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L’Acqua

Dr. Augusto Innocenti, PhDBiologo Nutrizionista

Prof. a contratto – Università di ParmaPerfezionamento in Biochimica e Biologia Molecolare

Phd in Neurobiologia e Neurofisiologia

AcquaL'acqua è il costituente inorganico più abbondante negli organismi viventi in percentuali variabili tra il 50 ed il 70% a seconda del sesso, dell’età e della massa corporea.

Nell'adulto, rappresenta in media il 70-80% del peso del muscolo, il 50% del peso del tessuto adiposo (massa grassa), e circa il 30% nel tessuto osseo.

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AcquaNel nostro organismo l’acqua si trova distribuita in due compartimenti: quello intracellulare e quello extracellulare.

Il compartimento extracellulare comprende il plasma sanguigno ed i liquidi interstiziali ovvero quei fluidi che si muovono negli spazi tra le cellule, e tra questi fanno parte, tra l’altro, la linfa, la saliva, il secreto lacrimale, i liquidi secreti dalle ghiandole e dall’apparato gastrointestinale, il liquor ed i fluidi escreti da cute e reni ossia sudore ed urina.

Il compartimento intracellulare è invece rappresentato dai fluidi costituenti il citoplasma delle cellule.

Acqua

L’acqua intracellulare rappresenta, mediamente, circa il 60% dell’acqua totale, del restante 40% un quinto è rappresentato dal plasma sanguigno, da 3 a 4 lit, circa il 4%. del peso corporeo.

L’acqua negli animali e nell’uomo ha una duplice azione come mezzo di trasporto e di sostanza reagente

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AcquaMezzo dove sono disciolti, trasportati e reagiscono diversi composti chimici, Mezzo di trasporto per i nutrienti, i gas e i prodotti di scarto del metabolismoCostituente del siero presente nelle capsule articolari che lubrifica e diminuisce l’attrito nelle articolazioniLa sua incomprimibilità conferisce forma e struttura ai tessuti

AcquaSvolge un'azione chimica attiva liberando, con il processo di ionizzazione ioni idrogeno (H+) e ossidrile (OH-)Fondamentale nei processi termoregolativi grazie alla sua capacità di assorbire calore con solo modeste variazioni di temperatura checombinata con il suo alto potere di evaporazione, permette il mantenimento dell’omeostasi termica durante situazioni di stress da calore e durante l’ipertermia generata dall’esercizio fisico.

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Acqua

Per un individuo che vive a temperatura normale e conduce vita sedentaria sono necessari circa 2,5 lit di acqua al giorno, il 20% della quale si assume con i cibi, specialmente frutta e verdura, e il restante 80% deve essere sorseggiata, sotto forma di acqua o di altre bevande, a piccole dosi durante tutta la giornata, compreso durante i pasti.

AcquaIl bilancio idrico è mantenuto grazie ad un equilibrio tra entrate di acqua ed uscite.

Una perdita d’acqua nell’organismo si chiama disidratazione e può portare ad uno stato di ipoidratazione ovvero ad una condizione cronica di contenuto d’acqua ridotto, il ritorno allo stato di idratazione normale viene definito reidratazione.

La disidratazione, normalmente, è la conseguenza, in assenza di patologie, di una profonda sudorazione, l’intensità della sudorazione dipende a sua volta dall’intensità e dalla durata dell’esercizio fisico e dalle condizioni ambientali.

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AcquaLa sudorazione è un meccanismo di termoregolazione che tende a raffreddare il corpo, e sarà, ovviamente, piùcopiosa in un clima caldo e minore in un clima freddo.

L’umidità relativa dell’aria influenza l’efficacia della sudorazione come processo di termoregolazione, infatti, in condizioni di elevata umidità, il sudore non potràevaporare e rimarrà, quindi, allo stato liquido gocciolando, viceversa, in condizioni di aria secca, il sudore evaporeràrapidamente e ciò consentirà un efficace raffreddamento della cute.

Entrate Idriche

Bevande: Si assumono sotto forma di liquidi circa 1,5 - 2,0 L al giorno, in caso di attività fisica o clima caldo tale assunzione può aumentare fino a 6 volte.

Cibi: Molti cibi specialmente frutta e verdura contengono una grande quantità di acqua. Si può assumere con gli alimenti dagli 0,7 a 1 L al giorno di acqua. .

Reazioni ossidative: I processi metabolici di degradazione producono anidride carbonica ed acqua. In questo modo si ottienecirca 0,2-0,4 L di acqua al giorno

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Uscite IdricheUrina: In condizioni normali i reni riassorbono il 99% del filtrato glomerulare, il restante 1% viene utilizzato per formare le urine. In questo modo vengono escreti 1-1,5 L di acqua al giorno.

Evaporazione: Circa 0,35 L di acqua evapora giornalmente dalla cute (perspiratio insensibilis). Altri 0,25-0,35 L di acqua viene veicolata all’esterno dalla respirazione.

Feci: Circa il 70% delle feci è costituito da acqua. Per questa via si perdono giornalmente 0,1-0,3 L di acqua. In caso di vomito e diarrea si può arrivare sino a 4-5 L.

Sudorazione: In condizioni normali la sudorazione non supera i 0,5-0,7 L giornalieri, ma in condizioni estreme di termoregolazione l’organismo può perdere fino ad 1-1,5 L/ora.

Bioenergetica

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Tutte le attività biologiche richiedono energia e questa energia viene fornita dai

nutrienti ed in particolare dai macronutrienti.

Gli stessi principi fisici che regolano la conservazione dell’energia si applicano anche ai

sistemi biologici.

Bioenergetica

Le molecole contenute negli alimenti contengono energia potenziale che viene liberata attraverso le reazioni chimiche di idrolisi e ossidazione del metabolismo energetico, seguendo il secondo principio della termodinamica, passando cioè da molecole a più alto contenuto energetico a molecole a minor contenuto energetico con liberazione di energia (reazioni esoergoniche).

Bioenergetica

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L’energia prodotta da queste reazioni non viene trasferita direttamente alle cellule che devono compiere lavoro, ma viene utilizzata attraverso una reazione accoppiata per sintetizzare un composto altamente energetico:

l’adenosintrifosfato (ATP).

Bioenergetica

L’energia potenziale contenuta nella molecola di ATP può essere usata successivamente dalla cellula per ogni forma di lavoro biologico, quindi le cellule sintetizzano continuamente ATP e continuamente l’ATP libera energia quando le cellule ne hanno bisogno.

Bioenergetica

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Bioenergetica

Bioenergetica

P AdenosinaP P

P AdenosinaP

Processi di Biosintesi

(Anabolismo)Catabolismo dei Nutrienti

Libera Energia

Accumula Energia

E EP

ATP

ADP + P

Schema del ciclo ATP-ADP: L’ATP viene idrolizzato in ADP liberando energia nei processi di sintesi e viene da esso riformato, accumulando energia attraverso il catabolismo dei nutrienti.

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Metabolismo: il complesso di tutte le reazioni organiche di trasformazioni tra energia e materia.

Si divide in:

Anabolismo caratterizzato dalla sintesi di molecole complesse con relativo consumo energetico

Catabolismo caratterizzato dalla degradazione di molecole complesse in molecole più semplici con liberazione di energia.

Primo stadio demolizione dei macronutrienti nei loro blocchi costitutivi. Non si ha liberazione di energia

Secondo stadio demolizione dei blocchi costitutivi in intermedi fondamentali formati da pochi atomi di carbonio, attraverso vie metaboliche specifiche per ogni tipo di composto. A questo stadio è associata la liberazione di una parte relativamente piccola dell’energia totale racchiusa nei legami delle biomolecole.

Terzo stadio gli intermedi ottenuti precedentemente sono incanalati in un unico processo ciclico terminale, il ciclo di Krebse la fosforilazione ossidativa. È in quest’ultimo stadio comune che viene liberata e conservata la maggior quantità dell’energia chimica presente nelle molecole da metabolizzare.

Catabolismo

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Le varie vie del catabolismo dei nutrienti che convergono nel ciclo di Krebs che poi conduce alla fosforilazione ossidativa .

Carboidrati Lipidi Proteine

Acidi GrassiMonosaccaridi Amminoacidi

Fosforilazione Ossidativa

Acetil CoA

Piruvato

Glicogenolisi Lipolisi Proteolisi

Glicolisi -Ossidazione Deaminazione

Ciclo di Krebs

Ossalacetato

ATP

ATP

Catabolismo dei Lipidi

Ciclo di Krebs

Glucosio

Acetil CoA

Piruvato

2 ATP

2 ADP NAD

NADH

NAD

NADH

Fosforilazione Ossidativa

Gluconeogenesi Trigliceride

Acidi Grassi

Glicerolo

Glicolisi Lipolisi

-ossidazione

FAD

FADH2

Ossalacetato

ATP

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Catabolismo delle Proteine

ATP

GlucosioFegato

Glucosio

Piruvato

Glicolisi

Piruvato

Gluconeogenesi

ATP Proteolisi

Proteine

Amminoacidi

ADP

Ciclo di Krebs

Comprende quel complesso di reazioni enzimatiche, definito anche BIOSINTESI che permette all'organismo di utilizzare i principi nutritivi introdotti con gli alimenti per la sintesi delle molecole complesse.

Anabolismo

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Produzione di:riserve energetiche

enzimiormoni

formazione dei tessutimantenimento strutturale e funzionale

dell’organismo.

Anabolismo

Le reazioni anaboliche di biosintesi sono prevalentemente endoergoniche richiedono, cioè, un apporto di energia.

Possiamo dire che i processi anabolici “spendono” l’energia prodotta dai cicli catabolici e immagazzinata sotto forma di molecole ATP.

Anabolismo

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Esistono alcuni intermedi comuni ai due aspetti del metabolismo e, come abbiamo già introdotto, lo stesso ciclo di Krebs, la fornace catabolica comune a tutte le vie aerobiche, ha la caratteristica di poter dar vita a reazioni di biosintesi, pertanto viene definito come una via

ANFIBOLICA

Anabolismo

L'anabolismo comprende i seguenti processi:

Sintesi dei carboidrati.Sintesi dei lipidi.Sintesi delle proteine.Duplicazione e Replicazine dell’acido desossiribonucleico (DNA).Sintesi dell'acido ribonucleico (RNA).

Anabolismo

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Bilancio EnergeticoLa risultanza tra l’energia immessa con i cibi e quella consumata per mantenere in vita ed in movimento il corpo viene definito

Bioenergetica

Energia in entratadegradazione chimica dei macronutrienti attraverso le vie cataboliche.

Energia in uscita:TDEE (Total Daily Energy Expediture) dispendio energetico totale giornaliero

Il dispendio energetico giornaliero totale può essere scomposto in tre componenti

Metabolismo basale (BMR 60%-75%), Termogenesi indotta dagli alimenti (DIT 7%-15%), Attività fisica (AEE 15%-30)

Bioenergetica

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Metabolismo Basale (BMR)rappresenta l’energia che è necessaria all’organismo per mantenere l’omeostasi dell’organismo (trasporto di membrana, cicli biochimici, funzionalità vegetativa degli organi, turnover proteico ecc.)

Bioenergetica

Il BMR viene definito come il “consumo energetico di un individuo per unità di tempo nelle seguenti condizioni”:

Digiuno da 10-12 oreIn posizione supina, sveglio ma rilassato, Con temperatura corporea normaleA temperatura ambiente costante di 27°-29°CIn assenza di stimoli psicofisici esterni

L’80% della variabilità individuale del BMR dipende da: Peso corporeo Età Sesso

Per il restante 20% si rileva l’influenza delle seguenti caratteristiche: Temperatura corporea Composizione corporea Familiarità e fattori genetici Condizioni fisiopatologiche Quadro ormonale.

L’estrapolazione del BMR nelle 24 ore viene definito come Spesa Energetica Basale (BEE ovvero Basal Energy Expenditure).

Bioenergetica

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Equazioni Predittive del BMR

BEE M = 66+(13,7xPeso)+(5xAltezza)-(6,8xEtà)

BEE F = 655+(9,6xPeso)+(1,85Altezza)-(4,7xEtà)

Bioenergetica

Misura del BMR

Calorimetria Diretta

Calorimetria Indiretta

Bioenergetica

9,8xPc+6248,4xPc+819759,2xPc+68811,9xPc+70060-748,7xPc+82911,6xPc+87930-5914,7xPc+49615,3xPc+67918-2913,4xPc+69317,7xPc+65010-1720,3xPc+48522,7xPc+5043-958,3xPc-3159,5xPc-31<3

FemmineMaschiBMREtà

Equazioni predittive del BEE, espresso in Kcal/dì, a partire dal peso corporeo espresso in Kg. Le equazioni perdono di significatività in individui obesi.Pc = Peso CorporeoFonti: Commission of the European Communities, 1993. Modificato da SINU www.sinu.it/larn/energia

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Bioenergetica

Termogenesi Indotta dagli Alimenti (DIT)detta anche azione dinamico-specifica dei nutrienti, viene definita come l'incremento del dispendio energetico in risposta all'assunzione del cibo.

L’apporto al dispendio energetico totale può essere valutato in una proporzione di circa il 7-15%.

La DIT varia a seconda della distribuzione dei macronutrienti nel pasto, il consumo energetico indotto è:

basso per i Lipidi (2-5%) medio per i carboidrati (5-10%) elevato per le proteine (circa 30%).

Bioenergetica

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Costo Energetico dell’Attività Fisica (AEE)

L’attività fisica viene definita come

qualunque azione esercitata dal sistema muscolo-scheletrico che si traduca in un consumo di energia superiore a quello in condizioni di riposo

Il costo energetico dell’attività fisica, così come l’introduzione calorica, è una variabile controllabile dal soggetto in contrasto con le altre componenti del TDEE.

Bioenergetica

I consumi energetici dovuti all’attività fisica dipendono da:

Tipo Frequenza Intensità Quantità

delle attività condotte dall'individuo

Possono variare da poco più del 15% del dispendio energetico totale per stili di vita estremamente sedentari a valori pari a 3-4 volte il BEE.

Bioenergetica

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L’attività fisica ha un’azione stimolante sul metabolismo basale influenzando positivamente alcuni dei fattori coinvolti nel dispendio energetico basale quali:

Composizione corporea Condizione ponderale Metabolismo glucidicoMetabolismo lipidico Produzione Endorfine e Serotonina

Bioenergetica

Bioenergetica

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Chilocaloriala quantità di energia necessaria ad innalzare di 1 °C (da 14,5 a 15,5) la temperatura di 1 Kg di acqua a livello del mare

Chilojoulemultiplo di un joule, unità di misura dell’energia nel Sistema Internazionale.

1kcal=4,2 kJ ovvero 1kJ=0,24 kcal

Bioenergetica

È possibile stabilire la quantità di energia, che si ottiene bruciando i diversi tipi di sostanze nutritive, e che viene espressa in chilocalorie (kcal) o chilojoule (kJ).

Il contenuto energetico medio dei vari macronutrienti è: 4,1 kcal/gr per i carboidrati 5,3 kcal/gr per le proteine (4,1 per la loro incompleta ossidazione) 9,3 kcal/gr per i grassi 7,1 kcal/gr per l’etanolo

Sebbene anche le proteine possano essere catabolizzate per ottenere energia, la maggior parte del metabolismo energetico avviene grazie alla demolizione di carboidrati e lipidi.

Bioenergetica

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Sebbene anche le proteine possano essere catabolizzate per ottenere energia, la maggior parte del metabolismo energetico avviene grazie alla demolizione di carboidrati e lipidi.

I carboidrati sono il tipo di alimento più abbondante al mondo, mentre i grassi costituiscono la fonte di energia più concentrata e semplice da immagazzinare.

In situazioni particolari, come in caso di prolungata attivitàfisica intensa o di deplezione glucidica, l'organismo si trova costretto a utilizzare, a fini energetici, le proteine ottenute dall'alimentazione o, in casi di deperimento estremo, dai propritessuti.

Bioenergetica

Deplezione glucidica

quello stato fisiologico estremo in cui un organismo ha esauritole proprie scorte di carboidrati, non solo a livello ematico (glucosio), ma anche, e soprattutto, a livello epatico e muscolare (glicogeno di riserva), pertanto non è più in grado di mobilizzare zuccheri.

In questo caso si innesca un processo (gluconeogenesi) che genera zuccheri da molecole non glucidiche, tra cui gli aminoacidi, attivando quindi il catabolismo proteico.

Bioenergetica

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La quantità, la varietà e le proporzioni dei macronutrienti nella dieta quotidiana influiscono profondamente sulla qualità della vita, sulla capacità di eseguire lavoro (esercizio fisico), e sulla salute nel suo complesso.

Un corretto piano nutrizionale deve quindi avere un giusto equilibrio tra modalità di assunzione e quantitàdel cibo ingerito, tenendo conto del dispendio energetico del soggetto.

Bioenergetica

L’assunzione del cibo include quattro fasi durante le quali si attuano quattro atti fisiologici correlati all’ingestione del cibo, ricercare e mangiare, digerire, assorbire ed infine consumare le riserve.

Tali fasi sono associate ad altrettanti processi del metabolismo energetico che possono essere definite come fase cefalica, fase gastrica, fase del substrato e fase del digiuno.

Il Flusso di Energia dei Nutrienti

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Durante le quattro fasi il flusso di energia derivante dal catabolismo dei vari nutrienti viene controllato ed indirizzato dagli ormoni

insulina glucagone.

Il Flusso di Energia dei Nutrienti

Il Flusso di Energia dei Nutrienti

Pasto

Fase del Substrato

Fase delDigiuno

FaseGastrica

Fase

Cefalica

Insulina

Glucagone

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Il Flusso di Energia dei Nutrienti

Pasto ad alto carico glicemico

Pasto a basso carico glicemico

BMI

Peso in KG_________________________________________

(Altezza)2 in m

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Mantenere il peso forma, ovvero l’indice di massa corporea anche detto BMI dall’inglese Body Mass Index (calcolabile dividendo il peso in Kg per il quadrato dell’altezza in cm) non deve superare i 25.

La dieta complessiva, idonea come quantità a mantenere il peso giusto, deve essere equilibrata nella sua composizione di principi nutritivi.

Linee guida proposte dall’OMS

I grassi devono rappresentare dal 25 al 30 per cento delle calorie complessive. Non più del 10 per cento possono essere grassi saturi, mentre quelli polinsaturi dovranno raggiungere il 6-10 per cento, tra essi è raccomandata una prevalenza di omega-3 e omega-6.

Ridurre l’apporto proteico e mantenerlo tra il 10 ed il 20% dell’energia totale, al di sotto del livello minimo non è garantita una introduzione adeguata per il turnover proteico, mentre quantità superiori sono, non solo inutili, ma anche dannose.

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I carboidrati devono fornire la gran parte dell’apporto energetico, andando a coprire dal 55 al 75 per cento delle calorie complessive. Di questi lo zucchero aggiunto deve restare al di sotto del 10 per cento delle calorie.

Bisogna consumare almeno 25g di fibra alimentare al giorno, introdotta con gli alimenti che ne sono naturalmente ricchi: legumi, cereali, verdura e frutta. Consumare almeno 400g di verdura e frutta al giorno.

Svolgere ogni giorno una regolare attivitàfisica che aiuta a raggiungere il bilancio energetico e a mantenere ossa, muscoli e articolazioni in buona forma.

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In un corretto regime alimentare si dovrebbe mangiare in modo vario rispettando i rapporti tra i vari cibi come mostrato dallapiramide alimentare

La distribuzione dei macro nutrienti dovrebbe essere cosìorganizzata:

55-60% Carboidrati

25-30% Lipidi

15-20% Proteine

Almeno 30gr di fibre

30

(*) in minestra metà porzione101 porzioneMargarina101 porzioneBurro101 cucchiaioOlioGrassi da condimento501 porzione mediaFormaggio stagionato1001 porzione mediaFormaggio fresco125 1 confezione piccola (1 vasetto)Yogurt125 1 bicchiereLatteLatte e derivati80-1201 porzione mediaLegumi freschi301 porzione mediaLegumi secchi60n. 1 uovoUova1001 porzione piccolaPesce503-4 fette medie prosciuttoCarne stagionata (salumi)701 fettina piccolaCarne frescaCarne, pesce, uova e legumi1502 frutti piccoli (albicocche, mandarini)1501 frutto medio(arance, mele)Frutta o succo2501 finocchio/2 carciofiOrtaggi501 porzione mediaInsalateOrtaggi e frutta2002 patate piccolePatate1201 porzione piccolaPasta all’uovo fresca*801 porzione mediaPasta o riso *202-4 biscotti/2,5 fette biscottateProdotti da forno501 rosetta piccola/1 fetta mediaPaneCereali e tuberiPeso (g)PorzioniAlimentiGruppo di alimenti

(1) esempi: i bambini di 6 anni; donne anziane con vita sedentaria(2) esempi: adolescenti femmine; donne adulte con attività lavorativa non sedentaria; uomini adulti con attività lavorativa

sedentaria(3) esempi: adolescenti maschi, uomini adulti con attività lavorativa non sedentaria o moderata attività fisica

433Olio, burro, margarinaGrassi da condimento

3 (a settimana)3 (a settimana)2 (a settimana)Formaggio fresco, formaggio stagionato333Latte, yogurt

Latte e derivati221-2Carne, pesce, uova e legumi433Frutta, succo di frutta222Ortaggi, insalata

Ortaggi e frutta2 (a settimana)1 (a settimana)1 (a settimana)Patate

1-211Pasta, riso, pasta all’uovo fresca211Prodotti da forno653Pane

Cereali e tuberiPorzioni giornaliere

2600 Kcal(3)2100 Kcal(2)1700 Kcal(1)Alimento, gruppo di alimenti

Tabella 3.2 – Numero di porzioni consigliato dall’INRAN 2003

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La Giornata Alimentare

Il nostro organismo ha bisogno di un apporto costante di energia durante l’arco di tutta la giornata perciò sarebbe raccomandabile non assumere ingenti quantità di cibo solo durante i pasti principali ma frazionare l’introito calorico giornaliero almeno in 5 pasti.

Colazione (15-20%)

Spuntino di metà mattinata (5%-10%)

Pranzo (35%)

Merenda (10%)

Cena (30%)

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55-60% Carboidrati

25-30% Lipidi

15-20% Proteine

Almeno 30gr di fibre

Alimenti FunzionaliAlcuni alimenti per le loro proprietà

organolettiche presentano la caratteristica di avere potenziali effetti benefici sia in termini di prevenzione sia di miglioramento della qualitàdella vita.

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Alimenti FunzionaliAlimenti integrali

Prodotti fortificati

Alimenti funzionali propriamente detti

Alimenti FunzionaliIn particolare, la presenza delle sostanze

“funzionali” è dovuta a

mancata raffinazione dell’alimento nei cibi integrali

aggiunta industriale nei prodotti fortificati

si ritrovano naturalmente nell’alimento funzionale propriamente detto.

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Probiotici = Batteri della flora intestinale

Prebiotici = Fibre (nutrimento per i probiotici)

Simbiotici = Prebiotici + Probiotici

Malnutrizione in Eccesso

e in Difetto

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BMI

Peso in KG_________________________________________

(Altezza)2 in m

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Whitlock G, Lewington S, Sherliker P, et al.(marzo 2009). Body-mass index and cause-specific mortality in 900 000 adults: collaborative analyses of 57 prospective studies. Lancet 373 (9669): 1083–96.

Berrington de Gonzalez A, Hartge P, CerhanJR, et al. (dicembre 2010). Body-mass index and mortality among 1.46 million white adults. N. Engl. J. Med. 363 (23): 2211–9.

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Il corpo umano è costituito da vari tessuti e le loro composizioni percentuali sono soggettive e influenzate da numerosi fattori.

Per una più corretta valutazione del peso corporeo si dovrà quindi tenere conto del contributo relativo dei vari tessuti.

Per semplicità possiamo dividere il nostro peso in Massa Grassa e Massa Magra.

40

0

20

40

60

80

100

120

A B C

FATFFM

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Bilancio EnergeticoLa risultanza tra l’energia immessa con i cibi e quella consumata per mantenere in vita ed in movimento il corpo viene definito

Energia in entrata:degradazione chimica dei macronutrienti attraverso le vie cataboliche.

Energia in uscita: dispendio energetico totale giornaliero

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Denutrizione

Nella malnutrizione per difetto, identificabile con la denutrizione, si possono individuare vari stati carenziali, non soltanto energetici ma anche proteici e/o di singoli micronutrienti, in tal caso si parla di denutrizione selettiva.

Queste condizioni possono essere il risultato di un apporto dietetico inadeguato come avviene soprattutto nei paesi più poveri.

Tuttavia le malnutrizioni deficitarie possono anche essere conseguenti a cattiva alimentazione dovuta a pregiudizi alimentari, abitudini e stili di vita squilibrati o fobie individuali.

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La malnutrizione da carenza può essere:

primaria quando essa è la conseguenza di un’alimentazione inadeguata,

secondaria quando è la concausa di una patologia in atto che impedisce l’assunzione, la digestione, l’assorbimento o la metabolizzazione dei nutrienti.

La malnutrizione secondaria è generalmente legata a malattie correlate a disturbi dell’appetito, della digestione, dell’assorbimento, o dell’utilizzazione delle sostanze alimentari.

anoressia nervosa,malattie neurologiche con disturbi della deglutizione,

tumori,malattie gastrointestinali croniche,

malassorbimenti alcuni gravi stati infettivi o di immunodeficienza.

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La malnutrizione proteico-energetica (PEM ProteinEnergy Malnutrition) indica una condizione patologica di denutrizione sostenuta dalla riduzione eccessiva dell'apporto proteico e/o calorico che ricopre tutte le inadeguatezze alimentari tra l’inedia, ossia la totale mancata assunzione di cibo, e l’adeguata nutrizione.

La forma clinica della PEM dipende dal rapporto tra le fonti energetiche proteiche e non proteiche. Si può manifestare in tre forme, come malnutrizione proteica, come malnutrizione energetica e come forma mista.

La malnutrizione proteica o Kwashiorkor, o forma umida è causata da una dieta ricca in carboidrati, soprattutto amidi, non necessariamente associata a carenza energetica ma estremamente povera in proteine, e colpisce prevalentemente i primogeniti dei paesi poveri.

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Le caratteristiche principali dei bambini colpiti da Kwashiorkor sono l'addome rigonfio, causato dall'edema dovuto all’ipoalbunemia, e la steatosi epatica dovuta alla riduzione delle lipoproteine circolanti.

Altri segni evidenti di questa malattia da malnutrizione sono la depigmentazione della pelle, il ritardo nella crescita, la debolezza muscolare ed il rigonfiamento del viso (faccia a luna).

Il tasso di mortalità può raggiungere il 30-60%.

Kwashiorkor

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La malnutrizione energetica o marasma (dal greco maraimo, consumare, debilitare) o forma asciutta al contrario è indotto dall'adattamento del corpo alla malnutrizione ed è sostenuto da una privazione calorica che comporta secondariamente anche una malnutrizione.

L'organismo reagisce al misero apporto energetico andando a sfruttare tutte le riserve energetiche lipidiche e proteiche di cui dispone, comprese quelle essenziali o primarie.

La patologia è quindi caratterizzata da un'estrema perdita di tessuto adiposo e muscolare che comporta secchezza cutanea, ipotermia, atrofia muscolare, irritabilità ed arresto della crescita.

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Marasma

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La forma mista della PEM è la più diffusa nei paesi a più alto livello socio-economico, infatti essa ègeneralmente una malnutrizione secondaria correlata a patologie concomitanti che ne scatenano l’insorgenza.

In questa forma convivono i due stati clinici precedentemente descritti e il prevalere della sintomatologia dell’uno o dell’altro dipende dal rapporto tra le fonti energetiche proteiche e quelle non proteiche.

La malnutrizione selettiva è generalmente causata da carenza vitaminica o di altri micronutrienti.

Anche in questo caso vi possono essere forme secondarie dovute a concomitanti patologie del tratto gastroenterico, malassorbimenti, tumori.

Inoltre la malnutrizione selettiva può essere scatenata dall'aumentato fabbisogno come per esempio in gravidanza, sotto stress cronico, in stati fisiologici alterati, in seguito ad assunzione di droghe ecc.

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Dermatite, deficit immunitario, cicatrizzazione rallentataZinco

Confusione, ipotensione, comaSodio

Astenia muscolare, aritmie, danno renalePotassio

Tremori, convulsioniMagnesio

Anemia sideropenia, sindrome di Plummer-WilsonFerro

Astenia, scompenso cardiaco, osteomalaciaFosfati)

Effetti Clinici da CarenzaMineraliAnemia, atrofia intestino tenue, ulcere; spina bifida nel fetoFolati

PellagraNiacina

Coagulazione del sangueK

Anemia, neuropatieE (tocoferolo)

Rachitismo, osteomalaciaD (colecalciferolo)

ScorbutoC (acido ascorbico)

Atassia, neuropatie sensoriale, anemieB12 (cobalamina)

Anemie e neuropatieB6 (piridossina)

Danni alle mucoseB2 (riboflavina)

Beriberi, problemi al sistema nervoso, insufficienza cardiacaB1 (tiamina)

Problemi oculari e della vistaA (retinolo)

Effetti Clinici da CarenzaVitamine

Nelle prime 24 ore di privazione alimentare, il metabolismo è sostenuto dall'ossidazione dei trigliceridi e del glucosio depositato nel fegato

sotto forma di glicogeno. Con il passare del tempo, vista la modesta entità delle scorte di glicogeno epatico, la gran parte dei tessuti

(muscolo, cuore, rene ecc.) si adatta ad utilizzare principalmente acidi grassi,

risparmiando glucosio.

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Il glucosio risparmiato verrà destinato soprattutto al cervello e ai tessuti anaerobici come i globuli rossi che, per "sopravvivere",

hanno assoluto bisogno di glucosio (non possono, infatti, utilizzare gli acidi grassi a scopo energetico). In simili condizioni le

richieste cerebrali di glucosio ammontano a 4 g/ora, mentre quelle dei tessuti anaerobici si

attestano a 1,5 g/ora.

Dal momento che il fegato non riesce a ricavare dalla glicogenolisi più di 3 g di

glucosio all'ora, è costretto ad attivare una via metabolica "di emergenza", la

gluconeogenesi. Tale processo consiste nella produzione di glucosio a partire dagli

aminoacidi.

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Una privazione alimentare prolungata oltre le 24 ore l'azione descritta nella fase di

adattamento prosegue con una progressiva accentuazione della gluconeogenesi.

Nell'organismo non esistono depositi proteici da utilizzare a scopo energetico, pertanto gli

amminoacidi necessari a soddisfare tale processo derivano dalla degradazione delle

proteine tissutali ed in particolare muscolari.

Nel digiuno di media durata, che si estende fino al ventiquattresimo giorno di privazione

alimentare, aumenta sempre più il ricorso alla gluconeogenesi e all'ossidazione lipidica, in un'ottica generale di massimo risparmio del

glucosio ematico.

Tale processo si accompagna ad una inevitabile riduzione della massa muscolare, con conseguente comparsa di debolezza ed

apatia.

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Nelle fasi iniziali la gluconeogenesi è in grado di produrre anche oltre 100 g di glucosio al

giorno, ma presto l'efficienza di questo processo diminuisce a meno 75 g/die.

Quantitativo non è più sufficiente a garantire un adeguato rifornimento di glucosio al

cervello.

Quest'organo è quindi costretto a ricorrere in maniera sempre più importante ai corpi chetonici, tre molecole solubili in acqua

derivanti dall'ossidazione dei grassi in condizioni di carenza di glucosio.

L'iperproduzione di corpi chetonici (chetosi), pur prolungando la sopravvivenza

dell'organismo, causa un'importante incremento dell'acidità ematica.

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Dopo una fase di denutrizione prolungata, in genere oltre i 20-30 giorni, il corpo ha ormai sfruttato gran parte delle risorse proteiche,

comprese le proteine plasmatiche.

Passaggio di plasma negli spazi intracellulari

Riduzione della [albumina] nel sangue

Disidratazione e comparsa di edema.

L’insieme di questi fattori:

ChetosiDeficit immunologicoDisidratazione Edemi

Ritardata guarigione delle ferite, Riduzione della funzionalità intestinale

Ipotrofia muscolare Ridotta efficienza respiratoria

Ipotrofia miocardica

Conduce inevitabilmente alla MORTE dell’organismo

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Denutrizione

Un digiuno totale per meno di 2-3 giorni in soggetti sani comporta una deplezione principalmente di glicogeno e acqua (circa 2 kg, 2-3% del peso corporeo) e solo minime o nulle conseguenze funzionali.

Deficit funzionali sono invece già evidenti in soggetti sottoposti a semidigiuno per 15 giorni.

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Nei pazienti ospedalizzati, spesso ipercatabolici, la deplezione nutrizionale si instaura piùrapidamente in corso di digiuno rispetto a soggetti sani.

Si accetta empiricamente un periodo di insufficiente apporto alimentare di una settimana come limite minimo prima di avviare un supporto nutrizionale.

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La malnutrizione per eccesso calorico ècaratterizzata da iperfagia, intendendo con tale definizione l’abitudine di mangiare più calorie di quelle che si consumano, e porta con il tempo ad un progressivo aumento del grasso di accumulo e di conseguenza del peso corporeo.

Tale situazione si riflette con un aumento del BMI, che raggiunti determinati valori è, come abbiamo visto, correlato con un aumento dell’incidenza di patologie croniche ed una riduzione delle aspettative di vita.

In particolare quando il BMI supera un valore di 30 si parla di obesità e l’aumento dei rischi patologici e di mortalità cresce in modo esponenziale.

L'obesità è quindi una condizione fisiopatologica in cui si arriva ad un accumulato di grasso corporeo eccessivo in quantità tale che può portare ad un effetto negativo sulla salute.

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Il soprappeso e l’obesità, oltre ad essere fattori di peggioramento della qualità della vita, sono anche strettamente correlati all’aumento dell’incidenza di gravi patologie croniche quali

diabeteipertensioneaterosclerosi

malattie cardiovascolarialcuni tipi di tumori

riduzione dell'aspettativa di vita

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Inoltre il peso eccessivo può aggravare patologie osteoarticolari croniche a carico del bacino, della colonna vertebrale e degli arti inferiori.

L’elevato impatto sulla salute dell’obesità fa sì che tale condizione debba essere considerata una vera e propria patologia che porta ad un elevato carico etico e sociale del paziente obeso.

Figura 10.4 Le complicanze dell'obesità conducono ad un aumento della disabilità e mortalità mortalità

Obesità

Squilibrio ormoni steroidei

StressMeccanico

Aumento AcidiGrassi Liberi

ApneeNotturne

Osteoartrite

Lombalgie

Dolore Articolare

PatologieCardiovascolari

DiabeteMellito

Tumori

Insulino Resistenza

Ipertenzione

Dislipidemia

Sindrome Metabolica

StressOssidativo

Mortalità Disabilità

InsufficienzaRespiratoria

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L’ipernutrizione e l’eccesso lipidico, cosìcome ipossia, radiazioni, stress ossidativo, infezioni virali, determinare alterazione del

normale ripiegamento proteico, con conseguente accumulo nel ER di proteine

con conformazione lineare od alterata.(Martinez de Morentin e Lopez, PlosBiology 2010)