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FISIOLOGIA DELLA NUTRIZIONE
Metabolismo,
fabbisogno energetico e
piramide alimentare
Francesca Fava
Riferimento
http://www.onb.it/wp-content/uploads/2015/10/Fond_Scienza_Aliment.pdf
Argomenti
• Il metabolismo, lo stato
nutrizionale ed Il fabbisogno
energetico;
• Principali macronutrienti e
micronutrienti della dieta;
• Piramide alimentare e
componenti della dieta
equilibrata;
• Indici LARN.
Il metabolismo
Insieme di tutte le reazioni biochimiche
che avvengono in tutte le cellule
dell’organismo umano dove i vari substrati
vengono continuamente trasformati con
concomitante trasferimento dell’energia
in essi contenuta.
Metabolismo corporeo: trasformazioni di materia.
Sostanze complesse in sostanze semplici = catabolismo;
Sostanze semplici in sostanze complesse = anabolismo
Metabolismo energetico: trasformazioni di energia: energia
chimica proveniente dalle demolizioni del legame C-H in energia
meccanica, elettrica, termica.
UNITA’ DI MISURA DELL’ENERGIA
• Kilocaloria (kcal) = quantità di calore necessario a
far aumentare da 14,5 °C a 15,5 °C la temperatura
di 1 kg di acqua
• Kilojoule (kJ) = forza costante che imprime ad 1 kg
l’accelerazione di 1 m/s2 per lo spostamento di 1 m
nella direzione e nel senso della forza
• 1kcal = 4,186 kJ
• 1kJ = 0,2388 kcal
BILANCIO ENERGETICO
Per il mantenimento del peso corporeo la spesa energetica deve
essere bilanciata da un’idonea assunzioni di substrati, cioé:
Energia dissipata = energia chimica assunta con gli alimenti
L’energia immagazzinata nei tessuti di
deposito, consente all’individuo di
sopperire ad un eventuale consumo
di energia superiore a quella
introdotta con gli alimenti.
FABBISOGNO ENERGETICO
Def.: l’apporto di energia di origine alimentare necessario a compensare
il dispendio energetico di individui che mantengono un livello di attività
fisica sufficiente a partecipare attivamente alla vita sociale ed economica
e che abbiano dimensioni e composizione corporee compatibili con un
buono stato di salute a lungo termine.
E’ calcolato sulla base del dispendio energetico, che
risulta dipendente da:
• Metabolismo basale (MB)
• Termogenesi indotta dalla dieta (TID)
• Costo energetico dell’attività fisica (LAF)
Metabolismo basale
(BASAL METABOLIC RATE)
Nell’uomo corrisponde a circa 20-25 Kcal/Kg di peso
corporeo al giorno (85-105 KJ/Kg/die) e richiede
l’utilizzo di circa 200-250 ml/min di O2
In un individuo a digiuno e che non produce
lavoro, equivale all’energia necessaria per
mantenere le funzioni indispensabili alla
vita, cioè al minor consumo energetico in
condizioni fisiologiche.
Ripartizione dell’energia del
metabolismo basale
Metabolismo energetico
Quota metabolica di riposo o metabolismo basale(MB) =
(60-70% della spesa giornaliera totale) quota spesa per
mantenere le normali funzioni metaboliche
+
Termoregolazione: (% non ben definita nell’uomo) variazione
energetica determinata dai climi, età, patologie
+
Effetto termico dell’esercizio fisico (LAF): (25-30%) quota
spesa per l’attività fisica sopra i livelli basali. E’ la spesa
energetica più variabile
+
Effetto termico del cibo (TID): (5-10%) incremento di spesa
energetica dopo il pasto, necessaria per digerire, trasportare,
metabolizzare il cibo. Dipende dal substrato ingerito
Spesa energetica giornaliera totale
LAF
TID MB
Età Donna Uomo
< 3 (P x 16.24) + (H x 1022) - 413 (P x 0.167) + (H x 1517) - 616
3-9 (P x 16.96) + (H x 162) + 370 (P x 19.59) + (H x 131) + 416
10 -17 (P x 8.36) + (H x 466) + 201 (P x 16.2) + (H x 136) + 516
18- 29 (P x 14.7) + 496 (P x 15.3) + 679
30 - 59 (P x 8.7) + 829 (P x 11.6) + 879
60 - 74 (P x 9.2 )+ 688 (P x 11.9) + 700
> 75 (P x 9.8) + 624 (P x 8.4) + 819
Metabolismo basale in base ad età,
sesso e peso ed altezza corporei
Dispendio energetico dell’attività fisica
Ogni attività fisica ha un costo energetico, espresso come multiplo
del metabolismo basale, fattore di metabolismo basale (FMB) o
fattore livello di attività fisica (LAF)
Dispendio energetico dell’attività fisica
Misurazione del dispendio energetico
La massima parte delle trasformazioni energetiche
dell’organismo alla fine produce calore, quindi la
quantità di energia dissipata da un individuo può essere
determinata dalla misurazione del calore da lui prodotto.
Tale misurazione è definita calorimetria
Calorimetria diretta:
metodica che si avvale della
misurazione diretta del calore
prodotto da un organismo a
riposo posto in un adatto
calorimetro.
Calorimetria indiretta:
sfrutta la termochimica
respiratoria che si basa sul
principio che l’energia
prodotta dall’organismo
deriva fondamentalmente
dall’ossidazione degli
alimenti e quindi dal
consumo di ossigeno.
Calorimetria indiretta
I vari nutrienti hanno
una diversa
composizione chimica e,
in particolare, un
diverso contenuto
molecolare di O2
Diverso contenuto
molecolare di O2 induce
lo sviluppo di diverse
quantità di energia
(calore di combustione)
per ossidazione dei vari
nutrienti
Energia sviluppata dai diversi
substrati energetici
A seguito dei processi ossidativi (consumo di O2 e produzione di
CO2 e H2O):
I grassi forniscono 9,3 Kcal/g
Le proteine forniscono 4,1 Kcal/g
I carboidrati forniscono 4,1 Kcal/g
L’alcool fornisce 7,1 Kcal/g
Questa energia viene in parte utilizzata, e rappresenta il
dispendio energetico dell’organismo, in parte immagazzinata
(ATP,GTP,…) e rappresenta la riserva energetica dell’organsmo
Ossidazione dei nutrienti e
metabolismo energetico
L’energia necessaria al funzionamento di un individuo deriva da
un adeguato rifornimento e viene ricavata principalmente dai
legami C-H delle molecole organiche presenti negli alimenti. Nei
processi di respirazione cellulare, l’ossidazione a CO2 con l’utilizzo
di O2 atmosferico induce la liberazione della stessa energia che
era stata invece immagazzinata nel processo di organicazione,
grazie al processo di fotosintesi.
Prima legge della
termodinamica:
“l’energia non può essere
creata né distrutta”
Ossidazione dei nutrienti e
Quoziente Respiratorio
Nelle reazioni di ossidazione delle molecole organiche si
sviluppano CO2 + H2O
In particolare nell’ossidazione dei glicidi, l’O2 assunto dall’esterno
viene impiegato esclusivamente per l’ossidazione del C a CO2, in
quanto H e O si trovano già nella giusta proporzione per formare
l’H2O, come si nota nell’ossidazione del glucosio:
C6H12O6 +6 O2 = 6 CO2 + 6 H2O + 673 Kcal
Invece nell’ossidazione di lipidi e protidi, l’O2 viene utilizzato
anche per formare l’H2O e quindi ne sarà necessaria una maggiore
quantità.
Il rapporto tra il volume di anidride carbonica espirato (CO2
prodotta dalle sostanze ossidate) ed il volume di ossigeno inspirato
(moli di O consumate per ossidare le stesse sostanze) è il
Quoziente Respiratorio (Q.R.)
Q.R. = VCO2/VO2
Quoziente respiratorio
dei nutrienti
Determinazione del
fabbisogno energetico
L’entità del fabbisogno energetico è ampiamente
variabile nei diversi soggetti ed è influenzata dal
metabolismo, clima, alimentazione, tipo di attività
svolta, etc. Per determinare quantitativamente le
necessità alimentari quotidiane di un individuo è
necessario conoscere:
• Contenuto energetico dei
vari principi alimentari.
• Fabbisogno energetico
giornaliero dell’individuo.
Le Riserve Energetiche
• Circa il 25% dell’energia di deposito
è contenuta nelle proteine e può
essere mobilizzata nei casi di
carenze alimentari o digiuno.
• Circa il 75% dell’energia di deposito è contenuta nei trigliceridi del
tessuto adiposo (15-30% del peso corporeo) che consentono
all’individuo di sopravvivere e svolgere tutte le funzioni vitali tra un
pasto e quello successivo.
• Una parte molto esigua (<1%) dell’energia di deposito è contenuta nel
glicogeno epatico (100 g disponibili per il rifornimento di glucosio nel sangue) e
nel glicogeno muscolare (400 g utilizzato quasi esclusivamente per il
metabolismo delle fibrocellule muscolari).
STATO NUTRIZIONALE
Valutazione dello stato di nutrizione
• Metodi diretti:
• Antropometrici (peso, statura,
composizione corporea, grasso
sottocutaneo)
• Es. Indice di Massa Corporea
(BMI) = peso (kg)/statura2 (m2)
• Biochimici
• Es.: Attività enzimatiche di
enzimi vitamino-dipendenti,
transferrina
• Clinici
• Es.: glicemia, azotemia,
colesterolemia, trigliceridemia
• Metodi indiretti:
• Rilevazione dei consumi alimentari
LA NUTRIZIONE UMANA
«Il benessere richiede la conoscenza della
costituzione primaria dell’uomo e delle proprietà dei
vari alimenti, sia di quelli per lui naturali che di quelli
prodotti con il suo lavoro. Ma il mangiare, da solo,
non è da solo sufficiente per il benessere. Deve
essere considerata anche l’attività fisica i cui effetti
devono essere parimenti riconosciuti. La
combinazione di questi due elementi crea lo stile di
vita, qualora sia posta la dovuta attenzione all’età
dell’individuo, alla situazione della sua casa, e al
mutare dei venti, e alle stagioni dell’anno.»
Ippocrate, V secolo a.C.
LA DIETA: DEFINIZIONE
DIETA deriva dalla parola
greca “DIAITA” che vuol
dire “STILE DI VITA”
La DIETA esercita un ruolo
PREVENTIVO e
TERAPEUTICO nelle
malattie metaboliche e
cardiovascolari.
La DIETA può essere definita come “un regime alimentare” che
prevede l’assunzione di determinate quantità e qualità di alimenti.
Gli studi confermano infatti che tra fattori ambientali che
influiscono sullo stile di vita e che possono contribuire ad un
netto miglioramento della qualità della vita inteso anche come
prolungamento dell’esistenza, sono:
• il comportamento alimentare
• l’attività fisica
A tale proposito il Ministro della Salute nel 2003 ha invitato la
popolazione Italiana ad adottare stili di vita più salutari facendo
riferimento proprio all’aumento dell’attività fisica e l’utilizzo di
diete più equilibrate.
LA DIETA
I FATTORI CHE INFLUENZANO IL
COMPORTAMENTO ALIMENTARE
• Fattori fisiologici (età, sesso, patologie,
stati fisiologici, allattamento, gravidanza)
• Fattori socio-economici (lavoro, stato
sociale, marketing alimentare)
• Fattori culturali (tradizioni locali, religioni,
etnie)
NUTRIZIONE E’ SALUTE
Una alimentazione inadeguata ed uno stile di
vita sedentario sono fattori di rischio per lo
sviluppo di malattie croniche:
• cardiopatie (31% di tutte le cause di decesso)
• neoplasie (23% idem)
• malattie cerebrovascolari (7% idem)
• diabete (3% idem)
2/3 di tutti i decessi sono dovuti a patologie
inerenti la nutrizione
LA DIETA: RESTRIZIONE CALORICA
• la longevità
• la resistenza allo stress ossidativo
• l’omeostasi del glucosio
• la sensibilità all’insulina
• protezione dall’insorgenza di
disturbi associati all’invecchiamento
La dieta intesa come “RESTRIZIONE CALORICA”
aumenta:
ALIMENTAZIONE RAZIONALE
=
SCELTA ADEGUATA DI
ALIMENTI
SODDISFARE I FABBISOGNI NUTRIZIONALI SIGNIFICA
TRADURRE
GLI ALIMENTI IN NUTRIENTI
L’UOMO NON INTRODUCE NUTRIENTI, MA ALIMENTI
DEFINIZIONE DI ALIMENTO
“ogni sostanza che contiene nutrienti utilizzabili dal nostro
organismo”
QUALITA’ NUTRIZIONALE:
• contenuto in nutrienti
• assenza di rischio
• Biodisponibilità: % di nutrienti assorbita e utilizzata
dall’organismo per specifiche funzioni (per essere
assorbiti i nutrienti devono essere liberati dall’alimento e
trasformati, attraverso il processo digestivo, in substrati
assorbibili)
BIODISPONIBILITA’ DEI NUTRIENTI
• I nutrienti non sono utilizzati completamente dall’individuo. La
parte utilizzata è detta quota biodisponibile.
• La biodisponibilità dei nutrienti dipende da caratteristiche del
nutriente e dell’alimento che lo contiene, e da caratteristiche
fisiologica dell’organismo che lo digerisce, quali:
• Digeribilità: influenzata da caratteristiche chimico-fisiche
del nutriente, dalla composizione della dieta, dalla
funzionalità gastrointestinale, dalla disponibilità enzimatica
• Assorbimento: influenzato da interazioni chimico-fisiche fra
nutrienti, funzionalità enterocitica, microbiota intestinale
• Utilizzazione: dipende dallo stato fisiologico, di salute e
nutrizionale dell’individuo
FATTORI RESPONSABILI DELLA
BIODISPONIBILITA’ DEI NUTRIENTI
FATTORI INTRINSECI
ALLA DIETA
FATTORI INTRINSECI
ALL’ORGANISMO
Forma chimica del nutriente
Composizione della dieta
(fattori inibenti/stimolanti)
Interazioni chimiche e
chimico-fisiche
Svuotamento gastrico
Svuotamento del lume intestinale
(secrezioni pancreatica e biliari)
Enzimi della superficie apicale degli
enterociti
Tempo di contatto per la digestione
Area disponibile per l’assorbimento
Attività di trasporto degli enterociti
Traffico intracellulare e metabolismo
Microflora intestinale
Meccanismi di adattamento nutrizionale
Stato fisiologico
Stato nutrizionale
Stato di salute
CONTENUTO DEL
NUTRIENTE NELLA DIETA
NUTRIENTE DISPONIBILE
PER L’ASSORBIMENTO
NUTRIENTE
ASSORBITO
NUTRIENTE
UTILIZZATO
FUNZIONE DEGLI ALIMENTI
• Fornire all'organismo l'energia necessaria per le
sue funzioni biologiche
• Fonte di nutrienti (proteine, carboidrati, lipidi,
vitamine, sali minerali)
• Azione extra-metabolica ma essenziale per la
fisiologia dell’organismo
VALORE NUTRITIVO DEGLI
ALIMENTI E INDICI NUTRIZIONALI
Un alimento ha un alto valore nutritivo, quantificabile attraverso vari
indici numerici nutrizionali, quando contiene molti diversi tipi di nutriente
in quantità assoluta elevata e in quantità relative che rispecchiano i
bisogni dell’organismo (quando cioè è un alimento ricco e bilanciato).
Il concetto di valore nutritivo degli alimenti sta assumendo un valore
sempre meno assoluto, decisamente ambivalente, e sempre legato alla
specifica condizione nutrizionale del soggetto.
Per esempio nella popolazione sovralimentata dei pesi sviluppati, un alto
contenuto di nutrienti energetici non è considerato un connotato positivo
per un alimento.
Per esempio l’ampia disponibilità di alimenti molto palatabili, perché ad
alta densità calorica, è considerata una delle principali cause della
diffusione di condizioni di sovrappeso nelle società industriali.
Macronutrienti: richiesti in quantità elevate.
Energetici (composti organici).
Plastici (composti sia organici sia minerali).
Micronutrienti: indispensabili anche se sufficienti in quantità molto piccole.
Sali minerali o Oligominerali (nutrienti inorganici richiesti in piccole quantità).
Vitamine (composti organici, precursori di cofattori enzimatici).
Altri composti essenziali (composti organici richiesti in quantità limitate).
Non nutrienti: sostanze presenti negli alimenti senza particolare
significato nutrizionale o sostanze che contribuiscono all’aroma, alla
consistenza o alla conservabilità dei cibi.
Antinutrienti: sostanze presenti negli alimenti che interferiscono con
l’assimilazione di nutrienti.
Sostanze Tossiche: la maggior parte degli alimenti contiene anche quantità
variabili di tossine, per le quali i processi di detossificazione fisiologici
possono essere insufficienti in soggetti sensibili.
CLASSIFICAZIONE DEI COMPONENTI DEGLI
ALIMENTI IN BASE AL LORO SIGNIFICATO
NUTRIZIONALE
PRINCIPALI COMPONENTI DELLA DIETA
• Macronutrienti:
• Carboidrati
• Lipidi
• Proteine
• Micronutrienti:
• Vitamine
• Sali minerali
• Componenti essenziali:
• Fibra alimentare
• Acqua
CARBOIDRATI
• I carboidrati o saccaridi o glucidi o idrati di carbonio sono i
composti chimici piu diffusi ed abbondanti sulla terra e
costituiscono la sorgente d’energia di più pronta ed economica
utilizzazione a livello di tutti i tessuti.
• costituenti di un gran numero di molecole biologiche, quali ATP;
DNA; RNA, e sono composti intermedi del metabolismo.
• Valore energetico = 3,74 kcal/g
• Sono costituiti da C, H, O, in rapporto Cn(H2O)n
• Vengono suddivisi in monosaccaridi, disaccaridi, oligosaccaridi e
polisaccaridi.
• Vengono suddivisi anche in:
• Semplici (zuccheri): monosaccaridi (glucosio, fruttosio);
disaccaridi (saccarosio, maltosio, lattosio, maltodestrina)
• Complessi (polisaccaridi): amido, glicogeno e fibra alimentare
CARBOIDRATI
Principali fonti:
• Carboidrati complessi:
• Cereali
• Legumi
• Tuberi
• (verdure: ++ fibra)
• Carboidrati semplici:
• Latte
• Frutta
• Miele
• zucchero bianco o di canna
GRASSI
• I grassi o lipidi sono composti eterogenei di piante e animali, con struttura chimica
variabile (esteri o idrocarburi con struttura variabile, ciclici, aciclici o policiclici), insolubili
in acqua e solubili in solventi organici.
• Costituiscono la maggiore riserva di energia nell’organismo umano, hanno funzioni
plastiche e bioregolatrici.
• Valore energetico ~ 9 kcal/g
• Sono i costituenti principali delle membrane biologiche, del surfattante alveolare, degli
ormoni steroidei, trasportano le vitamine liposolubili nel nostro organismo.
• Diverse categorie: lipidi, acidi grassi, trigliceridi, colesterolo, fosfolipidi
• Lipidi sono classificati in
• LIPIDI SEMPLICI presenti soprattutto negli alimenti e nel tessuto adiposo
dell’organismo (steroidi, ormoni, terpeni);
• LIPIDI COMPLESSI presenti nelle strutture cellulari sia di origine animale che
vegetale e nel plasma (fosfolipidi, sfingolipidi, trigliceridi, colesterolo)
• Acidi grassi sono distinti in base al livello di saturazione: saturi, monoinsaturi, polinsaturi.
• Alcuni acidi grassi sono definiti essenziali devono essere necessariamente introdotte con
la dieta perche l’organismo non e in grado di sintetizzarle e la loro deficienza nella dieta
porta a disordini metabolici e strutturali.
GRASSI
• Principali fonti
• Condimenti e olii di cottura
• Carne
• Pesce e crostacei
• Uova
• Latticini
• Alcuni frutti
PROTEINE
• La parola “proteina” deriva dal greco “proteos” che significa primario, che
viene prima.
• Sono gli elementi strutturali e funzionali piu importanti nei sistemi viventi.
• Il nostro organismo è costituito da migliaia di diverse proteine, che
costituiscono il 17% del peso corporeo
• Le proteine sono cruciali per la regolazione ed il mantenimento
dell’omeostasi, e quindi della vita stessa.
• L’organismo sintetizza proteine in continuazione. Il turnover proteico richiede
~ 20% dell’energia del metabolismo basale.
• Gli amminoacidi (AA) per la sintesi proteica sono forniti dalle proteine
alimentari.
• Le proteine sono macromolecole formate da polimeri lineari di amminoacidi
della serie L uniti tra di loro da legame peptidico
• Gli AA che entrano nella formazione della catena peptidica sono gli stessi 20
per tutti gli organismi viventi
• La sequenza amminoacidica è peculiare per ogni proteina, è geneticamente
determinata e detta quella che sarà la funzione specifica
• Principali fonti
• Carne
• Pesce
• Uova
• Latticini
• Legumi
PROTEINE
VITAMINE
• Sostanze chimiche di natura eterogenea ed essenziali
non come fonte di energia, nè per usi strutturali, ma
utilizzati come precursori ormonali, regolatori
metabolici, coenzimi.
• Vengono introdotte in quantità pari a milligrammi o
microgrammi
• Sono classificate in base alla solubilità in acqua come
liposolubili e idrosolubili.
SALI MINERALI
• Sostanze inorganiche essenziali che rappresentano circa
il 6% del peso corporeo, dove svolgono funzioni quali la
formazione ossea e dei denti, regolano l’equilibro idrico-
salino, attivano cicli metabolici, costituiscono fattori
determinanti per la crescita e lo sviluppo di tessuti e
organi
• Basso fabbisogno giornaliero
• Suddivisi in macroelementi (CA, P, Mg, S, Na, K, Cl), con
fabbisogno in g o decimi di grammo, e microelementi, di
cui alcuni essenziali (Fe, Cu, Zn, I, Se, Cr, Mn, Mo, Co),
probabilmente essenziali (Si, V, Ni, B) e potenzialmente
tossici (As, Al, Pb, Cd, Hg, Li, Sn, F)
• Contenuti in diversi alimenti, di origine vegetale e
animale
FIBRA ALIMENTARE
• Costituente di pareti cellulari vegetali non digeribili
dall’organismo umano, ma fermentabili completamente
o parzialmente nell’intestino crasso.
• Comprende polisaccaridi, oligosaccaridi, lignina e
sostanze vegetali associate
• Influenza il transito intestinale, è fermentata dal
microbiota intestinale e influenza processi fisiologici
quali la sazietà, il controllo della glicemia, il ricircolo
enteroepatico degli acidi biliari e l’omeostasi del
colesterolo
• Classificata come fibra insolubile (Cellulosa,
Emicellulosa, Lignine) e fibra solubile (Gomme,
Mucillagini, Pectine, Galattomannani, polisaccaridi non
cellulosici)
• Contenuta nella maggior parte di alimenti vegetali
ACQUA
• Maggior componente dell’organismo umano (~60%) ed essenziale per la
vita.
• Indispensabile in quanto presente nel citoplasma cellulare, nel sangue, nel
liquido cerebrale, nelle articolazioni nei succhi gastrici, nel contenuto
intestinale; utilizzata per reazioni metaboliche e digestive, per eliminare
sistanze di rifiuto, per regolare la temperatura corporea, per veicolare gas
ed elettroliti, per mantenere idratati i tessuti e le mucose
• Il bilancio idrico è l’equilibrio di entrate e di uscite di acqua, regolato dal
meccanismo della sete e dal riassorbimento renale.
• 1% di disidratazione è gia causa di difficoltà fisiologiche e i sintomi di
disidratazione diventano importanti e letali se si raggiunge il 10% di
disidratazione.
• Fabbisogno di acqua
• adulti e anziani: circa 1 ml/Kcal/giorno.
• bambini: circa 1,5 ml/kcal/giorno.
GRUPPI DI ALIMENTI
• Classificati come fonte di nutrienti:
• Cereali e derivati
• Legumi
• Ortaggi e frutta
• Olii e grassi
• Latte e derivati
• Uova
• Carni
• Pesci, crostacei e molluschi
• Bevande alcooliche
FABBISOGNO DI NUTRIENTI
LARN è l’acronimo di Livelli di Assunzione giornalieri Raccomandati di energia
e Nutrienti per la popolazione italiana, elaborati dalla Società Italiana di
Nutrizione Umana (SINU).
I LARN sono formulati per classi di età e peso, distinti per sesso (a partire dagli
11 anni).
L'ultima revisione è quella del 2014.
I documenti pubblici sono liberamente accessibili:
http://www.sinu.it/public/20141111_LARN_Porzioni.pdf
ADEGUATEZZA NUTRIZIONALE
DELLA DIETA
LARN definisce una dieta adeguata se soddisfa i requisiti di:
i. Prevenire carenze nutrizionali
ii. Consentire di avere adeguate riserve corporee di
nutrienti
iii. Mantenere le funzioni fisiologiche a livelli ottimali
iv. Prevenire l’insorgenza di patologie a base nutrizionale
PIRAMIDE ALIMENTARE
PIRAMIDE ALIMENTARE NELLA
PRIMISSIMA INFANZIA
PIRAMIDE ALIMENTARE
NELL’INFANZIA
Consumi alimentari raccomandati
• Carboidrati: circa il 60% delle
calorie totali, con un rapporto di
amidi (polisaccaridi complessi) e
zuccheri semplici (monosaccaridi,
disaccaridi) di 3-4 a 1
• Grassi: apportano nutrienti
essenziali quali acido linoleico,
linolenico, vitamine A, D, E, K
• Quota calorica: max 25-30%
della dieta, in cui i polinsaturi
dovrebbero rappresentare il 7-
10% ed i monoinsaturi il 10-15%
delle calorie totali
• Proteine: circa il 12% delle calorie totali.
Proteine di origine animale sono più
complete di quelle vegetali, ma si
accompagnano ad una maggior
componente lipidica. Perciò il rapporto
ideale proteine vegetali:proteine animali
è di 1:1 nell’età evolutiva e di 3:2
nell’adulto.
• Alcol: non più del 10% delle calorie totali e
l’apporto va conteggiato e bilanciato con
l’introito di carboidrati.
Consumi alimentari raccomandati
• Fibra alimentare: 30 g al giorno,
tramite il consumo di vegetali,
soprattutto integrali.
• Sale: 5-6 g di cloruro di sodio al
giorno, per non contribuire
all’instaurarsi di ipertensione
arteriosa, fattore di rischio per
malattie cardiovascolari.
Consumi alimentari raccomandati
Esempio di consumo giornaliero raccomandato
PORZIONI DI RIFERIMENTO
PORZIONI DI RIFERIMENTO
PORZIONI DI RIFERIMENTO
REQUISITI PER UNA DIETA EQUILIBRATA
• Considerare:
• Apporto ideale di macronutrienti per coprire il fabbisogno
calorico giornaliero e la necessità energetica individuale
• Necessaria presenza delle quantità giornaliere raccomandate
di vitamine, sali minerali e acqua, per processi metabolici e
fisiologici e per l’equilibrio idrico-salino
• Buona presenza di fibra alimentare
per promuovere attività benefiche
del microbiota intestinale
• Razionale distribuzione dei pasti
nella giornata
• Scelta dei metodi di cottura idonei a
preservare il valore nutrizionale
degli alimenti
Raccomandazioni per una sana alimentazione
• non mangiare troppo
• mangiare soprattutto frutta e verdura (almeno 5 porzioni al giorno),
• Mangiare quotidianamente carboidrati come pasta, riso e pane (meglio
se integrali) o altri cereali e tuberi (tra cui le patate) o i legumi.
• La carne va bene solo in quantità molto moderate (non più di 2 volte
alla settimana)
• Evitare o ridurre al minimo è la quantità di carni conservate (salame,
speck, scatolame ecc).
• Il pesce è consigliato 2 volte alla settimana.
• Formaggi ed uova sono da mangiare al posto della carne e non in
aggiunta ad essa.
• Il consumo di dolci (molto meglio se fatti in casa) dovrebbe essere
contenuto e riservato ai pranzi speciali.
• Condire con olio di oliva e poco sale.
• Evitare completamente i cibi spazzatura (prodotti industriali con molte
calorie e pochi nutrienti) e le bevande zuccherate.
• Moderato consumo di alcol (1-3 unità al giorno, consumate ai pasti)
Evoluzione storica delle
abitudini alimentari
L’alimentazione, oltre che di natura biologica, è anche un
fenomeno antropologico e culturale, in costante evoluzione
storica.
Gusto e abitudini alimentari sono strettamente legate alla storia delle
comunità umane e allo sviluppo dei loro saperi e tecnologie.
L’uomo trasforma e modifica drasticamente, sistematicamente e
deliberatamente ciò che gli serve da nutrimento, per migliorarne le
qualità organolettiche e nutritive.
Evoluzione storica delle abitudini
alimentari umane
• Precoce passaggio a una dieta prevalentemente carnivora: nella preistoria umana, introduzione della
carne nella dieta (probabilmente già in Homo habilis, che origina dagli australopiteci,
sostanzialmente erbivori) e della cottura degli alimenti (forse già in Homo erectus).
• Rivoluzione neolitica nella mezzaluna fertile e in altre aree del mondo: domesticazione di piante e
animali (circa 12,000 anni fa). Creazione di nuove varietà geneticamente migliorate di specie animali
e vegetali domestiche, attraverso selezione artificiale. Transizione da caccia/raccolta ad
allevamento/coltivazione.
• Transizione dalla civiltà romana al medioevo: incremento nel consumo di carne.
• Rinascimento e colonizzazione delle Americhe: introduzione di nuovi alimenti vegetali.
• Rivoluzione industriale: cambiamento di abitudini alimentari. Sviluppo dell’industria alimentare
(soprattutto industria conserviera).
• Green revolution (1940-60; Norman Borlaug, 1914-2009): forte incremento della produttività
agricola con l’introduzione di tecniche intensive e attraverso il miglioramento genetico delle specie
coltivate (industrializzazione dell’agricoltura).
• Biotecnologie molecolari: miglioramento genetico mirato di specie coltivate (dal 1980 circa). La
maggior parte dei mangimi per animali da allevamento sono OGM anche in Europa.
• Le nuove tecnologie di genome editing (CRISPR/Cas) potrebbero innescare una nuova rivoluzione se
accettate dal mercato.
Disordini alimentari
e
patologie legate all’alimentazione
Il concetto di valore nutritivo degli alimenti sta assumendo un valore sempre
meno assoluto, decisamente ambivalente, e sempre legato alla specifica
condizione nutrizionale del soggetto.
Per esempio nella popolazione sovralimentata dei pesi sviluppati, un alto
contenuto di nutrienti energetici non è considerato un connotato positivo per un
alimento.
Per esempio l’ampia disponibilità di alimenti molto palatabili, perché ad alta
densità calorica, è considerata una delle principali cause della diffusione di
condizioni di sovrappeso nelle società industriali.
Valore nutritivo degli alimenti e
indici nutrizionali
Effetti dell’obesità sulla salute
L’Oms stima che a livello globale circa 3,4 milioni di adulti muoiono all’anno
per cause correlate all’eccesso ponderale (sovrappeso e obesità).
Il 44% dei casi di diabete, il 23% delle malattie ischemiche del cuore e tra il 7%
e il 41% di alcune forme di cancro sono attribuibili all’eccesso ponderale.
World Cancer Research Fund International (Wcri) documenta la relazione
causale tra eccesso ponderale e 7 forme di cancro: esofago, pancreas,
colecisti, colon-retto, mammella (post-menopausa), endometrio e rene.
Statistiche dell’obesità
In Italia, nel 2015:
• più di un terzo della popolazione adulta (35,3%) è in sovrappeso,
• una persona su dieci è obesa (9,8%)
• il 45,1% dei soggetti di età ≥18 anni è in eccesso ponderale.
• Eccesso ponderale è più diffuso tra gli uomini rispetto alle donne
(sovrappeso: 44% vs 27,3%; obesità: 10,8% vs 9%).
sottopeso (Bmi < 18,5)
normopeso (Bmi 18,5-24,9)
sovrappeso (Bmi 25-29,9)
obeso (Bmi ≥ 30)
Incidenza di obesità e sovrappeso
Obesità infantile
• In Italia la percentuale di bambini obesi di
età compresa tra i 6 e i 10 anni scende dal
12% del 2008/09 al 9,3% del 2016, e
quella dei bambini in sovrappeso passa
dal 23,2% del 2008/9 al 21,3% del 2016.
• grande diffusione tra i bambini di
abitudini alimentari errate, seppure si sia
rilevato un miglioramento per quanto
riguarda il consumo di frutta e/o verdura
(aumentato) e il consumo di bevande
zuccherate e/o gassate (diminuito).
• Il 23,5% dei bambini svolge giochi di
movimento non più di 1 giorno a
settimana, il 33,8% dei bambini svolge
attività fisica strutturata non più di 1
giorno a settimana
• l’8% dei bambini salta la prima colazione e il 33% fa una colazione comunque
inadeguata, cioè sbilanciata in termini di carboidrati e proteine condizionando
negativamente l’equilibrio calorico del resto dei pasti
• il 53% fa una merenda troppo abbondante e a tavola il 20% dei genitori
dichiara che i propri figli non consumano quotidianamente frutta e verdura,
mentre durante la giornata il 36% consuma quotidianamente bevande
zuccherate o gassate
Obesità infantile
Cause dell’eccesso ponderale
“l’obesità risulta dalla reazione normale delle persone agli
stimoli derivanti all’ambiente obesogenico nel quale si
trovano a vivere”
“fornitura progressivamente crescente di alimenti gustosi, ipercalorici e a basso
costo; sistemi di distribuzione commerciale efficienti che rendono questi alimenti
più accessibili e metodi di marketing convincenti e sempre più pervasivi”
Obesità in Italia
Obesità in Italia
Consumo frutta e verdura
In Italia,
• meno di 5 adulti su 10
consumano non più di
2 porzioni al giorno di
frutta o verdura,
• meno di 4 su 10 ne
consumano 3-4
porzioni,
• solo 1 su 10 ne
consuma la quantità
raccomandata dalle
linee guida per una
corretta alimentazione,
ovvero cinque porzioni
al giorno (five a day)
Consumo di alcol
• poco meno della metà
degli adulti in Italia, fra i 18
e i 69 anni, dichiara di non
consumare bevande
alcoliche.
• 1 persona su 6 ne fa un
consumo a "maggior
rischio" per la salute, per
quantità o modalità di
assunzione.
• Questi ultimi sono più
frequentemente giovani
(fra i 18-24enni la quota
supera il 30%), uomini e
persone socialmente più
avvantaggiate, senza
difficoltà economiche o
alto livello di istruzione.
Consumo di alcol
Conseguenze sulla salute dell’abuso di alcol

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  • 1. FISIOLOGIA DELLA NUTRIZIONE Metabolismo, fabbisogno energetico e piramide alimentare Francesca Fava Riferimento http://www.onb.it/wp-content/uploads/2015/10/Fond_Scienza_Aliment.pdf
  • 2. Argomenti • Il metabolismo, lo stato nutrizionale ed Il fabbisogno energetico; • Principali macronutrienti e micronutrienti della dieta; • Piramide alimentare e componenti della dieta equilibrata; • Indici LARN.
  • 3. Il metabolismo Insieme di tutte le reazioni biochimiche che avvengono in tutte le cellule dell’organismo umano dove i vari substrati vengono continuamente trasformati con concomitante trasferimento dell’energia in essi contenuta. Metabolismo corporeo: trasformazioni di materia. Sostanze complesse in sostanze semplici = catabolismo; Sostanze semplici in sostanze complesse = anabolismo Metabolismo energetico: trasformazioni di energia: energia chimica proveniente dalle demolizioni del legame C-H in energia meccanica, elettrica, termica.
  • 4. UNITA’ DI MISURA DELL’ENERGIA • Kilocaloria (kcal) = quantità di calore necessario a far aumentare da 14,5 °C a 15,5 °C la temperatura di 1 kg di acqua • Kilojoule (kJ) = forza costante che imprime ad 1 kg l’accelerazione di 1 m/s2 per lo spostamento di 1 m nella direzione e nel senso della forza • 1kcal = 4,186 kJ • 1kJ = 0,2388 kcal
  • 5. BILANCIO ENERGETICO Per il mantenimento del peso corporeo la spesa energetica deve essere bilanciata da un’idonea assunzioni di substrati, cioé: Energia dissipata = energia chimica assunta con gli alimenti L’energia immagazzinata nei tessuti di deposito, consente all’individuo di sopperire ad un eventuale consumo di energia superiore a quella introdotta con gli alimenti.
  • 6. FABBISOGNO ENERGETICO Def.: l’apporto di energia di origine alimentare necessario a compensare il dispendio energetico di individui che mantengono un livello di attività fisica sufficiente a partecipare attivamente alla vita sociale ed economica e che abbiano dimensioni e composizione corporee compatibili con un buono stato di salute a lungo termine. E’ calcolato sulla base del dispendio energetico, che risulta dipendente da: • Metabolismo basale (MB) • Termogenesi indotta dalla dieta (TID) • Costo energetico dell’attività fisica (LAF)
  • 7. Metabolismo basale (BASAL METABOLIC RATE) Nell’uomo corrisponde a circa 20-25 Kcal/Kg di peso corporeo al giorno (85-105 KJ/Kg/die) e richiede l’utilizzo di circa 200-250 ml/min di O2 In un individuo a digiuno e che non produce lavoro, equivale all’energia necessaria per mantenere le funzioni indispensabili alla vita, cioè al minor consumo energetico in condizioni fisiologiche.
  • 9. Metabolismo energetico Quota metabolica di riposo o metabolismo basale(MB) = (60-70% della spesa giornaliera totale) quota spesa per mantenere le normali funzioni metaboliche + Termoregolazione: (% non ben definita nell’uomo) variazione energetica determinata dai climi, età, patologie + Effetto termico dell’esercizio fisico (LAF): (25-30%) quota spesa per l’attività fisica sopra i livelli basali. E’ la spesa energetica più variabile + Effetto termico del cibo (TID): (5-10%) incremento di spesa energetica dopo il pasto, necessaria per digerire, trasportare, metabolizzare il cibo. Dipende dal substrato ingerito
  • 10. Spesa energetica giornaliera totale LAF TID MB
  • 11. Età Donna Uomo < 3 (P x 16.24) + (H x 1022) - 413 (P x 0.167) + (H x 1517) - 616 3-9 (P x 16.96) + (H x 162) + 370 (P x 19.59) + (H x 131) + 416 10 -17 (P x 8.36) + (H x 466) + 201 (P x 16.2) + (H x 136) + 516 18- 29 (P x 14.7) + 496 (P x 15.3) + 679 30 - 59 (P x 8.7) + 829 (P x 11.6) + 879 60 - 74 (P x 9.2 )+ 688 (P x 11.9) + 700 > 75 (P x 9.8) + 624 (P x 8.4) + 819 Metabolismo basale in base ad età, sesso e peso ed altezza corporei
  • 12. Dispendio energetico dell’attività fisica Ogni attività fisica ha un costo energetico, espresso come multiplo del metabolismo basale, fattore di metabolismo basale (FMB) o fattore livello di attività fisica (LAF)
  • 14. Misurazione del dispendio energetico La massima parte delle trasformazioni energetiche dell’organismo alla fine produce calore, quindi la quantità di energia dissipata da un individuo può essere determinata dalla misurazione del calore da lui prodotto. Tale misurazione è definita calorimetria Calorimetria diretta: metodica che si avvale della misurazione diretta del calore prodotto da un organismo a riposo posto in un adatto calorimetro. Calorimetria indiretta: sfrutta la termochimica respiratoria che si basa sul principio che l’energia prodotta dall’organismo deriva fondamentalmente dall’ossidazione degli alimenti e quindi dal consumo di ossigeno.
  • 15. Calorimetria indiretta I vari nutrienti hanno una diversa composizione chimica e, in particolare, un diverso contenuto molecolare di O2 Diverso contenuto molecolare di O2 induce lo sviluppo di diverse quantità di energia (calore di combustione) per ossidazione dei vari nutrienti
  • 16. Energia sviluppata dai diversi substrati energetici A seguito dei processi ossidativi (consumo di O2 e produzione di CO2 e H2O): I grassi forniscono 9,3 Kcal/g Le proteine forniscono 4,1 Kcal/g I carboidrati forniscono 4,1 Kcal/g L’alcool fornisce 7,1 Kcal/g Questa energia viene in parte utilizzata, e rappresenta il dispendio energetico dell’organismo, in parte immagazzinata (ATP,GTP,…) e rappresenta la riserva energetica dell’organsmo
  • 17. Ossidazione dei nutrienti e metabolismo energetico L’energia necessaria al funzionamento di un individuo deriva da un adeguato rifornimento e viene ricavata principalmente dai legami C-H delle molecole organiche presenti negli alimenti. Nei processi di respirazione cellulare, l’ossidazione a CO2 con l’utilizzo di O2 atmosferico induce la liberazione della stessa energia che era stata invece immagazzinata nel processo di organicazione, grazie al processo di fotosintesi. Prima legge della termodinamica: “l’energia non può essere creata né distrutta”
  • 18. Ossidazione dei nutrienti e Quoziente Respiratorio Nelle reazioni di ossidazione delle molecole organiche si sviluppano CO2 + H2O In particolare nell’ossidazione dei glicidi, l’O2 assunto dall’esterno viene impiegato esclusivamente per l’ossidazione del C a CO2, in quanto H e O si trovano già nella giusta proporzione per formare l’H2O, come si nota nell’ossidazione del glucosio: C6H12O6 +6 O2 = 6 CO2 + 6 H2O + 673 Kcal Invece nell’ossidazione di lipidi e protidi, l’O2 viene utilizzato anche per formare l’H2O e quindi ne sarà necessaria una maggiore quantità. Il rapporto tra il volume di anidride carbonica espirato (CO2 prodotta dalle sostanze ossidate) ed il volume di ossigeno inspirato (moli di O consumate per ossidare le stesse sostanze) è il Quoziente Respiratorio (Q.R.) Q.R. = VCO2/VO2
  • 20. Determinazione del fabbisogno energetico L’entità del fabbisogno energetico è ampiamente variabile nei diversi soggetti ed è influenzata dal metabolismo, clima, alimentazione, tipo di attività svolta, etc. Per determinare quantitativamente le necessità alimentari quotidiane di un individuo è necessario conoscere: • Contenuto energetico dei vari principi alimentari. • Fabbisogno energetico giornaliero dell’individuo.
  • 21. Le Riserve Energetiche • Circa il 25% dell’energia di deposito è contenuta nelle proteine e può essere mobilizzata nei casi di carenze alimentari o digiuno. • Circa il 75% dell’energia di deposito è contenuta nei trigliceridi del tessuto adiposo (15-30% del peso corporeo) che consentono all’individuo di sopravvivere e svolgere tutte le funzioni vitali tra un pasto e quello successivo. • Una parte molto esigua (<1%) dell’energia di deposito è contenuta nel glicogeno epatico (100 g disponibili per il rifornimento di glucosio nel sangue) e nel glicogeno muscolare (400 g utilizzato quasi esclusivamente per il metabolismo delle fibrocellule muscolari).
  • 23. Valutazione dello stato di nutrizione • Metodi diretti: • Antropometrici (peso, statura, composizione corporea, grasso sottocutaneo) • Es. Indice di Massa Corporea (BMI) = peso (kg)/statura2 (m2) • Biochimici • Es.: Attività enzimatiche di enzimi vitamino-dipendenti, transferrina • Clinici • Es.: glicemia, azotemia, colesterolemia, trigliceridemia • Metodi indiretti: • Rilevazione dei consumi alimentari
  • 24. LA NUTRIZIONE UMANA «Il benessere richiede la conoscenza della costituzione primaria dell’uomo e delle proprietà dei vari alimenti, sia di quelli per lui naturali che di quelli prodotti con il suo lavoro. Ma il mangiare, da solo, non è da solo sufficiente per il benessere. Deve essere considerata anche l’attività fisica i cui effetti devono essere parimenti riconosciuti. La combinazione di questi due elementi crea lo stile di vita, qualora sia posta la dovuta attenzione all’età dell’individuo, alla situazione della sua casa, e al mutare dei venti, e alle stagioni dell’anno.» Ippocrate, V secolo a.C.
  • 25. LA DIETA: DEFINIZIONE DIETA deriva dalla parola greca “DIAITA” che vuol dire “STILE DI VITA” La DIETA esercita un ruolo PREVENTIVO e TERAPEUTICO nelle malattie metaboliche e cardiovascolari. La DIETA può essere definita come “un regime alimentare” che prevede l’assunzione di determinate quantità e qualità di alimenti.
  • 26. Gli studi confermano infatti che tra fattori ambientali che influiscono sullo stile di vita e che possono contribuire ad un netto miglioramento della qualità della vita inteso anche come prolungamento dell’esistenza, sono: • il comportamento alimentare • l’attività fisica A tale proposito il Ministro della Salute nel 2003 ha invitato la popolazione Italiana ad adottare stili di vita più salutari facendo riferimento proprio all’aumento dell’attività fisica e l’utilizzo di diete più equilibrate. LA DIETA
  • 27. I FATTORI CHE INFLUENZANO IL COMPORTAMENTO ALIMENTARE • Fattori fisiologici (età, sesso, patologie, stati fisiologici, allattamento, gravidanza) • Fattori socio-economici (lavoro, stato sociale, marketing alimentare) • Fattori culturali (tradizioni locali, religioni, etnie)
  • 28. NUTRIZIONE E’ SALUTE Una alimentazione inadeguata ed uno stile di vita sedentario sono fattori di rischio per lo sviluppo di malattie croniche: • cardiopatie (31% di tutte le cause di decesso) • neoplasie (23% idem) • malattie cerebrovascolari (7% idem) • diabete (3% idem) 2/3 di tutti i decessi sono dovuti a patologie inerenti la nutrizione
  • 29. LA DIETA: RESTRIZIONE CALORICA • la longevità • la resistenza allo stress ossidativo • l’omeostasi del glucosio • la sensibilità all’insulina • protezione dall’insorgenza di disturbi associati all’invecchiamento La dieta intesa come “RESTRIZIONE CALORICA” aumenta:
  • 30. ALIMENTAZIONE RAZIONALE = SCELTA ADEGUATA DI ALIMENTI SODDISFARE I FABBISOGNI NUTRIZIONALI SIGNIFICA TRADURRE GLI ALIMENTI IN NUTRIENTI L’UOMO NON INTRODUCE NUTRIENTI, MA ALIMENTI
  • 31. DEFINIZIONE DI ALIMENTO “ogni sostanza che contiene nutrienti utilizzabili dal nostro organismo” QUALITA’ NUTRIZIONALE: • contenuto in nutrienti • assenza di rischio • Biodisponibilità: % di nutrienti assorbita e utilizzata dall’organismo per specifiche funzioni (per essere assorbiti i nutrienti devono essere liberati dall’alimento e trasformati, attraverso il processo digestivo, in substrati assorbibili)
  • 32. BIODISPONIBILITA’ DEI NUTRIENTI • I nutrienti non sono utilizzati completamente dall’individuo. La parte utilizzata è detta quota biodisponibile. • La biodisponibilità dei nutrienti dipende da caratteristiche del nutriente e dell’alimento che lo contiene, e da caratteristiche fisiologica dell’organismo che lo digerisce, quali: • Digeribilità: influenzata da caratteristiche chimico-fisiche del nutriente, dalla composizione della dieta, dalla funzionalità gastrointestinale, dalla disponibilità enzimatica • Assorbimento: influenzato da interazioni chimico-fisiche fra nutrienti, funzionalità enterocitica, microbiota intestinale • Utilizzazione: dipende dallo stato fisiologico, di salute e nutrizionale dell’individuo
  • 33. FATTORI RESPONSABILI DELLA BIODISPONIBILITA’ DEI NUTRIENTI FATTORI INTRINSECI ALLA DIETA FATTORI INTRINSECI ALL’ORGANISMO Forma chimica del nutriente Composizione della dieta (fattori inibenti/stimolanti) Interazioni chimiche e chimico-fisiche Svuotamento gastrico Svuotamento del lume intestinale (secrezioni pancreatica e biliari) Enzimi della superficie apicale degli enterociti Tempo di contatto per la digestione Area disponibile per l’assorbimento Attività di trasporto degli enterociti Traffico intracellulare e metabolismo Microflora intestinale Meccanismi di adattamento nutrizionale Stato fisiologico Stato nutrizionale Stato di salute CONTENUTO DEL NUTRIENTE NELLA DIETA NUTRIENTE DISPONIBILE PER L’ASSORBIMENTO NUTRIENTE ASSORBITO NUTRIENTE UTILIZZATO
  • 34. FUNZIONE DEGLI ALIMENTI • Fornire all'organismo l'energia necessaria per le sue funzioni biologiche • Fonte di nutrienti (proteine, carboidrati, lipidi, vitamine, sali minerali) • Azione extra-metabolica ma essenziale per la fisiologia dell’organismo
  • 35. VALORE NUTRITIVO DEGLI ALIMENTI E INDICI NUTRIZIONALI Un alimento ha un alto valore nutritivo, quantificabile attraverso vari indici numerici nutrizionali, quando contiene molti diversi tipi di nutriente in quantità assoluta elevata e in quantità relative che rispecchiano i bisogni dell’organismo (quando cioè è un alimento ricco e bilanciato). Il concetto di valore nutritivo degli alimenti sta assumendo un valore sempre meno assoluto, decisamente ambivalente, e sempre legato alla specifica condizione nutrizionale del soggetto. Per esempio nella popolazione sovralimentata dei pesi sviluppati, un alto contenuto di nutrienti energetici non è considerato un connotato positivo per un alimento. Per esempio l’ampia disponibilità di alimenti molto palatabili, perché ad alta densità calorica, è considerata una delle principali cause della diffusione di condizioni di sovrappeso nelle società industriali.
  • 36. Macronutrienti: richiesti in quantità elevate. Energetici (composti organici). Plastici (composti sia organici sia minerali). Micronutrienti: indispensabili anche se sufficienti in quantità molto piccole. Sali minerali o Oligominerali (nutrienti inorganici richiesti in piccole quantità). Vitamine (composti organici, precursori di cofattori enzimatici). Altri composti essenziali (composti organici richiesti in quantità limitate). Non nutrienti: sostanze presenti negli alimenti senza particolare significato nutrizionale o sostanze che contribuiscono all’aroma, alla consistenza o alla conservabilità dei cibi. Antinutrienti: sostanze presenti negli alimenti che interferiscono con l’assimilazione di nutrienti. Sostanze Tossiche: la maggior parte degli alimenti contiene anche quantità variabili di tossine, per le quali i processi di detossificazione fisiologici possono essere insufficienti in soggetti sensibili. CLASSIFICAZIONE DEI COMPONENTI DEGLI ALIMENTI IN BASE AL LORO SIGNIFICATO NUTRIZIONALE
  • 37. PRINCIPALI COMPONENTI DELLA DIETA • Macronutrienti: • Carboidrati • Lipidi • Proteine • Micronutrienti: • Vitamine • Sali minerali • Componenti essenziali: • Fibra alimentare • Acqua
  • 38. CARBOIDRATI • I carboidrati o saccaridi o glucidi o idrati di carbonio sono i composti chimici piu diffusi ed abbondanti sulla terra e costituiscono la sorgente d’energia di più pronta ed economica utilizzazione a livello di tutti i tessuti. • costituenti di un gran numero di molecole biologiche, quali ATP; DNA; RNA, e sono composti intermedi del metabolismo. • Valore energetico = 3,74 kcal/g • Sono costituiti da C, H, O, in rapporto Cn(H2O)n • Vengono suddivisi in monosaccaridi, disaccaridi, oligosaccaridi e polisaccaridi. • Vengono suddivisi anche in: • Semplici (zuccheri): monosaccaridi (glucosio, fruttosio); disaccaridi (saccarosio, maltosio, lattosio, maltodestrina) • Complessi (polisaccaridi): amido, glicogeno e fibra alimentare
  • 39. CARBOIDRATI Principali fonti: • Carboidrati complessi: • Cereali • Legumi • Tuberi • (verdure: ++ fibra) • Carboidrati semplici: • Latte • Frutta • Miele • zucchero bianco o di canna
  • 40. GRASSI • I grassi o lipidi sono composti eterogenei di piante e animali, con struttura chimica variabile (esteri o idrocarburi con struttura variabile, ciclici, aciclici o policiclici), insolubili in acqua e solubili in solventi organici. • Costituiscono la maggiore riserva di energia nell’organismo umano, hanno funzioni plastiche e bioregolatrici. • Valore energetico ~ 9 kcal/g • Sono i costituenti principali delle membrane biologiche, del surfattante alveolare, degli ormoni steroidei, trasportano le vitamine liposolubili nel nostro organismo. • Diverse categorie: lipidi, acidi grassi, trigliceridi, colesterolo, fosfolipidi • Lipidi sono classificati in • LIPIDI SEMPLICI presenti soprattutto negli alimenti e nel tessuto adiposo dell’organismo (steroidi, ormoni, terpeni); • LIPIDI COMPLESSI presenti nelle strutture cellulari sia di origine animale che vegetale e nel plasma (fosfolipidi, sfingolipidi, trigliceridi, colesterolo) • Acidi grassi sono distinti in base al livello di saturazione: saturi, monoinsaturi, polinsaturi. • Alcuni acidi grassi sono definiti essenziali devono essere necessariamente introdotte con la dieta perche l’organismo non e in grado di sintetizzarle e la loro deficienza nella dieta porta a disordini metabolici e strutturali.
  • 41. GRASSI • Principali fonti • Condimenti e olii di cottura • Carne • Pesce e crostacei • Uova • Latticini • Alcuni frutti
  • 42. PROTEINE • La parola “proteina” deriva dal greco “proteos” che significa primario, che viene prima. • Sono gli elementi strutturali e funzionali piu importanti nei sistemi viventi. • Il nostro organismo è costituito da migliaia di diverse proteine, che costituiscono il 17% del peso corporeo • Le proteine sono cruciali per la regolazione ed il mantenimento dell’omeostasi, e quindi della vita stessa. • L’organismo sintetizza proteine in continuazione. Il turnover proteico richiede ~ 20% dell’energia del metabolismo basale. • Gli amminoacidi (AA) per la sintesi proteica sono forniti dalle proteine alimentari. • Le proteine sono macromolecole formate da polimeri lineari di amminoacidi della serie L uniti tra di loro da legame peptidico • Gli AA che entrano nella formazione della catena peptidica sono gli stessi 20 per tutti gli organismi viventi • La sequenza amminoacidica è peculiare per ogni proteina, è geneticamente determinata e detta quella che sarà la funzione specifica
  • 43. • Principali fonti • Carne • Pesce • Uova • Latticini • Legumi PROTEINE
  • 44. VITAMINE • Sostanze chimiche di natura eterogenea ed essenziali non come fonte di energia, nè per usi strutturali, ma utilizzati come precursori ormonali, regolatori metabolici, coenzimi. • Vengono introdotte in quantità pari a milligrammi o microgrammi • Sono classificate in base alla solubilità in acqua come liposolubili e idrosolubili.
  • 45. SALI MINERALI • Sostanze inorganiche essenziali che rappresentano circa il 6% del peso corporeo, dove svolgono funzioni quali la formazione ossea e dei denti, regolano l’equilibro idrico- salino, attivano cicli metabolici, costituiscono fattori determinanti per la crescita e lo sviluppo di tessuti e organi • Basso fabbisogno giornaliero • Suddivisi in macroelementi (CA, P, Mg, S, Na, K, Cl), con fabbisogno in g o decimi di grammo, e microelementi, di cui alcuni essenziali (Fe, Cu, Zn, I, Se, Cr, Mn, Mo, Co), probabilmente essenziali (Si, V, Ni, B) e potenzialmente tossici (As, Al, Pb, Cd, Hg, Li, Sn, F) • Contenuti in diversi alimenti, di origine vegetale e animale
  • 46. FIBRA ALIMENTARE • Costituente di pareti cellulari vegetali non digeribili dall’organismo umano, ma fermentabili completamente o parzialmente nell’intestino crasso. • Comprende polisaccaridi, oligosaccaridi, lignina e sostanze vegetali associate • Influenza il transito intestinale, è fermentata dal microbiota intestinale e influenza processi fisiologici quali la sazietà, il controllo della glicemia, il ricircolo enteroepatico degli acidi biliari e l’omeostasi del colesterolo • Classificata come fibra insolubile (Cellulosa, Emicellulosa, Lignine) e fibra solubile (Gomme, Mucillagini, Pectine, Galattomannani, polisaccaridi non cellulosici) • Contenuta nella maggior parte di alimenti vegetali
  • 47. ACQUA • Maggior componente dell’organismo umano (~60%) ed essenziale per la vita. • Indispensabile in quanto presente nel citoplasma cellulare, nel sangue, nel liquido cerebrale, nelle articolazioni nei succhi gastrici, nel contenuto intestinale; utilizzata per reazioni metaboliche e digestive, per eliminare sistanze di rifiuto, per regolare la temperatura corporea, per veicolare gas ed elettroliti, per mantenere idratati i tessuti e le mucose • Il bilancio idrico è l’equilibrio di entrate e di uscite di acqua, regolato dal meccanismo della sete e dal riassorbimento renale. • 1% di disidratazione è gia causa di difficoltà fisiologiche e i sintomi di disidratazione diventano importanti e letali se si raggiunge il 10% di disidratazione. • Fabbisogno di acqua • adulti e anziani: circa 1 ml/Kcal/giorno. • bambini: circa 1,5 ml/kcal/giorno.
  • 48. GRUPPI DI ALIMENTI • Classificati come fonte di nutrienti: • Cereali e derivati • Legumi • Ortaggi e frutta • Olii e grassi • Latte e derivati • Uova • Carni • Pesci, crostacei e molluschi • Bevande alcooliche
  • 49. FABBISOGNO DI NUTRIENTI LARN è l’acronimo di Livelli di Assunzione giornalieri Raccomandati di energia e Nutrienti per la popolazione italiana, elaborati dalla Società Italiana di Nutrizione Umana (SINU). I LARN sono formulati per classi di età e peso, distinti per sesso (a partire dagli 11 anni). L'ultima revisione è quella del 2014. I documenti pubblici sono liberamente accessibili: http://www.sinu.it/public/20141111_LARN_Porzioni.pdf
  • 50. ADEGUATEZZA NUTRIZIONALE DELLA DIETA LARN definisce una dieta adeguata se soddisfa i requisiti di: i. Prevenire carenze nutrizionali ii. Consentire di avere adeguate riserve corporee di nutrienti iii. Mantenere le funzioni fisiologiche a livelli ottimali iv. Prevenire l’insorgenza di patologie a base nutrizionale
  • 54. Consumi alimentari raccomandati • Carboidrati: circa il 60% delle calorie totali, con un rapporto di amidi (polisaccaridi complessi) e zuccheri semplici (monosaccaridi, disaccaridi) di 3-4 a 1 • Grassi: apportano nutrienti essenziali quali acido linoleico, linolenico, vitamine A, D, E, K • Quota calorica: max 25-30% della dieta, in cui i polinsaturi dovrebbero rappresentare il 7- 10% ed i monoinsaturi il 10-15% delle calorie totali
  • 55. • Proteine: circa il 12% delle calorie totali. Proteine di origine animale sono più complete di quelle vegetali, ma si accompagnano ad una maggior componente lipidica. Perciò il rapporto ideale proteine vegetali:proteine animali è di 1:1 nell’età evolutiva e di 3:2 nell’adulto. • Alcol: non più del 10% delle calorie totali e l’apporto va conteggiato e bilanciato con l’introito di carboidrati. Consumi alimentari raccomandati
  • 56. • Fibra alimentare: 30 g al giorno, tramite il consumo di vegetali, soprattutto integrali. • Sale: 5-6 g di cloruro di sodio al giorno, per non contribuire all’instaurarsi di ipertensione arteriosa, fattore di rischio per malattie cardiovascolari. Consumi alimentari raccomandati
  • 57. Esempio di consumo giornaliero raccomandato
  • 61. REQUISITI PER UNA DIETA EQUILIBRATA • Considerare: • Apporto ideale di macronutrienti per coprire il fabbisogno calorico giornaliero e la necessità energetica individuale • Necessaria presenza delle quantità giornaliere raccomandate di vitamine, sali minerali e acqua, per processi metabolici e fisiologici e per l’equilibrio idrico-salino • Buona presenza di fibra alimentare per promuovere attività benefiche del microbiota intestinale • Razionale distribuzione dei pasti nella giornata • Scelta dei metodi di cottura idonei a preservare il valore nutrizionale degli alimenti
  • 62. Raccomandazioni per una sana alimentazione • non mangiare troppo • mangiare soprattutto frutta e verdura (almeno 5 porzioni al giorno), • Mangiare quotidianamente carboidrati come pasta, riso e pane (meglio se integrali) o altri cereali e tuberi (tra cui le patate) o i legumi. • La carne va bene solo in quantità molto moderate (non più di 2 volte alla settimana) • Evitare o ridurre al minimo è la quantità di carni conservate (salame, speck, scatolame ecc). • Il pesce è consigliato 2 volte alla settimana. • Formaggi ed uova sono da mangiare al posto della carne e non in aggiunta ad essa. • Il consumo di dolci (molto meglio se fatti in casa) dovrebbe essere contenuto e riservato ai pranzi speciali. • Condire con olio di oliva e poco sale. • Evitare completamente i cibi spazzatura (prodotti industriali con molte calorie e pochi nutrienti) e le bevande zuccherate. • Moderato consumo di alcol (1-3 unità al giorno, consumate ai pasti)
  • 63. Evoluzione storica delle abitudini alimentari L’alimentazione, oltre che di natura biologica, è anche un fenomeno antropologico e culturale, in costante evoluzione storica. Gusto e abitudini alimentari sono strettamente legate alla storia delle comunità umane e allo sviluppo dei loro saperi e tecnologie. L’uomo trasforma e modifica drasticamente, sistematicamente e deliberatamente ciò che gli serve da nutrimento, per migliorarne le qualità organolettiche e nutritive.
  • 64. Evoluzione storica delle abitudini alimentari umane • Precoce passaggio a una dieta prevalentemente carnivora: nella preistoria umana, introduzione della carne nella dieta (probabilmente già in Homo habilis, che origina dagli australopiteci, sostanzialmente erbivori) e della cottura degli alimenti (forse già in Homo erectus). • Rivoluzione neolitica nella mezzaluna fertile e in altre aree del mondo: domesticazione di piante e animali (circa 12,000 anni fa). Creazione di nuove varietà geneticamente migliorate di specie animali e vegetali domestiche, attraverso selezione artificiale. Transizione da caccia/raccolta ad allevamento/coltivazione. • Transizione dalla civiltà romana al medioevo: incremento nel consumo di carne. • Rinascimento e colonizzazione delle Americhe: introduzione di nuovi alimenti vegetali. • Rivoluzione industriale: cambiamento di abitudini alimentari. Sviluppo dell’industria alimentare (soprattutto industria conserviera). • Green revolution (1940-60; Norman Borlaug, 1914-2009): forte incremento della produttività agricola con l’introduzione di tecniche intensive e attraverso il miglioramento genetico delle specie coltivate (industrializzazione dell’agricoltura). • Biotecnologie molecolari: miglioramento genetico mirato di specie coltivate (dal 1980 circa). La maggior parte dei mangimi per animali da allevamento sono OGM anche in Europa. • Le nuove tecnologie di genome editing (CRISPR/Cas) potrebbero innescare una nuova rivoluzione se accettate dal mercato.
  • 65.
  • 67. Il concetto di valore nutritivo degli alimenti sta assumendo un valore sempre meno assoluto, decisamente ambivalente, e sempre legato alla specifica condizione nutrizionale del soggetto. Per esempio nella popolazione sovralimentata dei pesi sviluppati, un alto contenuto di nutrienti energetici non è considerato un connotato positivo per un alimento. Per esempio l’ampia disponibilità di alimenti molto palatabili, perché ad alta densità calorica, è considerata una delle principali cause della diffusione di condizioni di sovrappeso nelle società industriali. Valore nutritivo degli alimenti e indici nutrizionali
  • 68. Effetti dell’obesità sulla salute L’Oms stima che a livello globale circa 3,4 milioni di adulti muoiono all’anno per cause correlate all’eccesso ponderale (sovrappeso e obesità). Il 44% dei casi di diabete, il 23% delle malattie ischemiche del cuore e tra il 7% e il 41% di alcune forme di cancro sono attribuibili all’eccesso ponderale. World Cancer Research Fund International (Wcri) documenta la relazione causale tra eccesso ponderale e 7 forme di cancro: esofago, pancreas, colecisti, colon-retto, mammella (post-menopausa), endometrio e rene.
  • 69. Statistiche dell’obesità In Italia, nel 2015: • più di un terzo della popolazione adulta (35,3%) è in sovrappeso, • una persona su dieci è obesa (9,8%) • il 45,1% dei soggetti di età ≥18 anni è in eccesso ponderale. • Eccesso ponderale è più diffuso tra gli uomini rispetto alle donne (sovrappeso: 44% vs 27,3%; obesità: 10,8% vs 9%). sottopeso (Bmi < 18,5) normopeso (Bmi 18,5-24,9) sovrappeso (Bmi 25-29,9) obeso (Bmi ≥ 30)
  • 70. Incidenza di obesità e sovrappeso
  • 71. Obesità infantile • In Italia la percentuale di bambini obesi di età compresa tra i 6 e i 10 anni scende dal 12% del 2008/09 al 9,3% del 2016, e quella dei bambini in sovrappeso passa dal 23,2% del 2008/9 al 21,3% del 2016. • grande diffusione tra i bambini di abitudini alimentari errate, seppure si sia rilevato un miglioramento per quanto riguarda il consumo di frutta e/o verdura (aumentato) e il consumo di bevande zuccherate e/o gassate (diminuito). • Il 23,5% dei bambini svolge giochi di movimento non più di 1 giorno a settimana, il 33,8% dei bambini svolge attività fisica strutturata non più di 1 giorno a settimana
  • 72. • l’8% dei bambini salta la prima colazione e il 33% fa una colazione comunque inadeguata, cioè sbilanciata in termini di carboidrati e proteine condizionando negativamente l’equilibrio calorico del resto dei pasti • il 53% fa una merenda troppo abbondante e a tavola il 20% dei genitori dichiara che i propri figli non consumano quotidianamente frutta e verdura, mentre durante la giornata il 36% consuma quotidianamente bevande zuccherate o gassate Obesità infantile
  • 73. Cause dell’eccesso ponderale “l’obesità risulta dalla reazione normale delle persone agli stimoli derivanti all’ambiente obesogenico nel quale si trovano a vivere” “fornitura progressivamente crescente di alimenti gustosi, ipercalorici e a basso costo; sistemi di distribuzione commerciale efficienti che rendono questi alimenti più accessibili e metodi di marketing convincenti e sempre più pervasivi”
  • 76. Consumo frutta e verdura In Italia, • meno di 5 adulti su 10 consumano non più di 2 porzioni al giorno di frutta o verdura, • meno di 4 su 10 ne consumano 3-4 porzioni, • solo 1 su 10 ne consuma la quantità raccomandata dalle linee guida per una corretta alimentazione, ovvero cinque porzioni al giorno (five a day)
  • 77. Consumo di alcol • poco meno della metà degli adulti in Italia, fra i 18 e i 69 anni, dichiara di non consumare bevande alcoliche. • 1 persona su 6 ne fa un consumo a "maggior rischio" per la salute, per quantità o modalità di assunzione. • Questi ultimi sono più frequentemente giovani (fra i 18-24enni la quota supera il 30%), uomini e persone socialmente più avvantaggiate, senza difficoltà economiche o alto livello di istruzione.
  • 79. Conseguenze sulla salute dell’abuso di alcol