en la regulación de distintas funciones como la memoria y la homeostasis del organismo. La anatomía de estos núcleos es muy compleja debido a la gran cantidad de ellos. Destacan el núcleo arcuato (ARC), el núcleo paraventricular (NPV), el núcleo ventromedial, el núcleo dorsomedial (NDM) y el área hipotalámica lateral. Estos núcleos reciben e integran multitud de señales provenientes del sistema nervioso y de origen periférico que regulan el hambre y la saciedad. Estas señales nerviosas y de tipo hormonal procedentes del aparato digestivo y del tejido adiposo regulan la ingesta en base a las necesidades del organismo.
En 1951, se observó en roedores, que las lesiones en el hipotálamo ventromedial producían hiperfagia y obesidad, por lo que esta zona recibió el nombre de “centro de la saciedad”. Por otro lado, las lesiones laterales provocaban afagia y pérdida de peso, por lo que se pensó que esta zona del hipotálamo era la encargada de provocar el hambre y por eso se la llamó “centro del hambre”. Actualmente se sabe que esta versión es demasiado simplista, ya que también existen otras zonas cerebrales además de estas como la corteza cerebral y el tallo cerebral, que, junto a señales químicas, péptidos y hormonas, juegan un papel decisivo en la regulación de la ingesta y del balance energético.
Por tanto, se puede decir que la homeostasis corporal depende de una regulación central a través de regiones hipotalámicas y regiones no hipotalámicas como el núcleo del tracto solitario y también de un control periférico, que, a través de señales procedentes del sistema gastrointestinal y endocrino, entre otros, informan al sistema nervioso central de las reservas energéticas del organismo.
Hormonas informativas del estado nutricional
Insulina
Es una hormona secretada por las células β del páncreas, que tiene un papel fundamental en el metabolismo. Sus niveles circulantes son proporcionales al volumen de tejido adiposo como ocurre con la leptina, por lo que al igual que esta interviene en el control hipostático de la ingesta. La insulina tiene un papel complejo ya que, por un lado, estimula la actividad de señales de saciedad como la CCK y por otro, atraviesa la barrera hematoencefálica inhibiendo la expresión del NPY produciendo un efecto anorexígeno. También favorece el aprovechamiento de los nutrientes y la deposición de grasa en el tejido adiposo.
Leptina
La leptina es una adipocina que reduce la ingesta de alimentos e incrementa el gasto energético, informando al hipotálamo de las reservas grasas. Aunque esta proteína es producida principalmente en el tejido adiposo, también se ha identificado en lugares como la placenta, el estómago o el cerebro. Los niveles circulantes de leptina son directamente proporcionales a los depósitos de grasa corporal y reflejan el balance energético, de manera que las células de tejido adiposo sintetizan y secretan leptina en relación con los almacenes de grasa corporal.
La leptina segregada por el tejido adiposo atraviesa la barrera hematoencefálica para actuar como una señal indicadora de las reservas energéticas, interactuando con su receptor especifico en el hipotálamo a nivel del núcleo arcuato donde inhibe la síntesis y liberación de los péptidos orexígenos AGRP y NPY, mientras que estimula la síntesis y liberación de péptidos anorexígenos como el CART y POMC. Por lo tanto, presenta un efecto inhibidor del apetito y desempeña un papel importante en la regulación de la ingesta, estableciendo una relación entre el cerebro y el metabolismo energético.
Hoy día se sabe que la leptina no solo participa en el control de la alimentación y del gasto energético, sino que también participa en la reproducción, en la función inmune o el tono vascular, entre otros. La secreción de leptina tiene un ritmo biológico circadiano, alcanzando su secreción máxima durante la noche y mínima por la mañana.
El caso de la nutrición deportiva
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