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 amminoacidi
Amminoacidi 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
Geneticamente
determinata: da
essa dipende la
funzione specifica
H
Più stabile: tipica delle
proteine strutturali
La più labile
Le proteine sono composti quaternari (C,H,O,N). Gli elementi si riuniscono a formare macromolecole di aminoacidi a catena
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 6065% 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 I
L’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 25% 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 I
Saturi: 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
1/3 Monoinsaturo
1/3 Essenziali
I lipidi alimentari
• 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)
Il Colesterolo
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 corporea
LIC = liquido intracellulare
LEC = 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, NaK…), 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 H2antagonisti, 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
