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CICLO ALIMENTAZIONE-DIGIUNO 
INTEGRAZIONE DEL METABOLISMO
UOMINI 
Pes 
o 
(kg) Fabbisogno (kcal/giorno) 
Attività 
legger 
a 
Attività 
moderata 
Attività 
pesante 
55 - 
60 
2140 - 
2250 
2575 - 
2715 
3045 - 
3205 
60 - 
65 
2220 - 
2360 
2675 - 
2840 
3160 - 
3360 
65 - 
70 
2300 - 
2465 
2770 - 
2975 
3280 - 
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70 - 
75 
2380 - 
2575 
2870 - 
3100 
3395 - 
3670 
75 - 
80 
2465 - 
2680 
2970 - 
3230 
3510 - 
3825 
80 - 
85 
2545 - 
2790 
3070 - 
3360 
3630 - 
3975 
DONNE 
Pes 
o 
(kg) Fabbisogno (kcal/giorno) 
Attività 
legger 
a 
Attività 
moderata 
Attività 
pesante 
40 - 
45 
1540 - 
1730 
1690 - 
1900 
1875 - 
2110 
45 - 
50 
1645 - 
1795 
1805 - 
1970 
2000 - 
2185 
50 - 
55 
1750 - 
1855 
1920 - 
2040 
2130 - 
2260 
55 - 
60 
1855 - 
1960 
2035 - 
2150 
2260 - 
2385 
60 - 
65 
1920 - 
2060 
2105 - 
2265 
2340 - 
2510 
65 - 
70 
1980 - 
2165 
2175 - 
2380 
2410 - 
2640 
Equivalente calorico proteine/carboidrati ≈ 4KCal/g 
Trigliceridi/ acidi grassi 9KCal/g 
Fabbisogno energetico
alimentazionedigiuno
alimentazionedigiuno
Quanto a lungo si può sopravvivere senza 
introdurre cibo (ma in regime di idratazione) ? 
Circa 40 giorni
alimentazionedigiuno
Regolazione ormonale
GLI ORMONI REGOLANO IL 
METABOLISMO INFLUENZANDO LA 
FOSFORILAZIONE DI ENZIMI CHIAVE 
Glucagone 
Adrenalina 
Insulina
Effetti insulina 
+
Stato di 
alimentazione: 
De-fosforilazione 
1-glicogenofosforilasi 
2-glicogenosintetasi 
3-PFK-II-kinasi 
3-PFK-II-Pasi 
4- PiruvicoKinasi 
5-PiruvicoDeHydrog 
6- 
AcCoACarbossilasi
Glicogeno sintetasi D –fosforilata: inattiva (glucagone) 
Glicogeno sintetasi I –defosforilata: attiva 
Glu6P <--> Glu1P Glicogeno(n+1) 
Glicogeno fosforilasi a –fosforilata: attiva (glucagone) 
Glicogeno fosforilasi b (defosforilata: inattiva) (insulina) 
Glu (solo fegato) 
+ 
(UTP* --> UDPglu) 
(insulina)
alimentazionedigiuno
MALONYL CoA 
carboxylase
Qual è il valore normale della glicemia a digiuno ? 
90 g/ 100 ml ? 
90 mg/ 100 ml ? 
di sangue ? 
di plasma ? 
90 mg/ 100 ml di plasma
• Glicemia 
– 90 mg/dl; aumento post-prandiale, generalmente < 140 mg/dl; 
diminuzione con l’esercizio fisico) 
• Glicosuria 
– Definizione: presenza di glucosio nelle urine 
– Generalmente patologica, si verifica quando viene superata la soglia 
di riassorbimento renale del glucosio (circa 180 mg/dl) 
– Se abbondante determina aumento del volume urinario  poliuria 
(diuresi > 2500 cc/24h circa ) 
• Emoglobina glicosilata (HbA1c) 
– Frazione dell’emoglobina legata a glucosio, utilizzata come marker 
dei valori medi di glicemia nelle ultime settimane
alimentazionedigiuno
(75grammi)
Criteri diagnostici (ADA, 1997) 
• Il diabete mellito (DM) può essere definito da uno dei 
seguenti criteri: 
• In base alla glicemia 
– Glicemia a digiuno > 126 mg/dl 
– Oppure: in presenza di sintomatologia tipica qualsiasi valore di 
glicemia > 200 mg/dl 
• In base al test di carico orale con glucosio 75 g (= OGTT o 
“curva glicemica” con misurazione della glicemia ogni 30’ 
per 2 ore) 
– Glicemia 2 ore dopo carico orale > 200 mg/dl
alimentazionedigiuno
Alterazioni biochimiche dei tessuti 
secondarie all’iperglicemia cronica • Glicosilazione di numerosi proteine cellulari e extra-cellulari 
– Emoglobina glicosilata e fruttosamina circolanti (markers di equilibrio glicemico) 
– Glicosilazione di collagene e proteine a lunga vita con formazione di complessi 
AGE che alterano la matrice vascolare  contribuiscono a 
microangiopatia /glomerulopatia. 
• Stress ossidativo 
– Aumentata produzione di ione superossido (0 
. 
) a livello della catena 
respiratoria mitocondriale, di radicali liberi, con diminuzione di NO 
 disfuzione endoteliale che favorisce l’ateroma e le sue complicanze. 
• Aumentata produzione di sorbitolo (via dei polioli) 
– Glucosio  sorbitolo poco diffusibile  rigonfiamento cellulare osmotico  
es: cataratta
Emoglobina A1 + glucosio  Emoglobina glicosilata A1c 
(non enzimatica)
alimentazionedigiuno
alimentazionedigiuno
Glucosio sorbitolo fruttosio
Se un individuo diabetico (tipo I) 
vuole sostituire 1U.I. di insulina i.v. con insulina per os 
quante U.I. dovrà introdurre per ottenere lo stesso effetto ? 
1U.I. 
10U.I. 
100U.I.
A parità di quantità di amido introdotto, 
sale di più la glicemia mangiando 
patate, riso o pasta?
EPATOCITA 
FONTE energetica: acidi grassi, aa 
glicogeno 
Glucosio –Glu6P pentosi P acidi grassi -TAG 
glicolisi - acetilCoA colesterolo 
ATP 
N 
A 
D 
P 
H
MUSCOLO SCHELETRICO 
FONTE energetica: 
A riposo o bassa attività: 
acidi grassi, glucosio 
85% acidi grassi 15% glucosio 
In fase di intensa contrazione. 
Glicogeno glucosio glicolisi > ciclo Krebs 
glucosio - lattato 
Creatina fosfato
MUSCOLO CARDIACO 
FONTE: metabolismo aerobico; 
acidi grassi, 
glucosio, 
no glicogeno,
CERVELLO 
FONTI energetico: glucosio (100-120g/die) 
no acidi grassi 
UTILIZZO: 60% mantenimento potenziale di membrana per 
trasmissione impulso nervoso 
Altro per sintetizzare neurotrasmettitori
ERITROCITI 
FONTI: glucosio 
glic. Anaerobia (ac. Lattico) 
in parte via pentoso fosfati  NADPH 
no acidi grassi
Eccesso di alimenti  Obesità
GLUCOSIO 
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(Citosol) 
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i 
ATP
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alimentazionedigiuno
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COLESTEROLO
alimentazionedigiuno
Quanto colesterolo contiene un LITRO di olio di oliva ? 
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Qual è il valore normale della colesterolemia ? 
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Digiuno notturno
Digiuno notturno Ormone : glucagone
Digiuno prolungato: adrenalina, cortisolo, glucagone
Stato di digiuno: 
fosforilazione 
1-glicogenofosforilasi 
2-glicogenosintetasi 
3-PFK-II-kinasi 
3-PFK-II-Pasi 
4- PiruvicoKinasi 
5-PiruvicoDeHydrog 
6- 
AcCoACarbossilasi
Glicogeno sintetasi D –fosforilata: inattiva (glucagone) 
Glu6P <--> Glu1P Glicogeno(n+1) 
Glicogeno fosforilasi a –fosforilata: attiva (glucagone) 
Glu (solo fegato)
Glicogeno sintetasi D (fosforilata /inattiva)- adrenalina 
Glu6P <--> Glu1P Glicogeno(n+1) 
Pi 
Glicogeno fosforilasi a (fosforilata/attiva) adrenalina 
Glu 
+ 
Fegato
Muscolo 
Glu6P <--> Glu1P Glicogeno(n+1) 
Pi 
Glicogeno fosforilasi a (fosforilata/attiva) adrenalina 
Glu6P <--> Glu1P Glicogeno(n+1)
cortisolo 
Glicolisi 
e 
Gluconeogenesi
AA e GLUCONEOGENESI 
GLUCOSE
Nel digiuno vengono consumate in particolare le proteine 
più abbondanti e disponibili: proteine plasmatiche 
Albumina 20 days 3.30 a 4.80 g per dL (33 a 48 
g per L) 
Transferrina 10 days 0.16 a 0.36 g per dL (0.16 a 
0.36 g per dL) 
Prealbumina 2 days 16.0 a 35.0 mg per dL (160 a 350 
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Mancanza di anticorpi 
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alimentazionedigiuno
reduttasi liasi 
colesterolo 
Corpi chetonici 
Quando si sintetizzano molti C.C. (es. a digiuno) si 
sintetizza anche molto colesterolo ?
EPATOCITA 
FONTE.energetica: acidi grassi, aa 
energia 
Piruvato, ala, lattato glicerolo – 
gluconeogenesi - Glu6P – Glu 
Acidi grassi – acilCoA-acetilCoA-corpi chetonici
MUSCOLO SCHELETRICO 
FONTE: 
A riposo o bassa attività: 85% acidi grassi ,glucosio, aa 
In parte corpi chetonici, 
In fase di intensa contrazione. 
Glicogeno glucosio glicolisi > ciclo Krebs 
glucosio - lattato 
Creatina fosfato
MUSCOLO CARDIACO 
FONTE: metabolismo aerobico; 
acidi grassi, 
glucosio, no glicogeno, 
Corpi chetonici
CERVELLO 
FONTI: glucosio 
corpi chetonici: rimpiazzano parzialmente il glu nel 
digiuno prolungato 
no acidi grassi 
in parte corpi chetonici 
UTILIZZO: 60%mantenimento potenziale di membrana per 
trasmissione impulso nervoso 
Altro per sintetizzare neurotrasmettitori
ERITROCITI 
FONTI: glucosio 
glic. Anaerobia (ac. Lattico) 
in parte via pentoso fosfati  NADPH 
no acidi grassi
Dopo 40 giorni 
• La riduzione delle proteine plasmatiche 
provoca passaggio di acqua negli spazi 
interstiziali (edema). Il cocktail tra chetosi 
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  • 2. UOMINI Pes o (kg) Fabbisogno (kcal/giorno) Attività legger a Attività moderata Attività pesante 55 - 60 2140 - 2250 2575 - 2715 3045 - 3205 60 - 65 2220 - 2360 2675 - 2840 3160 - 3360 65 - 70 2300 - 2465 2770 - 2975 3280 - 3515 70 - 75 2380 - 2575 2870 - 3100 3395 - 3670 75 - 80 2465 - 2680 2970 - 3230 3510 - 3825 80 - 85 2545 - 2790 3070 - 3360 3630 - 3975 DONNE Pes o (kg) Fabbisogno (kcal/giorno) Attività legger a Attività moderata Attività pesante 40 - 45 1540 - 1730 1690 - 1900 1875 - 2110 45 - 50 1645 - 1795 1805 - 1970 2000 - 2185 50 - 55 1750 - 1855 1920 - 2040 2130 - 2260 55 - 60 1855 - 1960 2035 - 2150 2260 - 2385 60 - 65 1920 - 2060 2105 - 2265 2340 - 2510 65 - 70 1980 - 2165 2175 - 2380 2410 - 2640 Equivalente calorico proteine/carboidrati ≈ 4KCal/g Trigliceridi/ acidi grassi 9KCal/g Fabbisogno energetico
  • 5. Quanto a lungo si può sopravvivere senza introdurre cibo (ma in regime di idratazione) ? Circa 40 giorni
  • 8. GLI ORMONI REGOLANO IL METABOLISMO INFLUENZANDO LA FOSFORILAZIONE DI ENZIMI CHIAVE Glucagone Adrenalina Insulina
  • 10. Stato di alimentazione: De-fosforilazione 1-glicogenofosforilasi 2-glicogenosintetasi 3-PFK-II-kinasi 3-PFK-II-Pasi 4- PiruvicoKinasi 5-PiruvicoDeHydrog 6- AcCoACarbossilasi
  • 11. Glicogeno sintetasi D –fosforilata: inattiva (glucagone) Glicogeno sintetasi I –defosforilata: attiva Glu6P <--> Glu1P Glicogeno(n+1) Glicogeno fosforilasi a –fosforilata: attiva (glucagone) Glicogeno fosforilasi b (defosforilata: inattiva) (insulina) Glu (solo fegato) + (UTP* --> UDPglu) (insulina)
  • 14. Qual è il valore normale della glicemia a digiuno ? 90 g/ 100 ml ? 90 mg/ 100 ml ? di sangue ? di plasma ? 90 mg/ 100 ml di plasma
  • 15. • Glicemia – 90 mg/dl; aumento post-prandiale, generalmente < 140 mg/dl; diminuzione con l’esercizio fisico) • Glicosuria – Definizione: presenza di glucosio nelle urine – Generalmente patologica, si verifica quando viene superata la soglia di riassorbimento renale del glucosio (circa 180 mg/dl) – Se abbondante determina aumento del volume urinario  poliuria (diuresi > 2500 cc/24h circa ) • Emoglobina glicosilata (HbA1c) – Frazione dell’emoglobina legata a glucosio, utilizzata come marker dei valori medi di glicemia nelle ultime settimane
  • 18. Criteri diagnostici (ADA, 1997) • Il diabete mellito (DM) può essere definito da uno dei seguenti criteri: • In base alla glicemia – Glicemia a digiuno > 126 mg/dl – Oppure: in presenza di sintomatologia tipica qualsiasi valore di glicemia > 200 mg/dl • In base al test di carico orale con glucosio 75 g (= OGTT o “curva glicemica” con misurazione della glicemia ogni 30’ per 2 ore) – Glicemia 2 ore dopo carico orale > 200 mg/dl
  • 20. Alterazioni biochimiche dei tessuti secondarie all’iperglicemia cronica • Glicosilazione di numerosi proteine cellulari e extra-cellulari – Emoglobina glicosilata e fruttosamina circolanti (markers di equilibrio glicemico) – Glicosilazione di collagene e proteine a lunga vita con formazione di complessi AGE che alterano la matrice vascolare  contribuiscono a microangiopatia /glomerulopatia. • Stress ossidativo – Aumentata produzione di ione superossido (0 . ) a livello della catena respiratoria mitocondriale, di radicali liberi, con diminuzione di NO  disfuzione endoteliale che favorisce l’ateroma e le sue complicanze. • Aumentata produzione di sorbitolo (via dei polioli) – Glucosio  sorbitolo poco diffusibile  rigonfiamento cellulare osmotico  es: cataratta
  • 21. Emoglobina A1 + glucosio  Emoglobina glicosilata A1c (non enzimatica)
  • 25. Se un individuo diabetico (tipo I) vuole sostituire 1U.I. di insulina i.v. con insulina per os quante U.I. dovrà introdurre per ottenere lo stesso effetto ? 1U.I. 10U.I. 100U.I.
  • 26. A parità di quantità di amido introdotto, sale di più la glicemia mangiando patate, riso o pasta?
  • 27. EPATOCITA FONTE energetica: acidi grassi, aa glicogeno Glucosio –Glu6P pentosi P acidi grassi -TAG glicolisi - acetilCoA colesterolo ATP N A D P H
  • 28. MUSCOLO SCHELETRICO FONTE energetica: A riposo o bassa attività: acidi grassi, glucosio 85% acidi grassi 15% glucosio In fase di intensa contrazione. Glicogeno glucosio glicolisi > ciclo Krebs glucosio - lattato Creatina fosfato
  • 29. MUSCOLO CARDIACO FONTE: metabolismo aerobico; acidi grassi, glucosio, no glicogeno,
  • 30. CERVELLO FONTI energetico: glucosio (100-120g/die) no acidi grassi UTILIZZO: 60% mantenimento potenziale di membrana per trasmissione impulso nervoso Altro per sintetizzare neurotrasmettitori
  • 31. ERITROCITI FONTI: glucosio glic. Anaerobia (ac. Lattico) in parte via pentoso fosfati  NADPH no acidi grassi
  • 32. Eccesso di alimenti  Obesità
  • 33. GLUCOSIO Piruvico (Citosol) Coenzimi ridotti Coenzimi ossidati ADP+P i ATP
  • 34. Acidi grassi (nel citosol) Eccesso di AA grassi
  • 38. Quanto colesterolo contiene un LITRO di olio di oliva ? 1 grammo 1 milligrammo 0 (zero)
  • 39. Qual è il valore normale della colesterolemia ? quando non supera i 200 g/100 ml ? quando non supera i 2 g/1 litro ? quando non supera i 200 mg/100 ml plasma
  • 41. Digiuno notturno Ormone : glucagone
  • 42. Digiuno prolungato: adrenalina, cortisolo, glucagone
  • 43. Stato di digiuno: fosforilazione 1-glicogenofosforilasi 2-glicogenosintetasi 3-PFK-II-kinasi 3-PFK-II-Pasi 4- PiruvicoKinasi 5-PiruvicoDeHydrog 6- AcCoACarbossilasi
  • 44. Glicogeno sintetasi D –fosforilata: inattiva (glucagone) Glu6P <--> Glu1P Glicogeno(n+1) Glicogeno fosforilasi a –fosforilata: attiva (glucagone) Glu (solo fegato)
  • 45. Glicogeno sintetasi D (fosforilata /inattiva)- adrenalina Glu6P <--> Glu1P Glicogeno(n+1) Pi Glicogeno fosforilasi a (fosforilata/attiva) adrenalina Glu + Fegato
  • 46. Muscolo Glu6P <--> Glu1P Glicogeno(n+1) Pi Glicogeno fosforilasi a (fosforilata/attiva) adrenalina Glu6P <--> Glu1P Glicogeno(n+1)
  • 47. cortisolo Glicolisi e Gluconeogenesi
  • 49. Nel digiuno vengono consumate in particolare le proteine più abbondanti e disponibili: proteine plasmatiche Albumina 20 days 3.30 a 4.80 g per dL (33 a 48 g per L) Transferrina 10 days 0.16 a 0.36 g per dL (0.16 a 0.36 g per dL) Prealbumina 2 days 16.0 a 35.0 mg per dL (160 a 350 mg per L) Conseguenze a tempi lunghi: Edema Mancanza di anticorpi Ritardo nella cicatrizzazione
  • 51. reduttasi liasi colesterolo Corpi chetonici Quando si sintetizzano molti C.C. (es. a digiuno) si sintetizza anche molto colesterolo ?
  • 52. EPATOCITA FONTE.energetica: acidi grassi, aa energia Piruvato, ala, lattato glicerolo – gluconeogenesi - Glu6P – Glu Acidi grassi – acilCoA-acetilCoA-corpi chetonici
  • 53. MUSCOLO SCHELETRICO FONTE: A riposo o bassa attività: 85% acidi grassi ,glucosio, aa In parte corpi chetonici, In fase di intensa contrazione. Glicogeno glucosio glicolisi > ciclo Krebs glucosio - lattato Creatina fosfato
  • 54. MUSCOLO CARDIACO FONTE: metabolismo aerobico; acidi grassi, glucosio, no glicogeno, Corpi chetonici
  • 55. CERVELLO FONTI: glucosio corpi chetonici: rimpiazzano parzialmente il glu nel digiuno prolungato no acidi grassi in parte corpi chetonici UTILIZZO: 60%mantenimento potenziale di membrana per trasmissione impulso nervoso Altro per sintetizzare neurotrasmettitori
  • 56. ERITROCITI FONTI: glucosio glic. Anaerobia (ac. Lattico) in parte via pentoso fosfati  NADPH no acidi grassi
  • 57. Dopo 40 giorni • La riduzione delle proteine plasmatiche provoca passaggio di acqua negli spazi interstiziali (edema). Il cocktail tra chetosi (acidosi), diminuzione delle difese immunitarie, ridotta efficienza respiratoria (catabolismo delle proteine del diaframma e dei muscoli intercostali) provoca la morte