Scienze tecniche dietetiche

Scienze tecniche dietetiche lezione uno - Terruzzi

Importanza della nutrizione

La nutrizione costituisce il fondamento per la crescita, la salute e la prestazione fisica fornendo:

• Il carburante per il lavoro biologico
• Le specie chimiche per l'estrazione e l'utilizzo del potenziale energetico contenuto negli alimenti

La nutrizione serve come fonte degli elementi essenziali e design costituenti di base per:

• La conservazione di massa grassa
• La sintesi di nuovi tessuti
• L'ottimizzazione della struttura scheletrica
• La riparazione delle cellule esistenti
• La miglior efficienza nel trasporto e uso dell'ossigeno
• Il mantenimento dell'equilibrio idrosalino ideale
• La regolarizzazione di tutti i processi metabolici

Età evolutiva

L'età evolutiva va dal neonato estremo prematuro (meno di 1000g) all'adulto pienamente sviluppato: dall'allattamento allo svezzamento fino alle diverse necessità alimentari dell'adolescente; ogni fase impone delle esigenze nutrizionali diverse.

Gli apporti nutrizionali devono essere bilanciati rispetto ai fabbisogni nutrizionali; un fallimento nutrizionale compromette:

• La salute del bambino
• Le possibilità di sopravvivenza
• Lo stato di salute nell'età adulta

Aspetto nutrizionale

Alimentazione carente: sviluppo compromesso in misura più o meno rilevante, sia sotto l'aspetto costitutivo sia psichico. Alimentazione eccessiva: eccessiva massa corporea fino a stato di obesità, rischio di sviluppare tutta una serie di condizioni morbose associate.

Aspetto educativo

Educare un bambino nei primi anni di vita a una sana e corretta alimentazione. L'acquisizione di sane abitudini alimentari durante l'infanzia e l'adolescenza può determinare la differenza tra salute e rischio di malattia. Un ruolo importante lo devono svolgere sicuramente i genitori insieme agli educatori e alle altre figure che stanno con i bambini.

Composizione corporea e crescita

La crescita implica:

• Aumento delle dimensioni corporee
• La variazione di proporzioni del corpo, dimensioni relative degli apparati, composizione chimica dell'organismo stesso

Quali cambiamenti influenzano:

• Tipo e quantità di depositi di nutrienti nel corpo
• Redistribuzione delle sostanze nutritive tra i diversi organi
• Ripercussioni a lungo termine di una restrizione nutrizionale in epoche precoci

Dalla nascita a 10 anni di vita cambiano i rapporti tra grasso, proteine ed acqua. Nei primi sei mesi il peso corporeo raddoppia: il grasso passa da 14 a 25% (massa grassa circa 4 volte quella del neonato – 2 kg rispetto a 500 g).

Fabbisogno energetico e crescita

La crescita si associa a richieste metaboliche particolarmente elevate, soprattutto nel corso del primo anno di vita – il fabbisogno energetico è più alto rispetto all'adulto.

Dispendio energetico totale (DET e TEE):

1. Il Metabolismo Basale (MB): 60-75% della spesa energetica totale (energia che il corpo spende per mantenere le funzioni di base che mantengono in vita l’organismo)
2. Termogenesi indotta da attività fisica (TIF): 15-30% della spesa energetica totale
3. Termogenesi indotta dalla Dieta (TID) o Azione Dinamico-Specifica degli alimenti (ADS): 7-10% della spesa energetica totale determinato principalmente dalla composizione dei pasti. I carboidrati consumano dal 5 al 10% dell'energia, i grassi dal 3 al 5% e le proteine 10-35% (quindi le proteine sono quelle che impiegano più tempo ad essere digerite).
4. Termogenesi non indotta da attività fisica sportiva (NEAT): 10-20% della spesa energetica totale

MB: relativamente basso nel neonato – 25-28 kcal/m²/h raggiungendo il massimo ad un anno – 60 kcal/m²/h valori medi nell’adulto 35 kcal/m²/h.

TID: nel bambino e nel lattante minore rispetto all’adulto: le proteine degradate meno perché utilizzate nei processi di sintesi proteica per l'accrescimento.

TIF: in linea di massima è piuttosto scarsa nel neonato e aumenta dopo i sei mesi.

Inoltre il FE è più alto in età evolutiva rispetto a quella adulta per:

• Termoregolazione: minore efficienza dei meccanismi, maggiore rapporto superficie/peso corporeo
• Accrescimento: calorie per processi biosintetici

Quindi durante la prima infanzia, caratterizzata da un aumento rapido di massa...

Macronutrienti

Carboidrati, lipidi e proteine svolgono due funzioni:

• Funzione energetica, in quanto fungono da carburante biologico per fornire l'energia necessaria al mantenimento delle funzioni corporee a riposo e durante l'attività fisica
• Funzione plastica nel mantenere l'integrità funzionale e strutturale del nostro organismo

Carboidrati (CHO)

Tutte le cellule viventi contengono carboidrati; ad eccezione del lattosio e di una piccola quota di glicogeno, i vegetali rappresentano la sorgente principale di carboidrati nella nostra dieta – circa il 75% del peso secco delle piante è costituito da carboidrati. Il prodotto organico della fotosintesi ossigenica è il glucosio, il monosaccaride più diffuso sul nostro pianeta. In seguito da questo vengono assemblate varie altre macromolecole, quali l'amido (la forma di accumulo del carbonio nelle piante) e il saccarosio (la forma di trasporto principale del carbonio nelle piante).

I carboidrati, detti anche glucidi, sono composti organici formati da atomi di carbonio, idrogeno e ossigeno ("idrati di carbonio": carbonio ed acqua); in media forniscono 3.75 kcal per grammo.

Carboidrati semplici

• Monosaccaridi: formati da una sola unità composta da idrogeno, carbonio e ossigeno
• Oligosaccaridi: formati da poche unità ripetitive (in genere da 2 a 9); disaccaridi formati da due unità ripetitive, trisaccaridi formati da tre unità ripetitive

Carboidrati complessi

• Polisaccaridi formati da molte unità ripetitive (>10)

Monosaccaridi

Glucosio

• Introdotto coi cibi
• Prodotto da gluconeogenesi (soprattutto nel fegato) a partire da aminoacidi, piruvato e lattato
• Dopo assorbimento nel piccolo intestino può essere usato dalle cellule a scopo energetico, immagazzinato in fegato o muscolo sotto forma di glicogeno, trasformato in grasso di deposito come riserva energetica

Fruttosio (levulosio o zucchero della frutta)

• Nella frutta e nel miele
• Assorbito nel piccolo intestino, trasportato nel sangue è trasformato in glucosio nel fegato

Galattosio

• Il galattosio non si trova in natura allo stato libero ma nel lattosio del latte nelle ghiandole mammarie di animali che allattano
• Viene trasformato in glucosio a scopo energetico

Disaccaridi

Saccarosio

• Nello zucchero di barbabietola, zucchero di canna, zucchero grezzo, saggina, sciroppo d'acero e miele (che non ha vantaggi nutrizionali o energetici)
• Un eccesso nell'organismo di zuccheri non immediatamente utilizzati come fonte di energia, ne provoca la conversione di glicogeno il quale viene depositato nelle cellule dei muscoli scheletrici e del fegato per poter essere ritrasformato, quando necessario, in glucosio

Lattosio (GLU + GAL)

Il lattosio si trova nel latte, creato da lattasi: enzima inducibile presente nei microvilli dell'intestino tenue, che trasforma lattosio in GLU e GAL.

Intolleranza al lattosio: quando invece l'organismo adulto non riesce più a produrre lattasi, il lattosio ingerito non può essere scisso nei suoi due zuccheri principali e arriva quindi nell'intestino crasso ancora non digerito. In questa parte del sistema digerente, il lattosio viene attaccato dal microbiota intestinale che provvede al processo di scissione e digestione. Fino a quel momento, però, la sostanza permane indigerita nell'intestino dando origine a processi fermentativi con conseguente sviluppo di gas e acidi: ciò provoca disturbi di vario tipo come diarrea (o al contrario stitichezza), meteorismo, aerofagia, gonfiori addominali e manifestazioni spastico-dolorose.

I formaggi stagionati non contengono lattosio perché nel corso della stagionatura quel poco di lattosio che è rimasto viene metabolizzato nei fermenti lattici; i formaggi semi-stagionati hanno piccole quantità di galattosio (un prodotto dell’idrolisi del lattosio). La molecola di lattosio è presente solo in pochi: la Mozzarella di bufala campana e la Ricotta romana sono i prodotti che ne contengono di più, 214 e 3867 mg/100 g sul peso fresco rispettivamente. Altri prodotti presentano piccole quantità di lattosio, ma non in tutti i campioni analizzati (Bra duro, Fiore sardo, Pecorino romano) e ciò probabilmente a causa del diverso grado di stagionatura tra i vari prodotti dello stesso DOP.

Maltosio (GLU + GLU)

Contenuto nella birra, nei cereali e nei germogli. Il nostro organismo ricava il maltosio dalla digestione dell'amido, un polisaccaride di riserva tipico del regno vegetale; una volta digerito, l'amido viene via via scomposto in catene più corte:

• Amido → destrine (5-10 unità di glucosio) → maltotriosio (3 unità di glucosio) → maltosio (2 unità di glucosio) → glucosio libero

Questo processo digestivo inizia già dalla bocca, grazie all'intervento delle amilasi salivari (o ptialina), si blocca nello stomaco a causa dell'elevata acidità e riprende nel duodeno, dove l'amido viene scisso in molecole sempre più piccole fino alle singole molecole di glucosio che le compongono.

Polisaccaridi di origine vegetale

Amido

L'amido rappresenta la riserva glucidica dei vegetali:

• Abbonda nei semi, cereali e diverse varietà di grano da cui si ricavano pane, pasta, dolci
• Presente in fagioli, piselli, patate, radici come riserva energetica
• Di origine vegetale, presente nel citoplasma delle cellule sotto forma di granuli

La forma dell'amido fa la differenza:

• Amilosio: lunga catena lineare di unità di GLU avvolta a spirale
• Amilopectina: molecola complessa formata da monosaccaridi ramificati tra loro

Dalla predominanza di una forma sull'altra dipende la digeribilità dell'alimento. Le ramificazioni delle catene di amilopectina forniscono una maggiore superficie di esposizione agli enzimi digestivi rispetto agli amidi che presentano catene lineari. Quindi amidi con maggior contenuto di amilopectina saranno più digeribili e più facilmente assorbibili rispetto a quelli con più amilosio che avranno tempi di digestione più lenti.

Fibre: i nutrienti non reclamizzati

Le fibre sono definite non-amidi e sono polisaccaridi strutturali; resistono ai processi di idrolisi enzimatica che avvengono nell'organismo umano durante la digestione, ebbene una parte venga fermentata dai batteri intestinali e partecipi alle reazioni metaboliche che seguono all'assorbimento intestinale. Sono solo nei vegetali a costituire la struttura di foglie, radici, fusti, semi e buccia. Nella parete cellulare son presenti come cellulosa, gomme, emicellulosa e pectina (conferisce croccantezza alle mele).

Le fibre insolubili sono formate essenzialmente da cellulosa e lignina e sono delle specie di filamenti contenuti nella verdura, nonché l'involucro esterno dei cereali (la crusca) e dei legumi (la cuticola); contribuiscono ad aumentare il volume delle feci pur rimanendo ben distinte dal resto delle componenti fluide della massa fecale stessa.

Le fibre solubili, formate da gomme, mucillagini e pectine sono presenti nella frutta, nei legumi e nell'avena. Quando le fibre solubili entrano nel tratto intestinale attraggono acqua formando una sostanza simile a quella di un gel.

Fibre insolubili: cellulosa, emicellulosa, lignina, cereali integrali e verdure

• Proprietà: assorbono o trattengono acqua aumentando la massa fecale esercitando una funzione meccanica sulle pareti intestinali (prevenzione della stipsi) e diminuendone la consistenza accelerando il transito intestinale.
• Meccanismi d'azione: accelerando il transito intestinale, riducono il tempo di contatto tra la mucosa dell'intestino e le sostanze nocive che sono veicolate dal cibo o che si formano durante la digestione stessa (tossici, carcinogeni, acidi biliari, prodotti di putrefazione) e che sono associate al tumore al colon e al retto.

Fibre solubili: gomme, mucillagini e pectine

• Proprietà: formano soluzioni viscose/gelatinose che rallentano il transito intestinale e riducendo il senso di fame.
• Meccanismi d'azione: per la capacità di formare soluzioni viscose (gel), interferiscono sulle attività degli enzimi, intrappolati nel gel vischioso, e sul contatto nutriente/enterocita, rallentando o riducendo l'assorbimento di glucosio o colesterolo senza indurre malassorbimento.
• Maggiormente fermentescibili da parte del microbiota intestinale (proprietà prebiotiche).

Fibre e salute: i benefici

L'uomo (diversamente dagli erbivori nel cui intestino albergano numerosissimi batteri) non è in grado di digerire le fibre, perché non possiede gli enzimi né quantità sufficienti di batteri in grado di frantumarle nello zucchero semplice che le compone, e quindi di assorbirle, pertanto le fibre di fatto non apportano nutrienti e calorie all'organismo. Alto consumo nella dieta è spesso associato a bassa incidenza di malattie come obesità, diabete, ipertensione, disturbi intestinali e patologie cardiovascolari.

La dieta occidentale è ricca di cibi di provenienza animale poveri di fibre e povera di fibre vegetali che si perdono nei processi di lavorazione e raffinazione dei cibi, che genera disturbi intestinali negli abitanti di paesi industrializzati, contrariamente ai paesi in cui si consuma dieta più ricca di carboidrati complessi e non raffinati. La dose di fibre nella dieta ideale è di 25 g/die.

Le fibre contengono micronutrienti come il magnesio: il magnesio è importante nella prevenzione del diabete: questo è infatti in grado di influenzare il rilascio e l'attività dell'insulina, l'ormone che controlla i livelli di glucosio (zucchero) nel sangue, rivestendo un ruolo importante nel metabolismo dei carboidrati.

Nei pazienti affetti da diabete di tipo 2 caratterizzati da insulina-resistenza (condizione in cui l'insulina non è più in grado di regolare la concentrazione di glucosio nel sangue) si riscontrano bassi livelli di magnesio (ipomagnesemia). L'integrazione di magnesio nella dieta delle donne affette da diabete gravidico aumenta l'utilizzo di grassi e migliora la sensibilità all'insulina favorendo una miglior regolazione della glicemia. L'implementazione orale di magnesio per 6 settimane ha ridotto significativamente i livelli di glucosio plasmatico (glicemia) in queste donne.

Grassi o lipidi

I grassi sono formati da carbonio, idrogeno, ossigeno al pari dei carboidrati e si trovano soprattutto in alimenti di origine animale (grassi solidi) ed alimenti di origine vegetale (oli liquidi). Sono la fonte di energia più concentrata della dieta per cui mai eliminarli.

• Producono più del doppio delle calorie per grammo rispetto a carboidrati e proteine
• Costituiscono una forma di riserva nel tessuto adiposo che potrebbe coprire 50 giorni di digiuno
• Trasportano vitamine liposolubili
• Costituiscono le membrane cellulari
• Circondano e proteggono gli organi vitali (cuore) da eventi traumatici
• Limitano la dispersione di calore mantenendo la temperatura corporea (grasso sottocutaneo)

Lipidi semplici: trigliceridi

I trigliceridi sono i più abbondanti nel nostro organismo (circa il 95%) e nella nostra dieta, rappresentano la forma di deposito e di utilizzo principale. Derivano dall'unione di 1 molecola di glicerolo (3 atomi di C) con 3 molecole di acidi grassi (AG) a loro volta formati da catene che contengono da un minimo di 4 ad un massimo di oltre 20 atomi di carbonio.

Quando gli acidi grassi si trovano nella loro forma libera (cioè non legati ad altre specie chimiche), vengono identificati con il nome di acidi grassi liberi (FFA, dall'inglese Free Fatty Acids), o acidi grassi non esterificati (NEFA, dall'inglese Non Esterified Fatty Acids).

• Acidi grassi saturi: privi di doppi legami tra atomi di carbonio
• Carni bovine, vitello, agnello, maiale, formaggi, tuorlo, panna, latte e burro olio di cocco e di palma, grassi vegetali, margarina
• Acidi grassi insaturi: hanno doppi legami e in base al loro numero si dividono in:
• Monoinsaturi (MUFA) con un solo doppio legame tra carbonio
• Olio di oliva, mandorle, nocciole, noci sesamo, semi, avocado
• Polinsaturi (PUFA) con più doppi legami tra carbonio
• Olio di girasole, olio di soia, olio di mais

Acidi grassi insaturi: omega 3 e omega 6

Gli omega-3 sono tipici del regno acquatico; come tali sono ampiamente rappresentati:

• Nelle alghe
• Negli organismi marini
• Nei pesci che se ne nutrono
• Nei semi di lino e nel loro olio, in quello di canapa
• Mandorle, noci

Il precursore degli omega 3, l'acido alfa-linolenico, non può essere sintetizzato dall'organismo e come tale dev'essere necessariamente introdotto con la dieta.

Gli omega-6 sono invece diffusi in tutto il regno vegetale e abbondano in:

• Olio di girasole
• Olio di arachidi
• Olio di oliva
• Olio di mais, olio di soia
• Frutta secca

Il precursore degli omega 6, l'acido linoleico, non può essere sintetizzato dall'organismo e come tale dev'essere necessariamente introdotto con la dieta.

Col termine precursore si intende qualunque sostanza che, in seguito ad una serie di processi chimici, viene trasformata in un'altra.