Domande aperte Fisiologia dei nutrienti

-Qual è l'importanza dell'acqua per il nostro organismo? Descrivi

almeno tre delle principali funzioni svolte dall'acqua nel corpo

umano.

L'acqua è l'elemento fondamentale del nostro corpo, poiché la

maggior parte dei processi chimici essenziali per la vita, la crescita

e il rinnovamento cellulare avviene in un ambiente ricco di acqua.

Le principali funzioni svolte dall’acqua sono: regolazione della

temperatura corporea, infatti quando il nostro corpo si surriscalda,

il sudore rilasciato sulla pelle evapora, dissipando il calore in

eccesso e contribuendo a mantenere la temperatura entro valori

normali. Supporto alla digestione: facilita il movimento e

l'assorbimento dei nutrienti nell'apparato digerente, stimolando

l'azione degli enzimi digestivi. Migliora la motilità intestinale e

combatte la stitichezza. Agisce da lubrificante nelle articolazioni

cartilaginee e sinoviali ma anche nelle membrane sierose del cuore

e dei polmoni. Elimina le scorie attraverso l’urina e le feci. Protegge

meccanicamente alcuni organi sensibili come gli occhi, il cervello

e l’orecchio interno. Favorisce il turgore e il benessere della cute.

Spiega l'importanza dell'equilibrio idrico nel mantenimento della

salute e come le diverse categorie di acque influenzano questo

equilibrio.

L'acqua è l'elemento fondamentale del nostro corpo, poiché la

maggior parte dei processi chimici essenziali per la vita, la crescita

e il rinnovamento cellulare avviene in un ambiente ricco di acqua.

Inoltre per mantenere l’equilibro idrico sarà importante che due

terzi della quantità totale dell’acqua del nostro organismo sia

contenuta nell’ambiente intracellulare e un terzo nell’ambiente

L’acqua in base alla concentrazione di Sali minerali

extracellulare.

disciolti in essa può essere distinta in diverse categorie: Acque

minimamente mineralizzate (0-50mg/l) e Oligominerali (50-

500mg/l). Queste categorie di acqua favoriscono un assorbimento

intestinale molto rapido ed efficiente che determina un rapido

aumento del volume plasmatico, che tende ad essere riportato alla

norma da un’altrettanta rapida risposta da parte delle cellule renali,

che favoriranno una più rapida ed efficiente eliminazione di liquidi

e di scorie (diuresi). Queste acque vengono consigliate per i soggetti

predisposti alla formazione di calcoli renali, alla ritenzione idrica o

che soffrono di ipertensione o anche di stati iperuremici. Acque

minerali (500-1500mg/l) e acque ricche di sali minerali

(>1500mg/l). Queste vengono assorbite più lentamente e meno

efficacemente a livello intestinale. Per questo motivo favoriscono

la motilità degli scarti a livello intestinale (utile per soggetti

tendenzialmente stitici). Solitamente consigliate da esperti, da

assumere con criterio ed in quantità specifiche.

Descrivi i quattro livelli di organizzazione strutturale delle proteine.

Il primo livello di organizzazione ovvero la struttura primaria ci

l’ordine e la quantità

indica la sequenza degli amminoacidi della

catena proteica. Gli amminoacidi sono legati tra di loro attraverso

il legame peptidico, che si forma da una reazione di condensazione

tra il gruppo carbossilico e il gruppo amminico dell’amminoacido

successivo. La struttura secondaria prevede un primo

ripiegamento spaziale della catena attraverso la formazione di

legami idrogeno. Le catene nel secondo livello strutturale assumono

delle strutture regolari, chiamate ad α-elica o a β-foglietto. La

struttura terziaria assume invece una forma tridimensionale

grazie ai legami covalenti che si instaurano tra i gruppi funzionali

delle catene laterali degli amminoacidi. La disposizione

tridimensionale risultante dall’associazione tra le varie catene, per

formare la proteina completa, prende il nome di struttura

quaternaria.

Spiega brevemente le principali funzioni dei polisaccaridi

menzionati nel testo: l'amido, la cellulosa e il glicogeno.

L’amido è una molecola di origine vegetale con funzione di riserva

energetica, attraverso l’accumulo di glucosio prodotto con la

fotosintesi. Rappresenta la quasi totalità della componente

glucidica contenuta in cereali, tuberi e legumi.

l’unica forma di accumulo di glucosio

Il glicogeno rappresenta

degli organismi animali. Nel corpo umano sono contenuti circa

700g prevalentemente nel fegato e in quantità ridotta nelle cellule

muscolari.

La cellulosa è di origine vegetale, e svolge una funzione strutturale.

Nella cellula vegetale si localizza nella parete, fornendo sostegno

meccanico. L’uomo, a differenza dei ruminanti, non produce

l’enzima beta-glucosidasi, quindi non può assorbire le molecole di

glucosio dalla cellulosa. Nonostante non possa essere digerita dal

nostro organismo, la cellulosa unita con altre molecole vegetali

forma la fibra alimentare, molto importante per la salute dell’uomo.

Qual è il ruolo delle vitamine liposolubili (A, D, E e K) nel nostro

organismo? Fornisci esempi di alimenti che contengono queste

vitamine e descrivi le loro funzioni.

La vitamina A o retinolo si trova nelle uova, fegato, latte e derivati

e come provitamina nei vegetali di colore giallo e arancio. Il ruolo

di questa vitamina è di sintetizzare e rinnovare gli epiteli e le

mucose. Inoltre è un costituente della rodopsina, un pigmento

visivo.

La vitamina D o calciferolo è presente in latte e derivati, nel tuorlo

d’uovo e nel tessuto adiposo dei pesci. Il corpo umano può

sintetizzarlo senza assumerlo con gli alimenti attraverso

l’esposizione della pelle ai raggi ultravioletti del sole. Regola il

metabolismo del calcio (Ca) e del fosforo (P), essenziali per la

crescita ed il mantenimento osseo. La carenza causa rachitismo nei

bambini e osteomalacìa (fragilità ossea per decalcificazione).

La vitamina E o tocoferolo si trova negli oli vegetali, nel fegato,

nelle uova, nei cereali integrali e nei vegetali a foglia verde.

Presenta una spiccata attività antiossidante, che protegge

l’organismo dagli effetti dannosi provocati dai radicali liberi che

essendo cancerogeni causano il danneggiamento delle strutture

cellulari, favoriscono un invecchiamento precoce.

La vitamina K è presente nei vegetali a foglia verde. Essa viene

sintetizzata da alcuni batteri che costituiscono il microbiota

intestinale. Questa vitamina è essenziale per la coagulazione del

sangue, in quanto favorisce la sintesi di protrombina e di altri fattori

della coagulazione.

Descrivi la struttura di base degli acidi grassi e spiega le differenze

tra acidi grassi saturi e insaturi. Quali sono le implicazioni delle

diverse strutture sulla consistenza dei lipidi?

I lipidi sono classificati come composti ternari, costituiti da

carbonio (C), idrogeno (H) e ossigeno (O). I lipidi più complessi

possono contenere anche tracce di altri elementi come fosforo (P) e

azoto (N). Esse sono molecole idrofobiche perché gli atomi di

carbonio e idrogeno sono uniti tra di loro con legami covalenti

apolari. Le unità fondamentali dei lipidi sono chiamati acidi grassi

e sono costituiti da una testa polare (con un gruppo carbossilico -

COOH) e una coda apolare, idrofobica, formata da catene alifatiche

(-CH2-). Un acido grasso è definito saturo quando tra gli atomi di

carbonio della catena sono presenti solo legami singoli. Questa

struttura chimica rende i lipidi che li costituisce solidi a temperatura

ambiente, come il grasso animale. Un acido grasso è definito

insaturo quando tra gli atomi di carbonio è presente uno o più doppi

tra gli atomi di carbonio. In quest’ultimo caso i lipidi si

legami liquidi a temperatura ambiente, come l’olio vegetale.

presenteranno

Parlando di minerali, qual è la principale differenza tra i

microelementi e i macroelementi presenti all’interno del nostro

organismo? Illustra le funzioni, ed elenca qualche fonte alimentare,

di un macroelemento e di un microelemento a tua scelta.

Parlando di minerali, si distinguono i microelementi dai

in base alle quantità di minerali presenti all’interno

macroelementi

del corpo umano e quindi in base alle necessità del corpo umano

nell’utilizzo di quest’ultimi. I microelementi rappresentano i

minerali presenti in una quantità ridotta all’interno dell’organismo

umano. Tra questi troviamo lo zinco, lo iodio, il ferro, il fluoro, il

rame. Mentre i macroelementi rappresentano i minerali presenti in

quantità elevata nell’organismo. Tra questi troviamo il magnesio, il

potassio, il sodio, il fosforo, il calcio. Il calcio (Ca) è abbondante in

latte e derivati, legumi e uova. Esso è fondamentale per la

contrazione muscolare, la trasmissione dell’impulso nervoso,

l’esocitosi cellulare, la coagulazione del sangue ed è uno dei

principali costituenti di ossa e denti. Il suo assorbimento intestinale

è favorito dalla vitamina D.

Spiega brevemente l'origine e l'importanza della Dieta

Mediterranea secondo il testo. Come si è diffusa in Italia questa

dieta, inizialmente pensata per la popolazione nord-americana?

L’origine di questo modello risale alla fine degli anni ‘50 del secolo

scorso, grazie al medico e nutrizionista statunitense Ancel Keys. In

seguito ai suoi viaggi in Italia, si accorse che le popolazioni che

abitavano in questo territorio e in quelli limitrofi erano meno

all’insorgenza delle

predisposti malattie del benessere come

l’ipertensione, il diabete, l’obesità, le malattie cardiovascolari,

alcuni tipi di tumore e, di conseguenza, più longeve.

Approfondendo gli studi, individuò situazioni analoghe anche nelle

come Francia, Spagna,

popolazioni dei Paesi confinanti con l’Italia,

Grecia. Questi Stati erano accomunati da simili condizioni

climatiche e dall’uso delle stesse materie prime alla base della

propria alimentazione. Da qui il nome Dieta Mediterranea. Lo

scopo alla base della nascita di questo modello era creare un

riferimento da consigliare alla popolazione nord-americana, con

l’intento di frenare il preoccupante aumento dell’insorgenza delle

malattie del benessere. Quindi la dieta mediterranea è fondamentale

benessere come l’ipertensione,

per la prevenzione delle malattie del

il diabete, l’obesità, le malattie cardiovascolari, alcuni tipi di

tumore. La dieta mediterranea è salutare perché è completa,

vengono usati prodotti locali e stagionali. Prevede l’assunzione dei

carboidrati corrispondente al 45 per cento delle calorie totali,

l’assunzione del 20 per cento di proteine, del 35 per cento dei lipidi.

Descrivi le caratteristiche e le funzioni della tonaca mucosa.

La tonaca mucosa è il tessuto più interno dell’apparato digerente.

con la materia introdotta con l’alimentazione e

Essa è a contatto

interviene in maniera più diretta nei processi di secrezione dei

succhi che attuano la digestione chimica e nei processi di

assorbimento dei nutrienti. Nella parte più interna presenta delle

estroflessioni e delle invaginazioni che servono ad aumentare la

superficie di contatto con i nutrienti da assorbire. La tonaca mucosa

è composta da uno strato più interno che prende il nome di epitelio

semplice o stratificato. In questo strato sono presenti le ghiandole a

secrezione esocrina per migliorare la digestione e le cellule

calciformi per la produzione di muco per una migliore protezione.

A questo strato si sussegue la membrana basale, costituita da

proteoglicani e glicoproteine, che protegge e da supporto al tessuso

epiteliale. Successivamente troviamo la lamina propria costituita da

tessuto connettivo lasso composto da una sostanza amorfa

contenente collagene, vasi sanguigni e linfatici, cellule immunitarie

come microfagi e linfociti. Sotto questo strato troviamo un sottile

strato muscolare chiamato muscolaris mucosae che con la sua

contrazione favorisce lo scorrimento della tonaca mucosa e la

secrezione delle ghiandole esocrine.

Spiega il ruolo del sistema nervoso nella regolazione dei processi

digestivi e del comportamento alimentare all'interno del nostro

organismo.

I processi digestivi sono regolati dal sistema nervoso autonomo

simpatico, parasimpatico e soprattutto dal sistema nervoso enterico.

Infatti durante la stimolazione parasimpatica che regola le funzioni

dell’organismo a riposo, vengono attivati tutti i meccanismi

coinvolti nel processo digestivo. Invece durante la stimolazione

simpatica in risposta ad una situazione di pericolo o di forte stress,

l’attività del sistema digerente viene inibita per risparmiare più

energia possibile e impiegarla nelle aree più utili per aiutare

l’organismo ad uscire dalla situazione di pericolo. Il sistema

enterico si trova direttamente al livello dell’intestino, del pancreas

e della cistifellea svolgendo una funzione di regolazione nervosa

dell’apparato digerente. Possiamo raggruppare i neuroni del SN

enterico in due plessi: Il plesso di Auerbach, situato nella tonaca

muscolare, che attraverso le cellule di Cajal interviene nel controllo

del movimento peristaltico. Il plesso di Meissner, situato nella

tonaca sottomucosa dell’intestino, interviene in particolare nel

regolare l’attività secretoria, l’assorbimento, la contrazione della

muscularis mucosae.

Descrivi il processo di generazione del potenziale d'azione nelle

cellule nervose, comprese le condizioni che devono essere

soddisfatte affinché si verifichi.

che si inneschi il potenziale d’azione, il potenziale di

Prima

membrana, ovvero il potenziale di riposo, ha un valore -70Mv.

Questo significa che la differenza di potenziale è negativa nello

spazio intracellulare e positiva nello spazio extracellulare. In

presenza di uno stimolo che innesca una depolarizzazione della

membrana, ovvero una riduzione della negatività del potenziale di

riposo, fino ad un livello chiamato valore soglia (circa a -55mV), si

innesca il potenziale d’azione. In seguito al superamento del valore

soglia, il potenziale d’azione sfrutta l’apertura dei canali per il sodio

voltaggio dipendenti consentendo l’ingresso del sodio

nell’ambiente extracellulare. In questo modo il potenziale di

membrana si depolarizza notevolmente, passando da -70mV a

+40mV. Questo cambiamento di polarità comporta la chiusura dei

canali del sodio e l’apertura dei canali voltaggio dipendenti per il

potassio, che si aprono e si chiudono più lentamente rispetto a quelli

per il sodio. In seguito all’apertura, il potassio fuoriesce dall’assone

e il potenziale di membrana torna ad essere sempre più negativo

raggiugendo valori fino a circa -80Mv. Questa fase viene chiamata

iperpolarizzazione in cui il potenziale in questo momento è più

negativo rispetto al potenziale di membrana al riposo. Terminato il

potenziale d’azione la membrana si ritrova in una condizione nella

quale tutti i canali voltaggio dipendenti per il sodio e per il potassio

sono chiusi. In questa condizione, grazie all’attività della pompa

sodio-potassio viene ripristinato in pochi millisecondi il potenziale

di riposo iniziale di -70Mv.

Descrivi brevemente la funzione principale del sistema nervoso

simpatico, parasimpatico ed enterico, con riferimento alla

regolazione delle attività digestive.

Il sistema nervoso simpatico è coinvolto nella risposta al pericolo.

Infatti regola le attivazioni e disattivazioni corporee durante una

situazione di pericolo o di forte stress o durante un importante

sforzo fisico. In queste circostanze il sistema simpatico contribuisce

del battito cardiaco,

all’accelerazione alla dilatazione della pupilla,

dell’attività del sistema

alla dilatazione dei bronchi e all’inibizione

digerente. Inoltre, per favorire la prontezza di tali reazioni, viene

modulata anche la gestione delle riserve energetiche. Infatti,

l’attivazione del sistema simpatico, determina una fornitura di

energia proveniente direttamente dalla degradazione del glicogeno

e dalle riserve lipidiche. La stimolazione parasimpatica regola le

funzioni dell’organismo quando esso si trova in una condizione di

riposo. La risposta del sistema parasimpatico comprende la

costrizione delle pupille, il rallentamento della frequenza cardiaca

e l’attivazione di tutti i meccanismi coinvolti nel processo digestivo.

Il sistema enterico si trova direttamente al livello dell’intestino, del

pancreas e della cistifellea svolgendo una funzione di regolazione

nervosa dell’apparato digerente. Possiamo raggruppare i neuroni

del SN enterico in due plessi: Il plesso di Auerbach, situato nella

tonaca muscolare, che attraverso le cellule di Cajal interviene nel

controllo del movimento peristaltico. Il plesso di Meissner, situato

nella tonaca sottomucosa dell’intestino, interviene in particolare nel

regolare l’attività secretoria, l’assorbimento, la contrazione della

muscularis mucosae.

Spiega cosa si intende per segnali oressigeni e anoressigeni,

completando la risposta con qualche esempio.

I segnali oressigeni e anoressigeni sono dei neurotrasmettitori che

partono al livello dell’ipotalamo. I segnali oressigeni sono deputati

a spingere l’organismo a ricercare cibo mentre i segnali

anoressigeni inibiscono l’organismo a ricercare cibo. Un esempio

di ormone con attività anoressigena è la leptina. Questa è una

molecola prodotta prevalentemente dal tessuto adiposo, durante il

pasto, per sfavorire l’introduzione di quantità eccessive di calorie.

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