di Nicola Turco

Minerali

I minerali sono sostanze inorganiche, elementi atomici o ioni, essenziali per l’organismo umano, del quale rappresentano circa il 4% del peso.
Si trovano in forma:
• Inorganica (solida (cristalli) es. scheletro oppure disciolti in liquidi intra- ed extra-cellulari)
• Organica (legati a molecole organiche (es. Proteine) )

Funzioni dei Sali minerali
• strutturale;
• regolazione dell’equilibrio acido-base;
• regolazione dell’equilibrio idrico-salino;
• regolazione della funzione catalitica di enzimi (cofattori);
• regolazione della permeabilità delle membrane.
Queste funzioni sono svolte da più minerali.
Altri minerali presentano una funzione esclusiva (es. Ferro e Calcio).

Minerali e alimentazione
• Una DIETA variata generalmente copre il fabbisogno
giornaliero di minerali che generalmente è dell’ordine di
milligrammi (mg) o microgrammi (μg).
• Tutti gli alimenti, con pochissime eccezioni, contengono minerali, ma non nello stesso rapporto quantitativo.
• Particolare attenzione meritano il Ferro e il Calcio contenuti in quantità apprezzabili o in forma ben assorbibile solo in alcuni alimenti.
• L’assorbimento avviene a livello intestinale, mentre l’eliminazione avviene con le urine, le feci e il sudore.

Quantità nell’organismo
A seconda del contenuto nell’organismo umano vengono raggruppati in:
• Macroelementi : Na, Cl, K, Ca, P, Mg, S (ordine di misura g)
• Oligoelementi : Fe, Cu, Zn, I, Mn, F, Cr, Se. (ordine di misura mg)

Sodio (Na) e Potassio (K)
Assorbimento:
• Il sodio e il potassio vengono assorbiti per diffusione nell'apparato digerente.
• L’assorbimento di Na aumenta in presenza di amminoacidi e glucosio nella dieta a causa di un meccanismo attivo facilitato di ingresso nelle cellule intestinali di queste sostanze, dipendente dal sodio.
• L’eliminazione del sodio avviene principalmente per via renale e in misura minore attraverso il sudore e le feci.
• L’escrezione del potassio avviene principalmente per via urinaria, in relazione all’introito del K con la dieta. Viene eliminato anche con le feci.

Funzione:
• mantengono la tonicità dei liquidi extra- ed intra-cellulari e quindi il volume dell’acqua corporea;
• regolano l’equilibrio acido-base;
• condizionano la permeabilità delle membrane cellulari;
• regolano l’eccitabilità delle cellule muscolari e nervose.
• sono indispensabili per molte attività enzimatiche.
• Na è responsabile del senso della sete: l’assunzione di acqua è regolata dal senso di sete che si scatena quando la pressione osmotica dei liquidi extracellulari (che dipende soprattutto dagli ioni sodio) AUMENTA.

La distribuzione del Na e del K viene garantita dalla “pompa sodio-potassio”, un meccanismo attivo che elimina gli ioni Na penetrati per diffusione all'interno della cellula, scambiandoli con ioni K, al fine di garantire l'elettronegatività del liquido cellulare.

SODIO
• Il sodio è il principale catione extracellulare. L’organismo contiene circa 100 g di sodio così distribuiti: 59% nel plasma e nel liquido

E’ largamente diffuso negli alimenti, quelli che ne contengono di più sono:
• le conserve, i salumi, i formaggi
• in quantità inferiore, nel pane, nei legumi, nella carne, nel pesce, etc

Il fabbisogno giornaliero nell’adulto si colloca nell'intervallo di: 0,57-3,5 g/die (corrispondenti a 1,5-8,8 g di NaCl/die)

• L’eccessiva introduzione di Sodio, come avviene generalmente con la dieta occidentale, fatta di cibi conservati, comporta nelle persone geneticamente predisposte, ipertensione arteriosa.
• Studi epidemiologici hanno confermato che esiste una stretta relazione tra l’assunzione di sodio e l’incidenza dell’ ipertensione.
• Eccessive perdite renali, per sudorazione o per ferite estese possono portare ad una carenza di sodio nel plasma dando luogo a sintomi quali: anoressia, nausea, vomito e nei casi più gravi coma e morte.

POTASSIO
• Il potassio è il principale catione intracellulare.
• L’organismo dell’adulto ne contiene circa 150g localizzati
per il 97% all’interno delle cellule.

• Il fabbisogno quotidiano di K è di circa: 3 g
• Con la dieta se ne introducono quantità superiori (dai 4 ai 7 g), poiché è molto diffuso in tutti gli alimenti, in particolare nei vegetali: frutta, legumi, cereali, patate.

Una carenza di K si può instaurare in particolari stati patologici o per l’assunzione di diuretici.
I sintomi sono:
- debolezza muscolare
- ipereccitabilità
- riduzione del battito cardiaco

Un eccesso di K può essere causato da insufficienza renale e surrenalica
Sopravvengono:
- debolezza
- crampi muscolari
- ipotensione
- arresto cardiaco

ATTIVITA' SPORTIVA
• Non esiste alcuna evidenza sperimentale che una integrazione nell’apporto di Na+ in eccesso rispetto alle dosi giornaliere induca miglioramenti delle prestazioni sportive.
• Però un’ attività fisica prolungata, ad esempio in un clima caldo, porta ad una elevata perdita di acqua e Sali minerali: Na, Cl, K con il sudore. Questo riduce la capacità di termoregolazione ed influisce sulla performance, si possono manifestare crampi.
• E’ abbastanza comune che, nel corso di un esercizio fisico impegnativo l’atleta perda da 1 a 5 litri di sudore che corrisponde a 1,5 – 8 g di sale.
• A seguito di queste perdite idriche è necessario intervenire con la reidratazione.
• Esiste comunque già un meccanismo biologico, basato sull'azione di alcune sostanze (vasopressina, renina e aldosterone), che riducono le perdite di acqua e sodio con le urine.

Importante è il rapporto Na/K:
• Se Na/K=1 la contrazione avviene normalmente
• Se Na/K≠1 possono insorgere crampi muscolari e spossatezza

Una eccessiva perdita di K nello sforzo muscolare intenso porta ad una alterata contrazione muscolare. Può avere senso quindi in condizioni di pre sforzo fornirsi di una riserva di K.
Dopo lo sforzo e in condizioni di recupero è raccomandabile assumere K, meglio sotto forma di gluconato, per favorire l’eliminazione delle scorie e il senso di fatica.

Reintegro: per rimpiazzare le perdite di elettroliti basta aggiungere un pizzico di sale alle bevande, ad esempio lo 0,1 - 0,2%.
Oppure introdurre bevande che li contengono (da soli o in associazione con carboidrati).

CALCIO
• E’ il principale catione del corpo
• L’organismo dell’adulto ne contiene oltre 1 Kg localizzato per il 99% nelle ossa e nei denti.
• Il rimanente 1% si trova diffuso nel comparto extracellulare.
• Nel sangue è presente in forma libera od associato a proteine ed acidi organici alla concentrazione di: 10 mg/ 100 ml di sangue (2,5mM)
• Il fabbisogno giornaliero di Ca2+ nell'adulto umano è di: 800 - 1000 mg (varia con l’età, durante la gravidanza e l’allattamento)
• Gli alimenti più ricchi in calcio sono il latte e i latticini:
- 1 tazza di latte (250 ml) circa 300 mg
- Parmigiano (50 g) circa 670 mg
- i vegetali (radicchio 100 g = 290 mg) carciofi, spinaci in quantità inferiore.
- ne sono completamente privi l’olio, lo zucchero, e gli alcolici.

Assorbimento del calcio
Il calcio alimentare viene liberato dai complessi in cui è legato a livello intestinale e successivamente assorbito grazie all’intervento di proteine trasportatrici localizzate sulla membrana delle cellule intestinali e sotto il diretto controllo della vitamina D3 (Colecalciferolo)
• La quantità di calcio assorbita è di volta in volta estremamente variabile: numerosi fattori, molti dei quali dipendono dalla composizione del pasto possono favorire l’assorbimento oppure ostacolarlo.

• Facilitano l’assorbimento del calcio:
- la presenza di proteine nel pasto (il calcio si lega agli aminoacidi e viene in tal modo assorbito più facilmente);
- l’acidità intestinale (flora batterica acidofila), che solubilizza i sali di calcio;
- il rapporto Ca/P nella dieta vicino a 1

• Riducono l’assorbimento del calcio
- la presenza nella dieta di quantità eccessive di Magnesio (uova, carni animali) che entra in competizione con il Calcio,
- uno squilibrio Ca/P
- un difetto nell’assorbimento dei grassi, in tal caso il calcio forma con gli acidi grassi dei sali insolubili
- una minor produzione od introduzione di Vitamina D
- l’eccesso di fibra, che lega i cationi

Eliminazione del calcio
Viene eliminato con urine, feci, sudore e desquamazione della pelle e degli annessi cutanei.

Funzioni (plastiche) del Calcio
• Composizione ossea
• Permeabilità delle membrane
• Soglia di eccitabilità neuromuscolare
• Contrazione muscolare
• Coagulazione del sangue
• Secrezione di alcuni ormoni e neurotrasmettitori
• Controllo del metabolismo del glicogeno nel muscolo


Effetti della carenza di Calcio
• nel bambino dà un quadro clinico sovrapponibile a quello del rachitismo.
• nelle donne soprattutto dopo la menopausa determina osteoporosi, con degradazione della qualità meccanica del tessuto osseo e predisposizione alle fratture

Soluzioni
• si può prevenire con l’introduzione nella dieta di cibi contenenti Ca e P (latte e latticini)
• con un appropriato livello di attività fisica (l’immobilità provoca de - mineralizzazione delle ossa)
• una buona esposizione ai raggi solari che fissano la vitamina D nella cute.

Regolazione del Calcio
• La concentrazione di calcio presente nel sangue (10 mg/100 ml) viene mantenuta per l’azione combinata di due ormoni:
• Paratormone (che alza la calcemia quando è bassa): attiva la vitamina D a livello renale, favorisce assorbimento intestinale di Ca, mobilizza il Ca nelle ossa, uamenta eliminazione urinaria dei fosfati
• Calcitonina (abbassa la calcemia quando è alta): deposita Ca nelle ossa, inibisce il riassorbimento renale

Magnesio
Funzione:
- forma con il calcio e con il fosforo il tessuto osseo
- svolge un ruolo importante nelle reazioni enzimatiche in cui è coinvolta l'ATP, poiché in queste reazioni la forma attiva dell'ATP è complessata con lo ione magnesio Mg++
- interviene nella regolazione dell'eccitabilità delle membrane nervose e muscolari e nella trasmissione sinaptica.

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Magnesio
Assorbimento:
- avviene a livello dell'intestino tenue
- è favorito dal contenuto plasmatico di vitamina D
- è inibito da elevate concentrazioni di calcio, proteine, fosfato della dieta, da diarrea e da alcolismo cronico

Sintomi di carenza
- astenia, riduzione della forza muscolare, spossatezza, debolezza muscolare
- crampi
- convulsioni
- tremori
- apatia
- convulsioni

Fonti/Documentazione

Appunti Universitari