ASPECTOS FISIOLÓGICOS DE LA ALIMENTACIÓN EN EL 1º AÑO DE VIDA Dr. Esteban Carmuega
Si el proceso de la vida significa un constante cambio, éste adquiere especial relevancia en el primer año tanto en lo funcional como en lo conductual. Desde un punto de vista estrictamente alimentario podrían considerarse tres períodos distintos y superpuestos: El amamantamiento, en el cual el pecho o una fórmula adecuada es la principal y única fuente de alimentos. El período de transición, caracterizado por un número reducido de alimentos diseñados para complementar la lactancia natural o la fórmula fór mula y el período adulto con la adquisición de la dieta familiar definitiva. La velocidad y la forma por la cual un lactante atraviesa estos estadios es variable y está determinada por la maduración del aparato digestivo, del sistema nervioso central, del sistema inmunológico y excretor, por mencionar los más importantes. Se ve influenciada además por la situación sociocultural, económica y antropológica de la familia. Básicamente, en el período de amamantamiento el niño está adaptado para succionar y tragar alimentos líquidos, no se han desarrollado los mecanismos inmunológicos para hacer frente a la colosal exposición antigénica de la alimentación y la flora bacteriana heterólogas, y enzimáticamente presenta la mejor performance digestiva para la absorción de las proteínas, grasas y carbohidratos de la leche materna. En el período de transición se desarrollan los mecanismos neuromusculares necesarios para mantener la cabeza erecta, reconocer una cuchara y poder rechazarla con movimientos de cabeza, deglutir alimentos semisólidos, distinguir sabor y color. El sistema inmunológico madura así como el excretor que adquiere la habilidad para manejar cargas osmolares mayores sin pérdidas obligadas de agua. En el período adulto, estos mecanismos han alcanzado prácticamente los niveles de la especie y el niño aprende a seleccionar y a alimentarse por sí mismo con algunas
adaptaciones en la subdivisión de alimentos y en la selección de condimentos. Analizaremos con más profundidad maduraciones fisiológicas de: -
las
el tracto gastrointestinal el sistema inmunológico el aparato excretor el área psicomotora DESARROLLO DEL TRACTO GASTROINTESTINAL
El pH del estómago, a excepción de los primeros días, mantiene baja acidez, la cual aumenta hasta el 3º mes unas 10 veces de 0.1 mEq/H/Kg. a 1 mEq/H/Kg, y al 6º mes duplica este valor que es el límite inferior considerado normal en el adulto. La secreción de pepsina, si bien presente en el estómago fetal ya a las 16 semanas de gestación, es muy baja en el 1er año y alcanza los niveles adultos recién a los 18 meses. Los recién nacidos y durante todo el primer trimestre presentan valores de gastrina elevados por los que probablemente la pepsina y HCL bajos se deban a una menor sensibilidad o a una forma menos activa de la hormona. Algo similar ocurre con el factor intrínseco para B12 que es 50% al nacimiento y alcanza valores normales al 3º mes.
DESARROLLO DE LA FUNCIÓN GASTROINTESTINAL Ácido clorhídrico ↓ RN=0.01 3m=0.1 6m=0.24 meq/Kg. meq/Kg. Gastrina ↑ Forma inactiva Receptores ↓ Factor intrínseco ↓ RN = 50% 3m = 100% Estas condiciones estomacales favorecen la acción de la lipasa gástrica o lingual que está
presente desde el nacimiento, resiste el pH del estómago y no requiere de activación por parte de las sales biliares. Las enzimas pancreáticas se comienzan a detectar en el 3º mes de vida intrauterina pero al momento del nacimiento se encuentran globalmente disminuidas. La amilasa es apenas detectable en el jugo duodenal y recién alcanza la concentración adulta en el 2 - 3º año. La tripsina, quimiotripsina, lipasa se encuentra el 10% de la concentración del adulto cuando se las expresa en unidades/kg/día. Las sales biliares se detectan a partir de la 15 semana gestacional, sin embargo la secreción biliar es cualitativamente diferente por la presencia de ácidos atípicos hidroxilados en posiciones anómalas. Al nacimiento, más del 50% de las sales son tauroconjugadas mientras que el 5% son glicino conjugadas. Como la taurina es la limitante de la conjugación, la proporción de estas en los primeros meses dependerá fuertemente del tipo de alimentación. Cuantitativamente existe una menor secreción y absorción de sales biliares. La concentración duodenal es de 1-2 mMol/l (debajo de los 2-4 mMol/l necesarios -concentración miscelar crítica- para solubilizar las grasas). Esta baja concentración se debe a un relativo estado de colestasis durante los primeros meses y a una reabsorción ileal menor, factores que determinan un pool biliar un 50% menor al del adulto.
DESARROLLO DE LAS SECRECIONES GASTROINTESTINALES Pancreáticas
Tripsina Quimiotripsina Carboxipeptidasas Lipasa Colipasa Amilasa
% del Adulto
10 – 60% 10 – 60 % 10 – 60 % 5 – 10 % 7% 0%
Biliares
Predominio de tauroconjugados ↓ Pool de sales biliares (50%) Reducción de la circulación enterohepática Concentración 1 – 2 mMol/L < concentración miscelar crítica La concentración de algunas enzimas de ribete en cepillo es más alta que en el resto de la vida; por ejemplo: peptidasas, lactasas y los sistemas de transporte de aminoácidos de membrana. La
lactasa madura muy tardíamente y por ello algunos prematuros pueden malabsorberla. DESARROLLO DE LAS ENZIMAS DEL RIBETE EN CEPILLO Peptidasas
>100%
Transporte de Aminoácidos
>100%
Lactasa
>100%
Sacarasa isomaltasa
>100%
Glucoamilasa
50 - 100%
Aunque desde un punto de vista formal la población bacteriana no forma parte del aparato digestivo, la bacteriana comensal cumple un rol nutricional importante y sufre procesos que en alguna medida pueden considerarse madurativos, más en relación con el tipo de alimentación que con el tiempo de la misma. El tubo digestivo al momento del nacimiento es estéril y se coloniza en las primeras horas con anaerobios facultativos como la E. coli y estreptococos a razón de 10 5 a 1010 bacterias/gramo de materia fecal. A partir de la segunda semana y probablemente por el medio reducido creado por los anaerobios facultativos, las bifidobacterias se convierten en flora predominante (10 10 a 1011) y excepcionalmente aparecen clostridium (5 o 6 ordenes de magnitud menores). La población estable -por semanas o meses- mientras dure la lactancia natural, es el lactobacilo bífido, que constituye una eficaz barrera contra bacterias potencialmente patógenas. La lactosa en el período del amamantamiento es el carbohidrato preponderante la cual es fermentada a acético y propiónico en una relación 1:1 por las bifidobacterias. La baja capacidad buffer de la leche, permite que el pH descienda limitando el crecimiento de clostridiums y bacteroides. Con la introducción de alimentos distintos a la leche materna, la flora se modifica: las bifidobacterias continúan siendo predominantes, pero aumentan su número las enterobacterias (Klebsiella, Enterobacter y E. Coli) y en más del 80% de los niños, se encuentran bacteroides. En el período de alimentación mixta, la flora es similar a la del adulto con una relación anaerobios:aerobios de 100:1. En este período de dieta mixta los alimentos con mayor capacidad buffer mantienen un pH alcalino y la transformación de la flora a putrefactiva entre ellos bacteroides que encuentran en la fibra dietética el sustrato óptimo para su crecimiento.
Este patrón madurativo básico se transforma en los lactantes alimentados con fórmula. Los anaerobios facultativos no decrecen en concentración y la flora no se modifica con la introducción de alimentos distintos de la leche. Estos cambios se producen aún con la incorporación de un solo biberón de leche de vaca. ¿Cuál es la repercusión funcional de esta maduración?
En la digestión de carbohidratos, existe en el período de amamantamiento una oferta preponderante de disacáridos y monosacáridos. La lactosa representa el 40% de la contribución calórica de la leche materna y su absorción se encuentra favorecida por una concentración de lactasa muy alta. Sin embargo, algunos estudios determinando hidrógeno en el aire espirado demuestran que el 40% de la lactosa no es absorbida en el delgado, sino fermentada en colon y recuperada a través de ácidos orgánicos. Esto sucede a pesar de que la capacidad máxima de hidrólisis (de 60 g/día) es muy superior a la carga de lactosa de la leche. Es probable que el fin teleológico de esta malabsorción sea contribuir al desarrollo de la flora colónica fermentativa. En este período y aún a pesar de la ausencia de amilasa salivar y pancreática, pequeñas concentraciones de almidón son bien toleradas. La presencia de glucoamilasa en el ribete permite que niños al mes puedan absorber 10g de almidón de trigo, maíz o tapioca o 40g de almidón de arroz, y a los 12 meses más del 99% de una carga de 170g/m/día de almidón. En cuanto a las proteínas, los coeficientes de absorción de nitrógeno, no presentan demasiada variación en el primer año, estando la cantidad de nitrógeno básicamente limitada por la carga renal de solutos. La capacidad proteolítica del jugo intestinal de los recién nacidos, es de 1g/Kg./hora y expresado de esta forma en relación con el volumen de secreción pancreática, no difiere significativamente de la encontrada en adultos. Los lípidos son uno de los nutrientes más afectados por las limitantes fisiológicas del primer año. La leche materna presenta un coeficiente de absorción de 90% por debajo de los dos meses que alcanza a 95% por encima de esta edad. Si se lo determina con leche de madre congelada y pasteurizada, éste disminuye a 75% normalizándose recién a partir del 3º mes. Esta diferencia se explica por la presencia de lipasa láctea. Esta lipasa es estable a pH gástrico y
capaz de hidrolizar los triglicéridos de cadena larga sin especificidad de posición y requiere de la activación de sales biliares aún a bajas concentraciones como las del jugo duodenal del primer trimestre. Cuando se alimenta a lactantes con leche de vaca, el 15-35% de la grasa se malabsorbe en el 1º mes y al 3º no disminuye del 10%. La esteatorrea significa un 20% de pérdida energética por debajo del 1º trimestre y ha conducido al reemplazo de la grasa butirométrica por aceite vegetal en las fórmulas infantiles. MADURACIÓN DEL SISTEMA INMUNOLÓGICO Por definición, el RN es un inmunoincompetente. En relación con la alimentación es incapaz de sintetizar IgAs hasta prácticamente el 3º mes. Esto sucede porque durante la vida intrauterina, no ha tenido contacto antigénico y por el contrario, ha estado bajo el efecto de sustancias inhibitorias como la alfa fetoproteína. Desde el nacimiento, comienzan a migrar células plasmáticas hacia la lámina propia del tubo digestivo donde alcanzan su máxima concentración a los 3 años. El 85% de ellas están orientadas a la producción de IgAs en relación 20:3:1 (IgAs: IgM: IgG). ¿Cómo s que especie compensa esta deficiencia inmunológica del recién nacido? La leche materna aporta diferentes factores antiinfecciosos específicos e inespecíficos, algunos de ellos, aún hoy no bien conocidos. Entre los más importantes están: la IgAs, la que es segregada por la glándula mamaria contra gradiente de concentración; linfocitos, fundamentalmente B (se ha demostrado en el conejo que estos pueden migrar hasta la lámina propia y por efecto memoria, transmitir a otras células inmunocompetentes la información antigénica); la lisozima, enzima que potencia el efecto de la IgA contra la E. Coli y otras enterobacterias, y otros factores antiinfecciosos (lactoferrina, factor antiestafilococcico, complemento, etc.) Existe un segundo e importante aspecto de la maduración del sistema inmunológico vinculado a la alimentación en el primer año de vida y es, el de la tolerancia inmunológica. Es sabido que la ingesta de proteína de vaca, estimula a las dos semanas de introducción, la producción de anticuerpos hemaglutinantes, los que no tienen expresión clínica y que a partir del
tercer mes comienzan a descender. Esta misma respuesta se ve atenuada si los lactantes han sido alimentados previamente a pecho. La particularidad del sistema inmunológico del lactante, es que debe aprender a convivir con una estimulación antigénica completa, compleja, cuantiosa y siempre cambiante. En resumen, la respuesta inmunológica del aparato digestivo, depende de varios factores: 1) antigenicidad de la proteína 2) magnitud de la carga antigénica 3) eficiencia de la proteólisis 4) edad del lactante 5) integridad de la pared intestinal 6) capacidad respuesta inmunológica 7) equilibrio entre linfocitos T facilitadores y supresores Los linfocitos T y B tienen la capacidad de estimular mecanismos defensivos ante antígenos patógenos . El rol inmunoregulador del linfocito T es central en orquestar la respuesta inmune a los antígenos entéricos. En la placa de Peyer y otros tejidos linfáticos del intestino, los linfocitos T (facilitadores, supresores, citotóxicos y supresores celulares) toman contacto con los antígenos habitualmente vehiculizados desde la mucosa por los macrófagos. Los T facilitadores, estimulan la secreción de IgAs y los inhibidores impiden la activación de IgM e IgG, así como la inmunidad mediada por células; esta secuencia de fenómenos, son los que conducen a la tolerancia. Experiencias en animales, muestran que cuando se expone precozmente a proteínas como la del huevo, en la primera semana de vida, se anula la tolerancia posterior con elevación de IgG e IgM y una respuesta inflamatoria local. Estos fenómenos sustentarían la observación clínica de que la exposición precoz a antígenos alimentarios puede asociarse a fenómenos de hipersensibilidad o alergias posteriores. FUNCION RENAL Los primeros trabajos de Barnett y Mc Cance evidenciaron la menor capacidad funcional del riñón del RN y lactante comparado con el adulto. Al término de la gestación, cada riñón tiene de 850.000 a 1.000.000 de nefrones. Los superficiales que se desarrollaron más tardíamente, son más inmaduros que los yuxtamedulares que han sido más precoces en el desarrollo. Los riñones son inmaduros durante el 1º año y es posible observar cambios
histológicos en este período: aumento de la profundización de las asas de Henle y de la longitud de los tubos contorneados. MADURACIÓN DE LA FUNCIÓN RENAL Filtración glomerular:
RN = 30 - 40 ml / m 2 / 1.73 3 m = 60 - 70 ml / m2 / 1.73 12 m = 100 – 110 ml / m2 / 1.73 Secreción tubular:
= Adulto limitada por filt. glomerular Concentración de orina:
1 m = 600 - 700 3 m = 1000 8-12 m = 1200 La filtración glomerular en los recién nacidos es muy baja: 30-40 ml/m/1.73 m 2; al 2-3 mes es de 60-70 ml y 100-1100 al año de edad. Este aumento se debe fundamentalmente a un aumento de la superficie de filtración y no a un incremento en la presión de filtración. Algo similar ocurre con la función tubular a lo largo del 1er año que incrementa su capacidad para la secreción de ácidos y la reabsorción de bicarbonato, taurina y colina. Con respecto a los mecanismos de conservación de agua, recordemos que son imprescindibles dos procesos: a) La creación de un gradiente osmótico en el intersticio medular y b) poder variar la permeabilidad del tubo colector bajo la influencia de la hormona antidiurética. Con osmolaridades plasmáticas bajas, la hormona antidiurética es menor a 1 ug/ml y la orina está máximamente diluida. Con aumentos de osmolaridad por encima de 295, la secreción de la hormona antidiurética es mayor a 5 ug/ml y la orina se concentra hasta alcanzar la tonicidad de la médula renal. Los aumentos de osmolaridad por encima de 295 ocasionan sed. En el 1er mes la capacidad máxima de concentración es de 600-700 mOsm/l, al 3er mes es de 1000 y en el segundo semestre alcanza 1200 mOsm/l.
CARGA RENAL DE SOLUTOS EN DIFERENTES ALIMENTOS INFANTILES Alimento
mOsm/1000 Kcal
Leche humana
12
Lecha de vaca
33
Leche semidescremada
40
Fórmula infantil
16
Semisólidos
18-30
Las sobrecargas de solutos por este mecanismo determinan la excreción obligada de agua. La carga renal de solutos y la homeostasis del agua en el lactante ha sido extensamente estudiada por Zielgler y Pomon. Son factores vinculados a ella la ingesta de agua, las pérdidas extrarenales de fluidos, la carga renal de solutos y la capacidad de concentración renal. La carga renal es la suma de todos los electrolitos y los solutos derivados del metabolismo que requieren ser excretados. Por cada gramo de proteína se excretan en forma de urea y derivados nitrogenados 5 mOsm. La carga potencial de solutos de la leche materna es 75 mOsm/l y la leche de vaca 185-285 mOsm/l. Es conocido que la osmolaridad plasmática de niños alimentados con fórmula es más alta que con leche materna y más aún cuando se incorporan precozmente sólidos. Estos hechos pueden no tener significado si se mantiene un adecuado aporte de extra de agua y no aumentan las pérdidas extrarrenales; sin embargo el equilibrio de agua es inestable en los niños que no son alimentados con fórmulas humanizadas o leche materna. DESARROLLO SICOMOTOR
Durante el primer trimestre la coordinación deglutoria permite solamente la ingesta de alimentos líquidos. En el 4º y 5º mes la desaparición del reflejo de profusión así como el adecuado control y sostén de la cabeza, la aparición de los reflejos de coordinación de línea media, el adecuado seguimiento de la alimentación semisólida. La parición de la succión, deglución y masticación son actividades reflejas que tienen componentes innatos y adquiridos y requieren de una adecuada maduración e integración de las vías neurológicas adecuadas y de un proceso oportuno de aprendizaje.
Los recién nacidos de pretérmino presentan solamente movimientos bucales de succión, con el tiempo adquieren un patrón de succión inmaduro con salvas de 4-7 succiones cada segundo pero que no se acompañan de la coordinación deglutoria correspondiente. El patrón maduro, que aparece en los primeros días de vida se caracteriza por salvas prolongadas de por lo menos 30 succiones cada una a razón de 2 por segundo con degluciones coordinadas de 1 a 4 por salva. El fenómeno crítico para el aprendizaje de la succión es la sensación del alimento en la boca y es precisamente el pasaje de la leche por la faringe el que torna la succión inmadura en madura. Son factores coadyudantes del aprendizaje la textura del pezón, el aroma, y otros estímulos asociados al momento de la lactada. La aparición de la masticación, aún sin dientes, es esencial para iniciar la introducción de semisólidos, así como en la succión existiría un componente innato modulado por conductas aprendidas. Hasta el 4º-6º mes el reflejo de profusión impide la introducción de la cuchara en la boca causando el cierre de los labios y la extrusión de la lengua. A los 7-9 meses comienzan los movimientos rítmicos de la masticación ante el estímulo de la introducción de alimentos y éste se perfecciona a lo largo de toda la infancia en duración e intensidad. La existencia de un componente aprendido se pone de manifiesto en aquellos casos en que por patología no se han introducido alimentos por la boca por períodos prolongados de tiempo. Cuando ésta se inicia el proceso es lento y dificultoso. Lister ha propuesto la existencia de un periodo crítico del desarrollo en el cual el lactante debe aprender a masticar.
