A nutrição (latim nutrire : feed) é o conjunto de processos pelos quais um organismo vivo transforma o alimento para seu funcionamento. A nutrição também é uma ciência multidisciplinar , composta por dois eixos principais. Por um lado, a fisiologia da nutrição trata da forma como o corpo opera a transformação dos alimentos, ou seja, os processos metabólicos. Inclui o estudo do papel dos macronutrientes e micronutrientes ao nível dos mecanismos bioquímicos celulares e as consequências nos tecidos de um desequilíbrio entre a energia absorvida e a energia gasta pelo organismo. Por outro lado, a psicologia da nutrição analisa o comportamento alimentar do indivíduo ou grupo. Enfatiza questões como "por que comemos?" "Ou" como escolhemos nossa comida? " No ser humano, essas questões dizem respeito a fatores ambientais como o ambiente construído, a mídia e as políticas de saúde, bem como às suas peculiaridades, como sua renda ou sua cultura.
Como a nutrição se preocupa com as relações entre os organismos vivos e seus alimentos , é necessário definir o que é considerado alimento. Existem duas definições, dependendo da abordagem fisiológica ou psicológica. No primeiro, a alimentação inclui tudo o que é nutritivo, ou seja, “a ingestão do que é necessário para a sobrevivência, boa saúde e crescimento dos jovens”. A abordagem psicológica é mais restritiva, considerando que “a substância mais nutritiva dificilmente conta como alimento se ninguém a comer [porque] as pessoas geralmente não pensam no que comem em termos de nutrientes”. Em outras palavras, um alimento no sentido da vida cotidiana depende do contexto cultural: por exemplo, olhos de baleia são nutritivos por conter proteína e vitamina A, mas um indivíduo pode não considerar esse alimento aceitável.
A nutrição vegetal e a nutrição animal são estudadas há séculos por meio de abordagens descritivas. Tornam-se, com a nutrição humana , disciplinas científicas XVIII th século, com estudiosos de diferentes áreas (química, botânica, zoologia, medicina, fisiologia) e que o uso de métodos experimentais cientistas . O químico Antoine Lavoisier é considerado a este respeito como o “pai da nutrição moderna” e o precursor da fisiologia , com as suas experiências realizadas graças a um calorímetro que desenvolveu com Laplace a partir de 1780. Permitem-lhe medir o calor libertado por um animal, compare-o ao liberado pela combustão do carvão e defina o metabolismo basal . Eles também permitem que ele faça uma ligação entre o trabalho mecânico realizado e os fenômenos bioquímicos mensuráveis que são a força motriz.
Nutrição humana está concentrada no final do XVIII ° século na base do metabolismo e valor calórico dos alimentos. Em 1827, William Prout classificou as biomoléculas em três grupos ( carboidratos , proteínas e lipídios ), que são postulados como os princípios alimentares dos quais o corpo humano retira sua energia para crescer e funcionar. As experiências pioneiras para verificar as ligações entre alimentação e energia são de fato realizadas no contexto da crise sociológica da revolução industrial onde se torna "importante para os gestores basear a hierarquia do trabalho nas capacidades de cada um e, para o trabalhador, conhecer seu papel no sistema ” . O impacto do “paradigma energético ” na pesquisa se traduz então em “a medição do desempenho da atividade corporal [que] se torna o elemento central do processo de experimentação com a fisiologia ” . Vários fisiologistas na Europa, como von Helmholtz , Marey , depois engenheiros nos Estados Unidos, como Taylor ou Gilbreth , desenvolvem a "ciência do trabalho" e colocam em prática uma teoria de nutrição e trabalho para melhorar o desempenho humano do trabalhador, mas também os militares e o fazendeiro.
Esse contexto não impede que alguns experimentos originais façam a ligação entre dieta e saúde. No início do XIX ° século, o médico e fisiologista François Magendie conduz experimentos em cães e cobaias. Ele mostra que, ao alimentá-los com alimentos sem nitrogênio , esses animais perdem peso rapidamente e morrem em 30 a 40 dias. Sua conclusão final, ainda em linha com as recomendações nutricionais atuais, é que a variedade na alimentação é uma das condições essenciais para a saúde.
Em 1840, Justus von Liebig determinou a composição química das biomoléculas: carboidratos consistem em açúcares , proteínas de aminoácidos e lipídios de ácidos graxos . Em 1842, publicou Organic Chemistry aplicada à fisiologia animal e à patologia da nutrição animal, na qual escreveu que as proteínas musculares são o principal combustível que fornece energia aos músculos. Suas errôneas considerações teóricas foram aceitas sem discussão por causa do prestígio do químico alemão, e deram-lhe a idéia de lançar industrialmente o caldo de carne em 1862 .
A maioria dos aminoácidos são identificados no início do XX ° século. Embora as doenças ligadas às deficiências vitamínicas sejam conhecidas desde a antiguidade , os primeiros complexos vitamínicos foram isolados até 1910. O bioquímico americano William Cumming Rose (in) estabeleceu em 1930 a lista dos aminoácidos essenciais à alimentação humana.
Desde a década de 1950, a pesquisa esclareceu os múltiplos papéis dos nutrientes essenciais. Em 1968, o Prêmio Nobel Linus Pauling cunhou o termo “ nutrição ortomolecular ” e sugeriu que dar ao corpo boas (orto) moléculas (nutrição ideal) resulta em melhor saúde e vida mais longa. Ele implementa o conceito nas décadas seguintes, realizando estudos de suplementação , incluindo o da terapia com megavitaminas (in) . Os ensaios clínicos não mostram eficácia deste medicamento alternativo que continua popular entre os pacientes com câncer.
As alegações nutricionais e de saúde nos rótulos e nas propagandas de produtos alimentícios são desenvolvidas na década de 1980 e conhece um boom desde a década de 2000, dando origem a uma regulamentação cada vez mais ampliada.
Existem muitos nutrientes diferentes, divididos em duas categorias: macronutrientes e micronutrientes.
O corpo extrai sua energia de açúcares (ou carboidratos ), gorduras (ou lipídios ) e proteínas (ou proteínas). Esses três nutrientes energéticos formam a classe dos macronutrientes. O corpo também pode obter sua energia do álcool (ou etanol ), mas isso não se encaixa necessariamente em uma dieta recomendada, ao contrário dos três nutrientes anteriores. A energia é medida em joules ou calorias , cujos símbolos são J e cal, respectivamente. A conversão é de 1 kcal por 4,186 kJ , ou 1 kJ por 0,289 kcal . A energia é fornecida ao corpo pela reação com o oxigênio, ou seja, pela oxidação , que gera 9,44 kcal por grama de gordura, 5,6 kcal por mL de álcool, e varia de acordo com o tipo de carboidrato: 4,18 kcal por grama de amido , 3,94 kcal por grama de sacarose e 3,72 kcal por grama de glicose . A energia obtida pela oxidação de um grama de proteína é de 5,6 kcal, mas não corresponde ao que o corpo obtém dela, que é 4,70 kcal neste caso específico. Todos os órgãos que garantem a extração de energia são o sistema digestivo , que transforma os açúcares em glicose (ou galactose ), as proteínas em aminoácidos e as substâncias graxas em ácidos graxos . Cada uma dessas transformações é dividida em vários blocos funcionais: por exemplo, a transformação em glicose consiste na digestão, regulação hormonal (ou seja, hormônios presentes no plasma ), uso e armazenamento (no fígado , tecido adiposo e músculos).
Carboidratos (açúcares totais e amido)Os carboidratos podem ser encontrados em alimentos como arroz (até 79,95 g por 100 g de arroz branco, grão longo cru) ou pão (presente principalmente como amido). De acordo com a UK Nutrition Foundation, as três principais fontes são 45% de grãos , batatas e 12% de salgadinhos e 10% de bebidas. Os carboidratos são divididos em categorias, dependendo do número de unidades de açúcar: monossacarídeo (ou ousar ) para uma unidade, dissacarídeos (ou dissacarídeos como a sacarose ) para duas e polissacarídeos (ou glicanos ) além. Uma classificação semelhante é obtida considerando o grau de polimerização de DP: monossacarídeo para DP de 1 a 2, oligossacarídeo para DP de 3 a 9 e polissacarídeo além. O local de absorção dos carboidratos depende principalmente da categoria, mas também de outros fatores relacionados ao assunto ou à quantidade. Por exemplo, monossacarídeos como a lactose são normalmente absorvidos no intestino delgado , mas se o sujeito tem intolerância à lactose (um carboidrato encontrado no leite), a lactose continuará a viajar do intestino delgado para o intestino grosso, onde é fermentada para produzir ácidos graxos voláteis ; os gases liberados por esse processo causam inchaço, entre outras coisas, e são usados para diagnosticar a intolerância à lactose, testando a presença de hidrogênio. Cerca de 75% dos adultos são intolerantes à lactose, por exemplo, em populações asiáticas, e existem outros problemas relacionados à absorção de açúcares, como a deficiência de sacarase-isomaltase que afeta 10% dos inuítes na Groenlândia .
Os carboidratos são necessários para o corpo, e a concentração no sangue (geralmente entre 70 mg / dl e 100 mg / dl ) deve ser mantida em um nível bastante alto porque o cérebro depende inteiramente disso. De acordo com o consumo médio exigido pelo cérebro, recomenda-se a ingestão diária de 130 g para adultos. Na prática, essa ingestão é amplamente excedida, sendo a mediana de 220 ga 330 g nos homens e 180 ga 230 g nas mulheres. Uma das áreas de interesse da fisiologia da nutrição é como o corpo se adapta à quantidade de nutrientes fornecidos. No caso do carboidrato, se a quantidade for baixa, o corpo tenta economizar retirando mais energia das substâncias gordurosas; caso contrário, a energia pode ser retirada dos carboidratos, que são então transferidos do sangue para as células pela insulina , e o excesso pode ser convertido pelo fígado por meio de um processo denominado lipogênese de novo (DNL). O excesso é armazenado como gordura e não como carboidrato, uma das explicações da evolução é que a densidade energética da gordura é maior que a dos açúcares, minimizando o ganho de peso para manter a mobilidade do corpo.
Lipídios (substâncias gordurosas)A maioria das gorduras não é solúvel em água , o que as distingue dos carboidratos e proteínas. A classificação dos lipídios Bloor quatro categorias. Substâncias graxas simples são ácidos graxos unidos por uma ligação éster aos álcoois . Por exemplo, o triglicerídeo resulta de uma molécula de glicerol esterificada em três moléculas de ácido graxo e é encontrado em óleos vegetais e gorduras animais . As substâncias gordurosas complexas têm a mesma composição, mas com moléculas adicionais: um glicerol esterificado com duas moléculas de ácido graxo e um fosfato dá um complexo de fosfoglicerídeo . Os derivados são obtidos pela hidrólise dos dois anteriores, e o que não se enquadra em nenhuma das três categorias é outro (como o esqualeno ). A estrutura dos ácidos graxos também é classificada de acordo com o comprimento de sua cadeia de carbono ( curta , média, longa, muito longa) e a presença de pelo menos uma ligação dupla carbono-carbono (o ácido é então insaturado e esta classe contém o trans ácido graxo ).
É considerado aceitável que 20 a 35% da energia venha da gordura. O papel de todos os ácidos graxos não é bem compreendido e, portanto, não é possível determinar os níveis adequados para seu consumo em geral . No entanto, os níveis são considerados adequados (o que não é uma recomendação) para certos ácidos graxos essenciais : para o ácido α-linolênico , do grupo ômega-3 , é de 1,6 g por dia para homens jovens e 1,1 g para mulheres jovens, e para o ácido γ-linolênico , do grupo ômega-6 , as quantidades são, respectivamente, 17 ge 12 g por dia. Ao contrário dos anteriores, o grupo Omega-9 não contém ácidos graxos essenciais, mas são necessárias mais pesquisas sobre os benefícios à saúde.
Durante a digestão, as substâncias gordurosas são emulsificadas no intestino delgado (duodeno). O emulsificante é a bile , produzida pelo fígado e armazenada na vesícula biliar . A emulsão então passa para o intestino delgado, onde os lipídios são decompostos por um processo chamado lipólise e combinados com outras moléculas dentro de uma lipoproteína para serem transportados no sangue. Uma lipoproteína é mostrada no diagrama ao lado: os lipídios estão dentro, e a parte externa é formada por apolipoproteínas de diferentes tipos, denotadas Apo e fosfolipídios .
Existem cinco classes de lipoproteínas, desempenhando diferentes funções. Por exemplo, as lipoproteínas de alta densidade observadas como HDL impedem o colesterol de se acumular nos vasos sanguíneos, levando-o para o fígado, que o elimina; essas lipoproteínas são chamadas de colesterol bom , e aquelas que fazem o oposto são o colesterol ruim , observou o LDL. A concentração de LDL aumenta com a ingestão de ácidos graxos saturados ou trans, o que também aumenta o risco de doenças cardiovasculares . A remoção desses ácidos da dieta pode exigir mudanças profundas que podem levar a deficiências, mas é possível reduzir a quantidade, por exemplo, na dieta mediterrânea .
ProteínaUma proteína é composta de aminoácidos ligados por ligações peptídicas . Esses aminoácidos são separados em duas categorias: essenciais , ou seja, aqueles que o corpo não pode sintetizar e que devem ser fornecidos pelos alimentos, ou não essenciais. O essencial depende do organismo considerado: por exemplo, a arginina é necessária para a sobrevivência de um gato, mas não para humanos após a fase infantil. Essas categorias são refinadas considerando os aminoácidos essenciais sob certas condições . Na verdade, certos aminoácidos podem ser sintetizados, mas com capacidades limitadas em geral e variantes de acordo com as condições do sujeito: por exemplo, a síntese de prolina é limitada em queimaduras graves .
A proteína é um componente essencial do corpo e desempenha um grande número de funções. Por exemplo, um cabelo é feito de queratina , que é uma proteína; está envolvido com outra proteína, o colágeno , na força e na elasticidade da pele. Os problemas associados às proteínas também podem estar associados a doenças, como o glutamato , que está envolvido na crise convulsiva e na epilepsia . Uma ingestão inadequada de proteínas pode, portanto, ter consequências fortes e variadas no corpo. A quantidade recomendada de proteína é dada empiricamente em 0,80 g por dia por quilograma de massa corporal . Recomenda-se que a dieta não exceda 35% de proteína.
O PDCAAS ( padrão de pontuação de aminoácidos corrigido para digestibilidade de proteínas ) resume as quantidades por aminoácido, mas, devido a controvérsias e desenvolvimentos técnicos, as quantidades recomendadas pela FAO e pela OMS podem diferir muito dependendo dos relatórios. Assim, em 1985, foi aconselhado tomar menos de 10 mg / kg de treonina por dia , depois quase 30 mg / kg em 1991 e cerca de 15 mg / kg em 2001. Relatório técnico 935 FAO / OMS fornece uma visão geral em 2007. A digestão das proteínas ocorre principalmente no intestino delgado e libera aminoácidos que continuam para outros órgãos. Em caso de desnutrição , alguns aminoácidos podem ser convertidos em glicose por gliconeogênese .
As proteínas de origem animal são a principal fonte na América do Norte e Europa Ocidental. A origem animal inclui tanto a carne quanto o que é produzido pelos animais, como ovos (13,62 g de proteína por 100 g de ovo frito) ou queijo (19,80 g de proteína em 100 g de camembert). Os vegetarianos , não consomem carne, e os veganos rejeitando todos os produtos de origem animal, suas proteínas devem ser provenientes de vegetais e grãos, que são as duas principais fontes na África, Ásia e América Latina.
Os minerais são essenciais para o funcionamento do corpo. Eles são encontrados na água como compostos químicos. Eles também podem ser encontrados em carnes e vegetais. A deficiência pode levar a doenças, por exemplo, a falta de ferro no sangue causa anemia. Os minerais são elementos da tabela periódica. Os sais minerais são um dos elementos necessários para a fotossíntese.
VitaminasUma vitamina é um composto necessário para o metabolismo de um organismo, no sentido de que "um sujeito, por ser privado dela, desenvolverá doenças de deficiência e sinais de metabolismo anormal, e restaurar o composto que falta irá prevenir ou curar doenças e tornar o metabolismo normal ”. O fato de uma vitamina ser um composto a distingue dos minerais, por exemplo, e a necessidade significa que ela não pode ser sintetizada. Sendo os organismos capazes de diferentes sínteses, o nome de vitamina é relativo ao organismo considerado. Assim, a vitamina C pode ser sintetizada pela maioria dos animais a partir da glicose e, portanto, só é considerada como vitamina para espécies incapazes dessa síntese, como humanos e outras espécies do táxon Haplorrhini , o rato-calvo ou porquinhos-da-índia . A razão para essa deficiência em humanos advém da inatividade do gene responsável pela enzima L-gulonolactona oxidase, necessária para a síntese a partir da glicose, no cromossomo 8 .
A vitamina C é encontrada em vegetais e frutas, como kiwi (105,4 mg por 100 g ) ou melão (36,7 mg por 100 g ). Frutas e vegetais frescos e crus são a melhor fonte, uma vez que o teor de vitamina C diminui muito com o envelhecimento ou corte, e acentuadamente durante o cozimento.
AntioxidantesUm antioxidante é uma molécula que diminui ou previne a oxidação de outros produtos químicos. Os antioxidantes mais conhecidos são ß-caroteno (provitaminas A), ácido ascórbico (vitamina C), tocoferol (vitamina E), polifenóis e licopeno . Estes incluem flavonóides (muito comuns em plantas), taninos (no cacau, café, chá, uvas, etc. ), antocianinas (especialmente em frutas vermelhas) e ácidos fenólicos (em cereais, frutas e vegetais).
Os fitoquímicos são compostos químicos orgânicos que podem ser encontrados em alimentos vegetais.
A desnutrição refere-se ao consumo inadequado ou excessivo de nutrientes por um organismo. Nos países desenvolvidos, a desnutrição está frequentemente associada ao consumo insuficiente ou excessivo. Embora existam doenças relacionadas à desnutrição, outros organismos sofrem com a nutrição excessiva. Trabalho de pesquisa mostraram que pessoas fisicamente ativas, não fumam, que consomem álcool moderadamente e que comem muitas frutas e vegetais têm um risco de morte inferior a um quarto do risco de morte para as pessoas com estilos de vida sistemáticos prejudiciais à saúde estão em risco. A mortalidade aumenta drasticamente assim que os indivíduos excedem o limite do excesso de peso. A expectativa de vida de uma pessoa obesa é de oito a dez anos mais curta (para um IMC de 40-45) do que a de uma pessoa de peso normal, o que corresponde à perda de expectativa de vida experimentada por fumantes expostos.
A sensação de sede é compreendida pelo estudo dos mecanismos dos glóbulos vermelhos . O interior de um glóbulo vermelho, denominado citoplasma , é separado do exterior por uma membrana que permite a passagem da água e, portanto, é denominado semipermeável . A pressão é exercida entre o interior e o exterior da célula, dependendo das respectivas concentrações de soluto . Se a concentração externa for menor do que na célula, esta começa a inchar devido ao fenômeno de osmose e pode explodir, pois sua membrana não é expansível. O exterior, ou seja, o plasma, é então qualificado de hipotônico. Por outro lado, pode ser hipertônico e a célula tenta restaurar a pressão deixando a água fluir. Este segundo cenário surge quando não há água suficiente no corpo: menos água significa uma concentração maior de solutos fora das células. Esta pressão é um mecanismo extremamente sensível para desencadear a sensação de sede: um aumento de 2 a 3% é suficiente para sentir uma forte necessidade de beber, tanto em humanos como em macacos ou ratos. Este efeito é verificável injetando-se uma solução com alta concentração de sal, sendo a intensidade da sede proporcional à pressão.
No entanto, o corpo também tem seus mecanismos reguladores: a base do cérebro reage secretando um hormônio antidiurético que atua nos rins retendo água ao filtrar a urina. Essa pressão aumenta quando um indivíduo se alimenta, e essa ação também atua nos rins que precisam de mais água para os dejetos. Assim, beber antes ou durante a refeição contribui para o equilíbrio. Por outro lado, outra resposta do corpo ao aumento da pressão é a boca seca devido à redução da saliva. No entanto, não se pode concluir que ter boca seca é um mecanismo do corpo para garantir que o indivíduo beba: um contra-exemplo simples é que indivíduos com glândulas salivares insuficientes bebem quantidades adequadas e, portanto, a sensação que experimentam não os leva a beber. .
Compreender a pressão osmótica oferece uma visão dos mecanismos básicos, mas muitas questões permanecem em aberto, por exemplo, como um organismo determina quanta água beber.
Nutrição é definida aqui como a ciência que analisa a relação entre alimentação e saúde : estudo da composição dos alimentos , suas propriedades e seu uso pelo corpo. Esses estudos levam à dietética . No contexto da nutrição, os comportamentos alimentares dos indivíduos também são tidos em consideração, em particular durante as refeições ou durante o lanche .
Porém, a partir da observação clínica de doenças cuja origem era a deficiência nutricional (por exemplo, escorbuto ), a nutrição hoje também diz respeito a doenças como problemas cardiovasculares e câncer (com o método Kousmine por exemplo), osteoporose e hipertensão arterial (excesso de sal em particular), diabetes tipo 2 , obesidade , doenças autoimunes , doença de Alzheimer.
A nutrição desempenha um papel essencial na prevenção de muitas doenças. Por exemplo, mais de 100.000 casos de câncer poderiam ser evitados na França a cada ano, simplesmente mudando os hábitos alimentares.
Também deve ser lembrado que o estado nutricional é um fator prognóstico no desenvolvimento de cânceres. Uma pessoa subnutrida corre maior risco de complicações do que uma pessoa que recebe uma dieta que atenda às necessidades do corpo.
Os complexos processos a que os nutrientes são submetidos - interações entre alimentos, degradação, transformação em energia e liberação desta energia, transporte e uso de compostos químicos para a construção (anabolismo = construção; catabolismo = remoção de resíduos) de tecidos especializados e a manutenção de boa saúde geral - são apenas parcialmente compreendidos. No entanto, escolhas nutricionais importantes devem ser feitas para garantir a boa saúde dos indivíduos, como crianças muito pequenas e idosos, e de populações inteiras que sofrem de desnutrição .
A adaptação das práticas alimentares à satisfação das necessidades fisiológicas é a dietética .
A dieta da mãe influencia os nutrientes absorvidos pelo feto, pelo embrião, como a amamentação, e a qualidade do leite afeta a saúde do bebê. Algumas toxinas (incluindo algumas trazidas pelo tabaco ou álcool) atravessam a barreira placentária ou podem passar para o leite materno . Para o embrião e o feto, certos desreguladores endócrinos podem ter impactos significativos, mesmo em doses baixas.
Pessoas também confirmaram por experimentos com animais que a subnutrição de mulheres grávidas ou lactantes pode levar a modificações em torno do DNA induzindo patologias metabólicas até a idade adulta ( obesidade , diabetes ou hipertensão ). Recentemente, mostramos que o gene da leptina ( hormônio da saciedade e do metabolismo ) era realmente afetado ( desmetilação ) no caso de desnutrição fetal, por meio de mecanismos moleculares de "programação" mal compreendidos.
A - Macronutrientes:
B - Micronutrientes:
C - Absorção:
D - Em andamento :