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Tutoria medicina popolare: Gruppo di lavoro corporeo Fabbisogno sostanziale umano P. Forster & B. Buser |
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Januar 31, 2006
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Categorie:
Fisiologia | Alimentazione
| Alimenti | Dietologia |
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Fig. 1: Fabbisogno quantitativo sostanziale umano Fig. 2: Scorte e scambi di
minerali nell'organismo umano Fig. 3: Bilancio
sostanziale umano Fig. 4: Struttura schematica di proteine Fig. 5: Amminoacidi
essenziali in alimenti Fig. 6: Acidi grassi saturi e
insaturi Fig. 7: Acidi grassi in olii,
grassi e altri alimenti Fig. 8: Monosaccaridi
(assorbibili dall'intestino) Fig. 9: Minerali rilevanti
in alimenti Fig. 10: Vitamine rilevanti
in alimenti |
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Fig. 1: Fabbisogno
quantitativo sostanziale umano |
In merito al fabbisogno esistenziale umano in sostanze essenziali ci sono pochissimi
studi scientifici. Per questo motivo, in stati industrializzati, gruppi di
esperti elaborano raccomandazioni che riguardano il fabbisogno di dette
sostanze. In Italia è competenza dell¹istituto INRAN (Istituto Nazionale di
Ricerca per gli Alimenti e la Nutrizione), in Germania della DGE (Deutsche
Gesellschaft für Ernährung), negli Stati Uniti il FNIC RDA (Food and
Nutrition Information Center RDA) e così via. Questa procedura di consenso di
esperti è sociopoliticamente utile, ma ben distante da conoscenze
scientifiche. Le sostanze essenziali sono sostanze
indispensabili che il metabolismo
umano non riesce a sintetizzare in quantità sufficiente e che devono quindi
essere somministrate con il cibo. Si presume che ca. 50 sostanze, contenute
nei pasti, siano essenziali per la sopravvivenza a lungo termine dell'essere
umano:
.
ossigeno dall'aria
respirata
.
acqua, contenuta in tutti
i pasti,
.
proteine con ca. 10 amminoacidi essenziali
(di ca. 20),
.
lipidi con almeno 2
gruppi essenziali di acidi grassi,
.
glucidi di diversi tipi
(si presume nessuno essenziale),
.
ca.
16 minerali / oligoelementi,
.
ca.
14 vitamine / provitamine,
.
un
indefinito numero di altre sostanze che potrebbero essere altrettanto
indispensabili. Una
delle tabelle a fianco dà un¹idea delle sostanze coinvolte e del loro
approssimativo fabbisogno giornaliero; l'altra, a fine illustrativo, dà
un'idea delle scorte e degli scambi minerali.
Fig. 2: Scorte e scambi di
minerali nell'organismo umano |
Bilancio sostanziale umano
L'organismo
umano si ristruttura
continuamente e necessita di energia
per le sue varie funzioni (battito cardiaco, respirazione, digestione,
movimenti degli arti). Per svolgere questi compiti sono necessari innumerevoli
processi biochimici,
che a loro volta necessitano di sostanze, ne forniscono, consumano o producono
energia.
Fig. 3: Bilancio
sostanziale umano
Inoltre,
l'organismo in "tempi buoni" elabora delle scorte che consuma in
"tempi meno buoni". Anche questo richiede trasformazioni biochimiche
con le relative sostanze. Certe sostanze come p. es. il manganese (Mn) possono
essere immagazzinate solo in piccolissime dosi, mentre altre, come p. es. il
ferro (Fe), calcio (Ca) o i grassi possono essere immagazzinate in notevoli
quantità.
Inoltre,
l'organismo per svolgere i suoi compiti deve sintetizzare moltissime
sostanze "funzionali" come p. es. enzimi, ormoni, neurotrasmettitori a
partire da relative altre sostanze. Tutti questi processi biochimici si
raggruppano sotto il nome di metabolismo.
Fra
queste migliaia di sostanze, l'organismo non riesce a sintetizzarne ca 50. Deve
far capo all¹alimentazione. I residui dei processi in parte servono per
processi metabolici (strutturali, funzionali o di scorta) susseguenti. Il
resto, se contiene ancora energia sfruttabile viene prima chimicamente
"bruciato" (metabolismo energetico) e lascia poi l'organismo
attraverso feci, urina e sudore.
Funzioni ed
economia di sostanze
In
contrasto all'opinione pubblica vigente, le sostanze consumate con il cibo non
servono principalmente alla produzione energetica, ma alla crescita, allo
sviluppo e alla manutenzione dell'organismo. Il metabolismo energetico fa
evidentemente parte di queste funzioni ma non è centrale: alla fine di tutti i
processi metabolici strutturali, funzionali e di scorta, le sostanze
utilizzabili vengono trasformate in energia. Esse sono poche: glucidi, lipidi,
proteine, alcool, acidi organici.
Le proteine sono composte di lunghissime catene di -NH-C-CO- con legato
al C (carbonio) uno dei ca. 20 tipi di amminoacidi. La variabilità di
combinazioni degli amminoacidi in una catena lunga è immensa. Una determinata
proteina (di decina di mille tipi) viene costruita (sintetizzata) dai ribosomi in base alle
istruzioni dalla corrispondente mRNA.
Fig. 4: Struttura
schematica di proteine
Gli
amminoacidi non essenziali di proteine animali e vegetali (ca. 10), hanno per lo più funzioni
strutturali: sintetizzati con l'aiuto di enzimi (proteine funzionali), formano
specialmente tessuti organici e tessuto connettivo: muscoli, tessuto connettivo
lasso e denso, struttura ossea, ... . Si chiamano "non essenziali",
perché il corpo li sintetizza anche a partire da altri amminoacidi o sostanze
azotate.
Fig. 5: Amminoacidi
essenziali in alimenti
Le
proteine, risp. gli amminoacidi essenziali nel metabolismo hanno anzitutto dei compiti
funzionali: sono parte di enzimi
(proteine funzionali) e di certi ormoni
e neurotrasmettitori.
Si
stima che il fabbisogno proteico umano sia compreso tra 1 - 1.5 gr/kg di peso
corporeo; aumenta in fasi di crescita, gestazione, allattamento e di
rigenerazione organica.
Negli
alimenti, gli amminoacidi proteici essenziali sono distribuiti in modo
eterogeneo. Nell¹ uovo sono ripartiti proprio secondo il fabbisogno umano per
cui è da ritenere un alimento molto importante.
Nell'alimentazione
umana, le proteine si trovano per lo più:
. in alimenti animali come carne e pesce,
gelatina, insaccati e salumi, ...
. in prodotti animali come uova, formaggi,
latte, iogurt ...
. ma anche in vegetali:
- in leguminacee come fagioli, piselli, lenticchie, soia, ...
in dosi paragonabili alla carne e
- in dosi minori nelle graminacee come frumento, avena, farro, ... usate per pane e pasta. Ovviamente, a parità di peso le graminacee integrali (più fibre) contengono leggermente meno proteine rispetto alle graminacee brillate.
Lipidi alimentari
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Fig. 6: Acidi grassi saturi
e insaturi |
I
lipidi sono composti da acidi grassi,
organizzati in molecole di:
.
trigliceridi => tre
acidi grassi legati al glicerolo
e
.
fosfolipidi => due
acidi grassi legati al fosforo. I lipidi nutrizionali hanno una composizione
eterogenea in acidi grassi, sia saturi e che insaturi e molti contengono nel medesimo
tempo trigliceridi e fosfolipidi. I fosfolipidi sono nel medesimo tempo
ottimi fornitori di fosforo (ossa, ATP,
...) nonché diretto materiale di costruzione per le membrane
cellulari. Gli acidi grassi non essenziali (saturi) servono maggiormente
per:
.
il
mantenimento delle guaine
mieliniche del sistema nervoso centrale
e periferico,
.
per
la sospensione di organi (p. es. reni),
.
come
ammortizzatori e protettori di ossa (p. es. palmi di piedi e mani)
.
come
isolatore termico sottocutaneo
e
.
come
solubile delle vitamine
liposolubile A, D, E, K
.
il
resto serve per la produzione energetica Gli acidi grassi essenziali (insaturi) dei gruppi omega-6 e
omega-3 servono per lo più alla sintetizzazione degli ormoni sessuali e di
certi ormoni tessutali (p. e. prostaglandine). Il fabbisogno di acidi grassi
omega-9 è sconosciuto mentre per gli omega-6 si stima sia ca. di 1.5 gr/dì e
per gli omega-3 di ca. 0.5 gr/dì. Omega-x indica un gruppo di acidi grassi
sintetizzabili e deperibili dagli stessi enzimi. |
Si
stima che il fabbisogno lipidico umano giornaliero sia situato tra 0.8 - 1.2 gr/kg di peso
corporeo. I lipidi rappresentano un'ottima scorta energetica (ca. 9 kcal/gr),
per cui l'organismo trasforma sostanze energeticamente non direttamente
sfruttabili (proteine, glucidi, lipidi, alcol, acidi organici) in "grasso
chiaro" (acido palmitinico C16:0) nelle cellule lipidiche (lipociti).
Fig. 7: Acidi grassi
in olii, grassi e altri alimenti
Nell'alimentazione
umana, si
trovano lipidi un pò ovunque ad eccezione che nella frutta, nella verdura e
negli ortaggi bulbosi come patate, carote, ... e funghi. Da tempi immemorabili
la razza umana:
.
estrae
grassi puri da animali (strutto),
.
da
prodotti animali( burro) e
.
da
semi e nocipspecie oli (olio d' oliva, di girasole, ...) ,
.
oggigiorno
anche da margarine vegetali o meno.
Tanti
alimenti come nocispecie (noci, mandorle, noccioline, ...), diversi semi,
formaggi, uova, carne, pesce marittimo contengono notevoli dosi di lipidi.
In
contrasto all'opinione pubblica, grassi animali e oli vegetali si differenziano
poco nella loro composizione in acidi grassi, sia essenziali (non saturi) o
meno (saturi) come lo illustra l'immagine a fianco.
Nell¹intestino
tutti i glucidi (amidi, zuccheri) per poter essere assorbiti vengono
trasformati in monosaccaridi (glucosio, fruttosio, galattosio, mannosio e
ribosio). Non si conoscono glucidi essenziali.
Fig. 8: Monosaccaridi
(assorbibili dall'intestino)
I
glucidi hanno una funzione strutturale che riguarda la sintetizzazione della
matrice basale del tessuto connettivo. Il resto va usato per la produzione
energetica nei mitocondri.
La
scorta di glucidi nell'organismo umano in forma di glicogene
insolubile è intorno ai 100 grammi, ma anche i liquidi corporei (sangue, linfa, liquido
interstiziale) contengono piccole dosi solute. La concentrazione nel
sangue si chiama glicemia.
Si
stima che il fabbisogno glucidico umano sia da 100 - 150 gr al giorno,
indipendente dal peso corporeo. Servono per lo più al fabbisogno energetico di eritrociti e neuroni, cellule che non
sono in grado di catabolizzare
acidi grassi.
I
glucidi (carboidrati digeribili) sono contenuti maggiormente in alimenti
vegetali: come amidi in ortaggi (patate, ...), graminacee (frumento, ...),
leguminacee (fagioli, ...) e come zuccheri in frutta e in certi ortaggi
(barbabietole, carote, ...).
Ma anche
tessuti animali contengono piccole dosi di amido insolubile, chiamato glicogene:
scorta carboidratica in tessuti animali (muscoli, fegato, ...) in dosi di ca. 1
... 2 grammi per kg.
Minerali
alimentari
I
minerali alimentari hanno moltissime funzioni metaboliche sia strutturali che funzionali.
Minerali come calcio
Ca, fosforo P, formano la
struttura ossea e dentaria.
Un
altro gruppo è coinvolto in tutti i processi idroelettrolitici, osmotici e di regolazione
acida basica. Essi sono sodio
Na, cloro Cl, potassio K, calcio Ca, magnesio Mg, zolfo S e fosforo.
Un
altro gruppo, come il ferro
Fe nell'emoglobina o lo iodio
J nell'ormone tiroidale è coinvolto in processi biochimiche primordiali:
trasporto di ossigeno e regolazione del catabolismo energetico.
Gli
altri minerali fanno maggiormente parte di specifici enzimi per le più di
svariate funzioni metaboliche e immunitarie.
Fig. 9: Minerali
rilevanti in alimenti
Il fabbisogno
minerale
giornaliero varia da grammi in sodio Na, cloro Cl, calcio Ca fino a microgrammi
(millionesimi di grammi, mcg) in iodio J, cromo Cr, selenio Se.
Nell'alimentazione
umana, i minerali
essenziali non
sono contenuti in un singolo alimento, ma ripartiti su diversi, sia animali che
vegetali. La frutta non contiene rilevanti dosi di minerali, verdura e ortaggi
pochi tipi, leguminacee e graminacee ca. la metà dei vari tipi e prodotti
animali ca. l'altra metà. Due, il sodio Na e il cloro Cl sono reperibili con il
sale.
Le
vitamine sono sostanze molto eterogenee tra di loro. In genere assistono gli
enzimi nel sintetizzare o catabolizzare determinate sostanze.Le vitamine sono
"vitamine" per l'essere umano: la vitamina C p. es. non è una
vitamina per le mucche, perché (come la maggior parte di piante e animali),è
sintetizzata nel loro organismo e quindi per loro non è essenziale.
Il
fabbisogno umano delle singole vitamine varia tra milligrammi e microgrammi.
Fig. 10: Vitamine
rilevanti in alimenti
Nell'alimentazione
umana, la ripartizione delle vitamine è molto eterogenea. L'uovo le contiene
tutte ad eccezione della vitamina C. Gli alimenti vegetali sono carenti di
vitamina A (in parte sostituita dalla provitamina beta-carotene), vitamina D,
B3 e B12.
ln contrasto all'opinione pubblica, pesce, carne e prodotti animali (uova, formaggio, burro, ...) contengono più vitamine che non frutta e verdura, le quali contengono in dosi rilevanti solo vitamina C, acido folico e biotina.
Voci
correlate
Sitografia
.
INRAN:
Istituto Nazionale di Ricerca per gli Alimenti e la Nutrizione
.
DGE Deutsche Gesellschaft für Ernährung
.
Food and
Nutrition Information Center FNIC RDA
Bibliografia
.
Zimmermann,
Michael: Burgerstein's
Handbook of Nutrition,
ISBN 1588900622,
Thieme Medical Publishers 2001
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