Principi nutritivi e necessità energetiche
Zuccheri, grassi, proteine, vitamine ecc.

Gli esseri viventi sono costituiti dall'insieme di unità dette cellule. Le cellule sono, a loro volta, composte da sostanze chimiche con funzioni strutturali, energetiche e bioregolatrici. Tali sostanze costituiscono gli alimenti e vengono pertanto definite principi nutritivi o principi alimentari: carboidrati, grassi, proteine, vitamine, sali minerali e acqua.
La loro conoscenza è alla base di una buona educazione alimentare.

Zuccheri (Carboidrati, Glucidi, Glicidi, Saccaridi). Rappresentano una fondamentale fonte di energia, basti pensare che cervello, cuore e muscoli utilizzano i carboidrati per svolgere correttamente le loro funzioni. Oltre a ciò, possiedono numerose funzioni biologiche essenziali entrando nella costituzione di acidi nucleici, anticorpi, lipidi cerebrali, mucopolissaccaridi e proteoglicani dei tessuti connettivi ecc. Le singole unità dei carboidrati si definiscono monosaccaridi, di particolare rilevanza, dal punto di vista nutrizionale, sono il glucosio, il galattosio e il fruttosio.
I due principali depositi di carboidrati nel nostro organismo sono il glicogeno epatico (che controlla la glicemia) e il glicogeno muscolare; il glicogeno nell’adulto è pari a ca. 350-500 g dei quali ca. il 20% nel fegato. In un soggetto normale il plasma fornisce ca. 180 g di glucosio al giorno (720 Kcal) di cui l’80% viene utilizzato dalle cellule del sistema nervoso (in condizioni di riposo rappresentano il 60% del consumo dell’intero organismo). Pertanto, il metabolismo del sistema nervoso dipende strettamente dal glucosio ematico e, al contrario dei grassi, la riserva zuccherina nel nostro organismo è ridotta (pari a ca. 2000 Cal); infatti si esaurisce solo dopo 24 h di digiuno o un'intensa attività fisica. In tal caso. il glucosio necessario viene sintetizzato nel fegato e, in misura minore, nel rene e nell'intestino, tramite una serie di reazioni biochimiche definite gluconeogenesi o neoglucogenesi, da precursori non glucidici: aminoacidi delle proteine muscolari (principalmente), acido lattico, piruvato, acidi grassi a catena dispari di carbonio, glicerolo ecc. Solo dopo alcuni giorni di digiuno, l'organismo inizia a utilizzare i corpi chetonici (“acetone”), prodotti a partire dai grassi tramite la chetogenesi, come carburante d'emergenza (dopo 3 giorni i corpi chetonici coprono 1/3 delle necessità energetiche del cervello con conseguente perdita renale di ioni sodio per il riequilibrio acido-base).
In una persona sana la glicemia (concentrazione di glucosio nel sangue) oscilla, a digiuno, tra gli 80 ed i 100 mg/dl.
1 grammo di zuccheri fornisce 4 Cal.
Oggi viene consigliato, nella normale dieta alimentare, un consumo di carboidrati pari al 45% delle calorie totali introdotte (in passato si consigliava un consumo pari a ca. il 55%).

Grassi (Lipidi). Sono una vasta famiglia di sostanza con diversi fondamentali ruoli organici.
Il tessuto adiposo (10-25% del peso corporeo) rappresenta la principale fonte energetica oltre a formare uno strato isolante e di protezione meccanica. I grassi del tessuto adiposo sono perlopiù costituiti da miscele di trigliceridi: molecole di glicerolo con unite (per esterificazione) tre molecole di acidi grassi. Gli acidi grassi possono essere saturi, insaturi o polinsaturi in base all'esistenza di uno o più doppi legami fra li atomi di carbonio che ne formano la catena. Il valore ematico dei trigliceridi varia fisiologicamente nell'intervallo 40-170 mg/100 ml.
I fosfolipidi formano le membrane biologiche, che avvolgono le cellule e gli organuli cellulari, e i complessi lipoproteici coinvolti nel trasporto e assorbimento dei lipidi.
Il colesterolo rappresenta un componente fondamentale delle membrane cellulari (a cui conferisce la necessaria rigidità e resistenza) ed è precursore di vari composti steroidei: acidi biliari, ormoni surrenalici, androgeni, estrogeni e progesterone, provitamina D. Senza colesterolo il corpo non potrebbe replicare le cellule e rinnovare i tessuti. Il Colesterolo presente nel sangue è di norma per l’80% prodotto dal fegato (colesterolo endogeno) e per il restante 20% derivante dagli alimenti. A differenza degli altri lipidi, solo il 30-40% del colesterolo introdotto con la dieta viene assorbito. Fibre, acidi grassi insaturi e fitosteroli, di origine vegetale (presenti ad es. nell'olio di oliva extravergine) ne riducono l'assorbimento. Non essendo solubili in acqua, il colesterolo e i trigliceridi per poter transitare nel corrente ematico si legano a specifiche proteine formando due principali complessi:
- Lipoproteine a bassa densità (LDL), definite colesterolo “cattivo”, che costituiscono in realtà i trasportatori del colesterolo dal fegato verso i tessuti, Se presenti in eccesso e con struttura piccola, densa e caramellizzata (e quindi appiccicosa) dai troppi zuccheri del sangue, si depositano sulle pareti dei vasi sanguigni (formando col tempo le pericolose placche arteriosclerotiche).
- Lipoproteine ad alta densità (HDL), o “colesterolo buono”, che riportano il colesterolo dai tessuti periferici al fegato (per essere riciclato o eliminato con la bile) ripulendo i vasi sanguinei dai suoi depositi. Nelle analisi del sangue sono considerati valori normali: 120 - 220 mg/100 ml per il colesterolo totale, 40 - 80 mg/100 ml per l’HDL, 70 - 180 mg/100 ml per l’LDL.
Un gruppo di acidi grassi insaturi essenziali (devono pertanto essere assunti con la dieta), acido linoleico (omega 6), acido linolenico (omega 3) e acido arachidonico (omega 6), sono anch'essi costituenti importanti delle membrane cellulari; regolano inoltre il tono della parete vascolare e garantiscono l'efficienza del sistema nervoso (affinano i riflessi). vengono definiti “Vitamina F” e si trovano in diversi oli vegetali e grasso di pesce, semi oleosi, frutta secca ecc.
1 grammo di grassi fornisce 9 Cal.
Attualmente si consiglia il consumo di grassi di sola origine vegetale (polinsaturi) pari al 40% delle calorie totali (in precedenza era il 30%).

Proteine (Protidi). Svolgono un ruolo plastico (strutturale) e biologico (sono enzimi ovvero sono catalizzattori di reazioni biochimiche, ormoni, anticorpi, trasportano gas e nutrienti, sono recettori di membrana cellulare ecc.) che energetica. Sono catene composte da differenti combinazioni di 20 diverse unità (di cui 9 essenziali ossia che necessitano dell'assunzione tramite alimenti in quanto non sintetizzabili dal ns. organismo): gli aminoacidi.
Un'eccessiva introduzione proteica crea problemi in quanto aumentano i prodotti terminali del relativo metabolismo (urea, acido urico, NH3 ecc.), che sono tossici, con conseguente sovraccarico degli organi emuntori (fegato, reni).
1 grammo di proteine fornisce 4 Cal.
L'attuale consumo consigliato è di ca. il 15% del consumo calorico totale.

Vitamine e Sali minerali (micronutrienti). Sebbene le quantità indispensabili all'organismo siano piccolissime, il loro apporto attraverso una corretta alimentazione è fondamentale. Non forniscono calorie ma sono importantissimi bioregolatori. Ad eccezione della vit. D (che può essere prodotta autonomamente dall'organismo tramite l'esposizione al sole a partire dal colesterolo) sono essenziali, ossia devono essere introdotti con gli alimenti in quanto l'organismo non è in grado di produrli. Oggi le sindromi specifiche per avitaminosi sono rare mentre comuni sono le carenze relative sia di vitamine che di sali minerali che comportano stanchezza, senso di malessere, cefalea ecc. Ciò è dovuto soprattutto all'impoverimento di micronutrienti negli alimenti derivante dai metodi di coltivazione, raccolta, distribuzione, conservazione e cottura.
Le vitamine si dividono in:
- Vitamine idrosolubili (solubili in acqua), cofattori enzimatici, sono facilmente assorbibili dall'intestino e, per la maggior parte di loro, la quantità eccessiva viene eliminata tramite l'urina (Vit. C, B1, B2, B6, B12, PP, H, F, acido pantotenico, acido folico). - Vitamine liposolubili (solubili nei grassi), assorbite nell’intestino insieme ai grassi e poi accumulate nel fegato e nel tessuto adiposo in quantità notevoli (rischio di iperdosaggio), condizionano l’integrità delle membrane cellulari e delle particelle subcellulari, sono poco alterabili alle variazioni di temperatura ma sensibili all’ossigeno (Vit. A, D, E, K).
I sali minerali vengono altresì definiti oligoelementi o elettroliti. Sono attivatori di reazioni metaboliche e mantengono costante la pressione osmotica. Nell'uomo rappresentano ca. il 6% del peso corporeo. Molti sali minerali sono in rapporto fra loro: l’eccesso di uno limita l’assorbimento dell’altro o svolgono azioni opposte. Esempi di sali minerali sono: sodio (Na), cloro (Cl), potassio (K), calcio (Ca), fosforo (P), magnesio (Mg), ferro (Fe), zinco (Zn), zolfo (Z), iodio (I), cobalto (Co), fluoro (F).

Acqua (H2O). Anch'essa non fornisce calorie ma è un componente essenziale. Rappresenta ca. il 60% del peso corporeo nell'adulto e varie funzioni vitali quali assicurare l'equilibrio termico, idrosalino, digestivo e assimilativo, depurativo, è il solvente delle reazioni metaboliche e il trasportatore dei nutrienti oltre a essere fonte di sali minerali. È un nutriente essenziale, poichè la quantità di acqua prodotta con il metabolismo (circa 350 ml/die tramite la respirazione cellulare) non è sufficiente a coprire il fabbisogno giornaliero. Alla nascita l'acqua rappresenta ca. il 77% del peso corporeo e decresce fino a ca. il 60% nell’adulto (restando quantitativamente il componente più presente nell’organismo umano); più del 65% dell'acqua corporea si situa all'interno della cellula. Il ns. organismo è sensibile anche a piccole variazioni del contenuto d'acqua, pertanto è importante conservarne l'omeostasi bilanciando l'apporto derivante da alimenti e bevande e produzione endogena e l'eliminazione tramite respirazione (ventilazione), sudorazione, urinazione e defecazione.
La razione di acqua giornaliera necessaria è in relazione al clima, all'età, alla dieta, all'attività e allo stato fisiologico (es. durante gravidanza e allattamento il fabbisogno idrico aumenta). n condizioni fisiologiche il ricambio giornaliero di acqua corrisponde al 15% del peso corporeo nei primi mesi di vita e a ca. il 10% nell’adulto.

Le necessità energetiche variano da individuo a individuo in base all'età, sesso, attività, ambiente e condizioni fisiologiche. Le fonti metaboliche di maggior rilievo per la produzione di energia sono i carboidrati (glucosio ematico e glicogeno cellulare di fegato e muscoli) e gli acidi grassi del tessuto adiposo (grassi). In generale, gli zuccheri sono il carburante per gli sforzi di elevata intensità e breve durata, i lipidi per quelli di lunga durata e minore intensità. In normali condizioni fisiologiche, le proteine contribuiscono in piccola misura durante gli esercizi prolungati.
Aspetto peculiare dell'uomo è il cervello voluminoso, il suo dispendio energetico è 16 volte quello del tessuto muscolare per unità di peso; il metabolismo cerebrale rappresenta il 20-25% del fabbisogno energetico di un adulto (8-10% in più rispetto agli altri primati non umani).

Tipo Attività	Consumo energetico
Sonno	80 Cal/ora
Attività leggere (lavoro intellettuale, passeggiata, bocce)	100-200 Cal/ora
Attività moderate (giardinaggio, ballo)	300 Cal/ora
Attività pesanti (nuoto, atletica)/td>	500-800 Cal/ora

Oltre che di energia, il nostro organismo ha naturalmente bisogno di assumere, tramite una corretta nutrizione, sostanze che ricostituiscano e riproducano quelle cellule dei tessuti che ogni giorno muoiono e che ne consentano il corretto funzionamento.
iniziamo ora ad analizzare le varie tipologie degli alimenti partendo dagli alimenti amidacei (pasta, pane, riso, patate, merendine ecc.).