| A. Ferraresi: FISIOLOGIA DELL'ALIMENTAZIONE |
Capitolo 6 - Minerali
Nell'organismo umano sono presenti molti minerali che assolvono a varie funzioni, e che, a causa dei processi di continuo rinnovamento delle strutture organiche, vanno continuamente introdotti con la dieta in quantità adeguata. Alcuni di questi minerali sono presenti in quantità piuttosto rilevanti ed hanno funzioni prevalentemente plastiche, e sono detti macrocostituenti (calcio, fosforo, potassio, cloro, zolfo e magnesio); altri invece sono presenti in quantità molto piccole, generalmente fanno parte di molecole enzimatiche, e sono detti microcostituenti.
La quantità di ognuno di essi negli alimenti può essere influenzata dalle condizioni in cui si è sviluppato l'alimento (terreno di crescita, ad esempio, per i vegetali). Alcuni elementi sono inoltre presenti negli alimenti, ma non si sa se abbiano una funzione organica o se vadano considerati soltanto come sostanze contaminanti.
Il calcio è presente in quantità rilevante nell'organismo umano (circa 1200 g) ed è soprattutto depositato nelle ossa; questa quota, oltre a dare rigidità alla struttura, ha anche la funzione di riserva, dato che può essere facilmente mobilizzato in caso di necessità. In tutte le cellule dell'organismo è necessaria una certa quantità di calcio per svolgere una serie di importantissime funzioni: il mantenimento dell'equilibrio elettrolitico e della pressione osmotica, la regolazione della permeabilità delle membrane, la contrazione muscolare, alcune attività enzimatiche, la coagulazione del sangue. Per questo motivo il tasso plasmatico del calcio deve essere mantenuto assolutamente costante, regolazione che viene effettuata da due ormoni: il paratormone e la calcitonina.
Oltre che da questi due ormoni, il metabolismo del calcio è regolato dalla vitamina D, che ne controlla sia l'assorbimento a livello intestinale che l'escrezione a livello renale. Il fabbisogno giornaliero di calcio è di circa 0,8 g, ma può variare notevolmente a seconda delle condizioni dell'organismo: è infatti aumentato durante l'accrescimento, la gravidanza e l'allattamento (fino a 2 g/die).
Il calcio è presente in forma utilizzabile soprattutto nel latte e nei suoi derivati, nelle uova, in vari vegetali ed in vari molluschi. Normalmente ne viene assorbito circa il 20%, ma la carenza di vitamina D ne limita l'assorbimento, come anche l'eccessiva introduzione di grassi, l'eccessiva concentrazione di acido ossalico (presente in alcuni vegetali), la scarsa acidità del succo gastrico.
Il fosforo ha anch'esso importantissime funzioni nel nostro organismo: entra nella costituzione delle membrane cellulari (fosfolipidi), degli acidi nucleici, nei composti energetici (ATP); inoltre, costituisce, insieme al calcio, la parte minerale delle ossa (sotto forma di fosfato di calcio) e rappresenta uno dei più importanti sistemi tampone del sangue.
Normalmente non si presta molta attenzione al suo apporto dietetico dato che, proprio per la sua distribuzione ubiquitaria, è molto difficile che si instauri una condizione di carenza, a parte alcune particolari condizioni patologiche (alcolismo, iperparatiroidismo, acidosi diabetica). Dagli alimenti ne viene assorbito, a livello dell'intestino tenue, circa il 60-70%; i fattori che ne modificano l'assorbimento sono gli stessi che modificano quello del calcio.
Questi tre elementi sono di fondamentale importanza nel mantenimento dell'equilibrio elettrolitico nel nostro organismo, nella regolazione della distribuzione dell'acqua nei vari compartimenti, e nella regolazione dell'eccitabilità dei tessuti muscolare e nervoso. Tutti e tre questi elementi sono ampiamente disponibili nella nostra alimentazione e vengono assorbiti in percentuale pressoché totale. Per quanto riguarda il potassio, solo particolari condizioni possono portare ad una sua carenza (vomito, diarrea, uso eccessivo di diuretici o di digitale), che si manifesta con turbe della contrattilità della muscolatura scheletrica e cardiaca.
Il sodio ed il cloro vengono assunti in genere assieme, sotto forma di cloruro di sodio, e, data l'abitudine di salare i cibi per esaltarne il sapore, il loro apporto dietetico è in genere nettamente in eccesso rispetto alle necessità dell'organismo. Nei rari casi di carenza, dovuti soprattutto ad eccessive perdite (vomito, diarrea, sudorazione profusa) si possono avere apatia, anoressia, crampi.
Lo zolfo è ampiamente diffuso in natura, essendo presente in alcuni aminoacidi (cistina, cisteina e metionina) ed in alcune vitamine (tiamina e biotina). Lo si trova come costituente della cute e degli annessi cutanei, ed è un componente essenziale della molecola dell'insulina. Data l'ampia disponibilità in natura, non sono note condizioni di carenza.
Il magnesio ha diverse funzioni analoghe a quelle del calcio, essendo presente nell'apparato scheletrico e intervenendo in vari processi come la regolazione della contrattilità ed il funzionamento di vari sistemi enzimatici. Altre funzioni sono ancora poco note, ma si sa che la carenza può indurre ritardi nell'accrescimento, anoressia, disturbi della contrazione muscolare.
Il magnesio è presente in diversi vegetali che fanno parte della nostra dieta, soprattutto nei legumi, nei cereali e nelle verdure, e quindi normalmente il fabbisogno giornaliero è ampiamente coperto.
Nel nostro organismo sono presenti circa 4 g di ferro, dei quali il 70% fa parte dell'emoglobina, il 4% fa parte della mioglobina, l'1% è un costituente di vari enzimi, ed il 25% ha funzione di riserva. Viene assorbito sotto forma di sale ferroso nella percentuale approssimativa del 10%, e viene trasportato nel sangue combinato con una proteina (transferrina). Può essere immagazzinato nel fegato, nella milza e nel midollo legato ad un'altra proteina (ferritina). L'acidità del succo gastrico, la presenza di calci e di fattore intrinseco ne favoriscono l'assorbimento, mentre la presenza di ossalati, di fitati e di fosfati, l'alcalinità del succo gastrico e la forma chimica in cui è presente negli alimenti possono limitarne l'assorbimento.
Il ferro è presente in molti alimenti di origine animale (fegato, uova, molluschi) e vegetale (legumi, frutta secca, cacao), ed una dieta normale ne assicura un apporto sufficiente in condizioni normali. Nell'infanzia, nella senescenza e nella gravidanza, però, il fabbisogno aumenta, e si possono avere manifestazioni carenziali, costituite soprattutto da anemia ipocromica.
Il ruolo dello zinco è quello di costituente di molti sistemi enzimatici; la sua diffusione in natura (carni, uova, fegato e pesce) è tale che, nonostante ne venga assorbito circa il 10%, tale quantità è generalmente in grado di coprire il fabbisogno giornaliero (10-15 mg). In caso di carenza si possono osservare ritardo dell'accrescimento e dello sviluppo intellettivo, ritardo della cicatrizzazione e dermatite.
Come lo zinco, anche il rame entra a far parte di molti sistemi enzimatici, ed inoltre influisce favorevolmente sull'assorbimento del ferro. In natura è ampiamente diffuso, soprattutto in molluschi, rene, fegato, legumi, frutta secca e cacao, per cui raramente si possono manifestare condizioni di carenza a meno di condizioni patologiche specifiche (nutrizione parenterale, sindromi genetiche che ne impediscono l'assorbimento). Esiste una condizione di eccesso di rame (morbo di Wilson) legata alla insufficienza genetica della sintesi di ceruloplasmina, la proteina che normalmente si lega al rame per trasportarlo nel sangue.
Lo iodio è un costituente fondamentale degli ormoni tiroidei, che regolano la velocità dei processi metabolici in tutte le cellule dell'organismo. Viene assorbito come ioduro a livello dell'intestino tenue ed immagazzinato nella tiroide. Non è particolarmente diffuso in natura: è presente nei pesci ed in vari vegetali, ma la quantità in questi ultimi dipende dalla presenza nei terreni in cui si sono sviluppate le piante; per questo motivo in alcune zone, soprattutto quelle lontane dal mare, si possono verificare situazioni di carenza endemica di iodio.
