V Presentazione Prefazione delle autrici XV XVII 1 Nozioni di chimica 1 1.1 La struttura della materia 1 1.2 Gli stati di aggregazione della materia 1 1.3 Il sistema 2 1.4 Gli atomi 3 1.5 Il simbolo chimico 3 1.6 Il Sistema periodico degli elementi 4 1.7 Le molecole 5 1.8 I legami chimici 6 1.9 Le reazioni chimiche 7 1.10 L energia chimica 7 1.11 Le soluzioni 8 1.12 Il Ph 8 1.13 La chimica organica 9 2 Cenni di fisiologia 11 2.1 Il sistema vivente 11 2.2 Il mezzo interno 12 2.3 L omeostasi del mezzo interno 13 2.4 La regolazione omeostatica 15 3 Alimentazione e nutrizione 19 4 Il controllo del comportamento alimentare 21 4.1 Mantenimento del peso corporeo 22 4.2 Appetito, fame, sazietà 24 4.3 I centri di controllo 24 4.3.1 L ipotalamo 25
VI 4.4 I segnali di controllo 26 4.5 I meccanismi di controllo 27 4.5.1 I meccanismi sensoriali 27 4.5.2 I riflessi condizionati 27 4.5.3 I segnali della distensione gastrica 28 4.5.4 La liberazione della colecistochinina 28 4.5.5 L aumento dell insulina ematica 28 4.6 Le teorie 28 4.6.1 Teoria lipostatica (meccanismo di regolazione a lungo termine) 28 4.6.2 Teoria glucostatica (meccanismo di regolazione a breve termine) 32 4.6.3 Teoria termostatica 32 5 I disturbi del Comportamento Alimentare 33 5.1 Generalità 33 5.2 L anoressia nervosa 34 5.3 La bulimia nervosa 35 5.4 I disturbi del comportamento alimentare non altrimenti specificati 36 6 La classificazione degli alimenti 39 6.1 I fabbisogni alimentari 40 6.2 I livelli di assunzione raccomandati 41 6.3 Gli Indici Nutrizionali 43 6.4 Il Codex Alimentarius 44 6.5 La classificazione degli alimenti 45 6.6 La funzione degli alimenti 47 6.7 Gli alimenti accessori 48 6.8 I condimenti 48 6.9 La Piramide Alimentare 49 7 I nutrienti 51 7.1 Caratteristiche generali 51 7.2 I nutrienti calorici 51 7.2.1 Le proteine (o protidi) 51 7.2.2 La funzione delle proteine 52 7.2.3 La struttura delle proteine 53 7.2.4 Gli aminoacidi 53 7.2.5 La classificazione delle proteine 54 7.2.6 Il fabbisogno proteico 56 7.3 I carboidrati (o glucidi) 57 7.3.1 La digestione dei carboidrati 58 7.3.2 La glicolisi 58 7.3.3 La classificazione dei glucidi 59
VII 7.3.4 Le funzioni dei glucidi 59 7.3.5 Il fabbisogno glucidico 60 7.3.6 La fibra alimentare 60 7.3.7 Le funzioni della fibra alimentare 60 7.4 I lipidi (o grassi) 61 7.4.1 Gli acidi grassi 61 7.4.2 Il colesterolo 62 7.4.3 La funzioni dei lipidi 63 7.4.4 Il fabbisogno lipidico 64 7.5 L alcol etilico 65 7.6 Nutrienti non calorici 66 7.6.1 L acqua 66 7.6.2 Le vitamine 67 7.6.3 Vitamine liposolubili 68 7.6.3.1 Vitamina A (retinolo) 68 7.6.3.2 Vitamina D (colecalciferolo) 69 7.6.4 Le vitamine idrosolubili 74 7.6.4.1 Le vitamine del gruppo B 74 7.6.4.2 Vitamina H (Biotina) 80 7.6.4.3 Colina 80 7.6.4.4 Paba (Acido paramminobenzoico) 81 7.6.4.5 Vitamina C 81 7.7 I minerali 83 7.7.1 I macroelementi 84 7.7.1.1 Il calcio 84 7.7.1.2 Il fosforo 86 7.7.1.3 Il magnesio 87 7.7.1.4 Il sodio 87 7.7.1.5 Il potassio 88 7.7.1.6 Il cloro 89 7.7.1.7 Lo zolfo 89 7.7.2 Gli oligoelementi (o elementi traccia) 89 7.7.2.1 Il ferro 90 7.7.2.2 Il cromo 91 7.7.2.3 Lo zinco 92 7.7.2.4 Il rame 93 7.7.2.5 Il selenio 93 7.7.2.6 Lo iodio 93 7.7.2.7 Il fluoro 93 8 L Apparato Gastrointestinale: generalità e motilità 95 8.1 Generalità dell apparato gastrointestinale 95
VIII 8.2 La bocca 97 8.3 La lingua e il gusto 98 8.3.1 Aspetti della sensibilità gustativa 98 8.3.2 Trasduzione degli stimoli gustativi 99 8.3.3 Vie afferenti e circuiti centrali 99 8.3.4 Stimoli gustativi e regolazione dell'assunzione di cibo e dei processi digestivi 101 8.4 La motilità gastrointestinale 101 8.5 La faringe 103 8.6 L esogafo 103 8.7 Lo stomaco 104 8.7.1 Regolazione della motilità gastrica 105 8.8 Sistemi di regolazione immunologica 106 8.9 L intestino tenue 107 8.10 L intestino crasso 108 8.10.1 Motilità dell intestino crasso 109 8.11 La flora batterica intestinale 110 8.12 Gli Alimenti Funzionali 111 8.13 I probiotici 112 8.13.1 Caratteristiche dei probiotici 113 8.14 I prebiotici 114 9L apparatogastrointestinale:secrezioni 117 9.1 La secrezione: sostanze e funzioni 117 9.2 La bocca 117 9.3 Controllo della secrezione salivare 119 9.4 L esogafo 121 9.5 Lo stomaco 121 9.6 L intestino tenue 123 9.7 Il pancreas 123 9.8 Fegato 125 9.9 Colecisti 126 9.10 Intestino crasso 127 9.11 Fase cefalica e fase gastrica 127 9.12 Sistemi di regolazione funzionale 128 9.13 Ormoni gastrointestinali 129 9.13.1 Ghrelina 129 9.13.2 Gastrina 130 9.13.3 Secretina 131 9.13.4 Colecistochinina-pancreozimina (CCK-PZ) 132 9.13.5 Polipeptide pancreatico (PP) 132 9.13.6 Polipeptide intestinale vasoattivo (VIP) 132
IX 9.13.7 Somatostatina 133 9.13.8 Motilina 133 9.13.9 Glucagone 133 9.13.10 Enteroglucagone 133 10 L Apparato Gastrointestinale: digestione e assorbimento dei nutrienti 137 10.1 Digestione dei carboidrati 137 10.2 Assorbimento dei carboidrati 138 10.3 Digestione delle proteine 139 10.4Assorbimento delle proteine 140 10.5 Digestione e assorbimento dei lipidi 140 10.6 Digestione dei lipidi 141 10.7 Le lipoproteine 142 10.8 Assorbimento dei lipidi 142 10.9Assorbimento delle vitamine 143 10.10 Assorbimento dei sali minerali 143 10.11 Assorbimento dell acqua 144 11 La Valutazione dello Stato Nutrizionale: metodi diretti e indiretti 145 11.1 La valutazione dello stato nutrizionale 146 11.1.1 Anamnesi 147 11.1.2 Esame obiettivo 147 11.1.3 Valutazione dei parametri nutrizionali: misurazioni antropometriche 148 11.1.4 Valutazione dei parametri biochimici 149 11.1.5 Valutazione dei parametri immunologici 151 11.1.6 Diagnostica per immagini ed esami di laboratorio 152 12 Valutazione dello stato nutrizionale: stati carenziali, iperalimentazione e supporti nutrizionali 153 12.1 Le Malnutrizioni 153 12.1.1Caratteristiche generali 153 12.1.2 Malnutrizione da carenza 153 12.1.3 Malnutrizione da eccesso 157 12.2 Obesità 158 12.2.1 Tessuto adiposo sottocutaneo 159 12.2.2 Tessuto adiposo intra-addominale/viscerale 159 12.3 Genetica dell obesità 160 12.3.1 Geni coinvolti nell obesità 161 12.3.2 Livello di ereditabilità dell obesità 161
X 12.3.3 Rischio familiare di obesità 161 12.3.4 Forme monogeniche di obesità 162 12.4 La sindrome metabolica 162 12.4.1 Origini fetali della sindrome metabolica 163 12.5 La sarcopenia 167 12.6 Diabete 168 12.7 Aterosclerosi 169 12.8 Ipertensione 169 12.9 L osteoporosi 170 12.9.1 Epidemiologia dell osteoporosi 171 12.9.2 Eziologia e patogenesi 172 12.9.3 Fattori genetici e osso 173 12.9.4 Classificazione 173 12.9.5 Fattori di rischio e prevenzione 174 12.10 I supporti nutrizionali: le indicazioni dietologiche 176 12.10.1 La dieta mediterranea 177 12.10.2 Le diete vegetariane 178 12.10.3 La dieta dissociata 179 12.10.4 La dieta Scarsdale 180 12.10.5 La dieta punti 180 12.10.6 La dieta metabolica 180 12.10.7 La dieta a Zona 181 12.11 La Nutrizione Artificiale 182 12.11.1 La Nutrizione Enterale (NE) 183 12.11.1.1 Le formulazioni 183 12.11.2 La Nutrizione Artificiale Domiciliare (NAD) 185 12.11.3 La Nutrizione Parenterale (NP) 186 13 Metabolismo e Bilancio Energetico 189 13.1 Il metabolismo 189 13.2 Il dispendio energetico 190 13.3 Il bilancio energetico 191 13.4 Componenti del dispendio energetico totale in un soggetto adulto 191 13.4.1 Il Metabolismo Basale (BM o Basal Metabolic Rate, BMR) 192 13.4.2 LaTermogenisi Indotta dalla Dieta (TIDoDiet-induced Thermogenesis,DIT) 193 13.4.3 Il Costo Energetico dell Attività Fisica (Activity Energy Expenditure, AEE; Work-Induced Thermogenesis,WIT) 193 13.5 Metodi di misura del dispendio energetico 193 13.5.1 La calorimetria diretta 194 13.5.2 La calorimetria indiretta 194 13.5.2.1 La calorimetria in telemetria 195
XI 13.5.2.2 L Arm band 196 13.6.3 Il metodo fattoriale (diario delle attività) 196 13.6 Le formule del metabolismo basale 197 14 La Composizione Corporea: valutazione, modelli, compartimenti 201 14.1 Massa grassa 202 14.2 Tessuto adiposo 203 14.3 Prodotti del tessuto adiposo (adipochine) 204 14.3.1 Adipochine 204 14.3.2 Leptina 205 14.3.3 Adiponectina 205 14.3.4 Visfatina 206 14.3.5 Proteina legante il retinolo 206 14.3.6 Angiotensinogeno/angiotensina II 207 14.3.7 11Beta-idrossisteroido deidrogenasi 207 14.3.8 Fattori protrombotici 207 14.3.9 Mediatori della flogosi e fattori della fase acuta 208 14.4 I valori di riferimento della composizione corporea 208 14.5Compartimenti e modelli 209 14.6 Modello a due componenti o anatomo-funzionale 210 14.7 Modelli a 4, 5 o 6 componenti 211 14.8 Metodi di misurazione della composizione corporea 212 14.9 Valutazione antropometrica dello stato nutrizionale 214 14.10 Indice di massa corporea (Body Mass Index o BMI) 215 14.11 Le circonferenze corporee 216 14.12 Metodi di misurazione della composizione corporea diretti 217 14.12.1 Pesata idrostatica 217 14.12.2 Tecniche a diluizione 217 14.12.4 Analisi dell attivazione neutronica (Calcio ed Azoto corporei totali) 220 14.12.5 Densitometria a raggi X (DXA) 221 14.12.6 Pletismografia a spostamento d aria 224 14.12.7 Tecniche per immagine 225 10.13 Metodi indiretti di misurazione della composizione corporea 225 14.13.1 Plicometria 226 14.13.2 Impedenza bioelettrica 228 14.13.3 I principi biofisici dell impedenziometria 229 14.14 La Bia: indicazioni pratiche e cliniche 230 14.14.1 Disposizione degli elettrodi 230
XII 14.14.2 Posizione del soggetto 231 14.14.3 Temperatura cutanea 231 14.14.4 Cibo e bevande 231 15 L acqua 233 15.1 Generalità 233 15.2 L acqua e l organismo umano 234 15.2.1 Fonti esogene 234 15.2.2 Fonti endogene 235 15.3 Funzioni dell acqua 235 15.4 Fabbisogno idrico in diverse condizioni fisiologiche 237 15.5 La disidratazione 237 15.6 L iperidratazione 238 15.7 Il mantenimento dell equilibrio osmotico tra liquido intra ed extraracellulare 238 15.8 Le acquaporine 240 15.9 Sete 242 16 Fisiologia dell esercizio fisico: aspetti energetici e nutrizionali 245 16.1. Introduzione 245 16.2 Inquadramento storico 245 16.3 Le dichiarazioni internazionali: la dichiarazione di Olimpia 246 16.4 Richiesta energetica ed esercizio fisico 248 16.5 Trasferimento energetico nell esercizio fisico 250 16.6 Potenza aerobica e soglia anaerobica 253 16.7 L apparato muscolo scheletrico 255 16.7.1 Proprietà funzionali dell unità motoria 255 16.7.2 La contrazione muscolare 256 16.7.3 Tipi di contrazione 257 16.8 Fibre muscolari rapide e lente 258 16.9 I termini: forza, velocità, potenza, resistenza 259 17 Nutrizione e sport 263 17.1 Nutrizione sportiva 263 17.2 Alimentazione e pratica sportiva 264 17.3 Alimentazione durante l allenamento 267 17.4 Alimentazione durante la gara 268 17.5 Sete, bilancio idrico e sport 268
XIII 18 La Nutrizione Molecolare: nutrigenetica, nutrigenomica 271 18.1 Generalità 271 18.2 Nutrigenomica e nutrigenetica 271 18.3 La nutrizione personalizzata o individuale 273 18.4 Le malattie monogeniche 274 Glossario 275 Bibliografia 289