Riassunto esame alimentazione

Alimentazione e nutrizione umana

Capitolo 2

Gusto, fame, appetito, sazietà

Odorato e gusto

La capacità di riconoscere gli odori provoca la secrezione dei succhi gastrici. L’uomo riconosce gli odori attraverso l’epitelio olfattorio e, attraverso il nervo olfattorio, trasmette informazioni al sistema limbico, alla corteccia, all’ippocampo e all’ipotalamo. Gli odori raggiungono le cellule sensitive tramite l’aspirazione delle narici e tramite la faringe durante la masticazione e la deglutizione. I neuroni recettori sono cellule bipolari. Gli odori sono classificati in 7 gruppi:

• Odore della canfora
• Odore del muschio
• Odore floreale
• Odore mentolato
• Odore dell’etere etilico
• Odore speziato
• Odore putrido

La possibilità di riconoscere sapori fa assaporare i cibi e le bevande, stimola la digestione e protegge da composti dannosi. Si riconoscono 4 gusti:

• Salato
• Dolce
• Amaro
• Aspro
• Umami

Salato: I recettori sono sulla punta e la parte antero-superiore della lingua e sono stimolati da Sali inorganici ionizzati.

Dolce: I recettori sono sulla punta della lingua e sono più numerosi, il sapore dolce è considerato piacevole. Le sostanze con sapore dolce sono tante ed includono carboidrati, proteine, aminoacidi, composti eterociclici, terpenoidi, flavonoidi, composti steroidei. Carboidrati: saccarosio, lattosio, fruttosio, galattosio, glucosio. Aminoacidi: aspartame, nonellina. Composti eterociclici: saccarina, ciclamato, liquirizia.

Amaro: I recettori sono nella parte posteriore della lingua e sono abbondanti. Riconoscono composti diversi: caffeina, teobromina, chinina, nicotina.

Aspro o acido: I recettori sono sui margini della lingua, riconoscono acidi organici, come acido acetico, citrico, malico, fumarico.

Umami: Diverso da tutti, attribuito a carni e alcuni vegetali, è provocato da cibi contenenti glutammato monosodico.

Il fumo causa una forte avversione al gusto metallico, come nelle cicche per smettere di fumare in cui è presente l’acetato d’argento che rende sgradevole il gusto del fumo. I bambini percepiscono il gusto salato a 4 mesi. L’esercizio fisico fa aumentare la preferenza per saccarosio e acido citrico e diminuisce, cloruro di sodio, glutammato monosodico.

Appetito

L’appetito da tradizione si ritiene sia influenzato da componenti dell’organismo e dal metabolismo. Queste influenze vengono dette ipotesi glucostatica, aminostatica, termostatica, lipostatica, per le quali una singola variabile come glucosio, aminoacidi, produzione di calore, scorte del tessuto adiposo, abbia un ruolo predominante nel modulare l’appetito. Ora è possibile distinguere:

• Sazietà a breve termine: introduzione di cibo
• Sazietà a lungo termine: generata da segnali metabolici riferiti alla necessità energetiche

Fame: motivazione a cercare e consumare cibo. I segnali che vista e udito inviano, preparano l’organismo all’ingestione. I processi che portano alla sazietà sono:

• Dimensione del pasto
• Distanza tra i pasti

Si distinguono 3 fasi:

1. Pre-prandiale: in cui vista e odore del cibo mandano segnali fisiologici al cervello attraverso i nervi cranici e stimolano la sensazione di fame prima del pasto.
2. Prandiale: il sistema nervoso centrale riceve messaggi afferenti dall’intestino che danno informazioni riguardo alla quantità di cibo ingerito e al contenuto in nutrienti. Troviamo:
   • Meccanorecettori: intestino, forniscono una stima del volume di cibo consumato.
   • Chemorecettori: intestino, recepiscono la presenza dei nutrienti presenti e danno informazioni sulla composizione.
3. Post-prandiale: segnali dati dall’entrata in circolo dei nutrienti, dopo l’assorbimento. I nutrienti circolanti inducono segnali di sazietà.

Il cervello regola l’omeostasi in base alle informazioni che riceve da tessuto adiposo e tratto gastrointestinale. I segnali regolatori dell’appetito si distinguono in:

• Periferici: tessuto adiposo, pancreas endocrino, ormoni intestinali
• Centrali: ipotalamo, tronco cerebrale

Fattori periferici che influenzano l’introduzione di cibo

Il tessuto adiposo, all’inizio, veniva considerato solo come un deposito di triacilgliceroli, ma ora è un attivo organo endocrino. Il suo ormone più importante è la leptina che agisce sull’ipotalamo, che regola la sintesi del neuropeptide Y che si occupa dell’introduzione di cibo e stimola la spesa energetica. L’adiponectina è un ormone prodotto dagli adipociti e la sua secrezione è stimolata dall’insulina.

Ha 2 recettori:

1. AdipoR1: presente nel muscolo scheletrico
2. AdipoR2: presente nel fegato

Questo ormone provoca una diminuzione della sintesi dei lipidi e del glucosio nel fegato, con conseguente diminuzione di concentrazione nel sangue, inoltre diminuisce la sintesi di triacilgliceroli e aumenta l’ossidazione dei grassi. La concentrazione di insulina nel sangue è inversamente correlata alla sensibilità insulinica periferica collegata ai depositi di grasso viscerali. L’insulina viene prodotta maggiormente dopo un pasto, agisce a livello del sistema nervoso centrale tramite il neuropeptide Y provocando una diminuzione dell’introduzione del cibo e inibisce i geni ipotalamici.

Il polipeptide pancreatico (PP), sintetizzato nelle isole di Langherans, dopo un pasto aumenta la sua concentrazione nel sangue e rimane alta per circa 6 ore. Il polipeptide YY (PYY), sintetizzato nelle cellule L dell’intestino crasso, ileo e colon. Il suo picco massimo lo raggiunge dopo 1/2 ore dal pasto per rimanere alto per circa 6 ore. GLP-1, sintetizzato nelle cellule L dell’intestino tenue, viene rilasciato solo in seguito all’ingestione dei nutrienti. Questo ormone inibisce l’introduzione di cibo perché induce sazietà.

Oxintomodulina, rilasciata dalle cellule L in funzione delle chilocalorie, ha il ruolo di ridurre la sensazione di fame. Colecistochinina, sintetizzata dal duodeno e dal digiuno, agisce tramite la circolazione, ha un rilascio rapido e la concentrazione nel sangue rimane alta per diverse ore. Nel sistema nervoso centrale agisce da neurotrasmettitore e regola: comportamento, ansietà, memoria e sazietà. Stimola il rilascio di succo pancreatico, contrazione della cistifellea e mobilità intestinale.

Fattori centrali che influenzano l’introduzione di cibo

L’ipotalamo è essenziale per:

• Regolazione dell’appetito
• Regolazione della spesa energetica

Strutture ipotalamiche coinvolte:

• Nucleo arcuato
• Nucleo ventromediale
• Nuclei paraventricolari
• Area laterale
• Nucleo dorsomediale
• Area prefrontale

Se il nucleo arcuato viene distrutto, allora si va incontro ad obesità; se il nucleo ventromediale viene lesionato, si va incontro a ipogonadismo. Il neuropeptide Y (NPY) è un neurotrasmettitore sito nel cervello, sintetizzato dal nucleo arcuato, ed è il più potente oressigenico (stimola l’appetito).

Nel nostro organismo troviamo diversi sistemi di segnalazione dell’omeostasi distinti in:

• Segnali di adiposità: forniscono informazioni al SNC riguardo a: depositi di grassi dell’organismo, coinvolgimento nella regolazione dell’introduzione di cibo, quindi leptina e/o adiponectina.
• Segnali di sazietà: rilasciati in risposta all’introduzione di cibo, quindi colecistochinina, peptide YY, GLP-1, oxintomodulina, polipeptide pancreatico.

Capitolo 3

Digestione e assorbimento

Componenti della digestione

• Il tratto gastrointestinale
• Enzimi e zimogeni
• Ormoni
• Acidi biliari

La digestione è controllata dal sistema nervoso autonomo, composto da:

• Sistema parasimpatico: nervo vago, che trasmette segnali dal cervello agli organi digestivi e segnali di ritorno.
• Sistema nervoso enterico: controlla il rilascio di succhi gastrici e la produzione di ormoni dell’intestino, flusso di sangue.
• Sistema nervoso simpatico

Tratto gastrointestinale

Formato da 5 parti:

1. Cavità orale
2. Pancreas

I processi di digestione e assorbimento incominciano in bocca. La fase cefalica è l’anticipazione del cervello sui meccanismi di digestione usando vista e odorato, il rilascio di saliva avviene attraverso l’attivazione del sistema parasimpatico nelle ghiandole salivari, anche l’insulina insieme al succo gastrico è sotto controllo nervoso. Quindi il cibo nella bocca stimola i recettori nervosi che tramite i recettori del gusto aumentano la secrezione di saliva prodotta dalle ghiandole parotidi, sottolinguali e sottomandibolari, con pH neutro contenente mucina che ha proprietà lubrificanti, sostanze antibatteriche e enzimi idrolitici che scindono legami chimici per l’introduzione di una molecola d’acqua, il principale è l’α-amilasi. La saliva prodotta da un soggetto sano è circa 1.5 L.

3. Stomaco

Ha 2 porzioni, superiore detta fondo e inferiore detta antro. La mucosa dello stomaco è formata da cellule parietali che secernano acido cloridrico, cellule principali che secernano enzimi, le cellule mucose e in minor parte le cellule enteroendocrine che sono diversi tipi:

• ECL, istamina
• D, somatostatina
• EC, serotonina
• A, glucagone
• G, gastrina

I componenti principali del succo gastrico sono:

• Pepsinogeno, precursore della pepsina, cellule principali
• Acido cloridrico, cellule parietali
• Muco, cellule caliciformi
• Fattore intrinseco, cellule parietali

L’HCl (acido cloridrico) ha la funzione di inattivare i patogeni, denaturare le proteine, acidificare l’ambiente per rendere facile l’attivazione della pepsina. La gastrina stimola la produzione di HCl e insieme ad essa anche acetilcolina e istamina. L’acetilcolina è il neurotrasmettitore del sistema parasimpatico, mentre l’istamina è rilasciata dalle cellule nello stomaco in risposta al cibo ingerito e agisce in maniera paracrina cioè legandosi a specifici recettori. La gastrina delle cellule G provoca il rilascio del secreto gastrico, quando il chimo entra nel duodeno stimola il rilascio di secretina che stimola il rilascio di secreto pancreatico. I grassi della dieta e le proteine stimolano il rilascio nel sangue di colecistochinina che stimola il pancreas a rilasciare enzimi e zimogeni.

Processi digestivi nello stomaco

Lo stomaco, con la sua attività meccanica e l’attività contrattile, demolisce i cibi. Nel suo ambiente acido blocca l’azione dell’amilasi salivare, perché da alcune ghiandole dello stomaco è rilasciata una lipasi gastrica che idrolizza il 20% dei triacilgliceroli. Le proteine vengono denaturate, cioè le catene proteiche vengono rese più deboli per aiutare l’azione degli enzimi proteolitici che devono sempre rompere i legami peptidici. La pepsina è prodotta dalle cellule principali dello stomaco come pepsinogeno.

4. Intestino tenue

Costituito da: duodeno, digiuno, ileo. Le cellule che lo compongono in maggioranza sono gli enterociti, il resto sono cellule secernenti, cellule enteroendocrine e cellule di Paneth. L’intestino presenta numerose pieghe dette villi che aumentano la superficie per la digestione e l’assorbimento, i villi esternamente hanno uno strato di cellule epiteliali, internamente tessuto connettivo con capillari, vasi, fibre. Le cellule di Paneth mantengono integra la parete intestinale secernendo peptidi. Le cellule secernenti lubrificano l’intestino con del muco per permettere al chimo di passare meglio. Le cellule enteroendocrine invece secernano secretina, colecistochinina, peptide YY, glucagone, somatostatina e serotonina. I componenti indispensabili alla digestione sono:

• Cistifellea: riversa i sali biliari per emulsionare i grassi.
• Pancreas esocrino: riversa bicarbonato per neutralizzare l’acidità gastrica.
• Cellule secretorie: riversano muco ed enzimi digestivi.

Regolazione dei processi digestivi nell’intestino

La presenza di chimo nel duodeno attiva recettori che stimolano il riflesso enterogastrico, causando la contrazione dello sfintere e determinando il flusso del chimo nell’intestino tenue. L’acidità del chimo causa il rilascio di secretina che provoca la secrezione pancreatica e riduce anche la contrazione gastrica. Insieme alla colecistochinina stimolano il rilascio del succo pancreatico nell’intestino, che è ricco di bicarbonato ed enzimi digestivi, oltre a questo stimolano anche il rilascio di insulina dal pancreas endocrino. La grelina è un peptide che stimola l’appetito al contrario della colecistochinina che la inibisce.

Processi digestivi nell’intestino tenue

Nel succo pancreatico troviamo: amilasi, proteasi, lipasi, DNAasi, RNAasi, fosfolipasi. Essi hanno un ruolo principale nella digestione. L’α-amilasi è la più importante perché idrolizza i legami glicosidici dell’amido producendo destrine limite, che sono piccoli oligosaccaridi che contengono molecole di glucosio.

5. Intestino crasso

Organo tubulare lungo, la sua funzione è quella di recuperare fluidi ed elettroliti dal contenuto intestinale. La mucosa del colon non ha microvilli e ciò permette una migliore lubrificazione per l’eliminazione delle feci.

Microflora intestinale

I batteri nell’intestino tenue sono inesistenti per l’azione degli enzimi. I batteri più presenti nell’intestino crasso a livello di ileo e colon sono:

• Escherichia coli
• Lactobacilli
• Clostridi
• Bifidobatteri

Enzimi e zimogeni

Le reazioni digestive dipendono dagli enzimi, alcuni secreti in forma attiva, altri in forma di zimogeni cioè da attivare, ad esempio il pepsinogeno secreto dallo stomaco. Gli enzimi digestivi dell’intestino sono:

• Enterociclasi
• Disaccaridasi
• Aminopeptidasi
• Fosfatasi alcalina

Invece le sorgenti di enzimi digestivi sono: stomaco, pancreas, enterociti.

Secrezione pancreatica

Il pancreas è costituito per quasi la totalità da cellule acinari che secernano zimogeno ed enzimi nel dotto pancreatico. La presenza di bicarbonato nel fluido pancreatico è importante per alcalinizzare l’ambiente intestinale. Nell’intestino tenue è presente l’enterocinasi, un enzima con attività proteasica, che catalizza la rottura del legame peptidico del tripsinogeno trasformandolo in tripsina. Altri enzimi: fosfatasi acida, fosfatasi alcalina, entrambi catalizzano il distacco del fosfato da molecole come zuccheri fosfati e nucleotidi.

Ormoni

Nell’intestino ci sono diversi ormoni e quelli più significativi sono gastrina, secretina e colecistochinina. La gastrina provoca il rilascio del secreto gastrico, il chimo lascia lo stomaco ed entra nel duodeno e stimola il rilascio di secretina che a sua volta stimola il rilascio del secreto pancreatico nell’intestino. La colecistochinina viene rilasciata nel sangue dall’azione dei grassi e proteine della dieta.

Acidi biliari

Sono composti acidi che contengono un anello steroideo. I principali sono:

• Acido colico
• Acido chenodeossicolico
• Acido deossicolico
• Acido litolico

Essi possono essere modificati dalla microflora intestinale nell’intestino tenue. Il loro ruolo è quello di intervenire nella digestione e nell’assorbimento dei grassi. Perdono acidità nell’intestino e diventano sali.

Secrezioni biliari

Gli acidi biliari primari sono sintetizzati nel fegato e poi rilasciati nella cistifellea attraverso i canalicoli biliari, alcuni dei sali vengono modificati con l’aggiunta di taurina o glicina.

Digestione delle proteine

La digestione delle proteine include la masticazione, la denaturazione delle proteine da parte dell’acido cloridrico e una parziale digestione nello stomaco da parte della pepsina. Le proteine giunte nel duodeno stimolano il rilascio di colecistochinina che stimola il rilascio di succo pancreatico nell’intestino. Il nervo vago controlla secrezioni gastriche e secrezioni pancreatiche.

• Pepsina: parziale digestione delle proteine
• Tripsina: scinde il legame tra lisina e arginina, trasforma gli zimogeni in enzimi attivi
• Chimotripsina: scinde i legami in vicinanza di aminoacidi aromatici
• Elastasi: scinde aminoacidi a catena corta
• Aminopeptidasi N: è una peptidasi che catalizza il distacco degli aminoacidi dalla estremità aminoterminale

Digestione dei carboidrati

I carboidrati della dieta comprendono:

• Monosaccaridi: glucosio, fruttosio
• Disaccaridi: saccarosio, lattosio
• Oligosaccaridi
• Polisaccaridi: amido

Saccarosio = glucosio + fruttosio
Lattosio = glucosio + galattosio
Amido = amilosio + amilopectina

Frutta e vegetali sono fonti di carboidrati, mentre la carne ne è povera. Il saccarosio è demolito dalla saccarasi in glucosio e fruttosio. Il lattosio è demolito dalla lattasi in glucosio e galattosio. Alcuni legumi come i fagioli contengono trisaccaridi che, non essendo utili alla microflora intestinale, vengono trasformati in prodotti volatili gassosi come CO₂. Gli amidi sono i carboidrati più abbondanti, quelli delle piante si trovano in forma di granuli con la parte centrale costituita da amidi e da una rete di proteine. Con questa composizione, gli amidi non vengono digeriti tutti mentre se cotta la verdura rilascia le molecole per essere meglio digerita.

Enzimi utilizzati per la digestione dei carboidrati

La saliva e il succo pancreatico contengono α-amilasi, che catalizza la scissione del legame 1,4 α-glicosidico, l’enzima salivare agisce meno per la poca permanenza.