Classificazione nutrienti

Classificazione nutrienti MACRONUTRIENTI Calorici: Proteine e aminoacidi Lipidi Carboidrati Non calorici Acqua MICRONUTRIENTI (non calorici) Vitamine Minerali

MINERALI

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

Minerali Maggiori Calcio Fosforo Magnesio Sodio Potassio Cloro In tracce Ferro Iodio Fluoro Zinco Rame Manganese Cobalto Selenio Cromo

Minerali nel corpo umano

Funzioni Plastica: costituenti tessuti (ossa, denti) Catalitica: Cofattori enzimatici Regolatoria: equilibrio idroelettrolico, equilibrio acido-base Neuromuscolare: Trasmissione impulsi nervosi, Contrazione muscolare Endocrina: componenti di ormoni Bioenergetica: Costituenti molecole implicate in processi di produzione e trasferimento di energia

Valutazione nutrizionale di un Concetti di: oligoelemento Essenzialità (funzioni vitali) Biodisponibilità (quota ingerita effettivamente assorbita, forma attiva) Tossicità(funzione della concentrazione)

Biodisponibilità -Non tutti i minerali ingeriti possono essere assorbiti -Presenza di leganti e fibre dietetiche -I prodotti animali sono meglio assorbiti -Competizione minerale (alte conc.ne zinco inbiscono assorb ferro) -Presenza di vitamine

Elettroliti Cariche elettriche in soluzione Ioni: -sodio (Na+), potassio (K+), magnesio (Mg +), calcio (Ca+) -cloro (Cl-), fosfato (PO-)

COMPOSIZIONE IONICA DEI FLUIDI LEC LIC Na meq/l 140 10 Fluido extracellulare K meq/l 4 140 Ca meq/l 5 <1 Mg meq/l 3 58 Cl meq/l 105 4 HCO 3 meq/ L 24 10 PO meq/l 4 75 SO meq/l 1 2 Gluc mg% 90 0-20 AA mg% 30 200 po 2 mmhg 35 20 pco 2 mmhg 40 50 ph 7.4 7 Prot. gr% 2 16

Sale di sodio (NaCl) Sodio(Na+) Principale catione del fluido extracellulare Concentrazione: 135-145 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 1100-3300 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 SODICO ABITUALE NELL ALIMENTAZIONE ITALIANA -Apporto medio compreso tra i 10 e i 12 g di sale (~ 4-5 g di Na+ = 170-215 meq) - Apporto maggiore nelle regioni del Sud - Prevalentemente sale non discrezionale (Strazzullo, 1983; Leclercq, 1991; Turrini, 1991; Strazzullo 2007)

DISCREZIONALE NON DISCREZIONALE: 42% cereali (pane) 31%carne/uova/pesce 21% latte e derivati

Sodio nel... pane comune pane senza sale 100 g 300 mg 100 g tracce

Sodio in... mozzarella pecorino 50 g 100 mg 100 g 200 mg 40 g 720 mg 80 g 1440 mg

mg/l

Acqua Sodio (mg/l) QUANTITA IN 2 L % SU ASSUNZIONE MEDIA (4000 mg) LETE 5 10 0.2% VITASNELLA 3 6 0.1% ROCCHETTA 4,6 10 0.2% LEVISSIMA 1,8 4 0.1% MANGIATORELLA 10 20 0.5% FIUGGI 6,4 12 0.3%

Le fonti nascoste di sale

REDUCING SALT INTAKE IN POPULATIONS Report of a WHO Forum and Technical meeting 5-7 October 2006, Paris, France

Bilancio Sodio

Vie di eliminazione Urine La quantità urinaria escreta/24 ore si può considerare corrispondente a quella assunta con la dieta Feci Cute Perdite fisiologiche < 10% Importanti in condizioni patologiche (es. diarrea sudorazione profusa)

Regolazione escrezione Escrezione : renale di Na+ FILTRAZIONE - RIASSORBIMENTO VFG (180 litri/die) Riassorbimento: avviene in tutti i segmenti del nefrone è in parte non regolato e in parte regolato dall Aldosterone è associato al riassorbimento di acqua

ACQUA:180 L NaCl :1200 g Riassorbiti 99% ACQUA 99,5% NaCl! ACQUA:1,5 L NaCl : 5 g

Potassio(K+) Principale Catione del liquido intracellulare Range valori normali 3.5 5.0 meq/l Funzioni: Bilancio idrico Equilibrio acido-base, trasmissione impulso nervoso, contrazione muscolare, 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

COMPOSIZIONE IONICA DEI FLUIDI LEC LIC Na meq/l 140 10 K meq/l 4 140 Fluido extracellulare Ca meq/l 5 <1 Mg meq/l 3 58 Cl meq/l 105 4 HCO 3 meq/l 24 10 PO meq/l 4 75 SO meq/l 1 2 Gluc mg% 90 0-20 AA mg% 30 200 po 2 mmhg 35 20 pco 2 mmhg 40 50 ph 7.4 7 Prot. gr% 2 16

La distribuzione cellulare del potassio è mantenuta dalla Na-K- ATPasi

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 Vitamina 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

RIPARTIZIONE DEL CALCIO NEI FLUIDI CORPOREI Calcio totale sierico: 8.5-10.5 mg/dl Calcio ionizzato: 4.4-5.2 mg/dl Calcio legato a proteine: 4-4.6 mg/dl Calcio complessato: 0.7 mg/dl (es. fosfato calcio)

CORREZIONE VALORI CALCEMIA Il calcio legato a proteine è legato per l 80% all albumina e per il 20% alle globuline. Per ogni g/dl di riduzione dell albumina rispetto a 4 g/dl la calcemia va corretta aumentando di 0.8 mg/dl il valore riscontrato (viceversa se l albumina è aumentata). Per ogni g/dl di riduzione delle globuline la calcemia va corretta aumentando di 0.16 mg/dl il valore riscontrato (viceversa se le globuline sono aumentate).

REGOLAZIONE ORMONALE DELL OMEOSTASI DEL Ca ++ Paratormone (PTH) PTHrP Calcitonina Vit. D

PARATORMONE E un polipeptide di 84 aa, prodotto dalle gh. paratiroidi a partire da un precursore (prepropth) di 115 aa Il gene che lo codifica si trova sul cromosoma 11 I primi 34 aa NH 2 -terminali sono essenziali per l attività biologica e per il legame al recettore La sintesi del PTH è controllata essenzialmente dalle concentrazioni di Ca ++ nei fluidi extracellulari ( Ca PTH)

PARATORMONE Il PTH si lega a due tipi di recettore accoppiati alle proteine G 1- Lega il PTH ed il PTHrP: il legame attiva la via campdipendente e la PKC 2- Lega il PTH ed attiva la via camp-dipendente

AZIONI DEL PARATORMONE Aumenta il riassorbimento di Ca e diminuisce il riassorbimento di P nei tubuli renali Aumenta il riassorbimento di Ca dall osso Stimola la formazione di vit. 1,25(OH) 2 D3 nei tubuli prossimali renali ipercalcemia

PTHrP E una proteina inizialmente identificata come prodotto di secrezione di alcune neoplasie E sintetizzata e secreta però anche da cellule non neoplastiche La porzione NH 2 -terminale è simile a quella del PTH e determina simili effetti biologici, mentre il resto della molecola possiede altre funzioni (es. regolazione proliferazione cellulare/apoptosi) Esistono tre forme secretorie principali: (1-36), (38-94), (107-139)

CALCITONINA E un polipeptide di 32 aa prodotto dalle cellule parafollicolari (C) della tiroide Il principale effetto biologico della CT è quello di inibire il riassorbimento osseo da parte degli osteoclasti Tuttavia, il preciso ruolo della CT nella specie umana è incerto; infatti l assenza di CT (tiroidectomia) o l eccesso (K midollare tiroide) non hanno effetti evidenti sulla calcemia o sull osso ipocalcemia Cellule follicolari Colloide Cellule parafollicolari

VITAMINA D ipercalcemia

VITAMINA D Favorisce l assorbimento di Ca e P a livello intestinale Aumenta il riassorbimento osseo (stimola il differenziamento degli osteoclasti) Aumenta la capacità del PTH di riassorbire Ca a livello renale Ha un effetto netto positivo sull osso, in quanto fornisce Ca e P per la formazione di osso mineralizzato

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

Funzioni 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: 800-1200 mg/die L introito in genere è notevolmente inferiore a quello ritenuto adeguato Bambini:800-1000 mg/die Adolescenti:1000-1300 mg/die Anziano: 1000 mg/die

CIBI RICCHI IN CONTENUTO DI CALCIO FORMAGGI (max parmigiano 1300 mg/100 g, pecorino: 1200 mg/100 g) LATTE 120 mg/100 g ORTAGGI (max cavolo 179 mg/100 g) PESCE (max sarde 150 mg/100 g, polpo 144 mg/100g) FRUTTA SECCA (mandorle 234 mg/100 g nocciole 250 mg/100 g)

Supplementazione calcica Raccomandata per chi non assume prodotti caseari Gravidanza: + 400 mg/die (200 mg/die al feto) Menopausa: 1200-1500 mg/die Sempre associata alla vitamina D

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.

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 150-500 mg/die

Deficit di Magnesio Cause: Alcolismo, malassorbimento, nefropatie Irritabilità Convulsioni Aritmie Astenia, disorientamento

Tossicità Ipermagnesiemia rara; Cause: Eccessiva ingestione, abuso di lassativi, insufficienza renale: Segni clinici: Diarrea, nausea, vomito, ipotensione, bradicardia, depressione respiratoria

Minerali in tracce Fabbisogno: piccole quantità 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 da: acido fitico (cereali) Acido ossalico (vegetali) Eccesso di fibre (limitarli a <35 g/die) Ac. Tannico (the) Eccesso di calcio

Ferro Assorbimento Trasporto- Utilizzazione e Deposito Cellule a funzione assorbente del piccolo intestino Ass influenzato da ferro già presente 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 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

Tossicità Conseguenze gravi, specie nei bambini Emocromatosi; Malattia Genetica caratterizzata da: Eccessivo assorbimento di ferro Danno d organo Diabete, cardiopatia, Ca epatico, artrite Uomini> donne Secondaria (da trasfusioni)

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 dismutasi

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

Zinco - Tossicità Inibisce l assorbimento del rame Riduce HDL Aumenta il rischio di mal.cardiovascolare Diarrea, crampi, nausea, vomito Depressione risposta immune Non assumere > 100 mg/die senza controllo medico

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 Verdure a seconda del contentuto minerale del terreno Prodotti caseari 150 ug/die (50ug per prevenire gozzo) Sale marino povero di Iodio (perso durante la processazione)

Tossicità dello Iodio Inibita la sintesi dell ormone tiroideo Gozzo tossico Intake limitato a 1-2 mg/die

Fluoro Ruolo nella prevenzione della carie Inibisce la crescita batterica che potrebbe causare la carie Acque fluorate Trattamento dell osteoporosi?

Acqua fluorata The Fonti Frutti di mare, alghe Dentifricio Introito adeguato 3.1-3.8 mg/die adulti Tipica acqua fluorata contiene 0.2 mg/ campione

Tossicità del Fluoro Macchie ai denti nei bambini Indebolimento dei denti nei bambini

Altri minerali Arsenico Boro Nichel Silicio Vanadio

LARN Popol. Italiana Sex Età Peso Zinco Rame Selenio Iodio Calcio Fosfor o Potas sio Ferro (anni) (kg) (mg) (mg) (µg) (µg) (mg) (mg) (mg) (mg) M 11-14 35-53 9 0,8 35 150 1200 1200 3100 12 15-17 55-66 9 1 45 150 1200 1200 3100 12 18-29 65 10 1,2 55 150 1000 1000 3100 10 30-59 65 10 1,2 55 150 800 800 3100 10 60+ 65 10 1,2 55 150 1000 1000 3100 10 F 11-14 35-51 9 0,8 35 150 1200 1200 3100 12/18 15-17 52-55 7 1 45 150 1200 1200 3100 18 18-29 56 7 1,2 55 150 1000 1000 3100 18 30-49 56 7 1,2 55 150 800 800 3100 18 50+ 56 7 1,2 55 150 1200-1500 1000 3100 10