Sistemas y Modelos - área nutrición .:FCM::. | Escuela de … · 2013-08-26 · SISTEMAS...

Sistemas y ModelosAplicación al análisis crítico de dietas

Cátedra de Biología

Facultad de Ciencias M édicas

UNR

Teoría de sistemas

La teoría de sistemas es un enfoque interdisciplinario que trata de encontrar las propiedades comunes a entidades llamadas sistemas.

Su origen se atribuye al biólogo austríaco von Bertalanffy, quien lo propuso a mediados del siglo XX.

En el enfoque de sistemas, se integran los conocimientos que diversas ciencias suministran acerca de los componentes, para conocer el comportamiento del conjunto.

SISTEMAS

Un sistema es un conjunto de elementos en interacción con un propósito o fin común.

Aspectos Estructurales de un Sistema

De acuerdo con la definición anterior, los aspectos estructurales de un sistema comprenden:

» Elementos

» Límite

» Finalidad

ELEMENTOS

Pueden ser de diversa naturaleza, dependiendo de qué sistema se trate:

• objetos (Ej.: partes de una máquina)

• seres humanos (Ej.: miembros de una familia)

• animales, vegetales y minerales en general (Ej.: un ecosistema).

LIMITES

• El límite determina la relación fuera - dentro, permitiendo establecer, entre los elementos del universo, cuales pertenecen al sistema y cuales quedan excluidos de él.

• Definido el sistema, todo el universo que queda fuera de sus límites se denomina ENTORNO.

FINALIDAD

Los diferentes elementos están integrados en una estructura y cada uno de ellos cumple una función determinada, llevando a cabo los procesos necesarios para que ese sistema alcance su finalidad, objetivo o meta.

MODELO

Es una representación simplificada de un sistema cuyo objeto es acrecentar nuestra capacidad para entender, predecir y, eventualmente, controlar el comportamiento del mismo.

Una de las formas habituales y convenientes de analizar un sistema consiste en construir un modelo del mismo.

TIPOS de MODELOS

• TEÓRICOS

• BIOLÓGICOS

• FÍSICOS

• FORMALES

• GRÁFICOS

TIPOS de MODELOS• TEÓRICOSSerie de proposiciones que intentan explicar parte de la

realidad. Generalización de gran poder explicativo y predictivo basada

en numerosas observaciones y/o experimentos

Ejemplos: - Teoría de la Evolución- Leyes de Escudero

Ley de la cantidadLey de la calidadLey de la armoníaLey de la adecuación

TIPOS de MODELOS

• BIOLÓGICOS

Ejemplo

• Modelos animales de enfermedades humanas: ratones obesos

TIPOS de MODELOS

• FÍSICOS

• Se construyen para imitar o representar una o varias propiedades del sistema real.

• Ejemplo: Leches maternizadas.

TIPOS de MODELOS

• FORMALESEnunciados matemáticos que relacionan por lo menos

dos elementos del sistema.

Ejemplo: Fórmula calóricaFC (%) = % de kcal de una dieta que proviene de cada grupo de

nutrientes que aportan energía

100% kcal= % de kcal proveniente de HdeC +% de kcal proveniente de Proteínas + % de kcal proveniente de Lípidos + % de kcal proveniente del alcohol

TIPOS de MODELOS

• GRÁFICOSEsquemas que intentan explicar en forma de dibujo el sistema en estudio Ejemplos: Pirámide y Óvalo nutricional

Jerarquía de Sistemas

SISTEMA• La porción del universo que decidimos estudiar.

SUBSISTEMA• Cada una de las porciones o partes integrantes del

sistema y sus relaciones.

SUPERSISTEMA• El conjunto de sistemas que contienen al sistema en

estudio, el cual es un subsistema de éstos.

Los sistemas forman parte de otrossistemas

Supersistema: ¿por qué?

Sistema

Subsistema: ¿cómo?

Supersistema, sistema y subsistema• Modelo de cajas inclusivas

supersistema

subsistema

sistema

JERARQUÍA DE SISTEMAS EN BIOLOG ÍA

MODELO GRÁFICO DEL ESPECTRO DE LOS NIVELES DE ORGANIZACIÓN

(Eugene Odum. 1971)

INGRESO, PROCESO Y EGRESO

Si un sistema está contenido en otro mayor, podemos inferir que mantiene intercambios con el entorno. Así intercambiaMATERIA, ENERGIA y/o INFORMACION.

Lo que penetra en el sistema se denomina INGRESO o ENTRADA y es transformado mediante las funciones que ejecuta cada subsistema o elemento. A esta transformación se la llama PROCESO.

Lo procesado por el sistema puede ser expulsado o eliminado. A esto se lo denomina EGRESO o SALIDA.

SISTEMAS ABIERTOS, CERRADOS Y AISLADOS

• SISTEMAS ABIERTOS

Son aquellos que tienen entradas y salidas, se ven afectados por su entorno y a su vez lo modifican.

Intercambian MATERIA, ENERGIA y/o INFORMACIONcon el entorno.

El ser humano, así como cualquier ser viviente, se comporta como un SISTEMA ABIERTO

Modelo gráfico de sistema abierto

sistema

ENTRADAS SALIDAS

Modelo gráfico de sistema abiertode los organismos

ORGANISMOSENERGÍA ENERGÍA

EGRESOSINGRESOS

MATERIA MATERIA

SISTEMAS ABIERTOS, CERRADOS Y AISLADOS

• SISTEMA CERRADO

Es el que intercambia ENERGIA e INFORMACION con el entorno, pero no MATERIA.

El planeta tierra es un ejemplo de SISTEMA CERRADO, ya que la cantidad de materia que intercambia con el entorno es prácticamente nula

SISTEMAS ABIERTOS, CERRADOS Y AISLADOS

• SISTEMA AISLADO

Es el que no intercambia ni MATERIA, ni ENERGIA, ni INFORMACION con el entorno.

Los SISTEMAS AISLADOS no tienen existencia real, pero el Universo en su totalidad y a modo de ejemplo, podría ser tomado como sistema aislado.

SISTEMAS CIBERNÉTICOS

Algunos sistemas abiertos, entre ellos los seres vivos, incluyen mecanismos de autorregulación característicos de los SISTEMAS CIBERNÉTICOS.

SISTEMAS CIBERNÉTICOS

Cuando en un sistema los egresos modifican a los ingresos de forma que el sistema tiende a mantenerse dentro de la placa homeostática, el sistema ha producido una RETROALIMENTACION NEGATIVA.

En caso contrario, cuando el sistema tiende a escapar de la placa homeostática, el sistema ha producido una RETROALIMENTACION POSITIVA.

HOMEOSTASIS

• Es la capacidad de los seres vivos de estabilizarse y resistir a los cambios del ambiente manteniendo sus funciones. Es un estado de equilibrio dinámico

• Los seres vivos son sistemas abiertos que procesan entradas y producen salidas.

Ahora se completa este concepto señalando que, además, tienen la propiedad de la homeostasis o autorregulación.

Modelo gráfico de sistema cibernético

sistema

ENTRADAS SALIDAS

AUTORREGULACIÓN

Biosfera

seres vivos

La energía fluye: La Biosfera depende de una entrada permanente de luz solar

luz solarcalor

Todos los seres vivos procesan entradas y producen salidas de energía, materia e

información

SERES VIVOShomeostasis

yautoorganización

ENTRADASenergía, materia,información

SALIDASenergía, materia,Información

AUTORREGULACIÓN

Biosfera

autótrofos

- Los autótrofos convierten luz en energía química (fotosíntesis)- Los heterótrofos utilizan la energía química excedente de los autótrofos

heterótrofos

Los seres humanos son heterótrofos

heterótrofos

seres humanos

EL CONSUMO ENERGETICO INTERNO COMO FLUJO DE LA ENERGÍA A NIVEL HUMANO

INDIVIDUAL

En Nutrición, el concepto de energía se aplica tanto al consumo de alimentos como a la cantidad de energía que el ser humano requiere para vivir. Es un concepto más restringido que el de Alimentación

Las necesidades de energía son diferentes según la edad, el sexo, el metabolismo basal, la actividad física y la temperatura ambiente.

Análisis crítico de dietasAplicación de modelización

• Sistema = individuo

• Modelo gráfico:

INDIVIDUO

DIETA MATERIA

ENERGÍA

Análisis crítico de dietasAplicación de modelización

REPASAR CONCEPTOS DE:

• kcal

• VCTeórico

• VCTReal

• Valor calórico de los alimentos

• Indice de masa corporal

• Contextura corporal

• Fórmula calórica: MODELO FORMAL

• Leyes de Escudero: MODELO TEÓRICO

Trabajar con CALCULADORA y con las siguientes TABLAS:

• PESO DESEABLE EN HOMBRES ADULTOS SEGÚN EDAD Y TALLA

• PESO DESEABLE EN MUJERES ADULTAS SEGÚN EDAD Y TALLA

• TABLA DE INDICE DE MASA CORPORAL Y DE CONTEXTURA CORPORAL

• TABLA DE CONTEXTURA SEGÚN LA MEDIDA DE LA MUÑECA

• TABLA DE PESO IDEAL EN KG SEGÚN ALTURA, CONTEXTURA Y S EXO

• NECESIDADES CALÓRICAS POR KG DE PESO TEÓRICO SEGÚN TIPO DE ACTIVIDAD

• TABLA DE COMPOSICION DE LOS ALIMENTOS

Análisis de casos

Matías se trasladó hace un año a nuestra ciudad para poder cursar sus estudios universitarios.

Se mantiene con el dinero que le envían sus padres. No es afecto a los deportes y camina poco. Lo que le interesa de las comidas es que “le calme el hambre”.

Tiene 19 años, pesa 82 kg y mide 1.78 m de altura y 21 cm de circunferencia de muñeca.

Consume habitualmente por día:

300 g de arroz hervido

200 g de mortadela

400 g de pan francés

1.5 litro de mate con 50 g de azúcar

200 g de vainillas

500 cm3 de cerveza

A partir de la información brindada:

• CALCULE LOS GRAMOS DE PROTEÍNAS, LÍPIDOS Y GLÚCIDOS DE CADA ALIMENTO INGERIDO Y LOS TOTALES POR NUTRIENTE

• CALCULE LAS KCAL APORTADAS POR CADA NUTRIENTE

• CALCULE EL VCT REAL Y EL VCT TEORICO

• CALCULE LA FORMULA CALÓRICA

• CALCULE LOS INDICES DE MASA CORPORAL Y DE CONTEXTURA CORPORAL

• EVALÚE LA DIETA EN FUNCIÓN DE LAS LEYES DE ESCUDERO CON LA JUSTIFICACIÓN CORRESPONDIENTE.

ALIMENTOS (g) PROTEINAS (g) LIPIDOS (g) H. DE C. (g) ALCOHOL (g)

300g ARROZ HERVIDO

200g MORTADELA

400g PAN FRANCES

1,5L MATE CON 50g AZUCAR

500g VAINILLAS

500cm3 CERVEZA

GRAMOS TOTALES

KCAL

KCAL TOTALES=

VCTr

KCAL/DÍA

VCTt= peso teórico x Kcal/kg peso teórico/ día

En la TABLA de composición de los ALIMENTOS:

ARROZ HERVIDO:

• En 100g : 2.00g PROTEINAS

0.10g LIPIDOS

24.30g H de C

• En 300g : 6.00g PROTEINAS

0.30g LIPIDOS

72.90g H de C

En la TABLA de composición de los ALIMENTOS:

MORTADELA:

• En 100g : 20.40g PROTEINAS

25.00g LIPIDOS

0.60g H de C

• En 200g : 40.80g PROTEINAS

50.00g LIPIDOS

1.20g H de C

En la TABLA de composición de los ALIMENTOS:

PAN FRANCÉS:

• En 100g : 9.10g PROTEINAS

0.80g LIPIDOS

56.40g H de C

• En 400g : 36.40g PROTEINAS

3.20g LIPIDOS

225.60g H de C

En la TABLA de composición de los ALIMENTOS:

MATE : infusión (-)

AZÚCAR:• En 100g : 0.00g PROTEINAS

0.00g LIPIDOS99.50g H de C

• En 50g : 0.00g PROTEINAS0.00g LIPIDOS

49.75g H de C

En la TABLA de composición de los ALIMENTOS:

VAINILLAS:

En 100g : 12.00g PROTEINAS

8.60g LIPIDOS

99.50g H de C

• En 200g : 24.00g PROTEINAS

17.20g LIPIDOS

139.80g H de C

En TABLA de composición de los ALIMENTOS:

CERVEZA:

• En 100cm³ : 3.10 cm³ de etanol

• En 500cm³ : 15.5 cm³ de etanol

– Para cada nutriente :-sumar el total de gramos -calcular el total de kcal

–Obtener el VCTReal (kcal TOTALES):

• PROTEINAS: 107.20g (1g= 4kcal) 428.80kcal

• LIPIDOS: 70.70g (1g= 9kcal) 636.30kcal

• H de C: 489.25g (1g= 4kcal) 1957.00kcal

Cerveza: 15.5g etanol (1g= 7kcal) 108.50kcal

VCTReal (kcal TOTALES): 3130.60kcal/día

En tablas:

-peso deseable en hombres adultos según edad y talla

-peso deseable en mujeres adultas según edad y talla

-necesidades calóricas por kg de peso teórico según tipo de actividad

-Obtener el VCTteórico:

peso teórico x kcal/kg peso teórico/día

68.6 Kg X 35kcal/Kg peso teórico/día = 2401kcal/día

ALIMENTOS (g) PROTEINAS (g) LIPIDOS (g) H. DE C. (g) ALCOHOL (g)

300g ARROZ HERVIDO

-

200g MORTADELA -

400g PAN FRANCES -

1.5 l MATE CON 50g AZUCAR

-

500g VAINILLAS -

500cm3 CERVEZA

GRAMOS TOTALES

kcal

kcal TOTALES=VCTr

428.80+636.30+1957+108.50=3130.6 kcal/día

VCTt= peso teórico x kcal/kg peso teórico/ día 68.6 Kg X 35kcal/ Kg peso teórico/ día= 2401kcal/día

6.00 0.30 72.90

40.80 50.00 1.20

36.40 3.20 225.60

0.00 0.00 49.75

24.00 17.20 139.80

0.00 0.00 0.00 15.5 DE ETANOL

107.20 70.70 489.25 15.5

107.20X4=428.80 70.70X9=636.30 489.25X4=1957 15.5X7=108.5

FORMULA CALORICA:

KCAL/DÍAVCTr Cálculo de la fórmula calórica FórmulaCalórica

3130.00kcal ---100%P: 428.80kcal --- xL: 636.60kcal --- xH.C: 1957.00kcal --- x

FORMULA CALORICA:

108.50

3130.60

1957.0

636.60

428.80

kcal/díaVCTr Cálculo de la fórmula calórica FórmulaCalórica

PROTEÍNAS

LÍPIDOS

H DE C

CERVEZA

VCTr 100%

428.80x100/3130.6

636.60x100/3130.6

1957.0x100/3130.6

108.50X100/3130.6

13.70%

20.33%

62.50%

3.47%

IMC = peso/ (altura)² =

82/3.17 =26

ÍNDICE DE MASA CORPORAL

Corresponde a SOBREPESO según la Tabla del IMC

ICC = talla (cm) / circunferencia de la muñeca (cm)

178 /21 = 8.48

ÍNDICE DE CONTEXTURA CORPORAL

Esta cifra corresponde a contexturaGRANDE, ya que es < a 9.6, según la Tabla de ICC.

EVALUACION DE LA DIETA SEGÚN LAS LEYES DE ESCUDERO:

1° LEY:

De la comparación del VCTr con el VCTt:3130.6 kcal/día vs. 2401 kcal surge que ambos valores se hallan distantes, indicando que se trataría de una dieta hipercalórica

La falta en variedad de verduras y la carencia de frutas y de leche - entre otros elementos - nos lleva a pensar que la dieta sería incompleta

2° LEY:

Comparando los valores reales con los recomendados para la FC, esta dieta es:

3° LEY:

hiperglucídica50% a 60%62.50%H de C

hipolípidica25% a 30%20.33%Lípidos

normoproteica10% a 15%13.70%Proteínas

RecomendadoReal

La ley de la armonía está desniveladay se ve severamente comprometida la calidad. La cantidad de calorías aportadas por el alcohol, si bien no es muy significativa, debe ser tenida en cuenta a los efectos de la promoción de su salud. En conclusión: la dieta es inadecuada

4° LEY:

Un joven cubre con su dieta su requerimiento calórico de 2800 kcal/día.

El 18% del valor total está representado por la ingesta de alcohol; el 8% por proteínas y el 46% por hidratos de carbono.

a) ¿Ingiere las denominadas kcal “vacías”? ¿quéelemento las vehiculiza?

b) ¿Qué porcentaje de lípidos consume y cuantas kcal representan?

-Porcentaje de lípidos:18% Alcohol + 8%Proteínas + 42%HdeC = 72 %Lípidos = 28%

-Cantidad de kcal que vehiculizan:100% ---- 2800kcal

28% ---- 784kcal

c) ¿cuántos gramos de proteínas, hidratos de carbono y lípidos ingiere por día?

100% - 2800kcal

PROTEÍNAS: 8% - 224kcal (4kcal/g) 224/4 = 56.00g

LÍPIDOS: 28% - 784kcal (9kcal/g) 784/9 = 87.11g

H de C: 46% - 1288kcal (4kcal/g) 1288/4 = 322.00g

d) Evalúe la dieta según las leyes de Escudero; justifique.

1° LEY:

Según el texto, la ley se cumple. Se

trata de una dieta “normocalórica”

2° LEY:

No hay información suficiente para responder con precisión.

3° LEY :

Al comparar con los valores recomendados para la formula calórica esta dieta es :

hipoproteíca 8%normolipídica 28%hipoglucídica 46%

4° LEY:

Es una dieta normocalórica pero no cumple con la ley de la armonía. La ingesta de alcohol en alta proporción (18%) la hace inadecuada.