Aldosterone Simpatico -> vasocostrizione Angiotensina II Aldosterone Na/K ADH Peptide natriuretico atriale Iponatriemia Na: <135 mmol/l

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1 Minerali Elementi inorganici, residui dalla combustione dei tessuti animali 22 essenziali(probabilmente di più) 4% del peso corporeo Coinvolti in numerosi processi metabolici Elementi minerali maggiori(grammi) e in tracce(milligrammo o meno) -Fabbisogno dei maggiori: >100 mg/die -Fabbisogno tracce < 100 mg/die Maggiori Calcio Fosforo Magnesio Sodio Potassio Cloro In tracce Ferro Iodio Fluoro Zinco Rame Manganese Cobalto Selenio Cromo Strutturale (ossa, denti) Cofattori enzimatici Trasmissione impulsi nervosi Contrazione muscolare Bilancio elettrolitico Funzione Valutazione nutrizionale di un oligoelemento Concetti di: Essenzialità (funzioni vitali) Biodisponibilità (quota ingerita effettivamente assorbita, forma attiva) Tossicità(funzione della concentrazione

2 Elettroliti Cariche elettriche in soluzione Ioni: - -sodio (Na+), potassio (K+), magnesio (Mg+), calcio (Ca+) - -cloro (Cl-), fosfato (PO-) Biodisponibilità -Non tutti i minerali ingeriti possono essere assorbiti -Presenza di leganti e fibre dietetiche -I prodotti animali sono meglio assorbiti -Minerali/competizione minerale -Presenza di vitamine Sodio(Na+) Sale di sodio (NaCl) Principale catione del fluido extracellulare Concentrazione: meq/l Conduzione impulso nervoso Contribuisce all assorbimento dei nutrienti Fondamentale per la regolazione del bilancio idrico Deficit altamente improbabile Fabbisogno di Sodio Raccomandazioni: Minimo 500 mg/die mg/die (Food and Nutrition Board) Iinee guida:moderato introito di sale Eccessivo introito può aumentare la perdita urinaria di calcio favorisce ipertensione arteriosa nei soggetti sodio-sensibili Apporto medio compreso tra i 10 e i 12 g di sale (~ 4-5 g di Na+ = meq) La quantità urinaria escreta/24 ore si può considerare corrispondente a quella assunta con la dieta Ulteriore escrezione tramite cute e intestino Regolazione escrezione renale di Na+ Escrezione : - FILTRAZIONE - RIASSORBIMENTO VFG (180 litri/die) Riassorbimento: avviene in tutti i segmenti del nefrone

3 è in parte non regolato e in parte regolato dall Aldosterone è associato al riassorbimento di acqua Fattori che influenzano il riassorbimento di sodio Simpatico -> vasocostrizione Angiotensina II Aldosterone Na/K ADH Peptide natriuretico atriale Iponatriemia Na: <135 mmol/l PERDITA PRIMITIVA SODIO (minore perdita acqua con suo aumento relativo) AUMENTO PRIMITIVO ACQUA (carenza relativa sodio) AUMENTO PRIMITIVO SODIO (minore dell aumento secondario acqua) Ipernatriemia CAUSE AUMENTO PRIMITIVO SODIO PERDITA ACQUA Segni e sintomi Turbe cerebrali da disidratazione (confusione convulsioni coma) Emoconcentrazione (Ht elevato, proteinemia elevata, ipercloremia) Leucocitosi Aumento osmolalità plasmatica e urinaria Aumento peso specifico urine Aumento ADH e Aldosterone Insuff renale funzionale (iperazotemia, ecc) Potassio(K+) Principale Catione del liquido intracellulare Range valori normali meq/l Funzioni: Bilancio idrico Equilibrio acido-base, trasmissione impulso nervoso, contrazione muscolare,

4 sintesi glicogeno, sintesi proteica Fonti alimentari di Potassio Frutta fresca(arance, pompelmi, banane) Frutta secca carni, legumi, patate, pomodori pane e cereali integrali Fabbisogno Minima assunzione 2000 mg/die Assunzione tipica >2000 mg/die Omeostasi del potassio: due componenti fondamentali Distribuzione extra-intracellulare (Bilancio interno) Scambio con l esterno (Bilancio esterno) FATTORI CHE MODIFICANO DISTRIBUZIONE DEL K Equilibrio acido-base Insulina Glucagone Catecolamine Aldosterone Osmolalità Integrità cellule Esercizio fisico Ridotto apporto Ipokaliemia K: <3,5 mmol/l Redistribuzione Aumentata Perdita renale ed extrarenale Ipopotassiemia: sintomi e segni Il potassio è critico per la generazione dei potenziali di membrana nelle cellule eccitabili (cellule nervose e muscolari) la clinica dell ipopotassiemia, al di là dei segni e sintomi specifici delle patologie che si associano allo squilibrio sarà caratterizzata soprattutto da astenia muscolare e aritmie cardiache Un fattore importante, oltre alla gravità della deplezione potassica, è rappresentato dal ritmo di instaurazione dello squilibrio

5 Ipopotassiemia: sintomi e segni muscolari Muscolo scheletrico Debolezza Mialgie Crampi Parestesie Paralisi Dolore Aumento CPK, LDH, mioglobina Rabdomiolisi Insuff. ventilatoria Muscolo liscio Ileo paralitico Stipsi Distensione addominale Anoressia Vomito Onde T appiattite Depressione ST Onda U prominente ECG nell ipopotassiemia Ipokaliemia Terapia Rimpiazzare le perdite di K con KCl (mai più di 40 mmol/l in vena periferica o 60 mmol/l in vena centrale in 3-4 ore) Ridurre le eventuali perdite Se da redistribuzione evitare somm.ne K EV Iperpotassiemia Potassio > 5 meq/l (o 5 mmol/l) dovuta a: aumentato apporto (raramente come meccanismo isolato) redistribuzione cellulare (fuoriuscita di K da cellule), ridotta escrezione renale Iperpotassiemia:Terapia Calcio gluconato 10 ml in sol.ne al 10% in 2-3 minuti. Da ripetere dopo 5-10 min. Insulina associata a glucosio Diuretici dell ansa e tiazidici Emodialisi (Insuff renale e grave iperk)

6 Cloro(Cl-) Anione del fluido extracellulare Componente dell acido cloridrico (HCl):digestione Bilancio acido-base,intensifica il trasporto anidride carbonica,risposta immune, funzione nervosa L eccesso è escreto attraverso i reni/perspirazione Minimo richiesto è 700 mg/die Principalmente introdotto con sale da tavola Calcio Minerale più abbondante ~1.5-2% del peso corporeo 99% contenuto nell osso (~ 1% nel sangue, tessuti molli) 60% del calcio dei liquidi è ionizzato Assorbimento 30% del calcio alimentare Assorbimento aumentato a 75% durante l infanzia e la gravidanza Filtrazione renale Fattori influenzanti l assorbimento del Calcio Favorenti Glucosio, lattosio(ambiente acido) Normale motilità intestinale Vitamin D e PTH Limitanti Introito di fibre Introito di Fosforo(cereali) Presenza di polifenoli (ac. tannico) del the Menopausa (estrogeni) Età Deficit di vitamina D Eccesso lipidi Regolazione della calcemia: Calcio osseo (riassorbimento) Vitamina D (calcitriolo) e PTH aumentano la calcemia Osso aumenta il rilascio del Calcio e Fosforo Rene aumenta il riassorbimento del Calcio Piccolo Intestino aumenta l assorbimento di Calcio & fosforo Calcitonina:Ipocalcemizzante

7 Regolazione della calcemia: Calcio osseo (riassorbimento) Vitamina D (calcitriolo) e PTH aumentano la calcemia Osso aumenta il rilascio del Calcio e Fosforo Rene aumenta il riassorbimento del Calcio Piccolo Intestino aumenta l assorbimento di Calcio & fosforo Calcitonina:Ipocalcemizzante Regolazione della calcemia Funzione del calcio Struttura ossea(fosfato di calcio)/denti/ Coagulazione(proteine che contengono calcio regolate dalla vit K) Trasmissione dell impulso nervoso Contrazione muscolare, anche cardiaca Metabolismo cellulare Permeabilità membrane Attiva lipasi pancreatica, ATPasi, assorbimento B12 Altre possibili funzioni Riduzione del rischio di Ca del colon Riduzione della pressione Riduzione LDL Fabbisogno di Calcio Introito giornaliero adeguato negli adulti: mg/die L introito in genere è notevolmente inferiore a quello ritenuto adeguato Bambini: mg/die Adolescenti: mg/die Anziano: 1000 mg/die Supplementazione calcica Raccomandata per chi non assume prodotti caseari Gravidanza: mg/die (200 mg/die al feto) Menopausa: mg/die Sempre associata alla vitamina D (5 ug/die per gli adulti sotto 51anni) Note di patologia Ipercalcemia:Iperparatiroidismo primario, neoplasie, secrezione ectopica di PTH, mieloma multiplo,intossicazioni da vitamina A e D,IRA. -Sintomi e segni:letargia, depressione, psicosi, atassia, stupore, coma;astenia; bradicardia; nefrocalcinosi; nausea, vomito. Ipocalcemia:Iperfosfatemia,ipovitaminosi D, malassorbimento,ipoparatiroidismo. -Sintomi e segni: alterazioni crescita (rachitismo), osteomalacia (adulti), peggioramento dell osteoporosi, tetania, prolungamento Q-T, dermatite.

8 Fosforo ~1.5% del peso corporeo 85% in ossa e denti 15% nei tessuti molli; <0.1% extracellulare Ridotto intake associato a perdita ossea Largamente presente nei cibi Componente dell ATP, membrane cellulari,osso Assorbimento e biodisponibilità Assorbimento elevato (~70%) Assorbimento aumentato dalla vitamina D Eccesso escreto dal rene Biodisponibilità maggiore dei prodotti animali anziché vegetali Fonti alimentari di fosforo e fabbisogno Alimenti ricchi in proteine Latte,carne, formaggio,pane Additivo (bevande) Introito raccomandato 700 mg/die per gli adulti Ca/P=1,3 L introito corrente è in eccesso rispetto al fabbisogno Deficit altamente improbabile Magnesio (Mg+) Concentrazione plasma 0,7-1,0 mmol/l 60% nelle ossa Componente della clorofilla É un attivatore enzimatico per più di 200 enzimi Importante per le funzioni nervose e cardiache (potenziale di membrana) Riduce la pressione arteriosa Assorbimento Assorbito intestino tenue Dipende dalle necessità corporee e dal introito di calcio Aumentato dalla vitamina D Escrezione renale, fecale, sudore, urina Fonti alimentari di Magnesio e fabbisogno Vegetali: Farina integrale, verdura, noci Acqua dura Cioccolata,carne, prodotti caseari Dosi raccomandate 420 mg per gli uomini e 320 mg per le donne mg/die Deficit di Magnesio

9 Cause: Alcolismo, malassorbimento, nefropatie Irritabilità Convulsioni Aritmie Astenia, disorientamento Tossicità Ipermagnesiemia rara; Eccessiva ingestione, abuso di lassativi, insufficienza renale: Diarrea, nausea, vomito, ipotensione, bradicardia, depressione respiratoria Fabbisogno: piccole quantità Minerali in tracce Difficoltà di valutare lo status minerale Ferro Piccole quantità in tutte le cellule Deficit frequente nel sesso femminile Assorbimento 5%-10%,aumenta se c è sideropenia Ferro legato all eme, presente nei prodotti di origine animale, meglio assorbito rispetto al ferro non-eme Vitamina C favorisce l assorbimento Assorbimento del Ferro Ostacolato dall acido fitico (cereali) Acido ossalico (vegetali) Eccesso di fibre (limitarli a <35 g/die) Ac. Tannico (the) Eccesso di calcio Ferro Assorbimento intestinale Principale regolatore dei livelli Cellule a funzione assorbente del piccolo intestino Influenza dei depositi di ferro Trasportato dalla transferrina Utilizzato dalle cellule Depositato come ferritina Emosiderina proteina def ferro accumulata nel fegato Assorbimento del ferro Funzione del ferro Emoglobina nei globuli rossi Trasporta ossigeno e anidride carbonica Alto turnover,grande richiesta di ferro

10 Mioglobina nelle cellule muscolari Cofattore enzimatico Funzione immune Via di detossificazione dei farmaci Fasi del deficit di ferro Fonti alimentari di ferro Carni rosse Cereali arricchiti 15 mg/die per le donne 10 mg/die per gli uomini Zinco Nutriente Essenziale Cofattore enzimatico Sintesi e funzione DNA Metabolismo delle Proteine Sviluppo organi riproduttivi Funzione insulina Funzione membrane cellulari Funzione emoglobina Componente della superossido dismutase Deficit Acne,rash Diarrea Perdita dell appetito Alterazione crescita e sviluppo sessuale Deficit dell apprendimento Immunodeficienza Assorbimento dello Zinco Acido fitico riduce l assorbimento Supplementazione calcica riduce l assorbimento Compete con l assorbimento di rame e ferro Fonti alimentari di Zinco Prodotti animali Cereali arricchiti Latte, pane Donne 12 mg/die Uomini 15 mg/die Intake in genere inadeguato nelle donne

11 Iodio Sintesi ormone tiroideo Funzioni metaboliche, crescita Aumento di volume della ghiandola (gozzo)se basso intake di iodio Cretinismo: arresto della crescita (nanismo) e dello sviluppo mentale Fonti alimentari di Iodio Sale iodato Pesce di acqua salata Sale marino povero di Iodio (perso durante la processazione) Verdure a seconda del contentuto minerale del terreno Prodotti caseari 150 ug/die (50ug per prevenire gozzo) Fluoro Ruolo nella prevenzione della carie Inibisce la crescita batterica che potrebbe causare la carie Acque fluorate Fonti Acqua fluorata The Frutti di mare, alghe Dentifricio Introito adeguato mg/die adulti Tipica acqua fluorata contiene 0.2 mg/campione

12 Vitamine 13 Sostanze organiche essenziali anche se in piccole quantità, perchè non sintetizzate dall organismo in quantità sufficiente Non forniscono energia, ma facilitano reazioni chimiche che producono energia Se assenti dalla dieta, provocano deficit con sindromi cliniche In commercio prodotti a dosi elevate per applicazioni mediche Tossicità LIPOSOLUBILI (n.ro 4) A (retinolo, betacarotene) D E K IDROSOLUBILI (n.ro 9) C (Ac. Ascorbico) B 1 (Tiamina) B 2 (Riboflavina) Niacina(vit PP) B 6 (Piridossina) Acido pantotenico(b5) Biotina B 12 (Cianocobalamina) Acido folico (B9) CLASSIFICAZIONE (in base alla solubilità) LIPOSOLUBILI Spesso trovate come precursori nel cibo Si accumulano in depositi (quindi non è necessaria l assunzione giornaliera) Il loro deficit si sviluppa lentamente Possono essere tossiche se assunte in quantità 6-10 volte le assunzioni giornaliere raccomandate (RDA) IDROSOLUBILI Funzionano come coenzimi Depositi limitati (quindi è necessaria assunzione frequente giornaliera) Più facilmente distrutte o perse nei processi produttivi (es nell acqua di cottura delle verdure si perde il 50-80% del contenuto) Assorbite nel piccolo intestino Eliminazione delle quantità in eccesso con le urine I deficit si sviluppano più rapidamente Alcune possono essere tossiche ma a dosaggi superiori a 10 volte le assunzioni giornaliere raccomandate (RDA)

13 Vitamina A(vit preformata: retinolo, esteri retinilici; pro vitamina: beta carotene) - Funzioni Vista Crescita e sviluppo Pelle Altre cellule epiteliali Funzione immunitaria Deficit Vitamina A Lesioni pelle ipercheratosiche, cecità notturna, xeroftalmia Intossicazione: se Retinolo >3000 micrgr/die teratogeno; Beta carotene aumenta il rischio di Ca polmone Vitamina D Sintetizzata maggiormente dalla cute (colecalciferolo, D3) per azione della luce ultravioletta, necessita di attivazione biologica (idrossilazione epatica e renale) promossa dal PTH. Attivata da fegato e rene Assicura una normale mineralizzazione dell osso promuovendo l assorbimento intestinale del calcio. Vitamina D - Funzioni Regola i livelli di Ca Osso: incremento del rilascio di Ca e P(osteclasti) Rene:incremento riassorbimento Ca Piccolo Intestino:incremento assorbimento Ca e P Protezione Ca colon Vitamina D - Fonti Luce solare - in funzione di periodo dell anno del giorno dell ambiente della localizzazione geografica. latte, burro, alcuni cereali Uova, fegato, olio di fegato di merluzzo, salmone Deficit vitamina D Cause: malassorbimento intestinale, scarsa esposizione luce, alimentazione deficitaria, resistenza alle azioni per alterazioni recettore Effetto rapido: possibile diminuita concentrazione sierica di calcio, fosforo; diminuzione vit D sierica convulsioni per ipocalcemia. Segni più tardivi: inadeguata mineralizzazione dello scheletro (nel bambino rachitismo, nell adulto osteomalacia), debolezza muscolare, dolori e deformazioni alle ossa LARN- 10 mcg/die UI/die Vitamina E - funzioni Antiossidante Protegge i doppi legami negli ac grassi insaturi (meno aterogeni) Protegge membrane cellulari

14 Dei globuli rossi, nervi, cellule sistema immunitario Migliora l assorbimento della vitamina A Interviene nel metabolismo del ferro Deficit vitamina E Solo in gravi e prolungati malassorbimenti (celiachia) Degenarazione assonale, neuropatia periferica, oftalmoplegia, miopatia e retinopatia pigmentosa Vitamina K - funzioni Indispensabile per la coagulazione K1 (filloquinone in vegetali) e K2 (menaquinone prodotta dai batteri nell intestino) Deficit vitamina K Causa del deficit: Malattie infiammatorie croniche intestinali, ostruzioni biliari, resezioni intestinali Facilita fenomeni Emorragici IDROSOLUBILI Tiamina, B1 - funzioni Metabolismo intermedio dei carboidrati, viene consumata in corso di iperglicemia Coenzima catalizzatore nella ossidazione del glucosio Ruolo nella conduzione nervosa Deficit Tiamina Causato da alcolismo, mal croniche,nutrizione artificiale parenterale Anoressia, Irritabilità, Apatia e debolezza generalizzata Deficit prolungato: Beri-beri (neuropatia), insufficienza cardiaca Terapia: 100 mg/die x via parenterale x 7 gg poi 10 per os Riboflavina (B2) Costituente di vari sistemi enzimatici che partecipano al metabolismo intermedio come coenzima e donatore di elettroni Riboflavina Fonti lievito di birra latte fegato, rene e cuore di diversi animali,

15 uova vegetali a foglie verdi. Deficit Riboflavina - Causato da scarso introito con la dieta Dermatiti, sensibilità al sole, disturbi visivi (cataratta), Esordio entro 2 mesi Usualmente in combinazione con altri deficit Niacina (vit PP) - Funzioni Precursore dei cofattori enzimatici necessari per liberazione di energia (NAD e NADP) Funziona come coenzima nel metabolismo energetico Prodotto nell intestino; introdotto con dieta Niacina Fonti La vitamina PP è presente, oltre che nel lievito, negli alimenti di origine animale (carni), legumi e cereali. Deficit Niacina Pellagra: dermatite Diarrea, demenza, depressione, crisi epilettiche perdita appetito, debolezza generalizzata, irritabilità, dolore addominale, vomito, stomatiti, rash cutaneo. Acido Pantotenico Essenziale per metabolismo dei carboidrati, grassi, proteine Parte del Coenzima A Non-tossico Ac Pantotenico Fonti Si trova nei cibi sia in forma libera che legata, ed è largamente distribuito negli alimenti vegetali ed animali (carni). Livelli medi consigliati per gli adulti: 4-7 mg/die Deficit Acido Pantotenico E raro Crampi muscolari (melalgia nutrizionale o sindrome del piede che brucia), Atassia e parestesia Generalmente in associazione ad altri deficit Sono allo studio effetti ipocolesterolemizzanti, previene ulcera duodenale, migliora la peristalsi dopo chirurgia addominale

16 Vitamina B-6: Piridossina Attiva enzimi del metabolismo di grassi e proteine In reazioni di transaminazione; sintesi degli aminoacidi essenziali Conversione omocisteina a cistationina Sintesi di emoglobina e leucociti Sintesi di neurotransmettitori Deficit vitamina B6 Non frequente Dermatite seborroica, glossite, stomatite, debolezza generalizzata, irritabilità, neuropatia periferica, anomalie EEG, depressione, confusione Anemia, iperomocisteinemia e aumentato rischio CHD Intossicazione Neurotossicità (neurite ottica, neuropatia) Folati - funzioni Trasportare le unità monocarboniose (gruppi metilici)da un composto all altro; nel metabolismo degli AA Partecipa alla sintesi degli ac nucleici, biosintesi di DNA e RNA Interviene nellle reazioni di metilazione dell omocisteina a metionina(riduzione del rischio cardiovascolare) Integrità delle mucose Riduce rischio Malattia Alzheimer Preveniene invecchiamento cerebrale Folati - Fonti I folati si trovano nelle carni (soprattutto frattaglie) e nei vegetali (verdure fresche a foglia, fagioli, pomodori, arance). Deficit Folati Ridotta sintesi DNA, RNA,quindi manifestazioni gravi a carico di cellule a rapido turn-over come quelle del midollo osseo, causando aumento volume emazie ma ridotte in numero (anemia megaloblastica) frequente nelle donne in stato di gravidanza: fattore di rischio della comparsa della spina bifida nel nascituro B12(Cianocobalamina) - funzioni Metabolismo glicidico e degli aa conversione del metilmalonil-coa a succinil-coa nel metabolismo dell acido propionico che deriva dal catabolismo degli acidi grassi a numero dispari di atomi di carbonio o di certi amino acidi. metabolismo del metile, quindi nella sintesi della metionina dall omocisteina e di altri composti metilati B-12 Fonti La vitamina B 12 può essere sintetizzata in natura solo da batteri, funghi e alghe.

17 Presente in tutti gli alimenti di origine animale (carni). Il fegato ne è particolarmente ricco, Trota e cereali Deficit vitamina B12 disturbi a carico del sistema nervoso Anemia macrocitica megaloblastica L eccessivo introito di folati (vegetariani) maschera l anemia ma il deficit neurologico prosegue Vitamina C Funzioni Antiossidante (riduce rischio CVD, Cancro) Promuove assorbimento ferro Biosintesi carnitina Conversione di dopamina a norepinefrina Funzione Immunitaria Sintesi Collageno VitaminA C effetti antiossidanti, protegge il DNA dal danno dei radicali liberi Vitamina C Fonti La vitamina C è largamente diffusa negli alimenti di origine vegetale; particolarmente ricchi sono gli agrumi, i kiwi, i peperoni, i pomodori e gli ortaggi a foglia verde. La verdura e la frutta che vengono conservate per lungo tempo prima di essere consumate, subiscono però ingenti perdite vitaminiche. Deficit vitamina C Scorbuto (danno alla formazione di collageno):sanguinamento cutaneo, gengivale, fragilità capillare. Debolezza, fatica, depressione LARN: 60 mg/die (prima 45) Intossicazione: diarrea x fermentazione batterica; litiasi renale da ossalati