Pruebas Bioquímicas para la Evaluación de Nutrimentos

Taller de Evaluación del Estado Nutricio Mtra. Guisela Mena Mora, NC

Pruebas estáticas

• Recordando que… Pruebas Estáticas• Se mide la [ ] de un nutrimento o

metabolito de la muestra o biopsia.

• Representa el nivel de nutrimento estudiado en ese momento y que es afectado por el consumo reciente.

• Refleja la concentración del nutrimento en el lugar en el que fue medido y no el estado global.

Evaluación del estado proteico

• Prevención, diagnóstico y tratamiento de la desnutrición energético proteica.

• Tratamiento Nutricional

Proteínas Totales

• Balance Nitrogenado (Equilibrio Nitrogenado)• Evalúa la ingestión de proteínas y la

conservación de la masa corporal magra.• Mide el grado de utilización de las proteínas

= Evalúa el equilibrio entre la degradación proteica y la reposición exógena

• Recordar que:• El nitrógeno que se consume en proteínas

alimentarias se encuentra en los _________.• Se puede utilizar en la producción de nuevos

tejidos o _________ y eliminarse en forma de _____.• El nitrógeno excretado también puede derivar

de procesos que destruyen tejido corporal con la destrucción subsecuente de aminoácidos.

aminoácidos

catabolizarse

urea

Cómo calcular el Balance de Nitrógeno

• La mayor parte de las proteínas contienen un 16% de nitrógeno.

• Es posible calcular la cantidad de nitrógeno de un alimento al dividir el contenido de la proteína por un factor de 6.25.

* Constante de pérdidas de nitrógeno por materia fecal, piel y NUU

1. Conocer el consumo de proteínas en las últimas 24 hrs. Y estimar las pérdidas del mismo.

Ingestión de Nitrógeno= Ingestión de Proteínas (g) en 24hrs. / 6.25

Eliminación del Nitrógeno=Nitrógeno ureico urinario (g) en 24Hrs + 4*

Balance Nitrogenado = Ingestión de nitrógeno – eliminación de nitrógeno.

• En un individuo sano el balance debe ser 0, es decir, la ingesta está en equilibrio con la excreción.

• Equilibrio Nitrogenado positivo: Cuando se retiene más nitrógeno del que se excreta:

Síntesis de nuevas proteínas tisulares: crecimiento, embarazo,Lactancia, desarrollo muscular en atletas, recuperación de le-

siones, cirugía o desnutrición.

• Equilibrio Nitrogenado negativo: Procesos catabólicos destructivos (estrés hipermetabólico) como quemaduras, cx. Y lesiones que pueden causar mayor pérdida de proteínas de las que se retienen. (AYUNO)

Dietas bajas en calorías y proteínas, estrés emocional, fiebres altas

Interpretación del BUN• El balance nitrogenado no evalúa realmente el estado nutricional sino la

adecuación del soporte nutricional en un momento dado y el grado de catabolismo del paciente.

• El catabolismo se relaciona con el grado de estrés.

*Nitrógeno Ureico Urinario

Grado de catabolismo

NUU* (g/24hrs) % de aumento del gasto en reposo

1.Normal < 5 0

2. Leve 5-10 0-20

3. Moderado 10-15 20-50

4. Severo >15 >50

Relación energía –nitrógeno en el cálculo de dietas

Recordar que:• Las proteínas contienen en promedio 16% de Nitrógeno.•Papel principal de las proteínas es estructural.•Sintetizar o reemplazar componente proteicos derivados de uno o más aa.

•Recambio proteico.– Albúmina con una vida media de 20 días.– Se hidroliza y sus componentes aa se utilizan para producir

energía.– El hígado deberás sustituirla por otra albúmina.

Recordar que:• Cuando las concentraciones de glucosa son insuficientes, los aa se utilizan para sintetizar glucosa a través de la gluconeogénesis.

•En estas circunstancias el organismo empleará como energía las proteínas de la dieta o a las proteínas tisulares.

•Es así como las proteínas pierden su función estructural y pasan a tener una función energética.

•En situaciones de crisis metabólica, es de suma importancia controlar que la energía se cubra con HC o lípidos como fuentes de energía.

•Así las proteínas podrán ocuparse predominantemente con fines estructurales.

• Recordad nuevamente que, las proteínas contienen 16% de nitrógeno. Si se considera que la suma de C+H+O+N es igual al 100% entonces se puede obtener la cifra decimal proporcional correspondiente de la siguiente manera:

100/16= 6.25 El valor de 6.25 se emplea como factor de

conversión de proteínas .

• Gráficamente la operación que se debe realizar para hacer la interconversión de proteínas a nitrógeno o viceversa es la siguiente:

Proteína 6.25 Nitrógeno÷

x

• Ejemplo:

Obtener la proporción de nitrógeno existente en 60 g de proteína.

60 g ÷ 6.25 = 9.6 g nitrógeno

EJERCICIO

• Obtenga la proporción de nitrógeno para cada una de las siguientes cantidades de proteínas:

• A) 45 g

• 73.2 g

• 97.5 g

El caso opuesto es cuando se conoce la cifra de nitrógeno en el organismo y se quiere conocer la cantidad de proteínas correspondientes. En esta caso, el resultado se obtiene de la siguiente manera:

Ejemplo: Un sujeto tiene una excreción de NUU de 12.4 g ¿ A qué cantidad de proteínas corresponde?

12.4 g de nitrógeno X 6.25 = 77.5 g de proteínas

EJERCICIOS

Calcule la cantidad de proteína equivalente de las siguientes cifras de nitrógeno urinario:

a)4.79 g

b)11.15 g

c)18.00 g

Balance de Nitrógeno

Recordar que:

Al igual que los balances económicos, las proteínas se evalúan de acuerdo con la cantidad que se consume (ingreso) y la cantidad que se elimina (egreso, pérdida o gasto).Se representa como sigue:

Balance de proteínas = Proteína consumida – proteína eliminada

• El organismo no elimina a la proteína completa, sino que oxida los componentes hidrocarbonados (CHO) y elimina por diferentes vías el nitrógeno, es decir el grupo NH2. Por lo que se hace la estimación como balance de nitrógeno.

• Para qué sirve el balance de Nitrógeno?

Permite comparar la síntesis (anabolismo) con la degradación (catabolismo) de las proteínas.

Los componentes de Nitrógeno se deben eliminar ya que el exceso es tóxico.

La eliminación del nitrógeno se lleva a cabo mediante las siguientes vías:

a)Excreción RENAL: El nitrógeno se elimina en su mayor parte mediante esta vía de eliminación, a través de cuatro componentes:1.Urea (80% del nitrógeno eliminado por el organismo)2.Creatinina3.Ácido úrico4.Amonio

Se requiere que el sujeto realice la recolecciónDe orina durante 24 hrs y debe abarcar 3 díasConsecutivos (pérdidas sensibles)

b) Excreción por otras vías.

Son mecanismos más difíciles de cuantificar (pérdidas insensibles)1.Descamación de células de la piel o del aparato digestivo,2.Pérdida de cabello,3.Sudoración,4.Pérdidas en heces.

Suelen estimarse mediante valores aproximados en sujetos sumamente controlados en unidades metabólicas.

Importante

• A partir de la determinación de urea urinaria (UU) se estima el nitrógeno urinario total (NUT) como sigue:

1.Se mide el volumen de orina en 24 hrs y se toma una muestra que se envía al laboratorio para medir la urea urinaria en 24 horas.

2.El resultado se informa en gramos de urea por litro (g/L).

3. Para conocer la urea urinaria total, se multiplica el resultado por el volumen total de orina. Por ejemplo si se informa una concentración de 12 g de urea por litro de orina y el paciente tuvo una diuresis de 1500 ml en 24 hrs (1.5 L) entonces la urea urinaria total se obtiene de la siguiente manera:

12.g/L X 1.5 L = 18 g de urea urinaria total

Ahora para convertir los gramos de urea urinaria en nitrógeno de urea, se multiplica la urea urinaria total por 0.467 (factor de conversión de urea a nitrógeno.

18 g de urea urinaria total X 0.467= 8.406 g de nitrógeno de urea en orina de 24 hrs.

Nota importante• Cuando el estudio de recolección de orina de 24 horas informa solo el contenido

de urea en orina, se recomienda utilizar 4 g como factor de pérdidas insensibles.

• Cuando el estudio informa el nitrógeno total en orina de 24 hrs (es decir, incluye creatinina, amonio, ácido úrico, aminoácidos, entre otros), se sugiere emplear el factor de 2 g como pérdidas insensibles.

• Otra forma de realizar la estimación es considerar como pérdidas insensibles de nitrógeno en 7 mg/kg/día para hombres y 8 mg/kg/día en mujeres.

• Pérdidas de nitrógeno en diarrea, vómitos, fístulas, quemaduras o heridas graves, el balance de nitrógeno pierde su exactitud.

• Recordar que la síntesis de urea se lleva a cabo en el hígado y la eliminación por vía renal, los sujetos con enfermedades hepáticas o renales pueden presentar datos anormales de balance de nitrógeno por lo que no se recomienda aplicarlo.

ResumenBalance de Nitrógeno = nitrógeno consumido – nitrógeno eliminado

Balance de nitrógeno = gramos de proteína/ 6.25 – (nitrógeno urinario + PI (pérdidas insensibles)

Si el nitrógeno urinario es nitrógeno de urea, las pérdidas insensibles (PI) se consideran de 4g.

Si en nitrógeno urinario es nitrógeno total, las pérdidas insensibles se consideran de 2 g.

RELACIÓN ENERGÍA/NITRÓGENO

• Un adulto sano requiere alrededor de 1g prot/kg/día. Si además realiza actividad física moderada, sus requerimientos de energía ascienden aproximadamente a 30 kcal/kg.

• Para un sujeto de 60 kg, esto representa 60 g de proteína y 1800 kcal. Los 60 g de proteínas representan 9.6 g de nitrógeno.

60 ÷ 6.25 = 9.6 g

La relación energía /nitrógeno de esta dieta resulta de dividir las 1800 kcals de la dieta entre el nitrógeno que la dieta aporta.

1800 ÷ 9.6 = 187.5 kcal/g de nitrógeno

• Las dietas isocalóricas e isoproteínicas aportan entre 160 y 230 kcal/g de nitrógeno.

• Para lograrlo se emplean valores de 0.8 a 1.2 g/kg en adultos. Así se puede determinar los valores mínimos y máximos para una persona adulta.

Continuando con el ejemplo:60 kg de peso X 0.8 g de proteína = 48 g de proteínas48 g de proteínas ÷ 6.25 = 7.68 g de nitrógeno1800 kcal ÷ 7.68 g de nitrógeno = 234.375 kcal/g

60 kg de peso X 1.2 g de proteína = 72 g de proteínas72 g de proteínas ÷ 6.25 = 11.52 g de nitrógeno1800 kcal ÷ 11.52 g de nitrógeno = 156.25 kcal/g

• En apoyo nutricio artificial, es decir alimentación enteral y parenteral se suelen utilizar dos conceptos relacionados con la energía y el nitrógeno.

a)Relación energía/nitrógenob)Relación energía no proteínica/nitrógeno

Relación energía/nitrógeno (E/N)• Cuando se maneja este concepto, el nitrógeno de la dieta ( es decir

las proteínas o los aa) se toman en cuenta como componentes que aportan energía.

• Ejemplo: Una formula de alimentación enteral contiene una relación E/N de 178/1. Estos significa que por cada 178 kcal de fórmula, se adiciona 1 g de nitrógeno o 6.25 g de proteínas.

• La energía contenida en la fórmula proviene de HC (almidón, maltodextrinas, glucosa; etc), lípidos (triglicéridos de cadena media) y proteínas (intactas, hidrolizadas o como aa)

• Si se hace la división de energía entre los gramos de proteínas que contiene la fórmula, se obtiene lo siguiente:

178 kcal ÷ 6.25 g de proteína = 28.48 kcal/g de proteínas

Las dietas isoproteicas (normoproteicas) por lo regular aportan alrededor de 1 g de proteínas por cada 30 kcal.

Si un paciente de 75 kg de peso utiliza esta fórmula y sus requerimientos de energía son normales, entonces se le indicará una dieta de:

75 kg X 30 kcal/kg = 2250 kcal

75 kg X 30 kcal/kg = 2250 kcal

La cantidad de proteínas que esta fórmula aporta se obtiene de la siguiente forma: por cada 178 kcal, la fórmula aporta 1 g de nitrógeno.

178 kcal ----- 1 g de N2250 kcal ---- X = 12.64 gN

12.64 gN X 6.25 = 79 g de proteínas

12.64 gN X 6.25 = 79 g de proteínas

Si se sabe que la fórmula aporta 20.6 % de Lípidos, se puede conocer las fuentes de energía, estructurando el cuadro dietosintético.

Nutrimento Porcentaje Kcal Gramos

HC 65.36 1470.6 367.65

Prot 14.04 315.9 79

Lípidos 20.06 463.5 51.5

Total 100.00 2250

EJERCICIO

• Una fórmula de alimentación enteral (ENSURE) tiene una relación E/N de 177/1 y proporciona 22 % de lípidos. Elabora el cuadro dietosintético para un paciente que pesa 65 kg y tiene unos requerimientos energéticos normales.

Relación energía no proteica/nitrógeno (ENP:N)

• Cuando se utiliza este concepto, significa que las proteínas no se consideran como elementos energéticos en la dieta, de modo que el total de la energía es aportada exclusivamente por HC y lípidos..

• En el ejemplo de la fórmula que se utiliza, se sabe que por cada 2250 kcal, la dieta contiene 79 g de proteínas.

• Estos 79 g de proteínas, que representan 315.9 kcal, no se incluyen como energía en la relación, de modo que al total de la energía (2250 kcal) se le restan las calorías que aportan las proteínas (315.9), lo que resulta en:

2250 kcal – 315.9 kcal = 1934.1 kcal de energía no proteica

• La relación de energía no proteica/nitrógeno resulta de dividir las 1934.1 kcal entre los gramos de nitrógeno que aporta la dieta; es decir 12.64 gN (2250/178).

Relación ENP:N = 1934.1 kcal ÷12.64 gN = 153.01 kcal/gN

Nota: La relación energía no proteica nitrógeno surge de la necesidad de evitar que la proteína se utilice como fuente de energía en pacientes críticos, por lo que se considera la forma de ahorrar proteínas para que el organismo las pueda utilizar solo con fines estructurales.

Recordar…• Cuando la energía del organismo es insuficiente, las

proteínas tanto de la dieta, como las tisulares, serán utilizadas mediante la vía de la gluconeogénesis para

sintetizar glucosa, eliminando una gran cantidad de urea y otros productos nitrogenados (el grupo amino de los aa), lo

que incrementa el catabolismo proteico, la pérdida de proteínas tisulares, la desnutrición, el riesgo de infecciones

y la muerte del paciente.

• Cuando en una indicación de alimentación artificial se sugiere utilizar la relación ENP/N, se debe realizar lo siguiente:

Paciente de 75 kg con un requerimiento de energía de 2250 kcal. De acuerdo con su patología se recomienda emplear una relación ENP/N de 125 kcal/gN

1. Dividir la energía total entre la relación ENP/N solicitada:

2250 kcal ÷ 125 kcal/gN = 18 gN

2. Obtener la cantidad de proteínas a partir del nitrógeno sugerido:

18 gN X 6.25 = 112.5 g de proteínas

3. Calcular la cantidad de gramos de proteína por kilogramo de peso sugerida:

112.5 g proteínas ÷ 75 kg de peso = 1.5 g proteína / kg de peso.

La relación ENP/N de 125:1 significa que la dieta debe ser hiperproteica, ya que aporta más de 1.2 g de proteína por kilogramo de peso.

4. El cálculo de la energía, es decir las 2250 kcal, es el requerimiento total por lo que se debe restar las kcals proporcionadas por la proteínas (2250 kcal – 315.9 kcal = 1934.1 kcal de energía no proteica) a los HC y los lípidos. Por lo general se calcula esta energía con 50 a 60% como HC (en alimentación parenteral exclusivamente glucosa y entre 40 y 50% de lípidos (en alimentación artificial, en forma de tg de cadena media).

Ejemplo de cálculo con 50% de sustrato.

1934.1 ----100%X ------- 50% = 967.05 kcal

Glucosa 967.05 kcalLípidos 967.05 kcal

Si sumamos los totales de energíaTenemos:

Glucosa: 967. 05Lípidos: 967. 05Proteínas: 315. 90 2250.00

EjercicioPaciente femenino con 55 kg de peso, con un requerimiento de energía total de 2200 kcal. Calcular lo siguiente:

a)Kilocalorías por kilogramos de pesob)Calcular la cantidad de nitrógeno que requiere, si se le recomienda una relación energía/nitrógeno de 130 kcal/gNc)Definir si la dieta es normal, alta o baja en proteínas. Es importante recordar que el aporte normal es de 0.8 a 1.2 g/kg de peso.d)Definir si la dieta es normal, baja o alta en energía, considerando que las dietas normocalóricas aportan entre 25 y 35 kcal/kg de peso, las hipocalóricas menos de 25 kcal/kg de peso y las hipercalóricas más de 35 Kcal/kg de peso.e)Completar el CDS (FDS), considerando que el aporte de lípidos sugerido es de 25% del total de la energía.

Proteínas Somáticas

• Se encuentran en el músculo esquelético.• Representan el 75% de la proteína corporal.• El consumo de energía y aminoácidos afecta el

metabolismo y por tanto la reserva de proteínas somáticas.

• Excreción Urinaria de Creatinina• Excreción Urinaria de 3.metil-histidina

Excreción Urinaria de creatinina

• ¿Qué es la creatinina?

Se encuentra principalmente en el músculo.Es útil para la producción de ATP durante la

contracción muscular (creatina-cratinina)La masa muscular se relaciona de manera lineal

con la tasa de excreción de creatinina

Factores que influyen en la excreción de creatinina

• Edad• Ejercicio• Fiebre• Procesos infecciosos• Problemas renales crónicos

• Aproximadamente el 2% de la creatina muscular es transformada en creatinina cada 24 horas la cual es excretada en orina.

• Una reducción de la masa muscular disminuirá la creatinina producida y excretada.

• Hay una correlación entre la masa muscular y la excreción de creatinina.

• El índice de excreción de creatinina para cada talla es de especial valor para la evaluación del compartimiento proteico.

Cómo se calcula el Índice Creatinina/Talla

Indice Creatinina/talla = mg creatinina en orina 24 hrs/ mg creatinina orina ideal para talla en 24 hrs. Х 100

Las situaciones en las que se altera este Índice son:•Desnutrición proteica•Daño renal•Ejercicio severo•Exceso de ingesta de carne•Fiebre•Drogas como cortisona y metadona

El ICT es un indicador sensible de laMasa muscular, ya que ni el tejidoAdiposo ni el balance hídrico incidenEn la talla.

Déficit porcentual del ICT

• Ecuación

DP = 100 – ICT %.

Interpretación:Déficit leve de proteínas: 5-15%Déficit moderado de proteínas: 15-30%Déficit grave: Más del 30%

Proteína Visceral

• Se encuentra en órganos como el hígado, Riñones, páncreas y corazón, también se encuentra en los eritrocitos, linfocitos, granulocitos y proteínas del suero sanguíneo.

• Representa el 25% de la proteína corporal y está formada por muchos tipos de proteínas.

• Para su medición requiere una muestra de sangre.• Una menor concentración de proteínas viscerales en

suero sanguíneo resulta de una menor síntesis hepática, debido a la disminución en el consumo de a.a. o de la capacidad hepática para producirlas.

• La medición de las proteínas viscerales, permite determinar la concentración sérica de proteínas totales:

• Albúmina• Transferrina• Prealbúmina• Proteína transportadora de retinol.

Interpretación

Considerar:

• Vida Media (permite evaluar la respuesta al tratamiento nutricional a corto y largo plazo)

• Respuesta al estrés Agudo (cambio en la síntesis de proteínas viscerales)

Investigar qué es la ProteínaC reactiva y su relación conLa proteínas viscerales.

Albúmina

• Proteína formada por 610 a.a• La albúmina sérica representa la mayor

fracción proteica del plasma.• Se sintetiza en el hígado a una tasa de 12

g/día. Una cantidad igual es degradada en el hígado y en el intestino.

• Vida media: 14-20 días

• La síntesis de albúmina se lleva a cabo en los ribosomas unidos al retículo endoplásmico de los hepatocitos.

Funciones de la Albúmina

• Mantener la presión oncótica del plasma.• Servir de transporte de nutrientes y

mensajeros a las células• Proteger el medio interno de sustancias

tóxicas.

Factores que afectan la concentración de proteínas viscerales

• Consumo de proteínas• Requerimientos elevados de proteínas• Embarazo• Infección crónica• Enfermedad renal• Hipertiroidismo• Terapia estrogénica• Estado de Hidratación• Ingestión de medicamentos

Función de transporte

Sustancias orgánicas:• Aminoácidos• Ácidos grasos• Bilirrubinas• Enzimas• Hormonas• Drogas

Sustancias inorgánicas:• Calcio

Cambios en los niveles séricos de albúmina

Hiperalbuminemia• Deshidratación Aguda

Hipoalbuminemia• Síntesis disminuida• Degradación incrementada• Pérdidas aumentadas• Cambios en la distribución y

cantidad de líquidos corporales

• Eclamsia• Sobrehidratación• Edema• Edad avanzada• Hipocalcemia

Transferrina

• Es una glicoproteína sintetizada en el hígado.• Función: Ligar y transportar el hierro sérico y

algunos elementos traza.• Vida media: 4-8 días• Depleción: Infección• La concentración de transferrina es

inversamente proporcional a la disponibilidad de hierro.

• Valores aumentados en:

Deficiencia de hierroHipoxia crónicaPérdida crónica de sangreEmbarazo

• Valores disminuidos en:

Desnutrición en enfermedad hepática

Infección crónicaNeoplasiaSobrecarga de hierroEnfermedad Renal

Prealbúmina y Proteína Fijadora de retinol

• La prealbúmina transporta 1/3 de la tiroxina sérica (T4) y la proteína fijadora de retino, la cual a su vez transporta la Vitamina A.

• Ambas son indicadores sensibles de la restricción proteica y calórica.

• Biosíntesis en el hígado, en la cual reacciona prontamente a la deficiencia proteica.

• La corta vida media de estas proteínas.

• Prealbúmina: 2.5 a 3 días

• Proteína fijadora de retinol: 12 horas

Valores Séricos

• Prealbúmina: 20-50 mg%

• Proteína Fijadora de Retinol: 3-6 mcg %

•Concentraciones menores de 10 mg% para la prealbúmina y de 3 mcg% para la proteína fijadora de retinol son indicativos de depleción proteica.•Ambas detectan depleción proteica en forma más rápida que la albúmina.•Disminuyen en estrés y no son indicadores de desnutrición en estas condiciones.•Ambas son afectadas en enfermedades hepáticas, hipertiroidismo y fibrosisQuística.•La prealbúmina aumenta en la administración de corticoides•Se recomienda medir una de las dos en forma rutinaria al inicio del soporteNutricional y durante el curso de éste.

TAREA

• Michael S. HicKey “Nutritional Assesment Guidelines” en Handbook of Enteral and Parentheral, and ARC/AIDS Nutritional Therapy.

• Resolver Self-Assessment Questions.• Preguntas guías para examen.