Le basi concettuali della nutrizione

Le basi concettuali della
nutrizione
Di che siamo fatti?
• Qualsiasi organismo vivente è
formato da composti chimici
inorganici (minerali) ed organici
(a base di carbonio, idrogeno
ed ossigeno).
• Per lo sviluppo e il
mantenimento dell’organismo
tali composti devono essere
introdotti con gli alimenti….
Come funzioniamo?
• ….Inoltre le funzioni vitali richiedono
l’impiego di energia (chimica).
• Per ottenere energia l’organismo utilizza
(ossida) composti organici, anch’essi
contenuti negli alimenti, mediante
complesse reazioni biologiche l’insieme
delle quali prende il nome di
metabolismo…
Take home message I
• Gli alimenti forniscono sia energia che
componenti strutturali.
• Sarebbe come dire che con un pieno di benzina
noi ci rifacciamo anche dell’usura delle gomme,
ripristiniamo i livelli di olio ed acqua e ripariamo
le ammaccature della carrozzeria…
Come è regolato il
funzionamento?
• Energia Æ lavoro continuo (es. ruota idraulica)
• Energia Æ lavoro discontinuo (es. motore a
scoppio)
• Necessità di riserva (serbatoio) e meccanismo
di regolazione
• Enormi differenze tra il tasso di introduzione
e di utilizzazione dell’energia.
• Situazioni estreme (digiuno, intensa attività)
Come è regolato il
funzionamento?
• Il bello è che tutto ciò avviene
spontaneamente, all’interno di
un’organizzazione (di apparato, di organo,
di tessuto, di cellula, di molecola) che si
basa su alcuni SEMPLICI concetti…
Qualche concetto
importante
• Polarità:
– Molecole polari (idrofiliche). Es: -OH, -NH2,
-OPO3-2, - COO– Molecole non polari (idrofobiche)
– Molecole parzialmente polari (anfipatiche)
• Il PM non conta (es. acqua 16, metano 18)
– Conta la distribuzione delle cariche..
Qualche concetto
importante
• Movimento attraverso le membrane:
– Doppio strato fosfolipidico (molecole
anfipatiche)
– Isolamento dell’ambiente interno
– Trasporto attraverso la membrana
(diffusione libera, diffusione facilitata,
trasporto attivo)
Qualche concetto
importante
• Movimento attraverso le membrane:
– Doppio strato fosfolipidico (molecole anfipatiche)
– Isolamento dell’ambiente interno Æ selettività
Qualche concetto
importante
• Movimento attraverso le membrane:
– Trasporto attraverso la membrana (diffusione
libera, diffusione facilitata, trasporto attivo)
Modello a MOSAICO FLUIDO
Qualche concetto
importante
• Osmosi:
– Solvente – soluto – concentrazione di un soluto
– Attraverso una membrana semipermeabile solventi e
soluti si spostano per raggiungere la medesima
concentrazione
(mmoli / kg = osmolalità, mmol / L = osmolarità)
– Isotonica Æ soluzione con = numero di particelle di
soluto. Nel caso delle cellule: 9g NaCl / L = 154 mmol/L
(308 milliosmoli).
– Pompe governano il flusso di particelle (e consumano E)
Qualche concetto
importante
• Meccanismi di comunicazione:
–
–
–
neuroendocrino
endocrino
paracrino
Neurotrasmettitori.
Meccanismo di
trasmissione del
potenziale d’azione a
livello della sinapsi
Qualche concetto
importante
• Volume di ripartizione:
– Sangue (ca. 5 litri, 50% cellule)
– Fluido interstiziale (ca. 20% peso corporeo, ±12 litri)
Cenni di anatomia e fisiologia
dell’apparato digerente umano
BOCCA
FARINGE
FEGATO
GHIANDOLE
SALIVARI
ESOFAGO
STOMACO
CISTIFELLEA
PANCREAS
INTESTINO
TENUE
INTESTINO
CRASSO
APPENDICE
SFINTERE ANALE
Organi che
compongono l’apparato
digerente umano:
RETTO
cavo orale;
esofago;
stomaco;
intestino tenue;
intestino crasso;
ghiandole accessorie
Organi che
compongono l’apparato
digerente umano:
cavo orale;
esofago;
stomaco;
intestino tenue;
intestino crasso;
ghiandole accessorie
VASI SANGUINEI
Struttura della parete
intestinale
GHIANDOLE
ACCESSORIE
NERVI
MUCOSA
LUME
PLESSO
MIENTERICO
PLESSO
SUBMUCOSALE
GHIANDOLE
SUBMUCOSALI
SUBMUCOSA
CIRCOLARE
LONGITUDINALE
SIEROSA
(CONNETTIVALE)
MUSCOLARE
Struttura della parete
intestinale
Cavo orale
Due funzioni:
•disgregazione del cibo
•secrezione di tamponi ed enzimi (amilasi).
Cavo orale:
Meccanismi di
deglutizione
Cavo orale:
meccanismi di deglutizione
EPIGLOTTIDE
ESOFAGO
LARINGE
MUSCOLO
RILASSATO
MUSCOLO
CONTRATTO
ESOFAGO E
PERISTALSI
meccanismi di deglutizione: PERISTALSI
Stomaco
Tre funzioni:
•Disgregazione del bolo alimentare
•Denaturazione delle proteine (acido cloridrico)
•Iniziale digestione delle proteine (tripsina)
Stomaco: Nomenclatura dei distretti gastrici
STOMACO E ESOFAGO
DUODENO
STOMACO
MUCOSA
SFINTERE
PILORICO
EPITELIO
VILLI
DUODENO
Stomaco: Nomenclatura dei distretti gastrici
Stomaco: Nomenclatura dei distretti gastrici
MUCOSA ED
EPITELIO
GASTRICO
Stomaco: Epitelio gastrico
Stomaco: Meccanismo di secrezione acida
Stomaco:
Controllo della
secrezione acida.
Tre meccanismi
complementari.
Fase cefalica,
Fase gastrica,
Fase intestinale
Intestino tenue
Due funzioni:
•Digestione del chimo
•Assorbimento dei nutrienti
Intestino tenue: morfologia
Intestino: le pliche, i villi e i microvilli aumentano la
superficie assorbitiva
Intestino tenue:
Struttura del villo
intestinale
Intestino tenue:
trasporto attivo
meccanismi di propulsione e segmentazione:
PERISTALSI
Intestino tenue: Motilità
Movimenti peristaltici di
segmentazione e di
propulsione.
Operati da due tonache
muscolari
(circolare e longitudinale).
Sotto controllo nervoso
(involontario) ed ormonale.
Intestino crasso
Tre funzioni:
•Fermentazione dei substrati indigeriti
(microflora)
•Assorbimento di acqua e sali minerali
•Evacuazione
Intestino Crasso (COLON)
Intestino crasso:
morfologia
Fegato
Organo chiave per digestione, assorbimento e
metabolismo.
•Attività di biosintesi (colesterolo)
•Attività secretoria (bile)
•Attività di detossificazione
•Attività metabolica (gluconeogenesi a digiuno,
glicogeno-sintesi/lisi, ciclo dell’urea etc.)
Fegato: Organizzazione
del lobulo epatico
tre sistemi di
circolazione:
sistema portale, sistema
venoso,
sistema arterioso.
In più, sistema di
drenaggio delle secrezioni
esocrine (bile)
Fegato: sintesi del colesterolo
Fegato:
sintesi dei
sali biliari
Fegato:
ricircolo dei
sali biliari
Pancreas
Altro organo chiave per digestione,
assorbimento e metabolismo.
•Pancreas esocrino
(enzimi, tamponi)
•Pancreas endocrino
(ormoni: insulina, glucagone)
Pancreas esocrino:
Enzimi per la digestione di:
•Amido (amilasi)
•Proteine (tripsina, chemotripsina,
carbossipeptidasi, elastasi)
•Grassi (lipasi, fosfolipasi, colesterolesterasi)
Sostanze tampone (bicarbonati)
Pancreas endocrino:
Ormoni per il metabolismo di grassi e carboidrati:
•Insulina (in stato postprandiale)
•Glucagone (in stato postassorbitivo)
Pancreas: Struttura dell’insulina umana
Recettori per
l’insulina nei
tessuti
muscolare ed
adiposo