L'insegnamento di Fisiologia della Nutrizione offre agli studenti le conoscenze necessarie alla comprensione dei meccanismi fisiologici che presiedono alla nutrizione ed alla sua regolazione. L'insegnamento si propone di fornire una visione completa della Fisiologia Umana e permette allo studente di acquisire informazioni dettagliate sulle modalità di funzionamento dei diversi organi del corpo umano, sull'integrazione dinamica degli organi in apparati, sui meccanismi generali di controllo omeostatico in condizioni normali e di adattamento, con una specifica attenzione alle richieste nutrizionali e metaboliche nelle diverse fasi della vita e nella diverse condizioni fisiologiche.
Saranno prima illustrati i principi fondamentali della digestione degli alimenti e dell’assorbimento dei principi nutritivi, sia dei substrati energetici che dei principali minerali e dell’acqua e la regolazione di questi processi da parte degli ormoni gastrointestinali. L’insegnamento consente di approfondire le conoscenze di Fisiologia apprese durante la Laurea Triennale, con riferimento specifico alla specie umana e alle esigenze nutrizionali.
Principi Fondamentali della Nutrizione
Il corso verrà introdotto da alcuni concetti di base sulla nutrizione umana per allineare gli studenti con differente backround di studi. In particolare, l'introduzione includerà una breve descrizione della fisiologia del tratto gastrointestinale e ghiandole accessorie; la digestione e l'assorbimento dei nutrienti; i concetti di biodisponibilità ed essenzialità dei nutrienti.
Alimenti e Nutrienti
- Alimenti e nutrienti.
- Fabbisogni.
- Metabolismo basale.
- Calorimetria.
- Bilancio energetico.
- Riserve energetiche.
Digestione e Assorbimento
- Digestione e assorbimento dei carboidrati.
- Significato dei carboidrati nella dieta.
- Digestione e assorbimento delle proteine.
- Digestione e assorbimento dei lipidi.
- Omeostasi del colesterolo.
Regolazione Metabolica ed Ormonale
Regolazione endocrina del metabolismo. Fasi di assorbimento e post-assorbimento. Regolazione ormonale dell’omeostasi glicemica. Indice glicemico, carico glicemico. Digiuno. Diete mima digiuno. Diete iperproteiche.
Sistema Endocrino e Ipotalamo-Ipofisi
Richiami di fisiologia del sistema nervoso e del sistema endocrino. Disfunzioni del sistema endocrino: ipofunzione, iperfunzione, deficit di sensibilità. Il sistema ipotalamo- ipofisi. Ipotalamo: struttura e funzioni. Neuroipofisi: struttura e funzioni. Riflessi neuroendocrini.
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Ormoni e Loro Funzioni
- Vasopressina: regolazione osmotica, regolazione pressione/volume, diabete insipido.
- Ossitocina: parto e allattamento.
- Adenoipofisi: struttura e funzioni.
- Il sistema portale ipofisario.
- I fattori di rilascio e di inibizione ipotalamici.
- Gli ormoni dell’adenoipofisi.
- Feedback brevi e lunghi.
- Prolattina e regolazione dell’allattamento.
- Regolazione ormonale della crescita: il sistema GH-IGF-IGFBP.
- Asse ipotalamo-ipofisi-tiroide.
Stress e Risposte Fisiologiche
Risposta di stress: braccio nervoso e braccio endocrino. Effetti delle catecolammine. Effetti del cortisolo. Allostasi e carico allostatico. Stress e dismetabolismi. Stress, sistema immunitario e infiammazione. Emozioni e risposta di stress. Integrazione tra sistema endocrino, nervoso, immunitario, psiche e ambiente (psiconeuroendocrinoimmunologia: PNEI). Lo stress pre e perinatale.
Regolazione Neuroendocrina dell'Appetito
Regolazione neuroendocrina dell’introito di cibo. Segnali di fame e di sazietà a breve e a lungo termine. Centri ipotalamici di fame e sazietà. Relazioni tra stress e comportamento alimentare. La programmazione epigenetica del metabolismo. Alimentazione e infiammazione.
Omeostasi e Regolazione Ormonale
- Steroidogenesi nella corticale surrenale.
- Regolazione ormonale dell’omeostasi idrosalina.
- Sistema renina-angiotensina-aldosterone.
- Effetti dell’aldosterone.
- Regolazione ormonale della funzione riproduttiva.
- Steroidogenesi nelle gonadi.
- Regolazione ormonale del differenziamento sessuale.
- Asse ipotalamo-ipofisi-gonadi.
- Testicolo: cellule di Sertoli, cellule di Leydig.
- Ipotesi sui fattori che influenzano l’avvio della pubertà.
- Ovaio: ciclo ovarico, cellule della teca e cellule della granulosa.
- Contraccezione ormonale.
- Instaurarsi della gravidanza.
- Menopausa.
- Fabbisogni nutrizionali nelle varie fasi della vita della donna.
Fegato e Metabolismo
Struttura del fegato. Il lobulo epatico. Caratteristiche dei diversi tipi cellulari del fegato: epatociti, cellule endoteliali sinusoidali, cellule di Kupffer e cellule stellate. Ruolo del fegato nel metabolismo di carboidrati, lipidi e proteine. Il caso della steatosi epatica non alcolica. L’asse intestino fegato.
Omeostasi del Calcio e Ritmi Biologici
- Regolazione ormonale dell’omeostasi del calcio.
- Regolazione della concentrazione intracellulare di calcio.
- Paratormone: effetti sull’osso, effetti sul rene.
- Vitamina D: biosintesi e introduzione con la dieta, effetti sull’intestino, effetti sull’osso, effetti sul sistema immunitario, rachitismo e osteomalacia.
- Bioritmi.
- Melatonina.
- Il ciclo sonno-veglia.
Aspetti Generali sulla Fisiologia
- Omeostasi e trasporti attraverso la membrana.
- Comunicazione metabolica e nervosa.
- Fisiologia del tessuto muscolare, del sistema nervoso e del rene.
- Aspetti generali sulla fisiologia endocrina.
- Anatomia, funzioni e principi di regolazione del tratto gastrointestinale.
- Meccanismi di digestione e di assorbimento lungo il canale digerente.
Fabbisogni Nutrizionali e Diete
Significato del termine "dieta". La dieta come determinante di salute. Glossario nutrizionale. Principi alimentari (proteine, lipidi e carboidrati) e loro qualità nutrizionale. Dagli alimenti ai nutrienti: digestione dei principi alimentari ed assorbimento dei nutrienti.
- Fibra alimentare: componenti, proprietà chimico-fisiche ed effetti fisiologici.
- Bisogni nutrizionali dell'organismo umano nelle varie età e condizioni fisiologiche (età evolutiva ed adulta, gravidanza ed allattamento, sportivo ed anziano) ed adeguatezza del loro soddisfacimento.
- Nutraceutici ed alimenti funzionali.
- Meccanismi di controllo fame e sazietà.
- Dieta razionale: dalle basi scientifiche ai criteri per una corretta ripartizione dell'energia giornaliera tra principi alimentari energetici.
- Biodisponibilità del calcio e del ferro alimentare: strategie dietetiche per ottimizzare il loro assorbimento.
- Composizione chimica, caratteristiche nutrizionali e porzioni giornaliere consigliate dei principali gruppi di alimenti: latte e derivati, uova, carni e prodotti della pesca, cereali e legumi, grassi ed oli, verdure e frutta.
La piramide alimentare come strumento educativo e preventivo. Composizione corporea: modificazioni con l'età, il sesso e la condizione fisiologica, principali metodi di determinazione. Valutazione dello stato di nutrizione di singoli individui e/o gruppi di popolazione per evidenziare l'adeguatezza della dieta e/o eventuali stati di malnutrizione ed attuare interventi di correzione/promozione della salute. Pianificazione della dieta. Salute e benessere.
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Composizione Corporea e Bisogni Nutrizionali
Composizione corporea e bisogni nutrizionali dell'organismo umano nelle varie età e condizioni fisiologiche. Qualità nutrizionale e porzioni giornaliere consigliate dei principali gruppi di alimenti/piramide alimentare. Dieta razionale, promozione della salute e prevenzione delle principali patologie.
Il corso intende, inoltre, sottolineare il ruolo svolto da una corretta alimentazione nella prevenzione e nella terapia della maggior parte delle malattie.
Macronutrienti e Micronutrienti
- Carboidrati e fibre alimentari - Generalità. Struttura. Distribuzione negli alimenti. Digestione ed assorbimento dei glucidi. Ruolo dei glucidi nell'organismo. Quantità e tipo di glucidi raccomandati nella dieta.
- Proteine alimentari - Generalità. Struttura. Aminoacidi essenziali. Distribuzione negli alimenti. Digestione ed assorbimento delle proteine. Ruolo delle proteine nell'organismo.
- Lipidi alimentari - Generalità. Struttura. Acidi grassi essenziali. Distribuzione negli alimenti. Digestione ed assorbimento dei lipidi. Funzione dei lipidi nella dieta e nell'organismo.
- Vitamine - Generalità. Vitamine liposolubili. Vitamine idrosolubili. Digestione ed assorbimento delle vitamine. Ruolo delle vitamine nell'organismo.
- Acqua - Distribuzione dell'acqua nell'organismo.
- Sali minerali - Macroelementi e microelementi. Ruolo dei minerali nell'organismo.
Apparato Digerente: Anatomia e Funzioni
Anatomia funzionale dell'apparato digerente. Struttura della parete del tubo gastroenterico. Circolo splancnico. Innervazione dell'apparato digerente. Caratteristiche anatomo-funzionali della muscolatura liscia dell'apparato digerente. Sistemi di controllo delle funzioni dell'apparato digerente.
Funzioni Motorie e Secretorie
- Funzioni motorie dell'apparato digerente: Masticazione, Deglutizione, Motilità esofagea, Motilità gastrica, Vomito, Svuotamento della colecisti, Motilità dell'intestino tenue e crasso, Defecazione.
- Funzioni secretorie dell'apparato digerente: Secrezione salivare, Secrezione gastrica, Secrezione pancreatica, Secrezione biliare, Secrezioni intestinali.
Digestione e Assorbimento
- Digestione ed assorbimento dei carboidrati, proteine e lipidi.
- Assorbimento delle vitamine idrosolubili e liposolubili.
- Assorbimento di acqua e sali minerali.
Regolazione dell'Assunzione di Cibo
- Centri nervosi che regolano l'assunzione di cibo.
- Fattori che regolano la quantità di cibo da assumere.
- Regolazione a breve termine e a lungo termine.
- Neurotrasmettitori e controllo dell'assunzione di cibo.
Bilancio Energetico e Metabolismo
Dispendio energetico. Metabolismo basale. Fabbisogno calorico. Stato nutrizionale.
Patologie Correlate all'Alimentazione
Il diabete. Patologie associate al metabolismo dei carboidrati. Patologie associate al metabolismo degli aminoacidi. La malattia celiaca. La patologia allergica.
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Valutazione e Accertamento
L'esame dell'insegnamento consiste in un colloquio orale della durata di 20-30 minuti, finalizzato ad accertare l'acquisizione delle conoscenze relative ai meccanismi che regolano i sistemi fisiologici dell’organismo. L'esame consiste in un colloquio orale di almeno 20 minuti, condotto da una Commissione costituita da almeno due componenti, durante il quale lo studente dovrà esporre alcuni degli argomenti trattati a lezione. La Commissione verifica il raggiungimento degli obiettivi formativi dell'insegnamento ponendo domande diversificate inerenti al programma effettivamente svolto durante le lezioni del corso.
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