El documento describe el metabolismo y los efectos de los minerales en la actividad física. Explica que 25 elementos son esenciales para los humanos, incluyendo macrominerales como el calcio, fósforo y magnesio que participan en la formación ósea y muscular. Una ingesta inadecuada de minerales puede afectar negativamente la salud y el rendimiento deportivo, aunque el ejercicio también puede aumentar los requerimientos de algunos minerales como el calcio.

1. METABOLISMO DE LOS MINERALES Y SUS EFECTOS EN LA ACTIVIDAD FÍSICA Dra. Camila Pierart Zambrano Departamento de Nutrición Facultad de Medicina Universidad de Chile

2. MINERALES Y METABOLISMO Elementos inorgánicos que se encuentran en la naturaleza y que resultan esenciales para distintos procesos fisiológicos. Término generalmente reservado para los elementos sólidos INGRESOS Alimentos (vegetales y animales) Agua EGRESOS Sudor Orina Heces Deben ser aportados diariamente

3. Funciones Participan en la formación de varios tejidos corporales Huesos, músculos, dientes Regulación del metabolismo Componentes o activadores de varias enzimas u hormonas. MINERALES Y METABOLISMO NO SON UNA FUENTE DE ENERGÍA CALÓRICA La nutrición mineral inadecuada se ha vinculado con un deterioro de las funciones fisiológicas normales y a una serie de enfermedades. La ingesta apropiada de los minerales esenciales es necesaria para mantener un estado de salud y un desempeño físico óptimos.

4. 25 elementos de la tabla periódica son considerados esenciales para el ser humano. El hidrógeno, oxígeno, carbono, azufre y nitrógeno , en distintas combinaciones, forman parte de las reservas corporales de agua, proteínas, grasas e hidratos de carbono. Los 20 minerales restantes participan de las distintas funciones previamente mencionadas. REQUERIMIENTOS 96% del peso corporal < 4% del peso corporal

5. Electrolitos Otros minerales Boro, níquel, silicio, vanadio se encuentran en los tejidos animales y pueden ser importantes en la nutrición humana pero no se ha establecido el requerimiento dietético. Mineral Símbolo RDR o IA (mg) Hombres Mujeres NS (mg) Potasio K 4.700 4.700 ND Cloruro Cl 2.300 2.300 3.500 Sodio Na 1.500 1.500 2.300 Calcio Ca 1.000 1.000 2.500 Fósforo P 700 700 4.000 Hierro Fe 8 18 45 Fluoruro F 4 3 10 Zinc Zn 11 8 40 Cobre Cu 0.9 0.9 10 Selenio Se 0.055 0.055 0.4 Manganeso Mn 2.3 1.8 11 Yodo I 0.15 0.15 1.1 Molibdeno Mo 0.045 0.045 2 Cromo Cr 0.035 0.025 ND

6. IMPACTO DEL EJERCICIO EN EL REQUERIMIENTO DE MINERALES Poco estudios al respecto No se sabe claramente si el entrenamiento y la actividad física aumentan el requerimiento de minerales. Tampoco se sabe si los atletas deberían ingerir mayores cantidades Existen casos en que el ejercicio aumenta los requerimientos, Pueden ser suplidos a través de las calorías adicionales que ingieren los deportistas Akabas SR, Dolins KR. Am J Clin Nutr 2005; 81(5):1246S-1251S.

7. DÉFICIT DE MINERALES Preliminar Deficiencia bioquímica Deficiencia fisiológica Deficiencia clínica Deficiencia sub clínica Pueden o no tener efectos significativos sobre la salud o el desempeño físico Manifestaciones con consecuencias para la salud o el desempeño físico

8. Se puede asociar a : Disminución de la ingesta calórica Se acompaña de una reducción en la ingesta de minerales Cambio en la selección de alimentos Biodisponibilidad de muchos alimentos esta muy influida por la forma en que se consume. Suplementación de un mineral puede reducir la absorción de otro DÉFICIT DE MINERALES

9. Consumo de minerales en exceso Compensado por un aumento de la excreción Disminución del consumo de minerales Inicialmente: disminución de la excreción y/o aumento de la liberación desde los tejidos Si el déficit persiste : disminución de los niveles plasmáticos con alteración de procesos metabólicos SISTEMA DE CONTROL DE MINERALES Un déficit leve y transitorio no necesariamente va a afectar la salud ni el rendimiento

10. MINERALES Macrominerales Si el requerimiento diario recomendado es mayor a 100 mg/día o el cuerpo contiene mas de 5 g Microminerales Fósforo Calcio Magnesio Potasio Sodio Cloruro Azufre

11. MACROMINERALES CALCIO Mineral más abundante del cuerpo Representa 2% del peso corporal 99% se encuentra en el hueso 1% se encuentra en el plasma y estructuras intracelulares Pool metabólicamente disponible Calcio plasmático se mantiene en un margen muy estrecho (8,5-10,5 mg/dl) por acción de distintas hormonas. Ingesta alimentaria Liberación desde el hueso

12. Fuentes alimentarias Principal fuente: productos lácteos 1 vaso de leche: 280-300 mg Equivalentes: 40 g de queso, 1 taza de yogurt Otras fuentes Pescados Verduras de hojas verdes Legumbres Productos fortificados con calcio MACROMINERALES CALCIO 1/3 de los requerimientos de un adulto

13. MACROMINERALES CALCIO EL PRINCIPAL FACTOR ASOCIADO A LA DEFICIENCIA DE CALCIO ES LA INGESTA INADECUDA Aumentan absorción Disminuyen absorción o aumentan la excreción Vitamina D Fitatos (legumbres) Lactosa de la leche Oxalatos (espinacas) Fibra dietética Ingesta excesiva de sodio Ingesta excesiva de café y alcohol

14. Funciones principales Formación de huesos (98%) y dientes (1%) 1% restante se encuentra en estado iónico o asociado a proteínas: Participación en distintos proceso metabólicos Contracción muscular (músculo liso y estriado) Activación de enzimas (participa en síntesis y degradación del glicógeno Participa en la transmisión del impulso nervioso Cofactor en la cascada de la coagulación MACROMINERALES CALCIO En condiciones de baja ingesta de calcio, este se movilizará desde el hueso para mantener una cantidad adecuada de calcio iónico

15. Balance de calcio en un adulto Ingesta 800 mg de calcio al día MACROMINERALES CALCIO CALCIO SANGUÍNEO ABSORBIDOS 300 mg 500 mg no absorbidos Jugos digestivos y células de la mucosa dañadas 150 mg Deposiciones 650 mg Sudor 20 mg RESORCIÓN DEPÓSITO RIÑONES Orina 130 mg

16. Perdidas adicionales asociadas al ejercicio Ejercicio moderado (80% de la FCM durante 45 minutos) produjo una pérdida de 45 mg de calcio por el sudor Entrenamiento intensivo de resistencia por 10 semanas se asoció a aumento en calcio urinario y disminución del calcio plasmático Revertido en fase de disminución progresiva MACROMINERALES CALCIO Ingesta de calcio en deportistas En general ingesta es elevada, principalmente en hombres Grupos de riesgo: atletas que requieren control de peso corporal para la competencia (gimnastas, corredores de distancia, patinadores, etc)

17. Principal problema asociado al déficit de calcio OSTEOPOROSIS MACROMINERALES CALCIO Disminución de la masa ósea que aumenta la fragilidad del hueso y el riesgo de fracturas Factores de riesgo Antecedentes familiares Niveles bajos de estrógenos (menopausia) Inactividad física Ingesta inadecuada de calcio Tabaquismo Consumo excesivo de café y alcohol Estrés

18. Ejercicio y prevención de osteoporosis El ejercicio pone al hueso en estrés mecánico, lo que facilita su desarrollo y el depósito de sales de calcio. Ejercicio dinámico medio efectivo para estimular desarrollo de hueso En la vida adulta, ayuda a evitar una mayor pérdida de hueso En personas mayores permite mejorar la flexibilidad y coordinación, disminuyendo el riesgo de caídas. SIEMPRE DEBE ACOMPAÑARSE DE UNA INGESTA ÓPTIMA DE CALCIO MACROMINERALES CALCIO

19. Consecuencias de la osteoporosis FRACTURAS MACROMINERALES CALCIO Consecuencias del déficit de calcio en deportistas Fracturas Deterioro contracción muscular Calambres IMPORTANTE No solo se requiere una ingesta adecuada de calcio para prevenir estos problemas, es necesaria también la presencia de Vitamina D para asegurar una buena absorción intestinal

20. Osteoporosis en deportistas Atletas jóvenes Atletas de resistencia y deportes con control de peso MACROMINERALES CALCIO TRÍADA DE LA ATLETA Trastorno de la alimentación Amenorrea Osteoporosis Restricción calórica y proteica Ejercicio excesivo Funcionamiento anormal hipotálamo e hipófisis Disminución de grasa corporal Producción disminuida de estrógenos

21. Recomendaciones Ingesta adecuada de calcio y vitamina D Se recomiendan ejercicios de soporte de peso y de entrenamiento de fuerza para la prevención de osteoporosis Uso de suplementos puede ser útil para ayudar a mantener la masa ósea en algunos atletas La investigación sobre el efecto de los suplementos de calcio en el desempeño físico casi inexistente MACROMINERALES CALCIO

22. Segundo mineral mas abundante en el cuerpo humano 1% del peso corporal 80% se encuentra en los huesos y dientes Interactúa con el calcio para la formación de hueso y dientes MACROMINERALES FÓSFORO

23. MACROMINERALES FÓSFORO Fuentes alimentarias Carnes Huevos Leche, queso Nueces Amplia variedad de verduras Principales Se recomienda una proporción de ingesta de calcio:fósforo= 1:1 Exceso de fósforo reduce la absorción y estimula liberación de calcio desde el hueso OSTEOPOROSIS

24. Funciones principales En el cuerpo humano se presenta como sales de fosfato 80-90% se combina para formar fosfato de calcio, participando en la formación de huesos y dientes Equilibrio ácido base (fosfato de sodio) Variedad de formas orgánicas Formación de fosfolípidos (membranas celulares y ADN) Formación de compuestos de alta energía (ATP) Participa en procesos de fosforilación Facilita la liberación de oxigeno a los tejidos musculares MACROMINERALES FÓSFORO

25. Dada su amplia distribución en los alimentos son raros los estados de déficit . Población en riesgo Pacientes hospitalizados con enfermedades graves Alcohólicos Uso de compuestos antiácidos en forma prolongada Disminuyen la absorción de fósforo MACROMINERALES FÓSFORO Ejercicio muscular extremo puede aumentar la excreción de fósforo por la orina, pero no existen datos que lo asocien a estados de déficit Déficit podría deteriorar del desempeño físico pero no existen estudios

26. Uso de suplementos y desempeño físico Estudios se han enfocado en el aumento de 2,3-difosfoglicerato en glóbulos rojos y el transporte de oxigeno durante el ejercicio Mejoría del desempeño físico. Resultados son contradictorios Suplementos de ATP (fuente inmediata de energía para la contracción muscular) No existen evidencias de que mejoren el desempeño físico Suplementes de fosfocreatina Creatina tendría algunos efectos sobre la fuerza muscular MACROMINERALES FÓSFORO Exceso de fósforo: no provoca problemas en personas con función renal normal, puede provocar molestias gastrointestinales. Consumo excesivo a la largo plazo puede deteriorar el metabolismo del calcio

27. Recomendaciones No se recomienda el uso de suplementos por tiempo prolongado Suplemento con sales de fosfato puede mejorar el desempeño aeróbico de resistencia Protocolo aceptado : 4 g de sales de fosfato al día, consumido en porciones de 1 g con los alimentos y bebidas por 5 a 6 días (durante el período de entrenamiento) Uso esporádico de este tipo de protocolos MACROMINERALES FÓSFORO

28. Cuarto mineral más abundante en el cuerpo humano MACROMINERALES MAGNESIO Fuentes alimentarias Mariscos Nueces Verduras de hojas verdes Granos enteros

29. Funciones principales Estructura del hueso (50-60% del Mg corporal) 30 - 40% en tejidos (células musculares) Componente de mas de 300 enzimas Interviene en contracción muscular Participa en la síntesis de proteínas Participa en el metabolismo de la glucosa MACROMINERALES MAGNESIO Deficiencias Son raras en personas con dietas normales Grupos de riesgo : disfunción renal, diarrea prolongada, uso de diuréticos y consumo excesivo de alcohol

30. Déficit en el ejercicio Alteraciones en el metabolismo energético: mayor fatiga muscular y calambres Atletas de deportes de control de peso consumo 30-35% de la IDR por restricción calórica. Ejercicio se asocia a una disminución en los niveles plasmáticos Ingreso a los tejidos en respuesta al aumento de los requerimientos Aumento de las pérdidas urinarias y por el sudor MACROMINERALES MAGNESIO POCA EVIDENCIA QUE RELACIONE UNA DEFICIENCIA DE MAGNESIO EN HUMANOS CON DETERIORO DEL DESEMPEÑO FÍSICO.

31. Recomendaciones prudentes Las personas activas físicamente deben obtener cantidades adecuadas de magnesio a partir de una dieta balanceada. Atletas que buscan bajar de peso para una competencia pueden tener déficit, por lo que se recomienda la suplementación: máximo 350 mg diarios MACROMINERALES MAGNESIO

32. MINERALES Macrominerales Si el requerimiento diario recomendado es mayor a 100 mg/día o el cuerpo contiene mas de 5 g Microminerales Requerimiento menor a 100 mg/día Cobre Hierro Zinc Cromo Selenio Boro Otros

33. Fuentes alimentarias Hierro heme: vinculado con hemoglobina y mioglobina Fuentes animales Hierro no heme 20-70% del hierro en fuentes animales 100% del hierro en fuentes vegetales MICROMINERALES HIERRO Absorción 10-35% del hierro heme y 2-10% del hierro no heme en el intestino Carnes magras: 30 g aportan 1 mg de hierro heme Buenas fuentes de hierro no heme: frutos secas, legumbres

34. MICROMINERALES HIERRO Aumentan absorción Disminuyen absorción Péptidos de la carne Taninos (hierro no heme) Vitamina C (hierro no heme) Ácido fítico de granos (hierro no heme) Fibra (hierro no heme)

35. HIERRO DIETÉTICO MICROMINERALES HIERRO Absorción en el intestino delgado Sangre Médula ósea Músculo Otros tejidos Ferritina sérica Glóbulos rojos Hemoglobina en los glóbulos rojos Mioglobina y enzimas Enzimas TRANSPORTE DE OXIGENO

36. Déficit de hierro Una de las deficiencias nutricionales más comunes en el mundo MICROMINERALES HIERRO Depleción de las reservas de la médula ósea Disminución ferritina Etapa de depleción Eritropoyesis por deficiencia de hierro Mayor disminución de la ferritina Aumento protoporfirina NIVELES DE HEMOGLOBINA NORMALES Anemia por déficit de hierro Niveles muy bajos de ferritina Disminución hemoglobina

37. Deficiencia en atletas Esencial mantener niveles normales para mantener aporte de oxigeno durante el entrenamiento Anemia ferropriva altera el rendimiento deportivo Causas del déficit Dietas vegetarianas o muy baja en calorías Hematuria (principalmente corredores) Hemorragia gastrointestinal (ejercicios de resistencia) Sudor (pérdidas relativamente bajas) MICROMINERALES HIERRO

38. Uso de suplementos Anemia por déficit de hierro Tratamiento mejora el desempeño físico Déficit de hierro sin anemia Uso de suplementos mejora el estado de hierro en el organismo pero no parece mejorar el desempeño físico Estudios son contradictorios, ya que algunos han reportado mejoría en la resistencia y desempeño físico. MICROMINERALES HIERRO

39. Recomendaciones Conocer alimentos que contienen hierro e incluirlos en la dieta Uso de suplementos en personas que tienen o están en riesgo de tener niveles bajos de ferritina Atletas mujeres: corredoras de distancia, atletas vegetarianas, mujeres con flujos menstruales abundantes, atletas que inician entrenamiento del altura, atletas con restricción calórica Tratamiento de la anemia ferropriva MICROMINERALES HIERRO

40. MICROMINERALES COBRE Fuentes alimentarias Mariscos Carnes Nueces Granos enteros

41. Funciones principales Metaloenzima (p/e SOD) Necesario para la absorción de hierro desde el tracto GI Participa en la formación de hemoglobina Cofactor enzimático en síntesis de constituyentes de la matriz ósea MICROMINERALES COBRE Deficiencias No se ha descrito en humanos déficit de origen alimentario Uso alimentación intravenosa prolongada, lactantes desnutridos Manifestaciones: anemia, alteraciones neurológicas, cardiopatía, osteoporosis

42. Cobre y ejercicio La mayoría de los atletas consumen grandes cantidades de Cu Disminución de los niveles plasmáticos después de un entrenamiento prolongado o de un ejercicio de resistencia Pérdidas por sudor o deposiciones Aumento SOD No existe investigación sobre el uso de suplementos de cobre y desempeño físico. Ingesta excesiva puede producir náuseas y vómitos MICROMINERALES COBRE No se asocia a sintomatología Reservas corporales adecuada No se recomienda el uso de suplementos de Cu en personas físicamente activas

43. MICROMINERALES ZINC Fuentes alimentarias Proteína animal (carne, leche, mariscos, principalmente ostiones) 100 g de carne aportan 30-50% de la IDR 1 ostión aporta 70% de la IDR Granos enteros El fitato y la fibra disminuyen su biodisponibilidad

44. Funciones principales Cofactor enzimático, síntesis de proteínas, proceso de crecimiento, formación de hueso, cicatrización de heridas, funcionamiento óptimo de leucocitos MICROMINERALES ZINC Deficiencias Es raro el déficit en la población general Manifestaciones: alteraciones de la cicatrización, disminución del apetito, alteraciones del crecimiento.

45. Zinc y ejercicio Si la ingesta calórica es adecuada se lograr cubrir requerimientos Pérdidas importante por el sudor Déficit marginal no afecta el desempeño físico Riesgo de déficit : atletas de resistencia que adoptan dieta rica en CHO y baja en proteínas y grasas. Pérdida de peso, fatiga, disminución de la resistencia y aumento del riesgo de osteoporosis (a largo plazo) Uso de suplementos Dosis grandes tienen efectos secundarios: impiden la absorción de cobre y hierro, aumentan el c-LDL y disminuyen el c-HDL MICROMINERALES ZINC

46. Recomendaciones No esta justificado el uso de suplementos de zinc El aporte de los requerimientos diarios debe ser entregado por los alimentos (selección de alimentos altos en zinc) MICROMINERALES ZINC

47. MICROMINERALES CROMO Fuentes alimentarias Granos enteros, legumbres Nueces Queso Champiñón y espárragos

48. Funciones principales Participa en metabolismo de la glucosa: cofactor de la insulina Participa en la formación de glucógeno en el músculo Facilita el transporte de aminoácidos hacia el músculo Participa en el metabolismo del colesterol MICROMINERALES CROMO Deficiencias Son raros los déficit con manifestaciones clínicas Se esta estudiando el papel del cromo en el desarrollo de la diabetes

49. Cromo y actividad física Déficit puede deteriorar el desempeño físico de atletas Alteración en el metabolismo de CHO Disminución del transporte de aminoácidos al músculo Ejercicio aumenta la excreción por la orina Riesgo de déficit: Programas de ejercicio de gran intensidad y larga duración, atletas con dietas ricas en CHO, atletas que requieren control de peso. Uso de suplementos: Estudios no concluyentes: reducción de glicemia, aumento sensibilidad a la insulina, composición corporal, desempeño físico Uso prolongado puede provocar daño cromosómico en animales MICROMINERALES CROMO

50. Ingesta diaria recomendada : 55 µ g/día en el adulto Fuentes alimentarias : Mariscos, vísceras, carnes y granos enteros Funciones principales : Cofactor enzimático, especialmente de glutatión peroxidasa (cataboliza radicales libres), junto con la vitamina funciona como antioxidante, participa en el metabolismo de las hormonas tiroideas y en la función inmunológica. Deficiencia Rara en países industrializados Manifestaciones: Enfermedad de Keshan, dislipidemia y aumento del riesgo cardiovascular, función inmunológica inadecuada y mayor riesgo de cáncer. MICROMINERALES SELENIO

51. Selenio y actividad física Déficit puede impedir funciones antioxidantes durante el ejercicio intenso, lo que podría producir daño de tejidos y deterioro del desempeño físico. El uso de suplementos no mejora el desempeño físico Los requerimientos se pueden cumplir con una dieta sana y balanceada. MICROMINERALES SELENIO

52. Fuentes alimentarias : Frutos secos, legumbres, verduras, productos lácteos, jugo de uva Funciones principales : Estructura y función de la membrana celular, participa en el metabolismo dehormonal (estrógenos). No se recomienda el uso de suplementos en relación a la actividad física MICROMINERALES BORO

53. Los minerales son importantes componentes del hueso y tienen numerosas acciones biológicas El déficit tiene impacto a múltiples niveles El ejercicio podría aumentar los requerimientos de algunos minerales (aumento de las pérdidas por orina, sudor, tracto GI) Una dieta balanceada es capaz de satisfacer los requerimientos, tanto en personas sedentarias como en personas físicamente activas CONCLUSIONES

54. No se ha demostrado que el uso de suplementos de minerales mejore el desempeño deportivo. Deportistas con dietas muy restrictivas tienen ingesta reducida de minerales (hierro, calcio, zinc y magnesio) CONCLUSIONES