Materia: Física l

¿Qué relación hay entre la física y la

nutrición?

Nombre: Ricardo Hernández Zacarías

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24/06/15Índice

Introducción……………………………………………………………….…3

Marco Teórico…………………………………………………………..….4-11

Nutrición……………………………………………………………….4 Proceso de absorción de los nutrientes……………………………5 Energía………………………………………………………………...6 Caloría…………………………………………………………………7 Principio de la Conservación de la Energía ………………………8 El magnetismo y la Nutrición………………………………………..9 Transformaciones químicas………………………………………..10 Sistemas de medición de calorías de un alimento…………...….11

Conclusión…………………………………………………………………..12

Referencias………………………………………………………………….13

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IntroducciónNuestro tema de este proyecto es encontrar la relación entre la física y la nutrición, en el tema hablare sobre la física y todos sus fenómenos, la biología y las partes de nuestro aparato digestivo el cual convierte todos los alimentos que consumimos en energía indispensable para todas las actividades que realizamos en nuestra vida cotidiana.

Para entender bien este proyecto es necesario saber como nos nutrimos o en su defecto saber que es la nutrición. En mi opinión nutrición significa transformar nuestra comida en energía, según esto es posible gracias al principio de la conservación de la energía el cual afirma que la energía no se crea ni se destruye; sólo se transforma, en este caso la energía pasa de los alimentos a nuestro cuerpo mediante el proceso de la digestión.

Este proyecto de investigación se realiza con la finalidad de saber más a fondo lo que ocurre en nuestro organismo, estar al corriente sobre los fenómenos que ocurren en nuestro cuerpo para conocer si los alimentos que consumimos son adecuados para tener una nutrición balanceada y por consecuencia una salud buena. También en este proyecto investigare las equivalencias de algunos alimentos esto nos beneficiara mucho para balancear nuestra dieta cotidiana, y asi

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NutriciónLa nutrición es el proceso biológico en el que se proporciona a los organismos

animales y vegetales los nutrientes necesarios para la vida, para el funcionamiento,

el mantenimiento y el crecimiento de sus funciones vitales, manteniendo el equilibrio

homeostático del organismo, tanto en procesos macrosistémicos (digestión,

metabolismo) como en procesos moleculares (aminoácidos, enzimas, vitaminas,

minerales), que son procesos fisiológicos y bioquímicos. En estos procesos se

consume y se gasta energía (calorías). También es la ciencia que investiga la

relación entre los alimentos consumidos por el hombre y la salud (enfermedades),

buscando el bienestar y la preservación de la salud humana.

El nutricionista, el dietista o el nutricionista-dietista es el profesional de la salud que

se especializa en la nutrición humana y tiene una formación académica en Nutrición.

Es su responsabilidad planificar las comidas, desarrollar menús y gestionar los

programas de alimentación y nutrición de las personas.

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Proceso de absorción de los nutrientesEl proceso de absorción de nutrientes se produce principalmente y con una extraordinaria eficacia a través de las paredes del intestino delgado, donde se absorbe la mayor parte del agua, alcohol, azúcares, minerales y vitaminas hidrosolubles así como los productos de digestión de proteínas, grasas e hidratos de carbono. Las vitaminas liposolubles se absorben junto con los ácidos grasos.

La absorción puede disminuir notablemente si se ingieren sustancias que aceleran la velocidad de tránsito intestinal, como la fibra dietética ingerida en grandes cantidades y los laxantes. Igualmente, la fibra y el ácido fítico pueden reducir la absorción de algunos minerales, como el hierro o el zinc, por ejemplo. En la enfermedad celíaca (o intolerancia al gluten), la destrucción de las vellosidades intestinales puede reducir significativamente la superficie de absorción.

En el intestino grueso, donde se reabsorbe una importante cantidad de agua del residuo que llega del intestino delgado, se almacenan las heces hasta ser excretadas por el ano. Las heces, además de los componentes no digeridos de los alimentos, contienen gran cantidad de restos celulares, consecuencia de la continua regeneración de la pared celular.

Una vez absorbidos los nutrientes son transportados por la sangre hasta las células en las que van a ser utilizados.

Los ácidos grasos que pasan a la pared intestinal son transformados inmediatamente en triglicéridos que serán transportados hasta la sangre por la linfa. La grasa puede ser transformada posteriormente en el hígado y finalmente se deposita en el tejido adiposo, una importante reserva de grasa y de energía.

Los hidratos de carbono en forma de monosacáridos pasan a la sangre y posteriormente al hígado desde donde pueden ser transportados como glucosa a todas las células del organismo para ser metabolizada y producir energía. La insulina es necesaria para la incorporación de la glucosa a las células. Los monosacáridos también pueden ser transformados en glucógeno, una fuente de energía fácilmente utilizable que se almacena en el hígado y en los músculos esqueléticos.

Los aminoácidos de las proteínas pasan igualmente a la sangre y de ésta al hígado. Posteriormente pueden pasar a la circulación general para formar parte del pool de aminoácidos, un importante reservorio que será utilizado para la síntesis de proteínas estructurales y enzimas. Los aminoácidos en exceso también pueden ser oxidados para producir energía.

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EnergíaEnergía está relacionado con la capacidad de generar movimiento o lograr la transformación de algo. En el ámbito económico y tecnológico, la energía hace referencia a un recurso natural y los elementos asociados que permiten hacer un uso industrial del mismo.

Tipos de energía

Energía cinética Energía potencial Energía eléctrica Energía térmica Energía electromagnética Energía química Energía nuclear

Métodos de transferencia de energíaHay tres formas de transferir energía de un cuerpo a otro:

Trabajo

Cuando se realiza un trabajo se pasa energía a un cuerpo que cambia de una posición a otra.

Por ejemplo, si en casa desplazamos una caja, estamos realizando un trabajo para que su posición varíe.

Ondas

Las ondas son la propagación de perturbaciones de ciertas características, como el campo eléctrico, el magnetismo o la presión, y que se propagan a través del espacio transmitiendo energía.

Calor

Es un tipo de energía que se manifiesta cuando se transfiere energía de un cuerpo caliente a otro cuerpo más frío. Sin embargo, no siempre viaja de la misma manera, existiendo tres formas diferentes de transferencia energética:

Conducción: cuando se calienta un extremo de un material, sus partículas vibran y chocan con las partículas vecinas, transmitiéndoles parte de su energía.

Radiación: el calor se propaga a través de ondas de radiación infrarroja (ondas que se propagan a través del vacío y a la velocidad de la luz).

Convección: que es propia de fluidos (líquidos o gaseosos) en movimiento.

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Caloría Es la cantidad de calor necesaria para elevar un grado la temperatura de un litro de agua a la presión atmosférica normal.

La caloría (cal) es una unidad de energía del ya en desuso Sistema Técnico de Unidades, basada en el calor específico del agua. Aunque en el uso científico actual, la unidad de energía es el julio (del Sistema Internacional de Unidades), permanece el uso de la caloría para expresar el poder energético de los alimentos.

Se define la caloría como la cantidad de energía calorífica necesaria para elevar un grado Celsius la temperatura de un gramo de agua pura, desde 14,5°C a 15,5°C, a una presión normal de una atmósfera.

Una caloría (cal) equivale exactamente a 4,1868 julios (J), mientras que una kilocaloría (kcal) es exactamente 4,1868 kilojulios (kJ).

Un gramo de carbohidratos y de proteínas equivalen a 4 calorías cada uno y un gramo de grasas a 9 calorías.

Tal vez exista una confusión entre las personas sobre que diferencia hay entre Kcal y Cal las cuales son unidades muy distintas entre si.

La Kcal (caloría-kilogramo) es la energía calorífica necesaria para elevar en un grado la temperatura de un kilogramo de agua.

1 Kcal=1000 cal

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Principio de la Conservación de la Energía El Principio de conservación de la energía indica que la energía no se crea ni se destruye; sólo se transforma de unas formas en otras. En estas transformaciones, la energía total permanece constante; es decir, la energía total es la misma antes y después de cada transformación. Puede existir en una variedad de formas y puede transformarse de un tipo de energía a otro tipo.

Por ejemplo:

Estando en la máxima altura en reposo una pelota solo posee energía potencial gravitatoria. Su energía cinética es igual a 0 J.

Una ves que comienza a rodar su velocidad aumenta por lo que su energía cinética aumenta pero, pierde altura por lo que su energía potencial gravitatoria disminuye.

Finalmente al llegar a la base de la pendiente su velocidad es máxima por lo que su energía cinética es máxima pero, se encuentra a una altura igual a 0 m por lo que su energía potencial gravitatoria es igual a 0 J.

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El magnetismo y la NutriciónEl campo magnético influye directamente sobre el cerebro intermedio (diencéfalo) y de este modo controla el sistema endócrino. Los imanes tienen gran influencia en los procesos metabólicos. El hierro se encuentra en una proporción de aproximadamente 5 gramos en el cuerpo humano y su mayor concentración se halla en la hemoglobina en sangre. La función de la hemoglobina es transportar el oxígeno a las células. Los imanes aceleran el desplazamiento de la hemoglobina en los vasos sanguíneos, disminuyendo los depósitos de calcio y colesterol. Las ondas magnéticas penetran en los tejidos grasos, la piel y los huesos optimizando la nutrición a nivel celular.

Todo esto es causado debido a que el cuerpo humano está compuesto principalmente por oxigeno, hidrógeno, carbono, nitrógeno, fosfatos y otros elementos químicos, todo lo cual se podría considerar como una batería eléctrica. Los alimentos cumplen la función de combustible. Los potenciales eléctricos humanos sufren variaciones motivadas en los diferentes estados de salud o enfermedad. El organismo humano está emitiendo electricidad estática en forma permanente, esto lo hace sensible a la acción de los imanes.

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Transformaciones químicas

Los seres humanos somos seres homeotermos; es decir, para que nuestro cuerpo funcione correctamente necesitamos mantener una temperatura interna constante, cercana a los 37 grados Celsius. Con esta temperatura, podemos mantener el corazón funcionando, los músculos en alerta, el sistema nervioso funcionando, los intestinos moviéndose... Para mantener toda esta actividad, obtenemos nuestra energía sólo de los alimentos. De acuerdo a la cadena alimentaria, la especie humana obtiene los nutrientes y la energía a partir de plantas y animales.

La energía va desde el alimento a nuestro cuerpo, para desarrollar diversas funciones mediante transformaciones de la energía. Así, el organismo transforma la energía química de los alimentos en energía mecánica (movimiento), energía térmica (calor) y energía eléctrica (transmisión de impulsos nerviosos).

La absorción se lleva a cabo a través de las células presentes en el tubo digestivo, principalmente en el intestino delgado. Estas células tienen multitud de pliegues para que la superficie de absorción sea la mayor posible. La capacidad total de absorción del intestino delgado es enorme: hasta varios kg de carbohidratos, 500- 1000 gr. de grasa, y 20 o más litros de agua al día. El intestino grueso absorbe fundamentalmente agua y minerales. Los nutrientes una vez absorbidos pasan a la sangre, desde donde son distribuidos hacia los distintos órganos.

El metabolismo incluye los procesos de síntesis y degradación que tienen lugar en el ser vivo y que sostienen la vida celular. Todos y cada uno de los nutrientes sufren un proceso metabólico.

La reserva de la glucosa: La glucosa absorbida es procedente de los "almidones" ó féculas, el azúcar común ó sacarosa, y de la lactosa (el azúcar de la leche).

Si nos fijamos en los hidratos de carbono, hay que considerar que la glucosa absorbida, puede tener 3 destinos:

almacenarse en el hígado o músculo en forma de glucógeno (muchas moléculas de glucosa unidas)

convertirse en grasa

ser utilizada directamente

El glucógeno almacenado en el hígado es capaz de degradarse en glucosa y ser liberada a la circulación cuando se necesita, para mantener constante la glucosa en sangre durante el ejercicio o el ayuno. El glucógeno muscular se usa como fuente de energía en el propio músculo donde se convierte en ácido láctico

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SISTEMAS DE MEDICIÓN DE CALORÍAS DE UN ALIMENTO

Sistema AtwaterA diferencia del calorímetro este es un método indirecto que nos da una estimación de las kilocalorías a partir de los componentes de los alimentos. El sistema se desarrolló a partir de los estudios experimentales de Atwater y sus colegas a finales del siglo 19 y primeros del 20 en la Universidad de Wesleyan en Middletown, Connecticut.

En este caso la energía no se determina directamente por la quema de los alimentos, sino que se calcula la suma de las kilocalorías proporcionadas por los nutrientes que contienen energía, es decir, de las kilocalorías que aportan las proteínas, los hidratos de carbono, las grasas y el alcohol.

Para saber las Calorías que contienen los nutrientes se utiliza lo que se conoce como Factor de Atwater.

Calorímetro

Es un método muy  sencillo  que determina la energía contenida en sustancias tales como combustibles y alimentos a partir del calor generado por su combustión. El alimento se quema en una cámara de metal que se coloca en un recipiente bien aislado, generalmente con una doble pared de aluminio, lleno de agua a donde se transferirá el calor  generado por la combustión. Sabiendo el aumento de la temperatura del agua y los pesos tanto del alimento como del agua, se puede calcular el calor liberado por la sustancia. Cuanto más calor se necesite para aumentar la temperatura del agua, más energía (kilocalorías) tendrá ese alimento.

Aunque es un método directo y sencillo de usar, hoy en día se prefieren otros sistemas para este fin.

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ConclusiónDurante el tiempo de realización de este proyecto descubrí que la relación entre la física y la nutrición se constituye principalmente en los procesos de digestión ya que durante este proceso se absorben los nutrientes (Proteínas, Carbohidratos, Vitaminas, Minerales, etc…) y se utilizan diversos procesos ya sean físicos, químicos o mecánicos.

Además descubrí que durante la nutrición se utilizan muchas leyes o argumentos de física tales como el principio de la conservación de la energía ya que la energía se transforma de química a eléctrica, mecánica y calorífica que se utiliza en todas nuestras actividades que realizamos en nuestro día a día.

La energía química se almacena en los alimentos que se transforma en el estómago y el intestino debido a diversos procesos, una vez absorbida toda la energía se almacena en forma de glucosa y a la vez esta se almacena en tres formas:

Glucógeno En grasa O se puede usar en ese momento

También descubrí que hasta el magnetismo nos afecta en nuestra nutrición ayudándonos a que circule mejor nuestra sangre haciendo más eficaces nuestros órganos.

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Referenciashttp://www.salud180.com/salud-z/caloria

http://www.ecured.cu/index.php/Joule_(unidad)

http://www.saludalia.com/vivir-sano/digestion-absorcion-y-metabolismo

http://www.mantra.com.ar/contterapiasalternativas/magnetismoylavida.html

http://es.slideshare.net/JorgeTauro/energa-y-sus-transformaciones-3724352

http://contenidosdigitales.ulp.edu.ar/exe/fisica/principio_de_conservacin_de_la_energa.html

http://www.endesaeduca.com/Endesa_educa/recursos-interactivos/conceptos-basicos/i.-la-energia-y-los-recursos-energeticos

http://pendientedemigracion.ucm.es/info/nutri1/carbajal/manual-13.htm

https://www.google.com.mx/search?q=traductor&oq=traductor&aqs=chrome..69i57j69i65j0l4.2843j0j7&sourceid=chrome&es_sm=122&ie=UTF-8

http://definicion.de/energia/#ixzz3dRCm1E00

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