Fisiologia della Nutrizione

Insegnamento:
Fisiologia della Nutrizione
Physiology of Nutrition
Docente
Prof. Antonia Lanni
Anno
1° anno
Corso di studi
Corso di laurea in Scienze degli Alimenti e della Nutrizione Umana
Tipologia
Attività di base
Crediti
8
SSD
BIO/09
Anno Accademico
2016/2017
Periodo didattico
Secondo semestre
Propedeuticità
Nessuna
Frequenza
Non obbligatoria
Modalità di esame
Prova scritta e/o orale
Sede
Polo Scientifico, Via Vivaldi 43 – Caserta – DISTABIF
Organizzazione della
didattica
Lezioni frontali, attività pratiche in laboratorio
Obiettivi formativi
Acquisire la conoscenza della funzione digestiva dell'uomo e dei sistemi che la regolano in
condizioni fisiologiche, e dei meccanismi coinvolti nell’omeostasi energetica e ponderale.
Prerequisiti
The aim of this course is to acquire the knowledge of the human digestive function and its
regulation by different systems under physiological conditions, and of the mechanisms
involved in the energy and weight homeostasis.
Conoscenze e abilità fornite dal corso di Fisiologia Generale.
Knowledges and skills furnished by the course of General Physiology.
Contenuti del corso
Metabolismo energetico, bilancio energetico, dispendio energetico e differenti metodi di
misurazione. Calorimetria diretta e indiretta. Termoregolazione. Tiroide. Ormoni tiroidei e
regolazione del metabolismo. Apparato gastrointestinale. Fegato. Pancreas e componenti
esocrina ed endocrina. Tessuto adiposo bianco e tessuto adiposo bruno. Il gusto. Regolazione
del metabolismo idrico salino. Regolazione dell’assunzione di cibo. Comportamento
alimentare.
Energy metabolism, energy balance, energy expenditure and different measuring methods.
Direct and indirect calorimetry. Thermoregulation. Thyroid. Thyroid hormones and regulation
of energy metabolism. Gastrointestinal apparatus. Liver. Pancreas and exocrine and
endocrine components. White adipose tissue and brown adipose tissue. The taste. Regulation
of water-salt metabolism. Regulation of food intake. Eating behavior.
Programma dettagliato Metabolismo energetico. Fonti energetiche - Energia chimica: utilizzazione - Lavoro interno e
Lavoro esterno – Bilancio energetico – Dispendio energetico – Bomba calorimetrica – Valore
calorico degli alimenti -Dispendio energetico di base o metabolismo basale - Calorimetria
diretta - Calorimetria indiretta – Valore calorico dell’ossigeno – Quoziente respiratorio –
Metabolismo basale nell’uomo e condizioni per la sua determinazione – Altri metodi e utilizzo
di formule predittive per determinare il metabolismo di base e di attività. Fattori che
influenzano il valore metabolico di base – Legge dell’area di superficie – Dispendio energetico
di attività o metabolismo di attività – Attività metabolica negli eterotermi e confronto con gli
endotermi.
Termoregolazione. Termoregolazione chimica. Termogenesi chimica: ormoni, grasso bruno.
Termoregolazione fisica: Irradiazione, Convezione, Conduzione, Evaporazione. Sistema di
controllo della termoregolazione: termocettori centrali e termocettori periferici.
Ormoni tiroidei e regolazione metabolismo energetico. Struttura e sintesi degli ormoni
tiroidei – Secrezione – Trasporto degli ormoni tiroidei – Controllo della funzione tiroidea –
Ruolo delle deiodasi periferiche – Recettori degli ormoni tiroidei e meccanismo d’azione –
Effetti fisiologici degli ormoni tiroidei – Effetti sul consumo di ossigeno e produzione di calore
– Attività biologica di altre iodotironine ed effetto sul metabolismo.
Apparato gastrointestinale. Caratteristiche morfofunzionali: mucosa, sottomucosa,
muscularis externa, sierosa – Distretti e loro suddivisioni – Bocca: annessi ghiandolari,
secrezione salivare, deglutizione – Stomaco: ghiandole,secrezioni, controllo delle secrezioni,
motilità, regolazione dello svuotamento gastrico – Intestino tenue: motilità, secrezione Intestino crasso: secrezione – Digestione: digestione salivare, digestione gastrica, digestione
intestinale – Assorbimento: idrati di carbono,oligopeptidi e aminoacidi, lipidi, acidi biliari,
vitamine, ferro, elettroliti, acqua – Regolazione motilità – Defecazione.
Fegato. Cenni d anatomia. Metabolismo di carboidrati, proteine e grassi – Produzione della
bile – Circolazione entereopatica dei sali biliari.
Pancreas. Cenni di anatomia - Componente esocrina: prodotti inorganici e prodotti organici –
Componente endocrina: isole di Langerhans - Ormoni pancreatici – Insulina: sintesi e
secrezione, recettori dell’insulina e azione dell’insulina – Effetti metabolici dell’insulina:
effetti paracrini; effetti endocrini su fegato, muscolo e tessuto adiposo – Proteine
trasportatrice del glucosio – Glucagone: sintesi e secrezione – Azione del glucagone – Peptidi
correlati con il glucagone – Somatostatina – Test di tolleranza al glucosio - Cenni sul diabete
di tipo 1 e diabete tipo 2 – Cenni sui test di laboratorio nel diabete mellito.
IL Gusto. Strutture sensoriali gustative: bottoni gustativi – Stimoli gustativi e sapori –
Meccaniswmi della trasduzione gustativa – Vie e centri del gusto – Trasduzione degli stimoli
gustativi – Discriminazione gustativa – Integrazione centrale delle informazioni gustative.
Metabolismo idrico-salino. Fattori che influenzano la composizione del plasma – Soluti e
bilancio idrico - Osmolarità e movimento dell’acqua – Riassorbimento di acqua nel tubulo
prossimale – gradiente osmotico midollare – Acquaporine e permeabilità dell’acqua – Bilancio
del sodio – Bilancio del potassio – Controllo renale e ormonale sugli ioni calcio – Interazioni
tra il liquido e la regolazione elettrolitica – Equilibrio acido-base – Meccanismi di difesa
contro gli squilibri acido-base - Sete – Disidratazione.
Regolazione dell'assunzione di cibo - Centri nervosi che regolano l'assunzione di cibo. Fattori
che regolano la quantita' di cibo da assumere. Regolazione a breve termine e a lungo
termine. Neurotrasmettitori e controllo dell'assunzione di cibo.
Comportamento alimentare – Cenni sui disturbi del comportamento alimentare: anoressia,
bulimia. Cenni sulle strategie per il trattamento dei disturbi alimentari
Testi di riferimento
ESPERIENZE PRATICHE DI LABORATORIO: - Determinazione metabolismo basale tramite
calorimetria indiretta.
Vari autori – Fisiologia, a cura di P. Scotto e Paolo Mondola – Poletto Editore
Appunti delle lezioni del corso.
Curriculum docente: prof.ssa Antonia Lanni
Antonia Lanni è professore ordinario di Fisiologia presso la Facoltà di Scienze M.F.N. della Seconda Università di
Napoli. Dal2005 al 2009 è stata Presidente del Consiglio dei Corsi di Studio in Biologia. Fin dall'inizio della sua attività
di ricerca, si è interessata dei meccanismi cellulari coinvolti nella regolazione della spesa energetica ed in particolare
degli effetti degli ormoni tiroidei a livello cellulare e del loro meccanismo di azione.
Negli ultimi anni la sua attenzione è stata rivolta, oltre che alla triiodotironina (T3), alla 3,5-diiodotironina (T2), una
iodotironina che deriva dal metabolismo periferico della T3, e che fino a pochi anni fa era considerata biologicamente
inattiva. I risultati delle sue ricerche hanno dimostrato che la T2 è biologicamente attiva e come la T3 è in grado di
incrementare il metabolismo di riposo. A differenza della T3 l’effetto è più rapido e sintesi proteica indipendente e si
esplicherebbe mediante una via che coinvolge l’apparato di trasduzione energetica mitocondriale. Utilizzando un
particolare approccio cinetico, “la top-down elasticity analysis” ella ha evidenziato i siti di azione della T2 che a livello
mitocondriale sono responsabili dell’incrementata velocità respiratoria. Negli ultimi anni ha dimostrato che la
somministrazione di T2 a ratti che ricevono una dieta iperlipidica è in grado di prevenire l’aumento di adiposità e di
peso corporeo. Inoltre la T2 riduce l’accumulo di lipidi nel fegato, i livelli serici di colesterolo e trigliceridi e previene
l’insulino-resistenza indotta da una dieta ad alto contenuto lipidico. Tali ricerche hanno una potenziale importanza
clinica in quanto molto di recente ha dimostrato che la somministrazione di T2 nell’uomo incrementa
significativamente la velocità del metabolismo basale e riduce il peso corporeo nell’uomo, senza indurre effetti
collaterali a livello cardiaco.
I risultati di tali ricerche hanno portato a depositare un brevetto nazionale sull'uso farmacologico della T2 (Lanni
Antonia, Moreno Maria, Lombardi Assunta, Goglia F. -2007- Composizione comprendente la T2 e uso farmaceutico di
essa. N. 0001343549).
Inoltre, si è occupata anche di chiarire il ruolo dell’UCP3 nella regolazione del metabolismo energetico da parte della
T3. I risultati delle sue ricerche hanno contribuito alla dimostrare che la proteina disaccoppiante 3 (UCP3) è un
determinante molecolare dell’effetto calorigenico della T3.
I risultati delle sue ricerche si sono estrinsecati in più di 100 pubblicazioni su riviste internazionali, oltre a diversi
capitoli di libro.
E’ Associated editor della rivista “Thyroid Research” e svolge attività di referee per riviste internazionali.
E’ membro di associazioni scientifiche Internazionali e Nazionali e invited speaker a meetings nazionali ed
internazionali.
Negli ultimi anni, è stata coordinatore locale di quattro progetti di rilevante interesse nazionale (PRIN 2002,PRIN
2004,PRIN 2006 e PRIN 2008), partecipante di un progetto europeo (Metaboli Integration and Energy Control-MIEC) e
responsabile scientifico di due progetti regionali. E' valutatore di progetti di ricerca presentati da studiosi di paesi
stranieri.