Scheda programma d'esame
METABOLISMO E NUTRIZIONE NELL'ATTIVITÀ SPORTIVA
FERRUCCIO SANTINI
Anno accademico2019/20
CdSSCIENZE E TECNICHE DELLE ATTIVITA' MOTORIE PREVENTIVE E ADATTATE
Codice000EF
CFU6
PeriodoSecondo semestre

ModuliSettoreTipoOreDocente/i
METABOLISMO E NUTRIZIONE NELL'ATTIVITÀ SPORTIVABIO/10LEZIONI48
RANIERI BIZZARRI unimap
FERRUCCIO SANTINI unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Fisiologia del metabolismo energetico e controllo del peso corporeo.

Eziopatogenesi dell'obesità e delle complicanze ad essa correlate.

Knowledge

Physiology of energy metabolism and control of body weight.

Etiopathogenesis of obesity and related complications.

Modalità di verifica delle conoscenze

Colloqui con gli studenti. Disponibilità ad incontri per approfondimenti specifici.

Assessment criteria of knowledge

Separate meeting for specific in-depth coversations with interested students.

 

Modalità di verifica dei comportamenti

Firma foglio di presenza

Prerequisiti (conoscenze iniziali)

Chimica generale e organica

Biochimica di base

Anatomia dell'apparato digerente e fisiologia dell'alimentazione

Programma (contenuti dell'insegnamento)

Modulo di nutrizione

Principi generali di endocrinologia.

Fisiologia del tessuto adiposo e del metabolismo energetico

Tessuto adiposo bianco e tessuto adiposo bruno. Regolazione centrale del metabolismo energetico. Il ruolo dell'ipotalamo. Il sistema leptino-melanocortinico. Interazione tra segnali periferici e sistema nervoso centrale nella regolazione del comportamento alimentare. 

Obesità: definizione, epidemiologia, eziopatogenesi, classificazione.

Le conseguenze dell'obesità sulla salute dell'individuo. Il rischio cardio-metabolico.

Modulo di metabolismo

La cellula muscolare e l’esercizio fisico. Caratteristiche del tessuto muscolare scheletrico e cardiaco. Elementi contrattili, proteine della miofibrilla, proteine strutturali e regolatorie. Accoppiamento eccitazione e contrazione: il ruola del calcio. Meccanismo di contrazione. Tipologia delle fibre muscolari scheletriche.

Energetica del tessuto muscolare. Sintesi di ATP in relazione al tipo di esercizio: anaerobico alattacido, anaerobico lattacido ed aerobico. Classificazione bioenergetica delle attivita’ sportive. Substrati e metaboliti durante l’esercizio fisico. Trasporto attraverso la membrana e biosegnalazione. Regolazione ormonale del metabolismo glucidico e lipidico, particolarità della fosforilasi chinasi e della glicogeno fosforilasi. Cooperazione metabolica tra muscolo scheletrico e fegato.

Composizione del plasma e regolazione del pH ematico. Proteine coniugate che legano l’ossigeno: emoglobina e mioglobina. Porfirine e gruppo eme. Curva di saturazione con ossigeno dell’emoglobina e della mioglobina. L’emoglobina come proteina allosterica. Struttura dell’ossiemoglobina e della deossiemoglobina. Effetto Bohr; 2,3 BPG. Emoglobina e trasporto ematico della CO2. Emoglobina e regolazione dell’equilibrio acido-base. Emoglobina fetale. Sintesi dell’ eme. Eritropoietina e cenni sul doping.

Catena respiratoria,  fosforilazione ossidativa, produzione di calore. Richiami di termodinamica chimica; variazione di energia libera standard; chimica dell’ATP e composti ad alta energia. Relazione tra variazione di energia libera standard e differenza di potenziale standard di ossidoriduzione. Coenzimi piridinici e flavinici: struttura e funzione come trasportatori di idrogeno; Ipotesi dell’accoppiamento chemiosmotico; disaccoppianti. Specie reattive dell’ossigeno e formazione di radicali liberi: correlazione con l’attivita’ fisica.

Attivita’ fisica e metabolismo proteico. Turnover proteico.Digestione delle proteine. Aminoacidi essenziali e non essenziali. Bilancio azotato, richiesta minima proteica giornaliera, valore biologico delle proteine. Catabolismo degli aminoacidi: deaminazione ossidativa e transaminazione degli aminoacidi. Ruolo dell’ AMP deaminasi nel muscolo.  Produzione di ammoniaca ed sua eliminazione attraverso il ciclo dell’ urea, glutamina sintetasi, glutaminasi; alanina e ciclo “muscolo-fegato”. Aminoacidi glucogenetici e chetogenetici. Effetto dell’esercizio sulla gluconeogenesi epatica. Utilizzo energetico degli aminoacidi nell’attivita’ fisica. Metabolismo muscolare degli aminoacidi ramificati.

Biochimica dell’allenamento: allenamento aerobico ed anaerobico.

 

 

 

 

Syllabus

      Nutrition form

General principles of endocrinology.

Physiology of adipose tissue and energy metabolism

White adipose tissue and brown adipose tissue. Central regulation of energy metabolism. The role of the hypothalamus. The leptin-melanocortinic system. Interaction between peripheral signals and central nervous system in the regulation of eating behavior.

Obesity: definition, epidemiology, etiopathogenesis, classification.

The consequences of obesity on the health of the individual. Cardio-metabolic risk.

    Metabolism module

The muscle cell and exercise. Characteristics of skeletal and cardiac muscle tissue. Contractile elements, myofibril proteins, structural and regulatory proteins. Coupling excitement and contraction: the role of calcium. Contraction mechanism. Type of skeletal muscle fibers.

Energetics of muscle tissue. ATP synthesis in relation to the type of exercise: anaerobic alactacid, anaerobic lactacid and aerobic. Bioenergetic classification of sports activities. Substrates and metabolites during exercise. Transport through the membrane and biosignaling. Hormonal regulation of carbohydrate and lipid metabolism, peculiarity of phosphorylase kinase and glycogen phosphorylase. Metabolic cooperation between skeletal muscle and liver.

Plasma composition and regulation of blood pH. Conjugated oxygen-binding proteins: hemoglobin and myoglobin. Porphyrins and heme group. Saturation curve with oxygen of hemoglobin and myoglobin. Hemoglobin as an allosteric protein. Structure of oxyhemoglobin and deoxyhemoglobin. Bohr effect; 2.3 BPG. Hemoglobin and blood transport of CO2. Hemoglobin and regulation of the acid-base balance. Fetal hemoglobin. Summary of the heme. Erythropoietin and notes on doping.

Respiratory chain, oxidative phosphorylation, heat production. Introduction to chemical thermodynamics; variation of standard free energy; ATP chemistry and high energy compounds. Relationship between variation in standard free energy and difference in standard oxidation reduction potential. Pyridine and flavinic coenzymes: structure and function as hydrogen transporters; Hypothesis of chemosmotic coupling; uncoupling. Reactive oxygen species and free radical formation: correlation with physical activity.

Physical activity and protein metabolism. Protein turnover. Protein digestion. Essential and non-essential amino acids. Nitrogen balance, minimum daily protein requirement, biological value of proteins. Amino acid catabolism: oxidative deamination and amino acid transamination. Role of AMP deaminase in muscle. Ammonia production and its elimination through the urea cycle, glutamine synthetase, glutaminase; alanine and "muscle-liver" cycle. Glucogenetic and ketogenetic amino acids. Effect of exercise on liver gluconeogenesis. Energy use of amino acids in physical activity. Muscle metabolism of branched amino acids.

Training biochemistry: aerobic and anaerobic training.

Bibliografia e materiale didattico

Diapositive delle lezioni

Testi consigliati:

Di Giulio et al., Biochimica per le scienze motorie, 2011, Casa Editrice Ambrosiana

Bibliography

Slides swown in various lessons.

 

Recommended texts:

Di Giulio et al., Biochemistry for the motor sciences, 2011, Ambrosiana publishing house

Indicazioni per non frequentanti

contattare il rappresentante degli studenti

Modalità d'esame

Metabolismo energetico: esame orale

Nutrizione: esame orale

Assessment methods

Energy metabolism:oral exam

Nutrition:oral exam

Ultimo aggiornamento 14/04/2020 11:36