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Docente Sara Baldelli Lezione Sali Minerali 1  Sara Baldelli Sali minerali: caratteristiche generali L'organismo animale per il 95,7%, del proprio peso è costituito da acqua, proteine ed idrati di car...

Docente Sara Baldelli Lezione Sali Minerali 1  Sara Baldelli Sali minerali: caratteristiche generali L'organismo animale per il 95,7%, del proprio peso è costituito da acqua, proteine ed idrati di carbonio, cioè elementi plastici (C, H, O, N), il 4,2% da macroelementi (hanno azione plastica) mentre i microelementi sono presenti in tracce. I sali minerali sono dei composti inorganici, privi di carbonio, che hanno un ruolo fondamentale nel funzionamento degli organismi viventi, non solo umani, ma più in generale animali e vegetali. Sali Minerali 1 2 di 31  Sara Baldelli Sali minerali: caratteristiche generali Nessun organismo e' in grado di sintetizzare autonomamente alcun minerale, pertanto essi devono essere introdotti attraverso l'alimentazione. I minerali sono privi di energia e di azoto ma sono essenziali per l’alimentazione animale, peraltro, essi non possono essere sintetizzati, a differenza di altri principi nutritivi, dall’animale e quindi devono essere presenti nella razione in quantità sufficienti a soddisfare i fabbisogni. Sali Minerali 1 3 di 31  Sara Baldelli Sali Minerali 1 4 di 31  Sara Baldelli Sali minerali: funzioni generali Per quanto riguarda le funzioni dei minerali bisogna ricordare che: a) alcuni sono fondamentali per la formazione dello scheletro e dei denti (calcio, fosforo); b) il fosforo entra nelle reazioni metaboliche che comportano trasferimento di energia in tutte le cellule animali; c) alcuni minerali sono necessari per la sintesi proteica: tra essi lo zolfo che fa parte della molecola degli aminoacidi solforati (metionina, cistina, cisteina) inoltre, fosforo, ferro, manganese, zinco, nichel e cromo sono componenti dell’RNA che è indispensabile per tutte le sintesi proteiche; Sali Minerali 1 5 di 31  Sara Baldelli Sali minerali: funzioni generali d) la maggior parte dei microelementi ma anche qualche macroelemento (calcio) entrano nei sistemi enzimatici che possono essere: 1) metalloenzimi dove c’è una rigida associazione tra il metallo e la porzione proteica della molecola, ognuna delle quali ha un numero fisso di atomi di un dato elemento e 2) complessi di metalloenzimi dove l’associazione non è molto stretta e vi possono essere sostituzioni tra elementi diversi; e) alcuni minerali più abbondanti quali il Ca, P, Mg, Na, K, Cl rappresentano gli elettroliti dei liquidi corporei e delle secrezioni digestive e sono indispensabili nelle funzioni vitali quali la pressione osmotica, l’equilibrio acido-basico, il pH, la permeabilità delle membrane, la trasmissione nervosa; così sodio e potassio sono abbondanti nelle secrezioni digestive, il fosforo nella saliva, il cloro nei succhi gastrici, il calcio nella bile Sali Minerali 1 6 di 31  Sara Baldelli Sali minerali: funzioni generali f) alcuni regolano il grado di eccitabilità neuromuscolare: calcio e magnesio la deprimono, potassio e sodio aumentano l’eccitazione nervosa. In una situazione in cui si ha un brusco calo ematico di magnesio e un aumento di potassio si verifica una dismetabolia che va sotto il nome di tetania da erba; mentre, un livello insufficiente di calcio dopo il parto predispone al collasso puerperale; g) altri minerali hanno ruoli specifici e ben definiti: lo iodio è componente della tirosina che regola il ritmo metabolico, il cobalto fa parte della vitamina B12, il ferro, fra l’altro, serve per il trasporto dell’ossigeno da parte dell’emoglobina, il cromo è un attivatore dell’insulina. Sali Minerali 1 7 di 31  Sara Baldelli Sali Minerali 1 8 di 31  Sara Baldelli Macroelementi Appartengono a questa categoria tutti quei sali minerali presenti in discrete quantità nell'organismo. Tra i macroelementi rientrano: calcio, fosforo, magnesio, zolfo, sodio, potassio, cloro. Il bisogno giornaliero di questi sali minerali è nell'ordine dei grammi o dei decimi di grammo. Sali Minerali 1 9 di 31  Sara Baldelli Calcio E' il costituente essenziale di tutte le cellule viventi e prevale quantitativamente nelle cellule scheletriche degli organi animali, ma si trova in tutti gli organi e liquidi organici. Il Ca interviene soprattutto: - nella calcificazione delle ossa e dei denti - coagulazione del sangue - coagulazione del latte - regolazione della permeabilità delle membrane cellulari - regolazione dell'equilibrio acido-basico del sangue - regolazione dell'irritabilità muscolare (agisce da moderatore). Sali Minerali 1 10 di 31  Sara Baldelli Calcio Il minerale è attivo esclusivamente in forma libera (ione Ca2+), che ritroviamo prevalentemente nel plasma, ed è molto importante che i suoi valori (calcemia) rimangano costanti nel tempo, affinché non si vada incontro ad ipercalcemia (l’eccesso di calcio nel sangue) o ipocalcemia (il deficit ematico), e alle loro conseguenze. Le principali fonti alimentari di calcio sono latte e derivati, cereali e derivati, pesce, frutta, ortaggi. le acque e le bevande non alcoliche. Sali Minerali 1 11 di 31  Sara Baldelli Calcio Il fabbisogno giornaliero varia in base all'età, al sesso e a particolari condizioni fisiologiche (come la gravidanza e la menopausa), e tiene conto del fatto che il calcio - persino in condizioni normali - viene assorbito solo per il 30%. In particolare, la dose giornaliera raccomandata (RDA) è di: 600-1.000 mg in tutti i bambini fino ai dieci anni; 1.200 mg negli adolescenti di ambo i sessi (11-17 anni). Nelle adolescenti incinte o durante l’allattamento, invece, il fabbisogno aumenta a 1.300 mg; 1.000 mg nei giovani adulti (18-29 anni); 800 mg negli uomini adulti e 1.000 mg negli anziani; 800 mg nelle donne in età fertile, 1.200 mg in gravidanza o durante l’allattamento e 1.200-1.500 mg nelle donne in menopausa. Sali Minerali 1 12 di 31  Sara Baldelli Fosforo Il Fosforo è un minerale strettamente correlato al calcio, sia perché partecipa alla composizione dei cristalli di idrossiapatite e, quindi, alla mineralizzazione ossea. Esso è coinvolto: nella mineralizzazione di ossa e denti, insieme al calcio, sottoforma di idrossiapatite, nella composizione degli acidi nucleici (RNA e DNA) e dei lipidi (fosfolipidi di membrana), nelle reazioni metaboliche che richiedono energia, in quanto esso è un costituente dell’ATP (adenosina trifosfato) nell'attivazione della vitamina B6 (il piridossal-5’-fosfato), nella regolazione del pH corporeo, in quanto funge da sistema tampone. Sali Minerali 1 13 di 31  Sara Baldelli Fosforo La RDA è di: 600 mg/die nei lattanti; 800-1.000 mg/die nei bambini fino ai dieci anni; 1200 mg/die negli adolescenti; 1.00 0mg/die nei giovani adulti (18-29 anni) e negli anziani; 800 mg/die negli adulti. Le percentuali più alte di fosforo si trovano nei semi dei cereali (11 mg/g nel germe di grano) e nei legumi da 3 a 6 mg/g. Altre fonti sono pesce, uova, carne, cereali (1 a 2 mg/g), latte (circa 0,9 mg/g) e verdure (0,4 - 0,7 mg/g). Sali Minerali 1 14 di 31  Sara Baldelli Fosforo La carenza di fosforo è un'eventualità molto rara. Tra le possibili conseguenze sono inclusi il rachitismo nei bambini e l'osteomalacia negli adulti. Inoltre uno sbilanciamento tra livelli di fosforo e di calcio può portare a osteoporosi. Eccessi di fosforo sono rari. Nei primissimi giorni di vita possono causare una riduzione dei livelli di calcio nel sangue e a spasmi muscolari. Sali Minerali 1 15 di 31  Sara Baldelli Magnesio Il magnesio invece, è contenuto in quantità pari a 20-28 g, e lo ritroviamo: nelle ossa (60%), nei muscoli e nei tessuti molli (39%), infine, nel plasma e nei globuli rossi (1%). Analogamente al calcio, anch'esso è attivo in forma ionica (Mg2+), che ritroviamo nel plasma e all'interno delle cellule. L’importanza del magnesio è dovuta soprattutto al suo ruolo di cofattore: pensate che è coinvolto in circa trecento reazioni metaboliche! Ecco, quindi, che questo elemento è essenziale per tutti quei processi che richiedono l’energia, come la sintesi di lipidi, glucidi, proteine e acidi nucleici. Sali Minerali 1 16 di 31  Sara Baldelli Magnesio Il magnesio è coinvolto anche: nel bilancio del calcio, poiché stimola il rilascio di PTH, e aumenta la sensibilità dei tessuti ad esso e alla vitamina D, con conseguente aumento della mineralizzazione ossea e dello sviluppo scheletrico; contribuisce al normale funzionamento dei muscoli, in quanto regola l’eccitabilità delle cellule muscolari, e rende disponibile l’energia necessaria per la contrazione; regola il ciclo cellulare (proliferazione, differenziamento e morte), e previene le mutazioni del DNA, in quanto il magnesio è fondamentale per la replicazione e la riparazione di questo acido nucleico. Sali Minerali 1 17 di 31  Sara Baldelli Magnesio La RDA del magnesio varia in base a diversi fattori (età, sesso e particolari condizioni), ed è pari a: 80-130 mg/die in tutti i bambini; 240-410 mg/die nei ragazzi e 240-360 mg/die nelle ragazze; 350-360 mg/die negli uomini; 310 mg/die nelle donne in età fertile, 360 mg/die in gravidanza e 320 mg/die durante l’allattamento. Tra gli alimenti sorprendentemente ricchi di magnesio c'è anche la frutta secca, in particolare semi di zucca, mandorle, nocciole e arachidi Sali Minerali 1 18 di 31  Sara Baldelli Magnesio La carenza di magnesio non è comune. I soggetti più a rischio sono le persone che assumono farmaci o che soffrono di malattie che possono comprometterne l'assorbimento, come il morbo di Crohn, la celiachia o il diabete di tipo 2, oppure chi ha affrontato un bypass intestinale. La carenza può portare a crampi e contrazioni muscolari, intorpidimenti, convulsioni, aritmie, spasmo delle coronarie, cambiamenti di personalità e riduzione dei livelli di calcio e di potassio nel sangue. Un eccesso di magnesio di origine alimentare viene in genere eliminato attraverso i reni. Tuttavia dosi eccessive possono scatenare diarrea, a volte associata a nausea e crampi addominali. Solo dosi superiori a 5 grammi al giorno sono state associate a una tossicità (abbassamenti della pressione, arresto della peristalsi intestinale, depressione, letargia, debolezza muscolare, difficoltà respiratorie ) Sali Minerali 1 19 di 31  Sara Baldelli Potassio Il potassio è lo ione positivo più abbondante nelle cellule: esso, infatti, è contenuto per il 98% al loro interno, e solo per il 2% nei liquidi extracellulari e nel plasma. Il potassio è coinvolto in svariati processi, tra cui: la regolazione del bilancio idrico e del pH dell’organismo; la trasmissione degli impulsi nervosi, in quanto è in grado di regolare l’eccitabilità dei neuroni; la contrazione muscolare. Esso, infatti, rilassa i muscoli, in quanto è in grado di ridurne l’eccitabilità; da ciò ne deriva un effetto spasmolitico (utile in caso di crampi muscolari), antipertensivo. Sali Minerali 1 20 di 31  Sara Baldelli Potassio La RDA di potassio, necessaria per il completamento di queste funzioni, è pari a: 800mg/die nei lattanti; 2 g/die in età scolare; 3 g/die negli adulti. Il potassio è molto diffuso negli alimenti vegetali, soprattutto in frutta e verdura cruda, ma anche in cereali, legumi e frutta secca. Sali Minerali 1 21 di 31  Sara Baldelli Potassio La carenza di potassio è considerata un evento altamente improbabile. Le sue conseguenze sono debolezza muscolare, irregolarità del battito cardiaco, cambiamenti dell’umore, nausea e/o vomito. Il buon funzionamento dei reni permette di smaltire un eventuale un eccesso di potassio. Tuttavia, in caso di malfunzionamento renale e quando si assumono alcuni farmaci è possibile andare incontro a ipercalemia, cioè un eccesso di potassio nel sangue. Le conseguenze più frequenti di questa situazione sono debolezza, rallentamento del battito cardiaco e pericolose aritmie. Sali Minerali 1 22 di 31  Sara Baldelli Sodio Se il potassio è lo ione positivo più abbondante nelle cellule, al contrario, il sodio è quello più abbondante nei liquidi extracellulari e nel plasma (40%); una quota pari alla metà del sodio totale, inoltre, è contenuta nelle ossa, dove costituisce una riserva che può essere scambiata col sodio extracellulare. Questo macroelemento è coinvolto nella regolazione della pressione arteriosa e del pH, nonché nella trasmissione degli impulsi nervosi. Il sodio regola il passaggio di fluidi e dei nutrienti all'interno e all'esterno delle cellule e partecipa alla trasmissione dell'impulso nervoso. Quello presente nelle ossa rappresenta invece una riserva cui l'organismo può attingere in caso di necessità per regolare il PH del sangue. Sali Minerali 1 23 di 31  Sara Baldelli Sodio La fonte principale di sodio nell'alimentazione occidentale è il sale da cucina. Fra i cibi che ne sono ricchi sono inclusi formaggi, salumi, insaccati e la maggior parte degli altri alimenti conservati. È inoltre naturalmente presente negli alimenti di origine animale (come il latte, le carni sia bianche che rosse e il pesce), mentre è meno abbondante in quelli di origine vegetale. Il fabbisogno giornaliero di sodio è compreso tra 0,6 e 3,5 grammi al giorno. Sali Minerali 1 24 di 31  Sara Baldelli Sodio La carenza di sodio può essere associata a nausea, vomito, anoressia. Nei casi più gravi può portare al coma e risultare fatale. Un eccesso di sodio aumenta la ritenzione idrica e la pressione del sangue, portando con sé il rischio di ipertensione e di sue complicazioni, che possono coinvolgere cuore, arterie e diversi organi, compromettendo la loro salute e quella dell'organismo. Inoltre dosi eccessive di sodio possono portare a nausea, vomito, convulsioni, febbre e compromissione dei centri respiratori. Sali Minerali 1 25 di 31  Sara Baldelli Cloro Il bilancio del cloro, presente nell'organismo sottoforma di ione negativo (Cl-), è strettamente correlato a quello del sodio, in quanto viene introdotto principalmente col sale da cucina (il cloruro di sodio, per l’appunto). Oltre ad essere lo ione negativo più abbondante nei liquidi extracellulari, il cloro viene utilizzato per la produzione dell’acido cloridrico, fondamentale per la digestione gastrica degli alimenti. Sali Minerali 1 26 di 31  Sara Baldelli Cloro Il cloro viene assunto dall'organismo soprattutto attraverso il comune sale da cucina (il cloruro di sodio). Inoltre è presente in molti alimenti di origine vegetale, in particolare le alghe, la segale, i pomodori, la lattuga, il sedano e le olive. Il fabbisogno di cloro dipende dall'età. L'apporto giornaliero adeguato è di: 0,18 g fino ai 6 mesi di vita 0,57 g fino all'anno di età 1,5 g tra 1 e 3 anni 1,9 g tra 4 e 8 anni 2,3 g dai 14 ai 50 anni 2,3 g tra 9 e 13 anni 2,0 g tra i 51 e i 70 anni 1,8 grammi a partire dai 71 anni Sali Minerali 1 27 di 31  Sara Baldelli Cloro La carenza di cloro è un evento raro, ma può verificarsi in caso di perdita di una grande quantità di liquidi a causa di sudorazione eccessiva, vomito o diarrea o in caso di assunzione di farmaci come i diuretici. Può essere associata a ipoventilazione e ad acidosi respiratoria cronica. L'assunzione eccessiva di cloro attraverso gli alimenti può portare a un aumento della pressione sanguigna e, in chi soffre di scompenso cardiaco, cirrosi o malattie renali, a un accumulo di fluidi. Livelli eccessivi cloro nel sangue possono inoltre aumentare la glicemia in chi soffre di diabete e influenzare il trasporto di ossigeno. Sali Minerali 1 28 di 31  Sara Baldelli Zolfo Lo zolfo, un importante costituente degli aminoacidi solforati e, quindi, delle proteine; tra queste, ricordiamo la cheratina contenuta nell'epidermide, nei capelli e nelle unghie. Lo zolfo è presente in tutti i cibi ricchi di proteine, dalla carne rossa ai legumi, passando per il pesce, la carne bianca e il latte. Uno degli alimenti più ricchi in assoluto di questo minerale è il tuorlo d'uovo, ma anche cipolle, aglio, verza, cavolini di Bruxelles e rape ne contengono una buona quantità. Livelli meno elevati sono invece presenti nella frutta secca, nel cavolo riccio, nella lattuga, nell'alga kelp e nei lamponi. Sali Minerali 1 29 di 31  Sara Baldelli Zolfo Non esiste una dose giornaliera raccomandata di zolfo. I fabbisogni dell'organismo vengono infatti soddisfatti piuttosto facilmente con l'alimentazione. In generale si ritiene che circa 850 mg al giorno di questo minerale siano sufficienti per le esigenze basilari del corpo. In genere carenze di zolfo non portano a sintomi evidenti. Non esistono prove evidenti che un eccesso di zolfo possa scatenare particolari sintomi o problemi di salute. Sali Minerali 1 30 di 31  Sara Baldelli Conclusioni In questa lezione abbiamo trattato di: Sali minerali: caratteristiche generali; Classificazione; Sali minerali: funzioni generali; Macroelementi: Calcio; Fosforo; Magnesio; Potassio; Sodio; Cloro; Zolfo Sali Minerali 1 31 di 31