Appunti Alimentazione e nutrizione umana

Alimentazione e nutrizione umana

Introduzione

Prof.ssa Martini Daniela Silvia Raccis

Scienze e tecnologie della ristorazione – A.A. 2020/2021

"Se fossimo in grado di fornire a ciascuno la giusta dose (né in difetto né in eccesso) di nutrimento ed esercizio fisico avremmo trovato la strada per la salute" – Ippocrate

La giusta dose è possibile trovarla per ogni individuo, ma una volta trovata bisogna educarlo in modo che introduca la determinata dose.

"Piglia il cibo con misura di due regni di natura" P. Artusi (La scienza in cucina e l'arte di mangiare bene). Nella sua semplicità, racchiude il concetto di bilancio tra alimenti di origine vegetale e animale, ma anche in quantità.

Nutrizione e alimentazione

Nutrizione = studia gli aspetti relativi all'impatto dei nutrienti sui componenti strutturali e funzionali dell'organismo, e valuta i fabbisogni nutrizionali.

Alimentazione = studia gli aspetti relativi alla composizione degli alimenti e alla loro validità nutrizionale, e indica le scelte più idonee per soddisfare i fabbisogni.

Queste due scienze si intersecano in alimentazione e nutrizione umana, per garantire che vengano soddisfatti i fabbisogni nutrizionali e trovare la strada per la salute.

Lo stato nutrizionale

L'equilibrio derivante tra assunzione di nutrienti e il loro utilizzo sulla base delle necessità dell'organismo, ovvero la giusta dose (diversa per ogni persona) della popolazione divisa per categoria. È importante trovare la giusta dose, perché discostandosi da essa, potrebbe portare a conseguenze (nel breve o lungo termine) che deviano il soggetto a trovare la sua strada per la salute.

Connessione tra nutrizione e salute

Tra stato di nutrizione e stato di salute c'è una strettissima connessione, legato a tre variabili: composizione corporea, funzionalità corporea e bilancio energetico. Questi ultimi due convergono nella funzionalità corporea, che sono strettamente legate allo stato di salute. L'obiettivo è valutare lo stato di salute, a due diversi livelli:

• A livello dell'individuo: valutare stato di nutrizione può rilevare eventuali disturbi e porvi rimedio attraverso la dieta.
• A livello di gruppi e individui: necessario elaborare statistiche di prevalenza di malattie e fornire elementi per pianificare eventuale campagne istituzionali (le campagne sul consumo del sale, vengono fatte perché la valutazione a livello di gruppi e individui ha rilevato un rischio di patologie legate all'elevato consumo di sale).

Metodi di valutazione dello stato di nutrizione

Lo stato di nutrizione può essere valutato attraverso metodi:

• Diretti, tra cui:
  • Metodi biochimici: dosaggio di nutrienti o fluidi corporei, che riflettono l'alimentazione del breve termine, ma non sempre è indicatore dell'alimentazione del lungo termine.
  • Metodi antropometrici: vantaggio di riflettere lo stato di nutrizione nel lungo termine, fornendo informazioni più importanti.
  • Metodi clinici.
• Indiretti: non valutano direttamente lo stato di salute, ma lo fanno indirettamente, per esempio tramite statistiche ISTAT, che danno informazioni a livello di popolazione.

Corpo umano

La struttura fisica dell'uomo è composta da tre regioni:

• Testa: collegata al tronco attraverso il collo.
• Tronco.
• Arti: che dipartono dal tronco.

È importante conoscerlo perché la composizione corporea è una delle componenti che influenzano lo stato di salute.

Crescita

Fattori di variabilità che influenzano la crescita: in primo luogo l'età; gli organi crescono proporzionalmente in base alla tipologia di organo, infatti il tessuto adiposo aumenta di 30 volte, a differenza del cervello che è solo 3 volte quello del neonato. Altro fattore è il sesso: una donna ha un peso inferiore rispetto a un uomo di stessa età e altezza, ma anche in fatto di composizione corporea: il grasso di struttura essenziale nella donna è maggiore perché destinata a una gravidanza e successivo allattamento.

Modelli comportamentali

È possibile fare una valutazione della composizione corporea a livello:

• Atomico: H, C e O nel soggetto.
• Molecolare: acqua, lipidi, proteine.
• Cellulare: massa cellulare, fluidi e solidi extracellulare.
• Tissutale: scheletro, osso, sangue.

Definizioni

• Massa grassa (FM - Fat Mass): composta da trigliceridi e altri componenti del tessuto adiposo.
• Massa alipidica (FFM - Fat Free Mass): composta da acqua, proteine, minerali e glicogeno (% variabili).
• Massa magra (LBM - Lean Body Mass): definita come differenza tra peso corporeo e tessuto adiposo. Non corrisponde alla massa alipidica (differenza è il grasso essenziale) ma a livello clinico possono essere equiparate.
• Massa proteica (PM - Protein Mass): definita da N totale corporeo.
• Massa extracellulare (ECM - Extracellular Mass): composta da plasma, fluidi interstiziali, acqua transcellulare, tendini, derma, collagene, elastina e scheletro.
• Massa cellulare (BCM - Body Cell Mass): massa metabolicamente attiva (scambia ossigeno, ossida glucosio).
• Acqua totale (TBW - Total Body Water): acqua presente in citoplasma, plasma, fluidi interstiziali, compartimenti transcellulari.
• Acqua extracellulare (ECW - Extracellular Water): acqua all'esterno delle cellule.
• Acqua intracellulare (ICW - Intracellular Water): acqua all'interno delle cellule.
• Massa minerale (MM - Mineral Mass): composta dalla parte ossea (circa 90%) e minerali presenti in altre forme.

Compartimenti

Sfruttando i diversi livelli, il nostro organismo è considerato:

• Bi-compartimentale: è il modello più usato e considera il corpo diviso in:
  • FM ovvero massa grassa: quantità di trigliceridi e altri compartimenti del tessuto adiposo.
  • FFM ovvero massa alipidica: tutto il resto, quindi acqua, proteine, minerali e glicogeno.
• Tri-compartimentale: tiene conto di:
  • Grassi: riserva lipidica.
  • Massa cellulare (BCM): metabolicamente attiva.
  • Massa extracellulare: ambiente che circonda le cellule (plasma, fluidi interstiziali).
• Quadri-compartimentale: tiene conto di:
  • Grassi: riserva lipidica.
  • Acqua totale (TBW): plasma, citoplasma.
  • Massa proteica: N totale proteico.
  • Minerali: ossa e in altre forme.

Percentuale di grasso e massa corporea

• 25% genetica.
• 30% trasmissione culturale: abitudini alimentari.
• 45% non trasmissibile.

Composizione corporea di atleti agonisti

Può essere modificata per aumentare la performance ma può rendere inadatto a praticarne altri. Sfrutto variabili per arrivare a semplificazioni per capire come è fatto il corpo umano, il principale è quello che sfrutta la densità: massa grassa (0,9g/ml) e magra (1,1g/ml) hanno appunto densità differente.

Fonti di variabilità della composizione corporea

• Acqua diminuisce con l'età: 80% nel neonato fino al 55% nell'anziano.
• Proteine prioritarie nei primi 3 anni di vita.
• Lipidi: subisce le maggiori variazioni, in funzione di diversi parametri (sesso, età, attività fisica).

Tessuto adiposo

Comparto con funzione di riserva energetica, in condizioni normali non influenza la composizione corporea. Aumentano molto (superando la massa di riserva) può aumentare proporzionalmente il peso. La quantità è diversa in funzione del sesso:

• Femmina: tipica distribuzione intorno ai fianchi e agli arti (ginoide): sottocutaneo, non pericoloso a livello di salute.
• Maschio: distribuzione viscerale e intorno alla vita (androide): poco grasso sottocutaneo, malfunzionamento insulina.

Importante a livello epidemiologico: l'androide è più pericolosa, per la maggiore alterazione della funzionalità corporea. Avere quantità di grasso che supera i livelli accettabili, come dell'obesità, è associato a patologie come: ipertensione, diabete (problemi nell'assorbimento di zuccheri), dislipidemie (lipidi sproporzionati), malattie fegato, cardiovascolari e varie forme tumorali.

Misure antropometriche semplici o indirette

Importante tener conto della complessità del metodo, e il risultato che mi darà (quindi l'obiettivo da raggiungere).

• Peso: vantaggi per la semplicità di misurazione, indica se il soggetto è in fase di crescita e se ha una struttura adeguata. Può essere:
  • Adeguato: buon accrescimento ed equilibrata assunzione energetica.
  • Elevato (sovrappeso): assunzione esagerata rispetto ai fabbisogni.
  • Basso (sottopeso): difettosa di energia.

  Viene misurato:

  • Con una bilancia tarata: possibilmente sempre la stessa.
  • Dopo evacuazione e minzione.
  • A digiuno.
  • Svestiti.

  Il valore diagnostico è scarso se non si inquadra il soggetto. Viene confrontato con standard di riferimento:

  • Valore di riferimento: valori medi della popolazione.
  • Valori nella settimana o mese precedente.

  Nel soggetto in crescita vengono usati i seguenti parametri:

  • Peso per età (PxE): rapporto % tra peso misurato e peso normale per quell'età.
  • Peso per statura (PxS): rapporto % tra peso misurato e peso normale per quella statura.

  Dopo aver raccolto i dati sulle diverse popolazioni, è possibile usare due formule:

  • Formula di Broca
    • Uomo: peso (kg) = statura in cm -100.
    • Donna: peso (kg) = statura in cm -104.
  • Formula di Lorentz
    • Uomo: peso (kg) = (statura in cm -100) - (statura in cm -150)/4.
    • Donna: peso (kg) = (statura in cm -100) - (statura in cm -150)/2.

  Confronto il dato ottenuto con quello della popolazione: Dove: S peso del soggetto, X valore medio popolazione e SD deviazione standard della popolazione. Importante avere il peso corporeo. Un peso inadeguato non è solo colpa di alimentazione e attività fisica, ma associato ad altri effetti.

• Statura: crescita e lunghezza scheletrica, importante nei bambini. Ritardi staturali sono espressione di pregressi squilibri a medio-lungo termine. Nei bambini (ma anche negli adolescenti) la statura può indicare squilibrio, ma si possono recuperare i ritardi. Dopo la maturazione ossea, quindi nell'adulto, dove la situazione non è recuperabile: la statura rimane tale. La statura viene misurata grazie all'altimetro: si controlla la posizione del bambino (per evitare errori) e si confronta con la media della popolazione.
• Circonferenza braccio: rapido per malnutrizione proteica, lento nell'obesità.
• Grasso sottocutaneo

Indice di massa corporea

L'indice di massa corporea (IMC o dall'acronimo inglese BMI) è un indicatore dello stato di salute, definito come: IMC = peso in kg/(altezza in m)². Il risultato tra 18,5 e 25 è considerato normopeso.

Avere un BMI nella norma, è un fattore protettivo per la propria salute: la maggior speranza di vita corrisponde alla metà della fascia normopeso, ovvero 22. Nei due estremi, quindi l'estrema magrezza o l'obesità, ha una maggiore probabilità di mortalità precoce.

Il calcolo del BMI ha però dei limiti: infatti uno stesso risultato può derivare da numerose combinazioni di peso e altezza: nel caso di una persona body builder, si potrebbe ottenere un BMI>25 ma sarebbe scorretto dire che questo sia sovrappeso.

Questo metodo viene usato spesso, ma si va ad associare ad altre metodologie che consentono di dare maggiori informazioni riguardo la massa grassa. Per evitare i calcoli sono state messe a punto delle tabelle, che vanno a stimare la massa grassa. Si usa una sola tabella (sia per M che F) per Jackson & Pollock, e due per Durnin & Wormsley. Inoltre sono stati fatti dei normogrammi.

Misurazione della massa magra (FFM)

Plicometria

Consiste nella misurazione delle pliche, ovvero il doppio spessore del tessuto adiposo sottocutaneo in un determinato punto del corpo. È stato osservato che il tessuto adiposo sottocutaneo corrisponde alla metà del tessuto adiposo totale di un soggetto. Per farlo, bisogna tener conto che il grasso sottocutaneo si dispone principalmente in 3 sedi: grasso strutturale (tra le membrane cellulari), grasso sottocutaneo (riserva energetica e isolante termico) e il grasso profondo o viscerale (eccessiva assunzione di nutrienti).

Questa metodologia sfrutta un caliper (plicometro) che ha l'obiettivo di applicare una forza costante durante la misurazione, misurandone in cm lo spessore. I punti in cui viene misurato sono:

• Ascella.
• Pettorale.
• Addominale.
• Sottoscapolare.
• Sovrailiaca: regione addominale.
• Tricipite.
• Coscia.

Una volta misurate, è necessario trasformare i risultati in valore prognostico e confrontarlo con valori standard. Esistono più di 100 equazioni, tra le più comuni (con errore del 4% dovuto a fattori che possono influenzare il risultato come l'etnia o l'età) si differenziano quelle di:

• Jackson & Pollock: questa equazione prevede la misurazione di 3 pliche: pettorale, addominale e coscia anteriore per l'uomo, tricipitale, sovrailiaca e coscia anteriore per la donna.
• Durnin & Wormsley: questa equazione prevede la misurazione di 4 pliche: bicipite, tricipite, sottoscapolare e sovrailiaca per entrambi i sessi con formule differenti.

A questo punto si calcola la Bold Density (BD) ovvero la densità dell'organismo, inserita poi in altre formule.

Circonferenze

Le circonferenze vengono usate come indicatore di crescita e stato di nutrizionale, utili per stimare area muscolare ma anche l'area lipidica. Le circonferenze più misurate sono:

• Braccio: dove viene misurata la plica tricipitale, e indica malnutrizione per difetto (particolarmente usata nell'anziano o in individui denutriti).
• Vita: a livello della minor circonferenza del tronco. Il livello di tessuto addominale è quello a cui prestare maggiore attenzione per il grasso viscerale: una maggiore circonferenza di vita sia dovuta a maggiore grasso viscerale e quindi problemi cardiovascolari. Una volta ottenuto il numero, viene classificato in livelli con rischi più o meno bassi di malattie cardiovascolari. Per l'uomo, se la vita misura meno di 94cm non corre il rischio, mentre se supera i 101cm è in pericolo. Nella donna invece il basso rischio corrisponde a una vita inferiore agli 80cm e l'alto rischio a una vita maggiore di 87cm. Soprattutto nelle donne, la circonferenza della vita viene spesso accoppiata a quella dei fianchi: il rapporto (WHR) dà idea della proporzione di un soggetto: i valori soglia sono 0,80 per le donne e 0,95 per gli uomini. Un maggiore rapporto vita/fianchi corrisponde a un maggior rischio di malattie cardiovascolari.
• Fianchi: a livello della massima circonferenza misurabile.
• Radice coscia: nel solco gluteale.
• Polso: privo di tessuto adiposo, fornisce informazioni su crescita di un soggetto e la sua "taglia".
• Cranio: per bambini fino a due anni, che indica lo sviluppo della massa cerebrale.

Densità

La densità è definita come rapporto massa/volume, sfruttata per misurare la composizione corporea, sfruttando il principio di Archimede: "ogni corpo immerso in un fluido subisce una forza diretta dal basso verso l'alto di intensità equiparabile alla forza-peso del fluido spostato". Per misurare la densità si usano diversi metodi.

Pesata idrostatica

La pesata idrostatica prevede la misurazione del peso di un soggetto sia in aria che in acqua, per mezzo di una bilancia a immersione. Il risultato viene corretto per volume d'aria presente nei polmoni e nell'intestino (variabile per ogni soggetto), applicando delle formule si stima % di massa grassa e di conseguenza la massa magra.

peso corporeo in aria densità corporea = V acqua spostata - Vp - Vg Dove: Vg = volume di gas intestinali = 100ml e Vp = volume di aria nei polmoni = 1000 - 6000 ml peso acqua spostata - V acqua spostata = -D a 36°C 0.994 /

Uno dei limiti della pesata idrostatica, è che ci potrebbero essere variazioni che potrebbero far fare un piccolo errore, come fattori genetici e attività fisica (che implicano l'uso di coefficienti diversi). Ha inoltre dei problemi: richiede lungo tempo per ogni misurazione, alcuni soggetti potrebbero non avere intenzione a fare questa misurazione (acquafobici), non riuscire a misurare volume polmonare e usando delle stime che in realtà potrebbero essere diverse. A questo si sommano altre fonti di errore come età ed etnia.

Densitometria e spostamento di gas – Pletismografia

La densitometria e spostamento di gas è anche detta pletismografia e misura il volume di gas spostato da un corpo, in un contenitore di cui di conosce il volume. Si misura il volume di aria spostata (sfruttando il principio di Archimede), che viene poi convertita in massa grassa.

La densitometria ha delle limitazioni, ovvero che il volume è limitato, e quindi è inutilizzabile nei grandi obesi (massimo 200kg). Ha però dei vantaggi: ovvero quello di essere veloce (5 minuti).