Concetti di nutrizione

Concetti di nutrizione

Ci occuperemo delle richieste energetiche che devono essere soddisfatte con l’alimentazione. La distinzione da fare è tra nutrizione e alimentazione.

Partiamo dal concetto più semplice: cosa vuol dire alimentazione e cosa vuol dire nutrizione?

Alimentazione: è atto volontario, influenzato da fattori culturali, sociali, psicologici, simbolici, climatici, modificabili a piacimento, che il nostro organismo compie per soddisfare l’appetito e la sete. Si parla di alimentazione fin quando non ingeriamo l’alimento nel nostro corpo.

Nutrizione: atto involontario; è il processo fisiologico che l’organismo compie per assumere i nutrienti di cui necessita per potersi mantenere in vita. È un’azione che porta poi alla digestione, l’assorbimento e il trasporto di macro e micronutrienti nel torrente circolatorio.

• Quando si parla di alimentazione al centro si pone l’alimento.
• Quando si parla di nutrizione al centro si pone la biomolecola.

All’alimentazione non si può dare un ruolo terapeutico, ma ci sono alimenti che se fossero assenti possono impedire la manifestazione di alcuni sintomi come la celiachia, ma comunque non eliminiamo la causa della malattia.

Nutrienti: sostanze specifiche, che devono essere assunte in quantità sufficienti per soddisfare il benessere dell’organismo. Possono avere funzione energetica, costitutiva o regolatrice. I nutrienti sono sostanze chimiche definite e sono fattori essenziali della dieta come vitamine, sali minerali, aminoacidi essenziali e acidi grassi essenziali, etc. Non esistono carbo essenziali, che non possono essere sintetizzati dal nostro corpo ad una velocità sufficiente.

Alimenti: sono le fonti dei nutrienti e altre sostanze che possono avere effetto positivo, probiotici, o negativo, tossine, sulla salute. Sono ciò che consumiamo nella dieta e sono una miscela di nutrienti.

Quando poi vedremo la costituzione della dieta vedremo che è necessario che la dieta abbia tutto ciò che l’organismo ha bisogno, soprattutto rispetto a quegli alimenti che sono essenziali.

Principi nutritivi

Gli alimenti vengono classificati in 6 categorie in base ai nutrienti forniti: leggi tabella. Il gruppo 3 è quello quantitativamente più importante, e tra i nutrienti forniti mancano i carboidrati. Ci sono diverse classificazioni fatte dai comitati scientifici, quella che viene più ampiamente accettata è questa.

Quando introduciamo gli alimenti, soprattutto se pensiamo alla quantità in peso introdotta in una dieta, dobbiamo tener presente che non tutto ciò che viene fornito viene assorbito e usato dall’organismo. Quindi abbiamo innanzitutto il problema della digestione, perché alcuni macro e nello specifico per alcune categorie, come i lipidi, la digestione non è semplice, quindi dobbiamo tener presente che non tutto ciò che viene fornito viene quantitativamente digerito.

Si aggiunge anche il problema della biodisponibilità, perché nel pasto possono essere forniti alimenti diversi, e alcuni di questi possono interagire tra di loro e impedire o ridurre la gestione di altri alimenti. Facciamo un esempio: nelle verdure ci sono i fitati, derivati dell’acido fitico. L’acido fitico, poiché presenta un numero elevato di acidi carbossilici con cariche negative scoperte, che fungono da chelanti di molti cationi metallici, come calcio, zinco magnesio, che vengono legati dalle molecole di fitati presenti nei vegetali, e quindi non sono disponibili per l’assorbimento, per cui qualora dovessimo aver fatto i conti per fornire per esempio il calcio alimentare in giusta quantità, dobbiamo far attenzione se nella dieta ci sono questi fitati che non rendono disponibili i cationi.

Quindi bisogna fare attenzione alle varie combinazioni.

In alcuni alimenti ci sono anche degli inibitori: nei frutti di mare consumati crudi ci sono le tiaminasi, enzimi che degradano la tiamina, B1, che noi introduciamo con la dieta e i molluschi sono ricchi di tiamina, quindi bisognerebbe valutare che fornisco la tiamina con i molluschi, ma se questi alimenti sono consumati crudi la tiamina non è disponibile, ma se cuociamo, la tiaminasi si inattiva in quanto termolabile e quindi non infierisce sull’assorbimento.

Dobbiamo comunque considerare che per tutti questi processi connessi con la digestione e l’utilizzo, c’è sempre la possibilità del problema genetico: potrebbe essere ridotta l’attività di alcuni enzimi per la digestione, ad esempio per intolleranza al lattosio: la lattasi che in genere nelle popolazioni caucasoidi, dopo lo svezzamento, riduce la sua attività. Ma non è così per tutti.

Possono essere anche ridotti alcuni trasportatori, per l’assorbimento di determinati nutrienti a livello dell’intestino.

Quindi ci sono tutta una serie di situazioni e questo per farci capire che per ogni persona bisogna definire la caratterizzazione individuale. Perché i problemi di uno non sono i problemi degli altri; poiché ciascun criterio non è generale ma va adattato a ciascuno di noi in modo che la dieta garantisca nutrienti in quantità sufficiente ed eviti l’insorgere di patologie avverse.

Come si passa dagli alimenti ai nutrienti?

Agrimi: come si passa dagli alimenti ai nutrienti?

Attraverso dei processi biochimici e fisiologici: digestione, assorbimento e utilizzazione. Con “utilizzazione” si intende in questo contesto il trasporto, il deposito, il metabolismo dei nutrienti.

Quindi “digestione” e “assorbimento” noi li studieremo da un punto di vista biochimico, lo faremo anche in fisiologia, per ciascun nutriente.

Con “digestione” si intende un processo di idrolisi di quei nutrienti che arrivano in forma polimerica, quindi alcuni nutrienti sono dei polimeri che vanno scissi in monomeri; quindi biochimicamente la digestione è un insieme di reazioni idrolitiche.

Con “assorbimento” si intendono processi di trasporto, che possono essere “trasporti attivi, passivi” o di “diffusione semplice”.

Con “utilizzazione”, invece, in questo contesto riguarda la distribuzione e il movimento dei nutrienti nell’organismo: capire come fa il ferro ad arrivare nel midollo osseo?

Nel loro complesso questi processi possono avere una efficienza variabile, ciò dipende dal nutriente, in parte dipende dall’alimento e l’efficienza di questi trasporti è chiamata biodisponibilità. Quanto è biodisponibile un alimento? Quanto un nutriente contenuto in un alimento arriva a destinazione? Alcuni nutrienti hanno una biodisponibilità del 100%, per altri è più bassa, per esempio il ferro ha mediamente una biodisponibilità del 10%, che è però maggiore negli alimenti di origine animale e minore negli alimenti di origine vegetale.

Quando parliamo di biodisponibilità dobbiamo capire che quando noi introduciamo un certo alimento in una certa quantità, ma di questa quantità non tutto va direttamente usato dalle cellule, perché in mezzo ci sono una serie di barriere da superare; il nutriente nella maggior parte dei casi deve essere digerito, poi deve essere assorbito dall’intestino, e poi deve raggiungere il torrente circolatorio, ed infine entrare nelle cellule. Ad esempio la cellulosa ha biodisponibilità pari a zero perché essa non viene assorbita per niente, passa integralmente nel tubo e viene eliminata. Ad esempio per il ferro c’è una diversa biodisponibilità che varia a seconda dell’alimento che si associa a questo alimento e a seconda della fonte di ferro.

La biodisponibilità viene quindi espressa in %. Fine Agrimi.

Macronutrienti e micronutrienti

Lezza: i nutrienti si dividono in:

• Macronutrienti: carbo, grassi e proteine.
• Micronutrienti: vitamine – sali minerali. Per loro la digestione è più semplice. Vengono già forniti in forma pronta all’assorbimento. Tuttavia ci sono alcune eccezioni.

La biotina è usata dalle carbossilasi per le reazioni di carbossilazione, essa è legata covalentemente all’enzima con cui lavora, quindi quando noi introduciamo l’enzima, per esempio introduciamo carne, la carne contiene la carbossilasi a cui è legata la biotina, serve quindi che la biotina si stacchi dall’enzima, serve quindi una glutatidasi, che rompe il legame amminico e libera la biotina che quindi diventa più assorbibile. Questo è un esempio.

Dieta si allestisce pensando alle fonti di energia che deve essere ricavata dai substrati. Tra i nutrienti che noi introduciamo con la dieta, l’energia dovrebbe ricavarsi solo da carbo e grassi; le proteine non sono introdotte a scopo energetico, quando ciò accade vuol dire che c’è un problema o a livello di introduzione di alimenti o a livello di assorbimento.

Fonti di energia: l’ordine è questo: carbo – grassi – proteine – etanolo fornisce 7 kcal/grammi.

Con la dieta ci vengono forniti quegli alimenti essenziali, come gli A.G essenziali, a.a essenziali e sali minerali.

Essenzialità dei nutrienti

La carenza di un nutriente essenziale causa una patologia, che può avere sintomi molto chiari, per cui esaminando l’insieme dei sintomi si può risalire alla causa della carenza di un determinato alimento: esempio: scorbuto, carenza di vitamina C, che ha sintomi molto chiari e quindi è possibile, vedendo i sintomi, risalire alla causa.

Essenzialità condizionata: il nutriente è essenziale solo in alcune situazioni fisiologiche o patologiche, ed es. neonati prematuri, tumore, in seguito a malattie genetiche.

Standard nutrizionali e linee guida alimentari

Tabelle di assunzione raccomandata degli alimenti.

Quantità di ciascun nutriente essenziale necessaria per incorrere in sintomi da carenza ovvero apporti raccomandati in energia e nutrienti in funzione della stima dei bisogni e dei livelli di sicurezza, tenuto conto di specifiche condizioni di età, sesso etc.

Le linee guida alimentari sono indicazioni di tipo igienico sanitario circa la quantità e la qualità degli alimenti da introdurre nella dieta. Sono basati su studi epidemiologici; mirano a ridurre gli squilibri alimentari.

Problemi riscontrati per definire i LARN

• Fissare gruppi omogenei di popolazioni.
• Considerare la distribuzione dei bisogni, fabbisogno.
• Parametro da individuare per definire il livello di nutriente da assumere con la dieta.

Valutazione di fabbisogni

Valutazione di fabbisogni, ciò che viene fornito con la dieta deve garantire:

• Fabbisogno calorico, quantità di energia che deve essere fornito con l’alimentazione.
• Fabbisogno proteico, la quantità di proteine che deve essere fornita deve tener conto delle perdite dovute ad escrezione, sudore, per cute, capelli ma anche di quella che serve per l’utilizzo della sintesi proteica.
• Fabbisogno di micronutrienti.
• Fabbisogno di altri tipi di nutrienti, fibre???, probiotici??, immunoprotezione?? Sono argomenti ancora in fase di studio.

I LARN sono stati definiti nel 1976 per la prima volta; poi rivisitati nel 2014 sono sempre in aggiornamento perché le scienze della nutrizione sono scienze giovani.

UL = upper limit, livello massimo che esiste e non deve essere superato perché il rischio è che ci sia accumulo rispetto alla richiesta fisiologica e si ha tossicità.

Questo è il caso della vitamina C se diventa troppo si possono creare i calcoli. Bisogna quindi definire, per alcuni micronutrienti, anche la dose massima.

Notiamo che per il sodio non si deve eccedere i 3.5 grammi per giorni, perché si è visto che chi introduce quantità elevate quantità di sodio maggiore incidenza di ipertensione arteriosa.

Così come per i metalli sono iniziatori di reazioni di neossidazione di lipidi che generano specie radicaliche. E quindi vanno introdotti in quantità necessaria.

Raccomandazione in energia

I bisogni di energia vanno calcolati, cioè bisogna capire quanta energia serve sei vari soggetti?

Nel bisogno di energia troviamo diversi componenti:

• Metabolismo basale: insieme di quelle reazioni e funzioni che richiedono energia ma che sono involontarie; infatti volendo misurare il metabolismo basale direttamente lo si fa quando la persona sta riposando, quando non si muove, la T deve essere tale da garantire l’omeostasi della temperatura corporea in modo da non usare energia per riportare il corpo a condizioni di equilibrio. Il metabolismo basale, infatti, si misura lontano dai pasti perché quando introduciamo gli alimenti, avremo sentito parlare di quella che viene definita azione dinamico specifica.

Quando introduciamo gli alimenti si ha che i processi digestivi richiedono apporto ulteriore di energia, perché? Pensiamo all’uso degli enzimi digestivi, molti di questi si devono liberare dal pancreas esocrino; una volta liberati devono essere attivati, sono fatti prima come zimogeni, quindi ci deve essere un taglio proteolitico per attivarli, che richiede energia. Come richiede energia, ad esempio, una volta introdotti alimenti attraverso un co-trasporto del sodio, il sodio che è entrato in cellula deve essere riportato fuori per mantenere la sua [ ] extra cellulare maggiore fuori; quindi la digestione richiede consumo di energia ed è la causa per cui spesso si avverte una sensazione di freddo durante i processi digestivi.

La digestione, infatti, richiede energia, e durante i processi digestivi c’è un abbassamento di temperatura perché l’energia viene richiamata dai distretti superficiali, per essere indirizzata verso l’intestino, per la digestione. Quando poi abbiamo digerito la T aumenta, perché a quel punto inizia la fase degradativa dei substrati che libera calore.

Per poter misurare il metabolismo basale ci sono diverse modalità:

• Modalità di stima del M.B in funzione di altezza e peso.
• Tale modalità fa riferimento alla superficie corporea, che è quella attraverso cui disperdiamo calore. Una persona con una maggiore superficie corporea avrà un metabolismo basale maggiore perché disperde più energia.
• Misurazioni dirette tramite camera calorimetrica.

LAF = coefficiente legato all’attività fisica; l’attività fisica consuma una quota aggiuntiva del metabolismo, che deve essere fornita con la dieta. A seconda dell’età abbiamo valori di LAF diversi ma anche a seconda dell’attività svolta.

Il LAF va da 1.45 a 2.10:

• 1.45 persona sedentaria;
• 1,6 richiede un certo impegno, tipo spostamento da una parte all’altra, all’interno di un negozio, un operaio alla catena di montaggio.
• 1.75 attività che svolge un atleta a livello agonistico. Oppure un muratore.
• 2.10 spaccalegna.

In base a questo c’è una quota di energia richiesta che cresce in funzione dei LAF e che varia anche in funzione dell’età del soggetto.

Con l’invecchiamento, inteso dai 60 in poi, il metabolismo inizia a rallentare, quindi le richieste si riducono; linee guida alimentari: indicazioni di tipo igienico sanitario circa la quantità e la qualità degli alimenti da introdurre nella dieta. Le linee guida quindi parlano al pubblico di alimenti e non di nutrienti.

Fabbisogno energetico

Quando si parla di energia abbiamo 2 unità di misura:

• Caloria: quantità di calore necessario per elevare da 14,5 a 15,5 °C 1 kg di acqua.
• Joule: forza che imprima l’accelerazione di 1 m/s quadro ad 1 kg.

1 kcal = 4.186 kJ. Spesso in nutrizione con il termine “caloria” si intende un kcal.

Vediamo ora il fabbisogno energetico:

Sappiamo che è l’energia fornita con l’alimentazione, che deve coprire la spesa del metabolismo basale, MB o BEE: quantità di energia utilizzata da un individuo a riposo, in uno stato termico neutrale, a digiuno da 12 - 14 ore, in condizioni di totale rilassamento psico fisico, + effetto termico degli alimenti, termogenesi indotta dalla dieta TID, o dal freddo + attività fisica, legata al tipo di attività e allo stile di vita.

Agrimi: stato termico neutrale: deve avere una temperatura inferiore ai 37 gradi e la temperatura dell’ambiente deve essere di 25 gradi o il soggetto rischierebbe di sudare o avere freddo e alterare così il suo MB.

Sostanzialmente il MB è tutta l’energia che serve per far avvenire i processi fisiologici e biochimici del nostro organismo. Un esempio di processo fisiologico è il mantenimento di un potenziale di membrana, Na-K-ATPasi. Anche la sintesi proteica è molto dispendiosa. Solitamente nei centri di ricerca il metabolismo basale viene misurato in particolari stanze in cui le persone si sdraiano, c’è una T di 25 gradi costante e non mangiano da 12 ore.

• La termogenesi indotta dalla dieta viene attivata ogni volta che mangiamo. Gli alimenti vengono convertiti in energia termica; da un punto di vista biochimico/fisiologico la termogenesi rappresenta tutti quei processi necessari alla digestione, l’assorbimento dei nutrienti, alla loro distribuzione ecc.; quindi è tutta l’energia consumata dopo i pasti, all’ingestione degli alimenti, ed è il motivo per cui il MB deve essere misurato a digiuno prolungato, perché l’assunzione degli alimenti porta ad una spesa energetica.
• Attività fisica dipende dallo stile di vita dell’individuo ovviamente.
• La sintesi di nuovi tessuti riguarda invece solo alcuni gruppi di persone, bambini, gestanti, donne che allattano, pazienti in cui si stanno rimarginando i tessuti dopo un’ustione, dopo una frattura ecce cc.

Precisazioni, introduzione la corrispondente nomenclatura inglese che troveremo nei lavori scientifici: