Alimentazione e nutrizione umana 1

Alimentazione e nutrizione umana: introduzione

Che differenza c’è tra alimentazione e nutrizione?

L’alimentazione è l’atto di alimentare o alimentarsi, scelta e somministrazione di alimenti. La nutrizione deriva dal concetto di "nutrizione" ovvero il complesso dei processi biologici che condizionano la conservazione, l’accrescimento e lo sviluppo dell’organismo vivente e la reintegrazione delle perdite materiali ed energetiche che accompagnano le diverse attività funzionali.

Classificazione dei viventi

È possibile effettuare una classificazione dei viventi in base al tipo di energia utilizzata:

• Autotrofi (capaci di nutrirsi da soli): essi hanno la capacità di convertire l’energia della luce del sole in energia chimica.
• Eterotrofi (incapaci di nutrirsi da soli): essi ricavano energia dalla degradazione delle molecole sintetizzate dagli autotrofi.

Dunque, l’energia di cui abbiamo bisogno è possibile ricavarla dai vari macronutrienti. Attraverso dei processi che avvengono a livello dell’ipotalamo, è possibile stabilire concetti importanti come fame, sazietà e appetito, regolati dall’azione di neurotrasmettitori: leptina, insulina, PYY, Ghr, CCK. La fame è la sensazione viscerale stimolata dal bisogno del cibo. Mentre l’appetito è il desiderio di mangiare.

Obesità e BMI

Durante l’evoluzione umana abbiamo assistito a numerosi cambiamenti nello stile di vita in seguito all’aumentata disponibilità di alimenti, che hanno portato all’insorgenza di numerose patologie e tra queste vi è sicuramente l’obesità. L’obesità è una delle prime cause di morte nel mondo, in quanto il rischio è proporzionale alla durata del periodo in cui si è stati obesi. Chi è rimasto obeso per 5-15 anni ha un rischio di morte doppio rispetto a un soggetto normopeso.

Secondo l’OMS, prendendo in considerazione il BMI (indice di massa corporea), è possibile definire un soggetto:

• Sottopeso con BMI: < 18.5
• Normopeso: 18.5 – 24.9
• Sovrappeso: 25 – 29.9
• Obesità > 30; Obesità I°: 30-34.9; Obesità II°: 35-39.9, Obesità III°: > 40

Di conseguenza, più alto sarà l’indice di massa corporea e maggiore sarà la correlazione con le malattie. In un soggetto obeso sarà importante intervenire effettuando una vera e propria ricomposizione corporea che tiene conto del peso in rapporto alla rispettiva % di massa magra e massa grassa. Oggi lo strumento migliore per calcolare l’indice di massa corporea è la BIA: bioimpedenziometria, la quale tramite un principio fisico mediato dall’utilizzo di impulsi elettrici riesce ad attraversare i tessuti e agisce in particolar modo a livello della massa magra in quanto in essa vi è un’elevata % di acqua disponibile. Mentre la massa grassa è costituita principalmente da tessuto adiposo che allo stesso tempo svolge un ruolo fondamentale nel preservare gli organi viscerali.

Piramide alimentare

Le principali prerogative che deve avere un laureato in SM sono capacità di armonizzare le conoscenze e spiccato senso critico. L’alimentazione è un processo volontario in quanto è possibile scegliere l’alimento, prepararlo e introdurlo. Invece, la nutrizione è un processo quasi del tutto involontario poiché attraverso l’ingestione dell’alimento parte il processo di trasformazione del cibo mediante la digestione dei principi alimentari, con successivo processo di assorbimento dei nutrienti che avviene nell’intestino tenue tramite i villi intestinali, cui consegue il processo di trasporto dei nutrienti per via linfatica e ematica. Una volta completato il trasporto dei nutrienti alle cellule si avvieranno i processi biochimici e metabolici.

Catabolismo e anabolismo

Dal metabolismo si potrà ottenere un processo di catabolismo ovvero degradazione di molecole complesse scisse in molecole più semplici e anabolismo (richiede energia), processo di bioformazione delle molecole organiche più complesse da quelle più semplici o dalle sostanze nutritive.

Alimenti

Gli alimenti hanno valore perché l’organismo può ottenere da loro i nutrienti. I nutrienti sono molecole presenti negli alimenti che il corpo umano può utilizzare direttamente, senza bisogno di digestione. Un esempio comune è l’amminoacido che può essere utilizzato in maniera immediata. I principi alimentari forniscono i nutrienti per idrolisi (digestione).

Prendendo in considerazione l’uovo costituito per lo più da proteine, presenta un principio alimentare e da cui attraverso il processo di digestione è possibile ricavare gli amminoacidi che costituiscono i nutrienti. Analizzando un amminoacido ramificato come leucina, valina ecc., essi svolgono principalmente funzione trofica e agiscono nei processi di riparazione muscolare e vengono metabolizzati dal muscolo.

La possibilità di ricavare energia in biochimica è data dalla possibilità di scomporre dei legami chimici, ma questo processo nelle proteine non è realizzabile in quanto non riescono a rompere il gruppo amminico (NH₂), sostanza che viene eliminata con l’urina e se in eccesso porta a un sovraccarico a livello renale.

Nutrienti essenziali: criteri di essenzialità

I criteri per stabilire l’essenzialità di un nutriente includono:

• La sostanza è richiesta nell’alimentazione per la crescita, la salute e la sopravvivenza.
• La sua assenza dà origine a segni caratteristici di malattia imputabili alla deficienza.
• L’incapacità di crescere e i segni di deficienza caratteristici sono prevenuti e curati soltanto dal nutriente in esame o dai suoi precursori, ma non da altre sostanze.
• Sotto un certo livello di consumo, la gravità dei segni di deficienza è inversamente proporzionale alla quantità consumata.
• La sostanza non può essere sintetizzata nel corpo umano in quantità adeguate, ma è richiesta per alcune importanti funzioni.

Da un punto di vista biochimico, l’essenzialità implica l’incapacità, assoluta o relativa, di sintetizzare il nutriente considerato da altre molecole presenti nel corpo umano. L’essenzialità è specifica di una specie e non è una caratteristica assoluta del nutriente. Ad esempio, la vitamina C è essenziale per l’uomo ma non per lo scimpanzé che invece può sintetizzarla.

L’essenzialità è condizionata da: immaturità di sviluppo, esempio il neonato con la cisteina e tirosina (derivati dell’acido linoleico e alpha linolenico). Stati patologici come la cirrosi epatica con la cistoina e tirosina. Difetti genetici con l’impossibilità di sintetizzare la carnitina.

Funzioni degli alimenti

Un alimento è una sostanza di origine animale o vegetale in grado di fornire molecole utilizzabili per svolgere almeno una delle seguenti funzioni:

• Funzione energetica: fornisce energia mediante i glucidi, lipidi e protidi.
• Funzione plastica: costruzione di tessuti tramite i protidi, sali minerali (calcio⁺⁺), e in maniera ridotta glucidi e lipidi. In particolare tra i glucidi di maggior rilievo in questa azione vi è il ribosio e il desossiribosio che costituiscono gli acidi nucleici (RNA e DNA) con funzione strutturale. Mentre i lipidi sono presenti nelle membrane cellulari e ne fanno parte i fosfolipidi e il colesterolo importante nel regolare la fluidità della membrana stessa.
• Funzione regolatrice: regolano il metabolismo partecipando alle reazioni metaboliche. Svolgono questa funzione le vitamine e sali minerali, in particolar modo le vitamine idrosolubili: del gruppo B e vitamina C poiché svolgono la funzione di agire da coenzimi come NADH poiché attivano gli enzimi per facilitare i processi all’interno della cellula.

Alimenti e nutrienti

Ogni pasto che introduciamo contiene le macromolecole, supponendo di mangiare una bistecca, è principalmente un alimento contenente proteine (principio alimentare) che devono essere digerite in amminoacidi per avere i rispettivi "nutrienti". Nel caso del glucosio invece, essendo già un nutriente, non necessita di digestione e quindi viene immediatamente assorbito dall’intestino.

Quindi ci sono pasti in cui i nutrienti vengono assorbiti senza il processo della digestione e altri come le proteine che per essere assorbiti necessitano della digestione.

Biodisponibilità dei nutrienti

La biodisponibilità è la frazione di nutrienti contenuta all’interno degli alimenti che possono essere assorbiti e utilizzati dall’organismo. La biodisponibilità di un alimento può essere influenzata da altre molecole sia presenti negli alimenti stessi o derivanti dalla lavorazione o preparazione del cibo. I fattori che influenzano la biodiversità degli alimenti possono essere fattori intrinseci alla dieta, come la forma chimica del nutriente e l’interazione con altri nutrienti quindi chimico-fisiche intrinseci all’organismo, come la velocità di svuotamento gastrico e la propria capacità di digerire gli alimenti.

Contenuto degli alimenti

Negli alimenti ci sono i nutrienti che derivano dai principi alimentari, ma esistono molecole che non forniscono nutrienti e si potrà dunque parlare di:

• Non nutrienti: Fitocomposti
• Antinutrienti: Gli antinutrienti sono molecole che modificano la biodisponibilità dei nutrienti e quindi scelgono quanti nutrienti possono essere assorbiti.

Esempio: l’introduzione del pane integrale, in particolare nella crusca esterna, vi sono delle molecole chiamate "Fitati" che si legano ai minerali (ferro e calcio) e ne impediscono il loro assorbimento, di conseguenza vanno a diminuire la biodisponibilità dei nutrienti. Altro esempio è nei vegetali che presentano delle molecole chiamate "Ossalati" che hanno la capacità di legarsi al ferro impedendo l’assorbimento a livello intestinale diminuendo la loro biodisponibilità. Altro esempio i composti tiroidei come i "Tiocianati" presenti nelle verdure, questi hanno la capacità di legarsi allo iodio impedendo l’assorbimento del minerale. Lo iodio essendo importante nella funzionalità della tiroide quindi gli ipotiroidei devono evitare l’introduzione dei vegetali appartenente alla famiglia delle brassicaceae. Altro esempio è quella della "Avidina" presente nell’uovo che legandosi alla biotina ne impedisce l’assorbimento.

Prodotti tossici

I prodotti tossici possono essere relativi e assoluti. Tra le relative ritroviamo:

• Allergeni cioè molecole in grado di scatenare una risposta immunitaria (IGe). Gli allergeni possono dare origine a manifestazioni cutanee, sintomi gastrointestinali, sintomi a carico delle vie aeree superiori e shock anafilattico.

Tra le sostanze tossiche per individui specifici vi rientra la celiachia o intolleranza al glutine. Questa patologia è autoimmune con una predisposizione genetica ed imputabile a determinati geni. Nella celiachia vengono prodotti degli anticorpi contro dei peptidi che vanno ad attaccare la mucosa intestinale dell’intestino tenue portando a conseguenze come difficoltà di accrescimento corporeo, frequente mal di testa.

Favismo: il favismo è una malattia genetica a carico di un gene che si trova sul cromosoma X che porta a un deficit di un enzima G6PD (glucosio-6-fosfatodeidrogenasi). Il deficit dell’enzima può portare a manifestazioni come anemia emolitica. Questo si verifica quando si consumano le fave contenenti la vicina e la convicina.

Tra le assolute ritroviamo:

• Amigdalina: è un glucoside cianogenetico producendo acido cianidrico e provoca danni al sistema nervoso.
• Solanina: è un alcaloide portando a disturbi gastrointestinali e neurologici.
• Nitrati e nitriti: presenti nei pesticidi, essi si combinano con le ammine formando le nitrosammine (molecole cancerogene).
• Micotossine: presenti nei cereali e prodotte dai funghi in grado di alterare il DNA. Le micotossine sono molecole resistenti al calore e ai trattamenti cui vengono normalmente sottoposte le derrate alimentari, con conseguente trasmissione di sostanze tossiche nella catena alimentare.

Gruppi alimentari

Si distinguono in:

• Latte e derivati
• Carne, pesce e uova: alimenti proteici
• Legumi secchi, cereali e tuberi: alimenti energetici
• Grassi
• Ortaggi e frutta: alimenti protettivi e regolatori

Una dieta bilanciata equivalente alla dieta mediterranea prevede l’assunzione: del 60/65% di carboidrati, 25% lipidi e 10% proteine. Le tappe della nutrizione prevedono: l’assunzione ovvero l’introduzione degli alimenti; la digestione in cui dai rispettivi alimenti vengono estratti i principi nutritivi, successivamente si passerà al processo di assorbimento in cui i principi nutritivi digeriti vengono assorbiti, mentre le scorie metaboliche passano per l’intestino crasso dove vengono eliminate attraverso le feci. Dopodiché avverrà il trasporto dei nutrienti tramite il sangue e la linfa giungendo ai tessuti. Si passerà all’utilizzazione in cui i nutrienti vengono metabolizzati e utilizzati all’interno delle cellule. L’ultima fase prevede l’eliminazione che avverrà attraverso i reni, apparato escretore, polmoni e pelle in cui vengono eliminate le scorie prodotte dal metabolismo e l’anidride carbonica.

La digestione

La maggior parte dei principi alimentari (proteine, trigliceridi) è costituita da grosse molecole polimeriche che vengono demolite in modo da liberare le unità monomeriche. Questa azione avviene a livello dell’apparato gastrointestinale ad opera di specifici enzimi digestivi. I prodotti dalla digestione vengono assorbiti a livello dell’intestino tenue e attraverso il sistema circolatorio e linfatico vengono distribuiti a tutte le cellule dell’organismo. Il processo della digestione viene controllato dal SN Autonomo difatti rappresenta un processo che avviene indipendentemente dalla nostra volontà.

L’insieme dei processi della digestione si realizza attraverso una sequenza di eventi chimici che prevede: l’omogeneizzazione meccanica del cibo che avviene nella bocca attraverso la masticazione in cui viene secreta la saliva contenente enzimi digestivi e muco, molecole ad importante azione antimicrobica efficaci per impastare il cibo. Inoltre, vengono secreti gli elettroliti acidi o basi che instaurano un determinato valore di pH nell’ambiente, valore di pH affinché gli enzimi possono lavorare efficientemente e possono svolgere il ruolo della digestione.

Un altro processo è la secrezione di acidi e sali biliari, gli acidi biliari vengono prodotti dal fegato e immagazzinati nella cistifellea e riversati attraverso il coledoco nell’intestino tenue. Nel momento in cui vengono riversati nel tenue, gli acidi biliari diventano sali minerali. Gli acidi biliari sono necessari affinché avvenga la digestione dei lipidi ma non si possono considerare veri e propri enzimi digestivi. Successivamente avverrà il trasporto dei nutrienti della digestione dal lume intestinale attraverso i villi intestinali al sangue o linfa.

Il processo della digestione avviene nell’apparato gastrointestinale che include: cavità orale, esofago, stomaco, intestino tenue (duodeno, digiuno, ileo) e intestino crasso (colon ascendente, colon trasverso, discendente, retto e ano). A questi organi si uniscono le ghiandole accessorie fondamentali affinché avvenga la digestione, includono: ghiandole salivari che riversano la saliva nella bocca, pancreas che riversa gli enzimi digestivi pancreatici fondamentali affinché avvenga la digestione nel duodeno, fegato riversa gli acidi biliari nell’intestino tenue.

La digestione è una serie di processi meccanici e chimici (enzimi) che trasformano i principi alimentari in nutrienti. I principali nutrienti della digestione sono i monosaccaridi, acidi grassi e 2-monoacilgliceroli che derivano dai trigliceridi e infine gli amminoacidi derivati dalle proteine. La digestione inizia nella cavità orale con la masticazione per mezzo dei denti, nella cavità orale sono presenti la ghiandola sottolinguale, sottomascellare e la parotide che producono la saliva importante per idratare il cibo, la saliva dispone di sostanze lubrificanti con la presenza di muco, sostanze antibatteriche tra queste l’enzima lisozima ed enzimi idrolitici come α-amilasi che digerisce l’amido appartenente ai glucidi e la lipasi linguale deputata alla digestione dei lipidi.

Inoltre, nella lingua è presente anche il bicarbonato di sodio utile per abbassare l’acidità che si instaura nella bocca mantenendo il pH neutro. Nel tratto gastrointestinale è possibile individuare una:

• Fase cefalica: ovvero un’anticipazione del cervello sui meccanismi che portano al processo digestivo, attraverso vista, odorato e pensiero del cibo che si rafforza quando il cibo entra nella bocca.

Segue la stimolazione cefalica in cui viene rilasciata la saliva attraverso l’attivazione del sistema nervoso parasimpatico delle ghiandole salivari. Inoltre, la presenza di cibo nella bocca stimola ulteriormente la secrezione di saliva. Un soggetto sano produce in media 1,5L di saliva al giorno e in media il tempo della masticazione deve essere di almeno 20 secondi.

Cavità orale: il cibo una volta masticato prende il nome di bolo alimentare e dalla faringe procede nell’esofago. L’esofago è un organo a... (il testo continua oltre).