ALIMENTAZIONE

Assunzione dal mondo esterno degli alimenti, dei principi nutritivi in grado di soddisfare i bisogni materiali ed energetici di un organismo

NUTRIZIONE

Insieme dei fenomeni chimici ed enzimatici che portano alla assimilazione ed utilizzazione degli alimenti stessi. Quindi: Alimentazione =

preliminare per la Nutrizione.

Modificazioni dell’energia

ENERGIA INTRODOTTA(Grassi, carboidrati, proteine)

ENERGIA SPESA(lavoro, calore)

ENERGIA IMMAGAZZINATA(tessuto adiposo, glicogeno,

ATP, Creatinfosfato, ecc.)

Spesa energetica di base(Metabolismo basale)

• L’energia proviene da tre nutrienti principali (protidi, glicidi e lipidi) che a loro volta provengono dagli alimenti

• L’energia viene misurata in Cal oppure in Joule (1KCal = 4,3KJ)

Classificazione degli alimenti

• Alimenti semplici o principi alimentari o principi nutritivi o nutrienti: servono a nutrire l’organismo, derivano dalla digestione, vengono utilizzati in base alle necessità dell’organismo e si dividono in inorganici (acqua e Sali minerali) ed organici (Protidi, glicidi, lipidi e vitamine)

• Alimenti composti : sostanze complesse che si dividono in alimenti naturali (uova frutta verdura) e alimenti artefatti (pane, pasta, olio, vino)

• Composti organici : tutte le sostanze composte, costituenti essenziali degli organismi viventi o prodotti dalla loro attività, che hanno come elemento base il C (protidi, glicidi, vitamine, oltre ad enzimi ed ormoni)

• Composti inorganici: oltre l’acqua, tutte le sostanze semplici e quelle composte che costituiscono la crosta terrestre e che vengono indicate come minerali

Funzione degli alimenti

• Plastica: fanno fronte all’accrescimento e al logorio dei tessuti consentendo costruzione o sostituzione di materia

• Energetica: forniscono energia meccanica, termica ed elettrica per il mantenimento della temperatura corporea e per le attività lavorative

• Protettiva, bioregolatrice o catalizzatrice: forniscono le sostanze ad azione catalitica che preservano l’organismo da eventuali alterazioni delle reazioni chimiche metaboliche

Funzione dei nutrienti

• Protidi: funzione plastica

• Glicidi: funzione energetica dinamica

• Lipidi: funzione energetica termica

• Vitamine: funzione protettiva

• Minerali: funzione plastica e protettiva

• Acqua: funzione plastica

• E’ importante conoscere le esigenze qualitative e quantitative dell’organismo, cioè bisogna conoscere:

• la costituzione del corpo umano

• il bilancio energetico dell’organismo (bilancio tra entrate e uscite)

• le caratteristiche dei nutrienti

Organizzazione

degli elementi

nel corpo

umano

Struttura generale di un amminoacido

Legame peptidico

Struttura delle catene laterali di alcuni amminoacidi

Gli amminoacidiAmminoacidi precursori di:

Vit.PP = triptofano

Ormone tiroideo = tirosina

Ormoni surrenali = fenilalanina

Am. Ac. necessari per l’accrescimento:

Arginina, lisina, cisteina

Am. Ac. necessari per la differenziazione morfogenetica: fenilalanina tirosina e triptofano

Am. Ac. necessari per il mantenimento del peso corporeo: leucina, glicina, alanina, ac. Aspartico e ac. glutammico

Aminoacidi che non si trovano nelle proteine

• Creatina, molecola che immagazzina energia quando si lega ad un gruppo fosfato

• Omocisteina, contenente S, normalmente presente nell’organismo, ma il cui eccesso è associato a patologie cardiache

Le Proteine

Le proteine sono composti quaternari (C,H,O,N). Gli elementi si riuniscono a formare macromolecole di aminoacidi a catena

Geneticamente determinata: da essa dipende la funzione specifica

Più stabile: tipica delle proteine strutturali

H

La più labile

Classificazione delle proteine in base alla struttura

• Proteine fibrose o fibrillari come cheratina, collagene, miosina, fibrinogeno, glutine

• Proteine globulari come enzimi, ormoni, anticorpi, globuline, albumine

Classificazione delle proteine in base alla composizione chimica

• Proteine semplici, costituite solo da amminoacidi (albumine, globuline, fosfoproteine….)

• Proteine coniugate, costituite da amm. ac. + un gruppo prostetico (nucleoproteine, cromoproteine, lipoproteine….)

• Proteine derivate primarie (proteine denaturate) e secondarie (peptono, peptidi)

Classificazione delle proteine in base alla loro origine

• Proteine vegetali, come prolammine, gluteline

• Proteine animali

Funzioni delle proteine

• Funzione principale: Plastica per costruzione di nuove cellule,

ricostruzione di cellule usurate, sintesi di ormoni, enzimi, anticorpi

• Funzioni secondarie: Energetica, previa trasformazione in

glucosio Protettiva tramite ormoni, enzimi,

anticorpi, emoglobina….

Il valore biologico delle proteine

• Per valore biologico (V.B.) si intende la resa in grammi di proteine umane di una determinata proteina o di una miscela proteica di un noto alimento

• Il V.B. è alto quando sono presenti tutti gli am. ac. essenziali in equilibrio tra loro,

• è basso quando sono presenti tutti gli am.ac. essenziali non in equilibrio tra loro,

• è nullo quando manca anche un solo am.ac. Essenziale• Il fattore limitante del V.B. corrisponde all’am. ac.

Essenziale più carente nella molecola proteica

Classificazione biologica in base al V.B.

• Complete: a V.B. alto

• Parzialmente complete: a V.B. basso

• Incomplete: a V.B. nullo

In una miscela proteica il V.B. sarà più alto di quello di ciascuna proteina che la compone; quindi è possibile la integrazione proteica tra am. ac. essenziali di due o più proteine ingerite contemporaneamente

Utilizzo delle proteine

• Dipende da numerosi fattori:

Grado di digeribilità

Fattori che ne favoriscono l’utilizzazione (Vitamine del complesso B, minerali,…)

Fattori che ne limitano l’utilizzazione (tannini…)

Fabbisogno proteico• Il fabbisogno proteico minimo corrisponde alla quota di

logorio = 25-30 gr/die

• La quota di logorio consente di mantenere l’equilibrio azotato

• Il bilancio azotato sarà positivo in caso di ritenzione di azoto (accrescimento, gestazione, convalescenza…)

• Il bilancio azotato sarà negativo in caso di digiuno, allenamento, stati febbrili…

• In base a tutti questi fattori si considera fabbisogno ottimale quello dato dalla quota di logorio più un certo margine di sicurezza e, nell’adulto corrisponde a 1gr/Kg di peso corporeo, mentre nell’accrescimento sarà inversamente proporzionale all’età e dovrà essere costituito per il 50% da proteine animali e per il 50% da proteine vegetali

• Rispetto alle Cal totali, l’apporto proteico dovrà rappresentare il 10-15 %

Turnover proteico Continuo processo di degradazione e sintesi che

avviene intracellularmente. E’ regolato da vari fattori (nutrizionali, ormonali, ecc). Diminuisce in velocità dalla nascita all’età adulta. Richiede energia.

L’organismo non accumula proteine, quindi necessita di un loro apporto costante

La carenza di proteine porta a disturbi dell’accrescimento, della produzione di proteine plasmatiche, dell’aggressività (carenza di triptofano = carenza di serotonina = aggressività), del bilancio azotato…

Valore energetico e fonti alimentari

• Il valore energetico corrisponde a 4 Cal equivalenti a 16,7 J

• Le principali fonti proteiche sono costituite da: stoccafisso secco, formaggi stagionati, carni bovine, pesci, legumi secchi e cereali

I glicidi (CH2O)n

Composti ternari diffusi soprattutto nel mondo vegetale che li sintetizza grazie alla clorofilla

Per la presenza di gruppi –OH sono considerati polialcoli Vengono suddivisi in aldosi o poliidrossialdeidi (per la

presenza di un gruppo aldeidico e più gruppi ossidrilici) e chetosi o poliidrossichetoni (per la presenza di un gruppo chetonico e più gruppi ossidrilici)

I monosaccaridi

Classificazione

Vengono suddivisi in : Monosaccaridi (che non possono essere trasformati in

carboidrati più semplici per idrolisi chimica o enzimatica) Disaccaridi (formati da due monosaccaridi legati da legame

glicosidico) Oligosaccaridi Polisaccaridi (complessi, formati da più monosaccaridi

uguali – omopolisaccaridi come amido, glicogeno e cellulosa – o diversi - eteropolisaccaridi come pectine,mucillagini, agar)

Eterosaccaridi (polisaccaridi costituiti in genere da molecole di glucosio legate a gruppi di natura diversa, come ad es gli ac. nucleici o l’amigdalina delle mandorle, contenente ac. cianidrico)

Disaccaridi e polisaccaridi

Il legame glicosidico

Struttura dei glicidi

Proprietà dei glicidi I• I carboidrati sono solidi, di sapore dolce, solubili in acqua,

cristallizzabili, passano attraverso le membrane semipermeabili

• Tra i monosaccaridi, pentosi (arabinosio, xilosio – nei vegetali - ribosio e desossiribosio – in DNA ed RNA) ed esosi (glucosio, galattosio, mannosio, fruttosio e sorbosio) sono i più diffusi in natura

• Tra i disaccaridi, il maltosio (glucosio + glucosio), il lattosio (glucosio + galattosio) e il saccarosio (glucosio + fruttosio) sono molto diffusi. Il maltosio, nell’uomo, si libera dalla digestione dell’amido, il saccarosio costituisce lo zucchero da tavola e si estrae dalla canna da zucchero o dalla barbabietola

Proprietà dei glicidi II• La funzione principale degli omopolisaccaridi è quella di

costituire materiale di riserva sia nel mondo vegetale (amido, dal glucosio, inulina, dal fruttosio) sia nel mondo animale (glicogeno, dal glucosio). Altra funzione è quella di sostegno (cellulosa, dal glucosio)

• Gli eteropolisaccaridi, insieme alla cellulosa, sono considerati zavorra glicidica. Si ritrovano nel mondo vegetale con funzione di sostegno e di riserva (emicellulose), di cementazione cellulare (pectine), di protezione (mucillagini).

• Le sostanze vegetali extracellulari come cellulosa, emicellulosa, pectina, lignina e quelle intracellulari come gomme e mucillagini sono indicate come fibre, cioè sostanze non digeribili e quindi non disponibili e pertanto prive di potere calorico

Proprietà dei glicidi III

• Il valore energetico corrisponde a 4 Cal equivalenti a 16,7 J

• Il fabbisogno giornaliero corrisponde al 60-65% delle Calorie totali

• Fonti alimentari: cereali, legumi, patate, frutta, latte

Funzioni dei glicidi La funzione primaria è quella energetica dinamica: i

glicidi rappresentano un carburante di pronta disponibilità.

Che questa riserva energetica sia sempre disponibile è importante per la resistenza fisica dei muscoli scheletrici e cardiaci e per la funzionalità del SNC e del fegato

I carboidrati hanno anche funzione plastica (es. galattosio nel sistema nervoso, pentosi negli ac. nucleici) e funzione protettiva e disintossicante nei confronti del fegato ( se questo è ricco di glicogeno, regola l’ossidazione degli ac. grassi prevenendo la formazione di corpi chetonici e resiste agli attacchi dei germi patogeni). Le fibre aumentano il volume delle feci, stimolano la peristalsi e facilitano l’evacuazione

Classificazione fisiologica dei carboidrati

• Semplici: monosaccaridi, disaccaridi, oligosaccaridi

• Complessi: polisaccaridi, eterosaccaridi

Carboidrati semplici I

• Disponibili: utilizzabili direttamente a scopo energetico dal metabolismo cellulare (glucosio, fruttosio, saccarosio, maltosio, lattosio)

• Non disponibili: non direttamente utilizzabili perché non digeribili, assorbibili o metabolizzabili (xilosio, raffinosio, ecc.). Presenti in alcuni alimenti naturalmente (leguminose) o a seguito di trattamenti tecnologici (es. latte sterilizzato). Xilitolo e mannitolo vengono utilizzati negli alimenti ipocalorici per rimpiazzare gli zuccheri disponibili.

Carboidrati complessi I

• Disponibili: glicogeno e amido (amilosio e amilopectina). L’amido è la maggiore fonte di carboidrati disponibili all’assorbimento ed utilizzabili dal metabolismo cellulare.

• Non disponibili: amido resistente e polisaccaridi non amidacei o fibra alimentare

Solubilità

• I carboidrati = molecole altamente idratabili e facilmente solubili in acqua

• Polisaccaridi ad alto peso molecolare = possono formare cristalli insolubili (soprattutto le molecole lineari come cellulosa, amilosio).

• Maggiore solubilità = maggiore degradabilità batterica = maggiore digeribilità

• Alimenti ricchi di fibre = miscela di sostanze diverse, presenti in quantità diversa in relazione alla specie vegetale, alla parte considerata, alla stagione di raccolta.

Effetti del riscaldamento

• Riscaldamento in presenza di acqua (amido) = gelatinizzazione.

• Gelatinizzazione = 1) swelling= i granuli assorbono acqua e si rigonfiano; 2) gelling = perdono le caratteristiche cristalline; 3) pasting = l’amido fuoriesce dal granulo e si disperde in acqua.

Glicidi non disponibili IL’amido resistente

Glicidi non disponibili II: Ia fibra alimentare

• Definizione fisiologica: componenti dei vegetali che non vengono digeriti dagli enzimi dell’apparato digerente dei mammiferi. Comprendono sia il materiale della parete della cellula vegetale (cellulose, pectine, lignina), sia i polisaccaridi intracellulari

• Definizione chimica: polisaccaridi vegetali non amilacei (cellulosa, glucani, emicellulose, pectine e gomme) più la lignina.

La fibra alimentare: classificazione chimica I

• Polisaccaridi strutturali: • cellulosa (componente della parete dei

vegetali, inattaccabile dagli enzimi, degradata dai batteri che la trasformano in ac. grassi a catena corta)

• pectine (nei tessuti soffici dei frutti; hanno capacità di idratazione e scambio ionico)

• emicellulose (β-glicani, chitine ecc.; hanno ruolo di collante nelle pareti cellulari dei tessuti parzialmente lignificati) possono essere idrolizzate dalla flora batterica intestinale.

La fibra alimentare: classificazione chimica II

• Polisaccaridi di riserva:

• galattani (lupino)

• xiloglucani (soia)

• inulina (cipolla, aglio cicoria, topinambur). Quest’ultima ha la capacità di sostenere la crescita dei bifidobatteri dell’intestino umano.

La fibra alimentare: classificazione chimica III

• Essudati vegetali:

• polisaccaridi non amilacei secreti dalle piante a seguito di traumi esterni (es. gomma arabica) impiegati come addensanti nell’industria alimentare.

• Altri addensanti utilizzati nell’industria:

• polisaccaridi di derivazione marina (alginati)

• polisaccaridi di derivazione batterica (xantani).

• Lignina: polialcole deidrogenato associato alla fibra alimentare inattaccabile dai batteri, in grado di legare gli acidi biliari e di agire come antiossidante nel lume intestinale.

Proprietà delle fibre

• Capacità di ritenzione idrica

• Viscosità

• Capacità di costituire legami con gli ac. biliari

• Capacità di scambio ionico

• Effetto antiossidante

• Degradabilità

Ritenzione idrica

• La capacità di trattenere acqua influenza il peso delle feci, aumentandolo.

• L’aumento della massa fecale rallenta il transito intestinale

• 20/30 gr fibre/die garantiscono un peso medio giornaliero delle feci pari a c.a. 250 gr. Poiché un peso di c.a. 200 gr di feci fa insorgere lo stimolo alla defecazione, le fibre prevengono la stipsi.

• La ritenzione idrica ha anche l’effetto di diluire le sostanze carcinogene

Viscosità• Le fibre aumentano la viscosità del contenuto

gastrico, rallentandone lo svuotamento. Questo, insieme alla necessità di una lunga masticazione, aumenta il senso di sazietà. Questo effetto, insieme allo scarso apporto calorico, viene sfruttato nel regime dietetico dell’obeso.

• Il più lento passaggio del chimo dallo stomaco all’intestino, rallenta anche l’indice di captazione del glucosio nell’intestino tenue. Questo effetto viene sfruttato nel regime dietetico del diabetico

Capacità di costituire legami con gli ac. biliari

• L’aumento di escrezione degli ac. biliari, determinerebbe un aumento della domanda di sintesi degli ac. biliari e, quindi, un aumento dell’indice di conversione del colesterolo in ac. biliari con conseguente abbassamento della colesterolemia.

Capacità di scambio ionico

• Le fibre contengono antinutrienti in grado di legare minerali come calcio, ferro, zinco, rame diminuendone l’assorbimento (fitati), o di legarsi alle proteine diminuendone la digeribilità (tannini). Questo, da un lato, può indurre un bilancio minerale negativo, dall’altro può ridurre eventuali effetti tossici.

• La presenza della parete delle cellule vegetali rappresenta una barriera fisica alla digestione, per cui una eccessiva ingestione di fibre intatte può portare a malassorbimento. L’inconveniente può essere ridotto macinando gli alimenti in questione.

Degradabilità• L’aumento delle feci è dovuto anche

all’incremento della flora batterica che degrada il 70/80% delle fibre, fermenta alcuni carboidrati non assorbibili trasformandoli in ac. grassi a catena corta assorbibili ed utilizzabili dall’intestini crasso come fonte energetica (butirrato), sintetizza Vit. E e K e poi viene eliminata con le feci.

• La fermentazione può dare disturbi intestinali (gonfiori, crampi, meteorismo)

Effetto antiossidante

• La lignina contiene gruppi fenolici riducenti che diminuiscono i radicali liberi nel tratto digerente con effetti anticarcinogenetici

I radicali liberi• Molecola o frammento molecolare molto reattivo,

contenente almeno un elettrone spaiato nell’orbitale esterno

• Durante il metabolismo energetico dei mitocondri, l’O2 reagisce con l’H per formare acqua tranne il 2-5% che forma radicali liberi come i superossidi. Questi hanno grande affinità per gli ac. grassi poliinsaturi delle membrane, nelle quali incorporano O2, aumentandone la vulnerabilità.

• I radicali liberi vengono neutralizzati da antiossidanti dell’organismo (es. superossidodismutasi) o da agenti riducenti come le vitamine (A, C, E) o i loro precursori (β-carotene)

diminuisce

Contenuto in fibra di alcuni alimenti

I lipidi

Composti ternari (C,H,O) insolubili in acqua, solubili nei solventi organici, molto diffusi sia nel regno vegetale, sia in quello animale

• Sono costituiti da glicerolo + ac. grassi a catena lineare e a numero pari di atomi di C

• I lipidi che contengono ac. grassi con numero di C: da C4 a C8 sono liquidi, da C10 a C20

sono solidi, da C18 a C22 sono liquidi se insaturi

Gli acidi grassi ISaturi: C legati da valenze semplici

Insaturi: è presente almeno un doppio legame

Gli insaturi (lipidi vegetali) sono più digeribili perché il doppio legame è più instabile, ed hanno un punto di fusione più basso

Poliinsaturi essenziali: hanno ruolo protettivo sulle membrane cellulari, favoriscono l’assorbimento intestinale e la sintesi lipidica, abbassano il tasso di colesterolo. L’ac. Arachidonico è precursore delle prostaglandine.

Frazione lipidica della dieta: 1/3 ac. grassi poliinsaturi essenziali, 1/3 ac. grassi monoinsaturi (ac. Oleico), 1/3 ac. grassi.

Gli acidi grassi II

1/3 Monoinsaturo

1/3 Essenziali

1/3

I lipidi alimentari

Il Colesterolo• E’ il più importante estere di

alcool ciclico con ac. grassi (steroide) di origine animale (zoosterolo)

• E’ presente in tutte le cellule e in tutti i liquidi dell’organismo ed in particolare nella bile, cervello, surrene, Vit.D

• E’ necessario, ma in basse dosi

• Si trova in forma libera o esterificata con ac. grassi saturi o insaturi

• Ha origine esogena (alimenti) o endogena (fegato, intestino)

Classificazione dei lipidi• Lipidi semplici:

Gliceridi (come i trigliceridi)

ceridi (sebo, grasso cutaneo – hanno funzione protettiva)

steridi che comprendono zoosteroli (colesterolo) e fitosteroli (Vit D o ergosterolo)

• Lipidi complessi:

Fosfolipidi e lecitine (formati da glicerolo + 2 ac grassi + ac fosforico + colina, usati commercialmente come antiossidanti o emulsionanti)

cerebrosidi (galattolipidi – con galattosio, implicato nelle formazione della mielina -, glicolipidi, solfolipidi)

gangliosidi (glicolipidi localizzati nei gangli nervosi, milza, globuli rossi)

Proprietà dei lipidi

• Punto di fusione: è più basso quanto maggiore è il numero di ac. grassi insaturi

• Saponificazione: scissione idrolitica enzimatica di un grasso in glicerolo e ac. grassi. Sostanze insaponificabili sono: Steroli, carotenoidi, sostanze varie aggiunte per frode

• Idrogenazione catalitica: addizione di H in presenza di un catalizzatore, serve per trasformare un olio incommestibile in grasso commestibile

• Digeribilità: dipende dal grado di saturazione

Alterazioni dei lipidi

• Irrancidimento: alterazione chimica per esposizione a luce, aria,calore, umidità. Consiste in una saponificazione ed ossidazione dei doppi legami con formazione di aldeidi, chetoni, ac. volatili

• Punto di fumo: alterazione per surriscaldamento durante la cottura; indica la temperatura alla quale si forma acroleina

Funzioni dei lipidi• Energetica termica (gliceridi): data dai lipidi di deposito o di

riserva, variabili in base al sesso, età, alimentazione, equilibrio ormonico, ecc.

• Plastica (lipidi complessi, steridi): data dai lipidi cellulari i di organo, inseriti nelle strutture cellulari con carattere di specificità

• Meccanica: proteggono da pressioni esterne

• Protettiva: come isolanti termici fanno diminuire la dispersione di calore

• Estetica: vanno a costituire il pannicolo sottocutaneo

• Di trasporto: a carico di sostanze liposolubili (Es. Vitamine)

• Antiossidante: naturali: lecitine, tocoferoli (Vit.E); artificiali: ac. Ascorbico, tocoferoli.

Potere energetico e fabbisogno

• Valore energetico: 9 Cal pari a 37,3 J

• Fabbisogno: pari a 0,7g/kg di peso corporeo corrispondente a c.a. 20/25% delle Cal. totali giornaliere

• Fonti alimentari: lipidi invisibili (tutti gli alimenti; lipidi visibili (olii vari, burro, margarina, ecc.)

Trasporto dei grassi nel sangue

• Chilomicroni: trasportano trigliceridi e colesterolo dall’intestino al tessuto adiposo e al fegato

• VLDL (lipoproteine a bassissima densità): trasportano trigliceridi e colesterolo sintetizzati dal fegato al tessuto adiposo e ed altri tessuti

• LDL (lipoproteine a bassa densità): trasportano il colesterolo ai tessuti periferici (“colesterolo cattivo”)

• HDL (lipoproteine ad alta densità): trasportano il colesterolo dai tessuti periferici al fegato, dove viene rimosso (“colesterolo buono”)

Trattamento della colesterolemia

• Abbassamento del colesterolo totale sotto i 200 mg/dl, diminuendo gli acidi grassi saturi di origine animale

• Abbassamento del colesterolo-LDL sotto i 120 mg/dl, diminuendo gli acidi grassi saturi di origine animale

• Aumento del colesterolo-HDL per diminuire il rapporto LDL/HDL, favorendo l’introito di acidi grassi poliinsaturi e monoinsaturi di origine vegetale

L’acqua nel corpo umano

Compartimenti idrici dell’organismo

ATC = acqua totale corporeaLIC = liquido intracellulareLEC = liquido extracellulare

Destinazione dell’acqua ingerita

Bilancio idrico

giornaliero

M = valore minimo urinario alla massima concentrazione di soluti

Distribuzione e bilancio idrico

(Acqua esogena)

Acqua endogena= acqua prodotta dal metabolismo

Distribuzione dell’acqua corporea Nel neonato l’acqua

rappresenta circa l’80% del peso corporeo

Nell’adulto essa rappresenta il 60% del peso totale dell’uomo ed il 50% della donna.

Variazioni dal 45 al 70% riflettono principalmente il contenuto corporeo di grassi. Infatti il contenuto di acqua del tessuto adiposo è del 10% c.a., mentre quello del tessuto muscolare è del 75% c.a. Quindi un individuo obeso avrà una più bassa percentuale di acqua (rispetto al suo peso) di un individuo magro

Insufficiente introduzione o grave perdita di acqua

• Porta alla disidratazione con riduzione del volume di plasma (ossigeno e nutrienti non possono raggiungere il cervello e gli altri tessuti)

• Perdita di controllo della termoregolazione (e conseguente aumento della temperatura corporea).

• Riduzione del 10% = gravissimi disturbi funzionali

• Riduzione del 20% = morte per cedimento cardiaco

Eccesso di introduzione di acqua

• Iperidratazione ipotonica (il rene non elimina l’acqua in eccesso = emodiluizione)

• Iperidratazione ipertonica (accumulo di Na = aumento di liquido extracellulare = richiamo di acqua dall’intracellulare = disidratazione)

• Se molto elevata, porta a convulsioni fino alla morte per emolisi (rottura dei globuli rossi)

Funzioni dell’acqua• Solvente generale

• Diluente delle sostanze introdotte

• Plastica

• Omeostatica: regola l’equilibrio idro-salino

• Veicolo di trasporto per le sostanze nutritive

• Mezzo di allontanamento di cataboliti tossici

• Partecipa alla regolazione della temperatura corporea

• Parte integrante dei colloidi: regola il volume cellulare

• Favorisce i processi digestivi

• Fonte di sali minerali

Contenuto medio di acqua in alcuni alimenti

Acque minerali I

• Solfate: (+ di 200 mg/l) azione lassativa. Da evitare in accrescimento perché i solfati interferiscono con l’assorbimento di Ca

• Clorurate: (+ di 200 mg/l) azione equilibrante su: intestino, vie biliari, fegato. Nei casi di ipertensione, l’abbinamento con il Na è controindicato

• Bicarbonate: (+ di 600 mg/l) favoriscono i processi digestivi, a digiuno tamponano l’acidità gastrica

Acque minerali II

• Florurate: (+ di 1 mg/l) indicate per prevenire la carie e durante la gravidanza. Da non usare in modo continuativo perché il Fl si accumula in ossa e denti (fluorosi)

• Ferruginose: (Fe++ + di 1 mg/l) indicate per l’anemia sideropenica. Controindicate per la gastroduodenite

• Sodiche: (+ di 200 mg/l) adatte per chi pratica attività fisica, controindicate nei casi di ipertensione e di diete iposodiche

• Magnesiache: (+ di 50 mg/l) hanno azione purgativa; possono essere usate nella prevenzione dell’aterosclerosi

I Sali minerali

• Metalli e non metalli che entrano nella costituzione di molecole organiche (P, S, Fe, Ca, K…)

• Rappresentano il 4% del peso corporeo e sono distribuiti nei tessuti senza uniformità

• Funzioni: plastica, bioregolatrice, catalizzatrice o protettiva; intervengono negli equilibri osmotico, ionico, acido-base

• Indispensabili: l’introduzione deve tener conto delle perdite, del rapporto tra i minerali stessi (es. Ca-P, Na-K…), delle condizioni fisiologiche (sesso, età,…) o patologiche

• Alcuni sono necessari in grandi quantità (Ca, Fe, P, Na…), altri in piccole quantità (oligoelementi, I, Fl, Mn, ….)

Biodisponibilità

• Quantità di nutriente assorbita e veicolata nel sito d’azione, dove viene utilizzata dopo essere stata convertita nella forma fisiologicamente attiva

• E’ condizionata da componenti intrinseche (età, sesso, gravidanza, allattamento, flora batterica intestinale, stato nutrizionale) ed estrinseche (forma chimica, solubilità nel lume intestinale, presenza di alimenti o minerali antagonisti)

Potassio• Funzioni: regolatore del pH

sanguigno,dell’attività muscolare,del sistema nervoso e della pressione osmotica

• Fonti alimentari principali: largamente presente in tutti gli alimenti, in particolare nei cereali, ortaggi, legumi, carni

• Principali sintomi carenziali: debolezza muscolare, ipotonia intestinale, anormalità cardiache, insufficienza respiratoria. L’eccessiva sudorazione può portare al colpo di calore o ai crampi da calore

Sodio• Funzioni: regolatore della contrattilità muscolare,

del ritmo cardiaco, della trasmissione di impulsi nervosi, del pH sanguigno e della pressione osmotica

• Fonti alimentari principali: sale da cucina, pesci marini,alimenti animali, alimenti conservati

• Principali sintomi carenziali: adinamia (mancanza di forze), dispnea (alterazione degli atti respiratori), confusione mentale e sonnolenza. Una carenza di Na si può avere solo sottoponendo l’organismo ad intensa sudorazione (sforzo muscolare intenso in ambiente caldo ed alta umidità). L’eccessiva sudorazione può portare al colpo di calore o ai crampi da calore

Cloro

• Funzioni: componente dell’acido cloridrico del succo gastrico, regolatore della pressione osmotica, necessario per il trasporto dell’anidride carbonica

• Fonti alimentari principali: sale da cucina, pesci marini, prodotti animali

• Principali sintomi carenziali: convulsioni tetaniche dei muscoli e degli arti. L’eccessiva sudorazione può portare al colpo di calore o ai crampi da calore

Magnesio

• Funzioni: con P e Ca contribuisce alla formazione delle ossa, azione simile a quella del Ca sulla trsmissione nervosa, regolatore della pressione osmotica e del pH, indispensabile per il bilancio minerale dell’organismo, è antagonista del Ca (quindi un aumento di introduzione di Mg deve essere compensato da un aumento di introduzione di Ca

• Fonti alimentari principali: Largamente presente in tutti gli alimenti, in particolare in noci nocciole, mandorle, cereali, legumi, carne, latte, nelle foglie verdi è legato alla clorofilla, ecc

• Principali sintomi carenziali: Disturbi vascolari cutanei, irritabilità nervosa,convulsioni e tetania

Zolfo

• Funzioni: componente di sostanze che agiscono da catalizzatori dell’ossidazione cellulare (glutatione); come componente delle proteine solforate cellulari è costituente indispensabile di tutti i tessuti del corpo, specialmente dei capelli e delle unghie

• Fonti alimentari principali: alimenti ricchi in protidi

• Principali sintomi carenziali: sono scarsissime le probabilità di carenza di S

Calcio• Funzioni: mantiene l’equilibrio acido-base, interviene nella

formazione delle ossa e dei denti, nella coagulazione sanguigna, nella crescita, nel ritmo cardiaco, nella trasmissione nervosa, nella contrazione muscolare, facilita l’assorbimento di ferro, regola l’azione di numerosi enzimi

• Fonti alimentari principali: latte e derivati, ostriche, broccoli, verza, prezzemolo, mandorle, asparagi, lievito di birra, fichi, nocciole, prugne, semi di sesamo, pane integrale. La Vit. D favorisce l’assorbimento, Zn e Mg lo ostacolano

• Principali sintomi carenziali: extrasistole, insonnia, crampi muscolari, nervosismo, osteoporosi, carie dentaria, tetania, debolezza ossea, deformazione della colonna vertebrale, facilità a contrarre fratture,crampi, convulsioni, alterazioni nella coagulazione del sangue

Ferro I• Funzioni: Fe emico: è incorporato nella

struttura dell’eme (emoglobina, mioglobina, enzimi emopoietici)

Fe non emico: è presente in alcuni enzimi (citocromoreduttasi, NADH deidrogenasi), nelle forme di trasporto e recupero (transferrina, che ci dà il valore della sideremia = 100 mg/dl) e di riserva (ferritina nel parenchima epatico come frazione solubile, emosiderina nel fegato, midollo osseo, milza, muscoli come frazione insolubile)

Ferro II• Fonti alimentari principali: Fe emico = prodotti

di origine (carne, pesce): assorbimento più efficace favorito dalla presenza di proteine animali (biodisponibilità = 25% c.a.). Fe non emico = nei prodotti di origine vegetale e nei prodotti lattiero-caseari: assorbimento meno efficace, favorito da carne pesce, ac. Ascorbico, inibito da fitati, tannini, Ca, alcune proteine (della soia, delle noci…) e fibra alimentare, tè, caffè, tuorlo d’uovo, crusca.

• Principali sintomi carenziali:anemia, effetti negativi sull’efficienza fisica, sullo sviluppo psicomotorio dei bambini, sull’evoluzione della gravidanza, sulla capacità di resistenza alle infezioni

Le vitamine

• Sostanze chimiche semplici, formate da C, H, O + ioni Metallici (Fe, Cu, S, Co)

• Indispensabili: contenute in piccolissime quantità negli alimenti, agiscono in dosi bassissime

• Non vengono sintetizzate dall’organismo (tranne la Vit. D, K, E) e vengono introdotte soprattutto dai vegetali sotto forma di vitamine o provitamine (es: carotene, precursore della Vit. A)

• La carenza porta a processi morbosi che possono condurre a morte (avitaminosi o ipovitaminosi)

Le Vitamine: classificazione

• Idrosolubili: B1, B2, B5, B6, B12, P, PP, C, ac. folico, biotina. Più facilmente degradabili, non si accumulano nell’organismo, hanno spesso funzione di coenzimi

• Liposolubili: A, D2, D3, E, K, F. Più stabili, possono venire accumulate e quindi non necessitano di assunzione giornaliera, in dosi eccessive danno ipervitaminosi che può essere letale

• Covitamine: composti che integrano o modificano l’azione delle vitamine (es. Vit. P con la Vit. C sulla permeabilità dei capillari

Antivitamina

• Qualsiasi sostanza che impedisca l’azione di una vitamina interagendo con la vitamina stessa direttamente e/o indirettamente nella trasformazione da provitamina alla forma biologicamente attiva

Interferenza farmacologica

• Per riduzione dell’assorbimento: es: i farmaci ipolipidemizzanti che riducono il contenuto di Sali biliari e i farmaci che provocano alterazioni dell’orletto a spazzola riducono l’assorbimento delle vitamine liposolubili; gli antiacidi formano complessi non assorbibili con la Vit. A; gli antistaminici H2-antagonisti, inibitori della secrezione acida, interferiscono con l’assorbimento di Vit. B12

• Per interferenza con il metabolismo: es: numerose sostanze possono interferire con i precursori o con il metabolismo epatico e renale della vit. D; farmaci utilizzati nel trattamento del parkinsonismo interferiscono con l’assorbimento della piridossina (B6) e della niacina (PP)

Le vitamine: funzioni

• Protettiva nei confronti dei disturbi della nutrizione, perché agiscono da

• Catalizzatori nelle reazioni metaboliche, regolando e stimolando i processi vitali come

• Bioregolatori esogeni, in contrapposizione ai bioregolatori endogeni, cioè agli ormoni

• Non rappresentano fonti di energia ma svolgono un ruolo permissivo per la liberazione di energia

Funzioni biologiche delle vitamine nell’organismo

Cause di ipovitaminosi

• Esclusione di alcuni alimenti dalla dieta• Non corretta cottura dei cibi• Tabù alimentari• Mancanza di denti• Alcolismo• Disturbi dell’assorbimento gastrointestinale• Diete ipocaloriche• Prolungate terapie farmacologiche

Le vitamine idrosolubili nel metabolismo cellulare

Vitamine liposolubili:Vitamina A

• Funzioni: componente della rodopsina (retinolo, pigmento visivo) epitelio-protettrice, ha un ruolo nella sintesi dei mucopolisaccaridi

• Fonti alimentari principali: la provitamina A (β-carotene) è largamente distribuita nei vegetali, mentre il retinolo si trova nel latte, nel burro, nel formaggio

• Principali sintomi carenziali: Xeroftalmia (cheratinizzazione del tessuto oculare), cecità notturna, cecità permanente

• Principali sintomi da eccesso: aumento della pressione intracranica, vomito, desquamazione della pelle, anoressia, osteomalacia

Vitamina D

• Funzioni: promuove la crescita e la mineralizzazione ossea, incrementa l’assorbimento di Ca

• Fonti alimentari principali: olio di fegato di merluzzo, uova fresche, latte

• Principali sintomi carenziali: Rachitismo nel bambino, osteomalacia nell’adulto

• Principali sintomi da eccesso: ipercalcemia, ipertensione, calcolosi renale, calcificazione metastatica, vomito, diarrea,perdita di peso, danno renale

Vitamina E (tocoferolo)

• Funzioni: funziona da antiossidante nella prevenzione del danno cellulare

• Fonti alimentari principali: semi, vegetali a foglia verde, grassi

• Principali sintomi carenziali: Possibile anemia

• Principali sintomi da eccesso: relativamente non tossica

Vitamina K

• Funzioni: coinvolta nella formazione di protrombina nella coagulazione del sangue

• Fonti alimentari principali: vegetali a foglia verde; in piccole quantità in cereali, frutta, carne

• Principali sintomi carenziali: sanguinamento, emorragie

• Principali sintomi da eccesso: anemia emolitica, ittero neonatale

Vitamine idrosolubili: Vitamina B1 (tiamina)

• Funzioni: coenzima nelle reazioni che coinvolgono la rimozione dell’anidride carbonica

• Fonti alimentari principali: maiale, interiora, cereali interi, noci, legumi, latte, frutta, vegetali

• Principali sintomi carenziali: beri-beri (alterazioni del sistema nervoso, edema, cardiopatie)

Vitamina B2

• Funzioni: costituente del FAD e FMN, coenzimi coinvolti nel metabolismo energetico

• Fonti alimentari principali: largamente presente negli alimenti: carne, uova, prodotti caseari, germe di grano, vegetali a foglia verde

• Principali sintomi carenziali: stomatite, labbra arrossate, lesioni oculari

Vitamina PP (niacina)

• Funzioni: costituente del NAD e NADP, coenzimi coinvolti nelle reazioni di ossido-riduzione

• Fonti alimentari principali: fegato, carni magre, pollame, grano, legumi, arachidi. Si può sintetizzare dal triptofano

• Principali sintomi carenziali: pellagra (lesioni cutanee e gastrointestinali), disordini nervosi e mentali

• Principali sintomi da eccesso: vampate e arrossamenti a collo, faccia, mani, prurito, ulcera peptica, ipotensione, aritmie cardiache

Vitamina B6 (piridossina)

• Funzioni: coenzima coinvolto nel metabolismo del glicogeno e degli amminoacidi

• Fonti alimentari principali: carni, pesci, pollame, cereali

• Principali sintomi carenziali: irritabilità, convulsioni, contrazioni muscolari, dermatiti, calcoli renali

Acido pantotenico

• Funzioni: costituente del coenzima A fondamentale nel metabolismo energetico

• Fonti alimentari principali: largamente presente negli alimenti: carni, pesci, pollame, derivati del latte, legumi, cereali

• Principali sintomi carenziali: affaticabilità, disturbi del sonno, incoordinazione, nausea

Acido folico

• Funzioni: coenzima coinvolto nel metabolismo degli ac. nucleici e degli amminoacidi

• Fonti alimentari principali: legumi, vegetali verdi, prodotti di grano intero, carne, uova, derivati del latte, fegato

• Principali sintomi carenziali: anemia, disturbi gastrointestinali, diarrea

Vitamina B12

• Funzioni: coenzima coinvolto nel metabolismo degli ac. nucleici

• Fonti alimentari principali:muscoli, pesci, uova, prodotti caseari, assente nei vegetali

• Principali sintomi carenziali: anemia perniciosa, disturbi neurologici

Biotina

• Funzioni: coenzima fondamentale per il metabolismo degli amminoacidi, per la formazione di glicogeno, per la sintesi dei grassi

• Fonti alimentari principali: legumi, vegetali, carni, fegato, tuorlo d’uovo, noci

• Principali sintomi carenziali: affaticabilità, depressione, nausea, dermatiti, dolori muscolari

Vitamina C (acido ascorbico)

• Funzioni: preserva la matrice intracellulare della cartilagine, dell’osso, della dentina. Importante nella sintesi del collagene

• Fonti alimentari principali: agrumi, pomidoro, peperoni, verdi, insalata verde

• Principali sintomi carenziali: scorbuto (emorragie della cute, delle mucose,degenerazione della pelle, denti e vasi sanguigni)

• Principali sintomi da eccesso: calcoli di ossalato in individui predisposti, possibile carcinogenesi per dosaggi molto elevati

Composizione della dieta• Protidi: 10% del contenuto calorico (1g/Kg di peso corporeo),

possibilmente ad alto valore biologico (cioè contenenti tutti gli aminoacidi essenziali in equilibrio tra loro

• Lipidi : 20% del contenuto calorico; si deve dare la precedenza a quelli essenziali e a quelli insaturi (più digeribili).

• Glicidi: 70% del totale calorico. Sono il miglior combustibile per il muscolo ed il sistema nervoso, riducono il catabolismo dei protidi, riducendone la quantità da introdurre

• Acqua: 2/3 lt al giorno (ne perdiamo circa 2600ml/die); rappresenta il 60/80% dei tessuti. Indispensabile solvente per le reazioni chimiche, la dissociazione elettrolitica, la regolazione osmotica, la termoregolazione,….

• Minerali: indispensabili in molti processi vitali• Vitamine: indispensabili per la sopravvivenza: sono composti

organici relativamente semplici che catalizzano le reazioni necessarie al metabolismo. Si dividono in idro- e lipo-solubili e l’apporto giornaliero varia con il sesso e con l’età