¿Qué relación hay entre la física y la nutrición?

Materia: física

Nombre: Jessica Trejo López

Fecha: 22/junio/2015

Índice

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

Objetivos……………………………………………………………………………….5

¿Qué es la nutrición? ……………………………………………………………….6

¿Qué es la Física?..............................................................................................7

La energía y las calorías; la equivalencia del consumo diario………………….8

Nutrición y actividad física…………………………………………………………...9

Conclusión……………………………………………………………………………10

Bibliografía…………………………………………………………………………….11

Introducción

En este tema veremos cuál es la relación entre la física y la nutrición, pues como se sabe la física es una de las ciencias naturales que más ha contribuido al desarrollo y bienestar del hombre, porque gracias a su estudio e investigación ha sido posible encontrar en muchos casos, una explicación clara y útil a los fenómenos que se presentan en nuestra vida diaria. Y la nutrición es el proceso por el cual todos los organismos vivientes absorben y utilizan los alimentos para generar la energía necesaria a las funciones de crecimiento, conservación y movimiento, ¿Cómo es que podrían tener relación?Bueno aquí vamos a explicar y a descubrir que relaciones hay entre estos dos conceptos.Pero la nutrición no necesariamente tiene que estar relacionada con la ciencia para poder relacionarse con la física pues hay nutrientes que te aporta energía. El concepto de energía se aplica en la nutrición en lo que refiere al consumo de alimentos y la cantidad que el ser humano requiere para vivir. A pesar de parecer dos cosas elementales, esto implica que el ser humano es un transformador de tipos de energía que funciona en forma permanente o constante.

Podríamos preguntarnos cómo los organismos adquieren la energía que

necesitan para vivir. Pues, a través del fenómeno de la nutrición, el cual

permite obtener que la energía química contenida en los enlaces de distintos

compuestos químicos del ambiente.

La calidad de vida puede mejorarse considerablemente mediante el ejercicio

físico y un aporte nutricionales correcto. Una buena alimentación forma parte

del llamado entrenamiento invisible e influye de manera decisiva en el

incremento de la resistencia física y en la mejora del rendimiento de la persona

activa, además de facilitar una mejor recuperación.

La alimentación debe ser adecuada tanto en calidad como en cantidad, porque:

Debe reponer la energía gastada durante la actividad física.

Debe evitar la aparición de un estado posterior de cansancio o de

agotamiento.

El aporte de hidratos de carbono, de proteínas, de grasas, de minerales y de

vitaminas debe ser proporcional a la actividad física que se realiza y a las

características concretas de la persona.

Este trabajo fue elaborado con la finalidad de analizar y descubrir si es verdad que la física y la nutrición tienen relación, pues como se sabe la física y la nutrición son dos conceptos totalmente diferentes.

Esto nos va a servir para informarnos como es que nuestro cuerpo aprovecha la energía que le brinda los nutrientes que consumimos. Veremos el significado de algunos conceptos que vienen relacionados con este tema y también recordaremos algunos conocimientos adquiridos en Física.

ObjetivosNuestro objetico es aprender y analizar cómo es que la física se puede relacionar con la nutrición teniendo en cuenta de que son dos conceptos muy diferentes pero a la vez tan similares

¿Qué es nutrición?

La nutrición se refiere a todo lo que su hijo come y bebe. El cuerpo de su hijo utiliza nutrientes de los alimentos para funcionar correctamente y permanecer saludable. Los nutrientes incluyen carbohidratos, proteínas, grasas, vitaminas y minerales. En las cantidades correctas, los nutrientes le dan energía a su hijo para que crezca, aprenda y esté activo.

Las calorías son la cantidad de energía en los alimentos y bebidas que consume su hijo. Los niños necesitan cierta cantidad de calorías para crecer y desarrollarse. Pero si su hijo ingiere más calorías de las que su cuerpo necesita, las calorías adicionales se almacenarán como grasa corporal.

CALORÍA UNIDAD DE ENERGÍA EN LA ALIMENTACIon

Las calorías son la unidad de medida que se usa principalmente para

saber la cantidad de energía que nos aportan los alimentos, se puede

abreviar como "cal". En pocas palabras es la unidad de medida para

expresar la cantidad de calor o energía, como la energía provoca calor, de

aquí el nombre de "caloría".

Es posible diferenciar entre dos clases específicas de calorías: la caloría-gramo (cal) es aquella energía calorífica que es necesaria para subir en 1ºC la temperatura de 1 gramo de H2O; la caloría-kilogramo o kilocaloría (kcal o Cal), por otra parte, es la energía calorífica requerida para que la temperatura de 1 kilogramo de H2O aumente en 1ºC.

Aunque el Joule o Julio (J), otro tipo de unidad científica para medir energía, es más aceptada por el Sistema Internacional de Unidades, aún permanece el uso de la caloría para expresar el poder energético de los alimentos. Una caloría equivale a 4.19 J.

Las calorías de los alimentos se miden por calorimetría, al calentarse un alimento se mide el calor que se aplica y la energía que se libera, las calorías se expresan en kcal/100 g de alimento. Este resultado es lo que determina el valor energético de los alimentos.

Esta unidad de energía es muy importante para explicar el funcionamiento del proceso alimenticio. Los seres vivos necesitan de energía para vivir y esta energía se obtiene a partir de la comida. La alimentación, por lo tanto, es la fuente de energía más relevante para los organismos vivos, con ella nuestro cuerpo realiza las funciones más vitales como respirar, movernos, pensar, etc., a lo que se le denomina metabolismo basal. También se requiere de energía para el crecimiento y renovación celular en diversos tejidos u órganos, para realizar actividad física o ejercicio y en situaciones estresantes, como una enfermedad o una intervención quirúrgica.

La energía obtenida a partir de los nutrientes que se encuentran en los alimentos se convierte en calorías o, con mayor precisión, en kilocalorías (es decir, en miles de calorías). Los principales nutrientes energéticos que consumimos en la comida son los azúcares o carbohidratos, las proteínas y los lípidos o grasas, que aportan a nuestro cuerpo las calorías necesarias para el metabolismo.

Las legumbres (frijol, haba, lentejas, garbanzos), cereales (maíz, arroz, trigo), frutas y algunas verduras y hortalizas son alimentos ricos en carbohidratos, 1 gramo de éstos produce 4 calorías. La carne, pescado, mariscos, leche y huevos son alimentos ricos en proteínas y un gramo de éstas produce también 4 calorías. Las grasas son los nutrientes que más calorías aportan, 1 g produce 9 calorías y son contenidas en la mantequilla, margarina, aceite, frutos secos, cordero, cerdo, embutidos, pescado azul, productos lácteos, pan y pasteles.

La necesidad básica y elemental para el mantenimiento mínimo del metabolismo en un adulto es de unas 1000 calorías, pero, a partir de allí, todo dependerá de la actividad física y mental de cada individuo (el cerebro es un ávido consumidor de calorías, cosa que no debe olvidarse en quienes efectúan tareas fundamentalmente intelectuales). Para la mayoría de niños en edad escolar, se recomienda una ingesta entre 1600 y 2500 calorías al día, independientemente del género y la edad, las personas que son activas y se mueven mucho necesitan más calorías que las que tienen hábitos más sedentarios (es decir, son muy poco activas).

Todos los nutrientes que ingerimos se almacenan en el hígado, que es el encargado de transformarlos en calorías para poder mantener el calor del cuerpo y realizar todas nuestras actividades cotidianas. Aquellos nutrientes que no se gastan, el hígado los almacenará en forma de grasa y los distribuirá por nuestro cuerpo en algunas zonas específicas. Es por esta razón que se dice que las grasas engordan, sin embargo cuando el organismo lo requiera, éstas pueden ser utilizadas, cuando esto ocurre se dice que se "queman" las calorías.

Para no sufrir desequilibrios ni en peso ni en nutrientes, hay que ingerir estas calorías de una forma determinada. Los carbohidratos deberían representar el 50% de la energía total, las grasas no deben suponer más del 35% y las proteínas tanto de origen animal como vegetal deben aportar el 15%.

Energía metabólica: es aquella generada por los organismos vivos gracias a procesos químicos de oxidación como producto de los alimentos que ingieren.

El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que realizan las células para obtener energía, y sintetizar compuestos.

Las reacciones metabólicas pueden ser de dos tipos:

● Anabólicas , en donde la célula a partir de los nutrientes que incorpora del medio externo, construye sus propias moléculas y para esto consume energía, son reacciones endergónicas.

● Catabólicas , en donde la célula degrada sustancias (glucosa) y obtiene energía (reacciones exergónicas), que utiliza para cumplir con sus funciones celulares tales como:

● Síntesis de compuestos orgánicos (moléculas ricas en energía químicaformadas por moléculas menores).

●

● Transporte de sustancias: las células han de transportar sustancias por las membranas y dentro de la célula.

●

● Movimientos: muchas células son móviles por orgánulos especializados (cilios y flagelos), por contracciones (musculares y otras) o por crecimiento interior del citoesqueleto (microtúbulos).

● Reproducirse y continuar la vida.Ya que la vida es una competencia para una mejor utilización de los recursos energéticos; una célula puede considerarse como un sistema complejo de transformaciones energéticas , en donde las reacciones, catabólicas y anabólicas se asocian, la energía liberada en una reacción es utilizada por la otra; en donde las células sintetizan moléculas portadoras de energía (ATP) que son capaces de capturar la energía de las reacciones exergónicas y las llevan a las reacciones endergónicas, y en donde las células regulan las reacciones químicas por medio de catalizadores biológicos: ENZIMAS.

¿Por qué la física es una ciencia importante?

La Física es una de las ciencias naturales que más ha contribuido al desarrollo y bienestar del hombre, porque gracias a su estudio e investigación ha sido posible encontrar en muchos casos, una explicación clara y útil a los fenómenos que se presentan en nuestra vida diaria. Ha experimentado un gran desarrollo gracias al esfuerzo de notables científicos e investigadores, quienes al inventar y perfeccionar instrumentos, aparatos y equipos han logrado que el hombre agudice sus sentidos al detectar, observar y analizar fenómenos.La Física para su estudio, se divide en dos grandes grupos Física Clásica y Física Moderna. La primera estudia todos aquéllos fenómenos en los cuales la velocidad es muy pequeña comparada con la velocidad de propagación de la luz; la segunda se encarga de todos aquellos fenómenos producidos a la velocidad de la luz o con valores cercanos a ella.

La energía y las calorías; la equivalencia del consumo diario.

El concepto de energía se aplica en la nutrición en lo que refiere al consumo de alimentos y la cantidad que el ser humano requiere para vivir. A pesar de parecer dos cosas elementales, esto implica que el ser humano es un transformador de tipos de energía que funciona en forma permanente o constante.

Desde el punto de vista físico, la energía no se produce ni se pierde, solo se transforma de una forma a otra. Por ejemplo: Un automóvil utiliza combustibles para transformarlos en movimiento. El movimiento entonces es realizar un trabajo, recorrer una distancia efectuando cierto esfuerzo. Un elevador utiliza electricidad para subir una cierta carga.

En física existen diversas formas de medir la energía; pero la más común es el 'Joule'; el que representa las unidades de [kg.m2 / seg2].

La caloría nació como unidad de "calor" cuando se creía que el calor era una sustancia que había que cuantificar dado que se podía entregar en forma de "calor" o de un trabajo mecánico. Entonces, una caloría era la cantidad de calor necesaria para aumentar la temperatura de un gramo de agua un grado centígrado. Luego, se pudo establecer que una caloría eran 4,1868 Joule. Por lo tanto, 2000 Kcal eran 8373600 Joule.

Sabiendo que una persona requiere diariamente un promedio de 2000 kilocalorías, deducimos que consume 8.369,8 Kilojulios lo que es decir 8,3 MegaJoulesLa utilización diaria de energía se divide básicamente en tres partes:

La primera que es el índice metabólico de reposo y es la energía básica que necesita el organismo para las actividades elementales de todos los días; a saber: mantener su temperatura, respirar, circular nuestra sangre, digerir, alimentarnos, pensar, hablar, etcétera.

La segunda es la necesaria para la actividad física que desarrollemos sea deporte, trabajo o estar en la casa; y es conocida como factor de actividad.

La tercera es el factor de injuria; y se aplica en los casos en que existen enfermedades, operaciones o periodos de recuperación de alguna operación o enfermedad.

La eficiencia con que una persona convierte la energía de reserva de su organismo en otra depende siempre de cada organismo. Estas corresponden a la masa corporal, edad, sexo, estados biológicos (embarazo), efecto térmico del ejercicio, y el cambio inducido por la propia ingestión de los alimentos.

Las reservas (baterías) de energía del organismo, son en mayor parte las  y en menor parte los representando en una persona en óptimo estado físico un 15% y un 0,5% del peso total de la persona respectivamente. Por eso, cuando una persona esta excedida en peso, la energía acumulada o de sobra es un exceso de tejido graso.

Nutrición y la física

La nutrición es un complejo sistema de mecanismos físicos y químicos

integrados de forma interactiva con todas las demás funciones del organismo.

Los ser vivos necesitan energía para realizar sus funciones y en el ser humano,

la nutrición, es el modo más básico de lograrlo. No debemos olvidar que las

células de todos los sistemas del organismo necesitan energía.

En el rendimiento de una persona activa influyen diversos factores, entre otros,

el entrenamiento, la genética y la alimentación. Éste último es un factor muy

importante a la hora de mejorar el éxito en un deporte, hasta tal punto que el

tiempo de entrenamiento y de preparación puede verse afectados por una

incorrecta alimentación.

La dieta de una persona activa debe cubrir las demandas energéticas de la

actividad realizada, para mantener un peso corporal adecuado. La ingesta de

calorías de una persona sedentaria debe abarcar la cantidad suficiente de

éstas, para poder realizar actividades diarias como son vestirse, peinarse,

estudiar, trabajar, etc. Pero una persona que realiza actividad física necesita un

aporte de calorías acorde a la frecuencia, a la intensidad y a la duración de la

misma.

Para un sedentario sano, la distribución calórica aproximada de nutrientes

diarios sería 50% de hidratos de carbono, 15% de proteínas y 35% de grasas,

porcentajes que, obviamente, varían en las personas activas.

Los hidratos de carbono son el principal combustible para la contracción

muscular. En una persona activa, aproximadamente entre el 50% y el 70% de

la ingesta calórica diaria debe provenir de los carbohidratos. A las proteínas se

les reserva la función de formar al músculo y reparar los tejidos. Su

requerimiento varía entre las actividades físicas de fuerza y los de resistencia.

Por su parte, las grasas son una buena fuente de energía y tienen un efecto

ahorrador de glucosa en los ejercicios aeróbicos.

De los denominados micronutrientes, es decir, los minerales y las vitaminas,

cabe comentar que juegan un papel my importante en el organismo y que una

inadecuada administración de los mismos puede conducirnos a estados

anémicos o hipo vitamínico.

Capítulo aparte merece el agua. La deshidratación puede resultar nefasta para

el estado de la persona activa, tanto en los entrenamientos como en las

competiciones. El aumento de sudoración a partir de la actividad de las

glándulas sudoríparas constituyen uno de los principales factores de pérdida de

agua, pero, junto a ella, también se pierden vitaminas y minerales, sobre todo

cloro, potasio y sodio. La eliminación de sodio puede traer consigo la aparición

de cansancio, calambres e insomnio, mientras que la carencia de potasio altera

la musculatura. Ambos minerales resultan esenciales para la conductividad y la

excitabilidad.

Si hay que destacar un hecho dentro de la nutrición, es la denominada

epidemia del siglo XXI. Según la OMS (Organización Mundial de la Salud), a

nivel global, unos 250 millones de personas son obesas, es decir, un 7% de la

población. La obesidad se plantea como un grave problema de salud pública,

por el impacto que tiene sobre la esperanza y la calidad de vida de las

personas. Más alarmante aún es el incremento de la obesidad infantil.

Una de las principales causas de este problema es el sedentarismo, además

de la nueva industria alimentaria. Aunque la obesidad puede ser la alteración

de un gen involucrado en la regulación del balance energético, la epidemia de

esta enfermedad, el sedentarismo e, incluso, factores socioculturales, ya que

hay sociedades donde ser obeso simboliza vitalidad y salud, pueden llevarnos

a ser partícipes de esta actual problemática.

Sea como sea, esta epidemia puede tener nefastos resultados sobre nuestra

salud, como son enfermedades del corazón, enfermedades respiratorias,

apnea del sueño, bajo rendimiento laboral y escolar…, entre otros.

Derivado de toda esta situación, existen cada vez más incidencias patológicas

psiquiátricas relacionadas con la alimentación, como son la anorexia nerviosa o

la bulimia, problemas, por desgracia, cada vez más frecuentes entre la

población.

Conclusión

A la conclusión que hemos llegado es que pues el mundo orgánico que nos rodea está en continuo movimiento y transformación. Porque si recordamos los

conocimientos adquiridos en Física, sabremos que todo movimiento necesita energía para llevarse a cabo; por tanto, los seres vivos no escapamos a ese principio: necesitamos la energía para poder desarrollarnos y reproducirnos, que pues son movimientos básicos de todo ser vivo.

Puede afirmarse entonces que la nutrición y la energía tienen mucho en común, y que gracias a este importante proceso todos los seres vivos pueden permitir la incorporación, transformación y utilización tan común de la energía.

Los efectos que puede tener la energía eléctrica sobre el cuerpo humano, es importante comentarlo, está en función de la tensión de contacto, la corriente, el tiempo, la superficie de contacto, el estado de la persona accidentada y los lugares por donde circula la corriente en el cuerpo humano.

Así pues, la corriente eléctrica -ya sea alterna o directa- puede provocar daños en el cuerpo humano, dependiendo el área del cuerpo en contacto y las condiciones, es decir, si es una condición húmeda, seca o con temperatura, y desde luego las características fisiológicas de las personas.

Es importante subrayar que el personal que labore, y en general quien emplee esta forma de energía eléctrica que se aplica de diversas formas en la vida cotidiana para facilitar el trabajo, tome siempre en cuenta las condiciones de las instalaciones eléctricas en su uso y mantenimiento, como se menciona en este número, en la sección de Instalaciones Seguras. Promover una cultura sobre protocolos de actuación en el caso de una descarga eléctrica y tener una capacitación constante en el uso de la energía eléctrica, son factores que ayudarán a mantener la seguridad de todos los usuarios de la red.

Bibliografíagrasas

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http://genesis.uag.mx/edmedia/material/fisica/introduccion2.htm

carbohidratos,