ECTS - University of Pisa
| Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) | |
| ALIMENTAZIONE E NUTRIZIONE UMA | BIO/09 | LEZIONI | 78 |
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L'insegnamento del modulo di Alimentazione fornisce le conoscenze necessarie alla valutazione della composizione corporea, del metabolismo energetico di base, dei fabbisogni nutrizionali e dei principali gruppi alimentari con i quali soddisfarli. Le conoscenze dei principi teorici sono approfondite e rese concrete durante le esercitazioni teoriche con esempi di applicazione a situazioni reali.
The course is organized into theoretical and practical sections. The theoretical section (42 hours - 6 CFU) provides students with the theoretical background underlying the evaluation of body composition and nutritional status. It also deals with nutritional requirements, portion size and how to fulfil nutritional requirements using the main food groups (the food pyramid). The special nutritional requirements of ageing people, pregnant and lactating women, and kids from lactation to adolescence are also analyzed. Nutritional requirements of exercise during training and competition.
Dedicated sections (36 hours - 3 CFU) provide students with "how to" carry out analysis of body composition and nutritional status, as well as how to measure height and body diameter (waist and hip circumference). They will become proficient with the use of bioimpedentiometry to assess water distribution and estimate the active cell mass and the fat mass. Next, they will be instructed on how to estimate the physical activity level (LAF), use professional software to analyse the food diary and elaborate on nutritional plans that optimize nutrition. They will then be challenged with the task of generating nutritional plans for people having special physiological requirements (pregnant and lactating women, ageing people, newborns, infants, and adolescents) and/or food intolerance or metabolic diseases.
L'acquisizione delle conoscenze durante il corso viene verificata durante le esercitazioni teoriche nelle quali le conoscenze vengono richiamate ed utilizzate per applicarle a casi reali.
Learning will be evaluated during the practical section, when theoretical principles provided during the theoretical section are recalled and applied to real cases.
Lo studente durante il corso acquisicce le capacità di valutare la composizione corporea, il livello di attività fisica, il metabolismo basale ed inoltre di elaborare piani nutrizionali bilanciati e coerenti con l'obiettivo nutrizionale adeguato al soggetto sia in condizioni fisiologiche particolari che con patologie diagnosticate.
The course provides students with the theoretical and practical knowledge required to operate as a professional nutritionist.
La verifica dell'acquisizione delle competenze viene valutata tramite la capacità di valutare in maniera critica lo stato di nutrizione di un soggetto e le problematiche dei piani nutrizionali mirati e delle strategie di miglioramento del livello di attività fisica.
The acquisition of the skills required to become a professional nutritionist will be assessed during the practical section of the course, as the ability to evaluate a nutritional status and elaborate balanced nutritional plans meeting nutritional requirements appropriate for gender, age, and special nutritional requirements.
Vengono osservati l'interesse degli studenti verso gli argomenti trattati e la loro capacità di attenzione durante le lezioni e le esercitazioni teoriche.
Students motivation will be mainly assessed during the practical sections, when the course become really interactive, rather than during formal classroom teaching.
L'interesse degli studenti verso gli argomenti trattati e la loro capacità di attenzione vengono valutati durante le esercitazioni teoriche, a partire dalle loro capacità di porsi di fronte ai casi concreti proposti e di individuare le scelte corrette definendo le ragioni per rigettare quelle non corrette.
The evaluation of students motivation will rely on their ability to cope with the proposed specific nutritional challenges and elaborate a well balanced nutritional plan.
I prerequisiti sono costituiti dalle conoscenze, quali quelle fornite durante il corso di Fisiologia della Nutrizione, relative alla Fiologia dei processi digestivi di carboidrati, grassi e proteine.
To take advantage of the course content students must know the physiology of nutrition, i.e. how the gut digest carbohydrates, fat and proteins, and absorb nutrients, minerals and water.
Il modulo di Alimentazione è articolato in 42 ore di insegnamento frontali e 36 ore di esercitazione teoriche.
LEZIONI FRONTALI
VALUTAZIONE COMPOSIZIONE CORPOREA E STATO DI NUTRIZIONE.
Stato di nutrizione: bilancio tra alimentazione, nutrizione, spesa energetica e anabolismo. Composizione corporea come indice stato di nutrizione. Modelli a 5 livelli della composizione corporea: atomico, molecolare, celllulare, tessuti, organismo. Emocromo e indici nutrizionali: anemie micro e macrocitiche. Albuminemia e malnutrizione proteica: il kwashiorkor. Misure antropometriche: BMI, giro vita e rapporto vita/fianchi. valori limite BMI nei minori. Relazione a U tra BMI e rischi di morte da tutte le cause: il parodosso dell'obesità. Limiti BMI. Condizione di overfat, obesità sarcopenica e normopesi obesi. La triade dello stress cardiometabolico. Distribuzione geografica degli overfat. Principali circonferenze: girovita, girofianchi, rapporto vita/fianchi, girocollo.
Stima volume conduttore tramite misure di resistenza: principi teorici ed esempi. Caratteristiche elettriche delle cellule: ruolo della capacità elettrica della membrana. Definizione di impedenza e delle sue componenti: resistenza e reattanza. Contributo della capacità di membrana alla reattanza. Capacità di membrana e sfasamento tra stimolo e risposta. Plot polare del modulo dell'impedenza e dell'angolo di fase. Cole-Cole plot dell'impendenza in funzione della fase e significato di R0 e Rlimite. Esempi variazione R0 e Rlimite durante emodialisi. Contributo dei vari segmenti corporei all'impedenza. Analisi BIVA e applicabilità BIA mono e multifrequenza. Vantaggi della BIA nella stima della composizione corporea.
METABOLISMO E BILANCIO ENERGETICO.
Bilancio energetico: equilibrio tra spesa e fabbisogno energetico. Definizione fabbisogno energetico. Valore energetico alimenti: cause della distinzione tra energia chimica e metabolica.Ripartizione fabbisogno energetico: RMR, DIT e lavoro.Definizione RMR e condizioni di misura. DIT: cinetica e valori dei tre substrati e dopo un pasto bilanciato. Termoregolazione: distribuzione BAT nell'adulto e nell'infante. Fisiologia BAT e termogenesi: ruolo UCP-1 a livello mitocondriale. Differenze tra BAT e WAT. Conversione WAT in grasso beige: fattori di stimolazione. Conversione WAT in grasso beige: fattori di stimolazione. Valutazione fabbisogno energetico: limiti di approcci basati stime e misure. Equazioni predittive RMR: caratteristiche del campione, precisione e margine errore dei modelli Harris-Benedict, WHO, Owen, Mifflin St. Jeor. Limiti utilizzo per obesi e adulti. LARN energia: tabelle. Misura RMR: razionale della calorimetria. Efficienza e produzione di calore nel metabolismo energetico. Resa di assorbimento, produzione e utilizzo ATP: esempio resa energetica glucosio e utilizzo ATP per trasporto NA/K ATPasi. Calore prodotto nel metabolismo. Misure di calorimetria dirette e indirette. Limiti e vantaggi della calorimetria diretta. Equivalente calorico ossigeno: esempio produzione calore da consumo ossigeno. Calorimetria diretta e indiretta: apparati sperimentali. Condizioni di esecuzione di una calorimetria: importanza di temeratura ambiente, attività fisica precedente l'esame, apporto di cibo e sostanze nervine. Modalità esecuzione calorimetri indiretta: variabilità misure nel tempo nello stesso soggetto.Spesa energetica complessiva (TEE): componenti. Metodo fattoriale: descrizione fattore metabolico, fattore fisico, IEI e LAF. Esempi applicazioni IEI al calcolo del TEE e valori IEI per specifiche attività. Defizione LAF. Calcolo TEE da LAF e RMR. Equazioni stima TEE da LAF. Misura TEE: razionale e limiti DLW. Stima VO2 con misura frequenza cardiaca. Categorie LAf associate varie tipologie lavorative. Associazione tra LAF e stile di vita: classificazione come sedentari, poco attivi e molto attivi in base al LAF. Esempi di attività fisica e legame con categorie LAF. Distinzione tra attività fisica ed esercizio. Defizione di esercizio e fitness. Equivalente metabolico (MET): definizione. Utilizzo METs per calcolo fabbisogno energetico: esempi. Correzione METs per EPOC e TEF. Limiti METs. Utilizzo METs per precrizione attività fisica: valutazione capacità funzionale individuale e formule per elaborare livello di attività fisica. Variazioni capacità funzionale in base a genere e età. Classificazione livello attività fisica sulla base dei METs.
FABBISOGNI NUTRIZIONALI.
Ripartizione fabbisogno nutrizionale: macro e micronutrienti. RDI: significato EAR, RDA, UL e AI e loro applicazione a singoli e comunità. RDA proteine di buona qualità. Assegnazione quota proteica del fabbisogno: razionale. Ripartizione proteine nell'organismo e pool labile di proteine.Turnover proteico: entità e componenti. Fabbisogno proteico dieta italiana: discrepanza tra LARN e RDA. Razionale correzione per diferibilità proteica e valore biologico proteine della tipica dieta italiana. Significato digeribilità proteica e valore biologico. calcolo correzione. Ripartizione fabbisogno proteico in proporzione al fabbisogno enrgetico. Assenza di UL per apporto proteico e upper range apporto proteico al 35% del fabbisogno energetico. Possibili problemi elevato apporto proteico: effetti sul rene e sull'osso. Diete ad aumentato apporto proteico: il razionale della paleodiet. Efficacia delle diete iperproteiche nell'aumento della massa muscolare: possibili cause dei risultati contradditori. Principali acidi grassi saturi, mono e polinsaturi presenti negli alimenti. Acidi grassi essenziali: serie n-3 e n-6. Acidi grassi trans.Fabbisogno lipidico adulti e anziani e donne in gravidanza e allattamento: LARN 2014. PUFA e delta-6 desaturasi: ruolo funzionale e rapporto n-3:n-6. Apporti PUFA n-3 e n-6.Fabbisogno lipidico: seven countries study evidenzia ruolo alimentazione sul rischio cardiovascolare. Evidenze conflittuali sul rischi di CVD della sostituzione dell'apporto lipidico con carboidrati. Principali fattori di rischio cardiovascolare: ruolo dei lipidi saturi. Ruoli funzionali del colesterolo. Classificazione lipoproteine in base alla densità: chilomicroni, VLDL, LDL e HDL. Struttura LDL: core lipidico e APO-B. Differenze B100 e B48. fattori genetici del rischio cardiovascolare: meccanismi dell'ipercolesterolemia familiare. Regolazione trascrizione recettori LDL e HMG reduttasi: ruolo SREBP. Azione statine su LDL e rischio cardiovascolare. Ruolo ipertensione e LDL nel rischio cardiovascolare. Effetti grassi saturi su LDL-R e APO-B. Effetto di geni che riducono LDL su incidenza ischemia cardiaca: importanza riduzione precoce LDL. PUFA e delta-6 desaturasi: ruolo funzionale e rapporto n-3:n-6. ruolo perossisomi nella sintesi di DHA. Apporti PUFA n-3 e n-6. Effetti carenza PUFA n6 e n3. Ruolo DHA a livello cerebrale: sintesi da parte astrociti, accumulo in sostanza grigia, associazione utilizzo fonti alimentari DHA e sviluppo capacità cranica. Accumulo DHA nel cervello in seconda metà gravidanza. Effetti dell'integrazione con DHA sulle capacità menemoniche, verbali, e cognitive di giovani e adulti. Fabbisogno minimo carboidrati: esempi pololazioni la cui alimentazione non prevede fonti apprezzabili di carboidrati. Neoglucogenesi e regolazione sintesi e demolizione trigliceridi nel tessuto adiposo: regolazione ormonale. Principali carboidrati: semplici e complessi. Amido: aspetti nutrizionali di amilosio e amilopectina. Zuccheri semplici: distinzione nutrizionale tra intrinseci e aggiunti. Consumo zuccheri aggiunti nel mondo occidentale. Fonti e utilizzo industriale zuccheri aggiunti. Indice glicemico: definzione ed esempi di indici glicemici di alimenti. Fattori che influenzano l'indice glicemico: fattori intrinseci ed estrinseci. Discussione valori LARN 2014 per carboidrati e zuccheri. Ripartizione carboidrati semplici e complessi.
FABBISOGNI MICRONUTRIENTI: CALCIO & FERRO.
Valori calcemia: ripartizione tra calcio libero e legato. Bilancio del calcio: rapporti tra assunzione assorbimento e secrezione, sia renale che intestinale. Entità della mobilizzazione di calcio e fosfato dall'osso. Ormoni che regolano o interferiscono con la regolazione della calcemia. Entità accrescimento e rimodellamento osseo. Osteoporosi e suo impatto sulla qualità di vita. Fratture spontanee e rischio di morte in uomini e donne. Alterazione del rimodellamento osseo: effetto dei glucocorticoidi sulla matrice proteica e minerale dell'osso a livello miscroscopico. Effetto della microgravità sulla perdita di massa osseao e su osteoblasti e osteoclasti. Fabbisogni nutrizionali calcio: confronto valori DRI e LARN 2014. Valutazioni contrastanti sull’efficacia dell’aumentato apporto di calcio sulla mineralizzazione dell’osso, il rischio di fratture ed eventi avversi cardiovascolari.Ruolo della vitamina D nella regolazione della calcemia. Sintesi cutanea vitamina D3: ruolo luce UV e calore. Conversione epatica e renale vitamina D3 in 1,25-(OH)2-D3. Fattori che influenzano la sintesi di vitamina D3: latitudine, fototipo, creme protettive. Strategie per ottimizzare la sintesi di Vit. D3 a livello cutaneo.
Ruolo funzionale del ferro nell'organismo. Bilancio del ferro tra assunzione e perdite. Fabbisogno del ferro secondo LARN 2014: variazioni con età e genere. Cause di carenze di ferro. Anemia da carenza di ferro nei bambini alimentati con eccesso di latte dopo lo svezzamento. Entità perdite ferro con ciclo nelle donne in età fertile. Ripartizione ferro nell'organismo e sua mobilizzazione. Anemia nell’anziano e nelle patologie infiammatorie intestinali. Anemia come fattore di rischio di complicnze mediche. Hepcidin: produzione epatica e meccanismo d'azione. Regolazione produzione hepcidin: ruolo TfR1 e TfR2. Stati infiammatori e produzione hepcidin. Immunità innata e ruolo di TLR2, 4 e 6 nella regolazione della feeroportina. Azioni TLR2 e 6 indiendneti da hepcidin. Anemia e sport: cause principali.
FIBRA ALIMENTARE
Classificazioni fibra alimentare. Principali tipi di fibre in base a grado di polimerizzazione, solubilità e fermentabilità. Ruolo della fibra nella diversità del microbiota intestinale. Ruolo del microbiota nella composizione corporea: euolo Fiaf. Microbiota e asma: ruolo propionato di origine batterica e recettore Ffar3. Obesità e disbiosi: restrizione calorica tramite riduzione carboidrati o lipidi e diversità del microbiota. Trasmissione familiare del microbiota.
I GRUPPI ALIMENTARI.
Dai nutrienti ai gruppi di alimenti: la piramide alimentare. Organizzazione piramide alimentare in porzioni dei principali gruppi di alimenti. Modelli di piramide alimentare. Piramide attività fisica. Definizione di porzione. Porzioni consigliate dei vari alimenti in funzione del fabbisogno energetico. Composizione degli alimenti: caratteristiche della banca dati ex-INRAN e modalità di utilizzo. Esempio di utilizzo della banca dati per valutare l'effetto della cottura sulle caratteristiche nutrizionali di un alimento (patate). Uso banca dati INRAN: esempio selezione nutriente fibra totale. Uso piramide alimentare per elaborare un piano nutrizionale. Frutta e verdura: esempi caratteristiche nutrizionali alimenti del gruppo verdura e del gruppo frutta e apporto in macronutrienti, calcio e ferro di 5 porzioni. Cereali: esempi caratteristiche alimenti della categoria e apporti macronutrienti, ferro e calcio. Apporto complessivo da verdura, frutta e 5 porzioni cereali in rapporto a fabbisogno energetico di 2000 Cal. Categoria grassi da condimento: caratteristiche alimenti della categoria e differenze intragruppo. Apporto nutrizionale di 3 porzioni di olio extravergine di oliva. Categoria carni fresche, legumi, pescato e carni lavorate: indicazioni porzioni e frequenza nella piramide alimentare e caratteristiche comuni e differenze intra e tra gruppi. Computo apporti minerali e macronutrienti per 1 porzione pesce e 1 legumi. Categorie formaggi: indicazioni porzioni e frequenza, caratteristiche comuni e differenze tra alimenti della categoria. Computo apporti per 20 g/die parmigiano o 3 pz. ricotta. Apporti complessivi e quote % su AET per macronutrienti e % fabbisogno per minerali. Raggiungimento e superamento obiettivi nutrizionali con aggiunta 2 pz pane integrale. Valutazione differenze composizine bromatologica frutta a guscio. Discussione in aula su possibili strategie di aggiustamento finale del piano nutrizionale, mediante frutta a guscio o legumi. Considerazioni finali sull'opportunità dell'approccio prescrittivo a tutti i possibili pazienti.
STATI FISIOLOGICI PARTICOLARI.
Gravidanza, principali eventi sviluppo embrione e annessi embrionali. Ripartizione aumento ponderale nei trimestri: componenti madre, feto e annessi. Fabbisogno energetico e sua ripartizione nei tre trimestri. Significato aumento fabbisogno proteico del 50% nel terzo trimestre. Effetti malnutrizione energetica e proteica sullo sviluppo in utero e postnatale. Aumento del volume plasmatico e dei globuli rossi: anemia del secondo trimestre. Aumento del fabbisogno di ferro in gravidanza e durante l'allattamento. Aumento del fabbisogno di folati e vita B6: ciclo dei folati. Significato del fabbisogno in funzione della prevenzione dell'anemia megaloblastica. Importanza dei folati per NTD: incidenza e cause principali di NTD. Polimorfismo della folato reduttasi. Distinzione tra acido folico e folati: definizione di folati equivalenti. Igiene degli alimenti in gravidanza: toxoplasmosi, listeriosi e brucellosi. Vantaggi dell’allattamento al seno per madre e bambino a breve e lungo termine.
INTOLLERANZE ALIMENTARI.
Definizione intolleranze alimentari e loro prevalenza. Principali intolleranze alimentari: glutine, latte. Glutine e consistenza ed elasticità dell'impasto. Struttura del glutine: ruolo di glutenine e gliadine. Composizione delle gliadine e legame tra tossicità del glutine e prevalenza di residui di glutamina e prolina. Ruolo della transglutaminasi nella conversione della glutamina in acido glutammico e interazione della gliadina con il TCR DQ2. Basi genetiche della celiachia: ruolo di geni distinti da quelli che codificano per DQ2 e DQ8. Distinzione tra celiachia e sensibilità al glutine. Principali problematiche presenti nei soggetti celiaci non diagnosticati. Problematiche dell'aderenza alla dieta senza glutine: gli adolescenti. Carenze nutrizionali e loro prvalenza nei soggetti celiaci prima e dopo la diagnosi. Caratteristiche nutrizionali dei principali cereali con e senza glutine e dell'avena. Possibilità diutilizzo avena per i celiaci. Intollleranza al latte: principali meccanismi. Intolleranza al lattosio: eredità mendeliana dominante del carattere "persistenza lattasi" (LP) e sua distribuzione in europa e nel mondo. Polimorfismo C/T nella posizione -13910 a monte del gene LCT. Evoluzione di simili polimorfismi in altre popolazioni al mondo dotate di LP. LP nella popolazione italiana. Meccanismo d'azione del polimorfismo: ruolo del fattore di trascrizione OCT1. Caseificazione e livelli di lattosio nei formaggi stagionati. Diagnosi intollernza al lattosio: breath test. Principi, e modalità di esecuzione. Test genetico. Polimorfismo beta-caseina e intollereanza al latte e derivati: genotipo A1 e A2 e penetranza in varie razze bovine. Azioni betacasomorfina-7: alterazione transito e infiammazione. Evidenza cliniche in adulti e mambini. Alternative al latte vaccino. Allergie alle proteine latte vaccino.
NUTRIZIONE NELL'ATTIVITA' SPORTIVA
Classificazione attività fisica: sport di potenza, aerobici, ad attività aerobica alternata. Organizzazione dell'alimentazione in funzione dei carichi di lavoro. Linee guida per l'alimentazione nello sportivo.
ESERCITAZIONI TEORICHE
ESERCITAZIONI
ANTROPOMETRIA & IMPENZIOMETRIA
Antropometria: importanza corretta applicazione metodiche. Dimostrazione tecnica misura altezza: posizione piedi, angolo caviglie, posizionamento asse piano di Francoforte. Misura giro vita: determinazione della posizione dopo individuazione punti di repere. Misura fianchi: posizionamento corretto nastro. Utilizzo misure antropometriche per stime RMR mediante formule predittive mediante foglio excel. Fattore LAF: valutazione mediante questionario RAPA. Utilizzo LAF per stima EER mediante foglio excel. Impedenziometria: razionale e richiami della teoria. Rischi dell'impedenziometria e soggetti da escludere. Problematiche pratiche: come identificare malfunzionamenti dello strumento, dei cavi, degli elettrodi di misura. Posizionamento del corpo: effetto della redistribuzione dei fluidi e della temperatura sull'impedenziometria. Posizionamento degli elettrodi su arti superiori e inferiori. Lettura dei valori e inserimento valori di resistenza in foglio excel per calcolo TBW e ECW mediante equazioni predittive.
VALUTAZIONE STATO DI NUTRIZIONE, PORZIONI E USO PIRAMIDE ALIMENTARE PER ELABORAZIONE DIETA BILANCIATA
Valutazione stato nutrizione a partire da dati antropometrici e analisi bioimpedenziometrica. Concetti generali sul diagramma di lavoro: valutazione stato di nutrizione, anamnesi alimentare, elaborazione piano nutrizionale. Caratteristiche del software Metadieta per l'anamnesi alimentare. Esempi di utilizzo del software per l'anamnesi alimentare. Valutazione del'alimentazione sulla base dell'anamnesi alimentare. Importanza della conoscenza dell'entità delle porzioni e dei fabbisogni nutrizionali (LARN). Lavoro sull'anamnesi alimentare e la sua valutazione
Entità porzioni e correlazione con unità pratiche secondo LARN 2014. La piramide alimentare e la sua evoluzione: indicazioni delle porzioni per una dieta bilanciata isocalorica da 2000 Cal. Elaborazione dieta bilanciata isocalorica mediante programma metadieta secondo lo schema della piramide alimentare. Elaborazione dieta bilanciata ipo/ipercalorica mediante funzione easydiet del programma metadieta. Elaborazione dieta personale da parte degli studenti. Preparazione report di stampa ed invio via mail.
DIETA IN GRAVIDANZA
Donna in gravidanza come esempio di stato fisiologico particolare. Elaborazione piano nutrizionale per donna in gravidanza: obiettivi benessere materno e fetale. Principali cambiamenti fisiologici durante i tre trimestri di gravidanza: stati anabolici e catobolici e loro soignificato funzionale. Cambiamenti ormonali e iperglicemia con resistenza insulinica. Guadagno ponderale in gravidanza e aumento del fabbisogno energetico. Ripartizione del fabbisogno energetico. Principali problematiche dirilevanza nutrizionale: pirosi, nausee, vomito, stipsi. Attenzioni igieniche in gravidanza: toxoplasmosi, listeriosi e brucellosi. Compito assegnato: elaborazione dieta per donna 30 anni, alta 170 cm, peso 60 kg, non vegana/vegeratiana, senza intolleranze alimentari.
DIETA PER L’ANZIANO
La dieta nell'anziano: principali problematiche nutrizionali e di cambiamento dello stile di vita. Imprtanza dell'apporto di sale, di quello energetico e di carboidrati, per attenuare l'impatto di obesità, ipertensione e rsistenza insulinica/IIDM. Effetto della riduzione dell'apporto di sale sui valori pressori sistolici e diastolici. Princiapli alimenti ad elevato apporto di sale. tabelle nutrizionli LARN 2014 per apporto proteine, sodio, calcio e vitamine B6, D, K. Compito assegnato: elaborare una dieta bilanciata dal punto di vista calorico e dei macro e micronutrienti per una donna di 64 anni normopesa, poco attiva, senza intolleranze alimentari eccetto per una modestaintolleranza al lattosio. Indicazione per gli apporti/porzioni secondo la piramide alimentare specifica per l'anziano.
Rules on the professional activity of the nutritionist according to Italian law.
Nutritional status definition as a result of the evaluation of body composition and energetic expenditure. Five levels model of body composition: atomic, molecular, cellular, tissue, and organism. Evaluation of body composition at the organism level and anthropometric measurements: BMI, waistline and waist-hip ratio. U-shaped relation between BMI e death risk: the obesity paradox.
Evaluation of body composition in a bicompartmental model: fat mass and lean mass. Relationships between bi and penta compartmental models.The reference man and woman: storage and essential components of fat mass. The relationship between % fat mass, the amount of fat mass and % fat mass and pathologies. Leading techniques for evaluating fat mass: assessment of body density and limits. The main predictive equation for converting body densities into % fat mass. Plicometry: main skinfolds, measurement technique, and associated errors. Skinfold thickness and body density: Jackson and Pollock equation and its meaning. The physical law of buoyancy and its application to hydrostatic weighing to estimate the % body fat. How to correct for residual lung volume. Main disadvantages of hydrostatic weighing. Air displacement plethysmography for the assessment of body volume: the BOD POD. Properties and principles of operation. Correction for isothermic air volume. DXA: principles of operation. Failure of DXA to simultaneously assess bone, fat, and muscle.
Definition of impedance and its component: resistance and reactance. The relation between membrane capacitance and phase angle. The relation between impedance and stimulus frequency. Bioimpedance vector analysis (BIVA) and Cole-Cole plot using single and multifrequency analyzers. Advantages and limitations of bioelectrical impedance for the analysis of body composition.
Energy balance: energy intake and energy expenditure. Definition of energy requirement. Components of the energy requirement: RMR, DIT e physical activity. Definition of RMR and its measurement. DIT: kinetics and differences between sugars, fat and proteins change after a meal. Thermoregulation: BAT distribution in the adult and newborns. BAT physiology and thermogenesis: the role of UCP-1. Differences between BAT and WAT. WAT conversion into beige fat: regulating factors. Evaluating the energy requirement and predictive equations: comparison of Harris-Benedict, WHO, Owen and Mifflin St. Jeor models. LARN tabulated values for energy. Measurements of RMR: rationale underlying calorimetry. Energetic metabolism efficiency and heat generation. The yield of ATP generation and utilization. The heat generated by energetic metabolism. Direct and indirect calorimetry. Pros and cons of direct calorimetry. Oxygen caloric equivalent. Total energy expenditure (TEE): estimates by integrated energy indexes (IEI). LAF definition. TEE estimates from LAF and RMR. TEE measurement by DLW. VO2 estimates from cardiac frequency. Tabulated LAF for work category. LAf and lifestyle. Metabolic equivalent of task (MET): definition and application.
Nutritional requirements: macro e micronutrients. RDI: meaning of EAR, RDA, UL e AI e their application to individuals and communities. RDA of high-quality proteins. The contribution of protein to the energy requirement: rationale. Body proteins e high turnover protein pool. Protein turnover: amounts and components. Protein requirements of the Italian diet: discrepancy between LARN e RDA. Definition of biological value and digestibility of protein and rationale for correcting the protein requirement of the Italian diet. Protein requirement as a fraction of total energy requirement. Lack of UL for proteins and upper range at the 35% of TEE. High protein diet impact bone and kidney
Fat requirement. main saturated, mono and polyunsaturated (PUFA) fatty acids in food. Essential fatty acids: series n-3 and n-6. The role of saturated fatty acids as primary risk factors for cardiovascular disease (CVD). Physiological roles of cholesterol: lipoprotein classification according to density: chylomicrons, VLDL, LDL e HDL. LDL structure: lipidic core and APO-B. Differences between B100 and B48. genetic factors of CVD risk: mechanism involved in familial hypercholesterolemia. Transcriptional regulation of LDL receptors and HMG reductase. The impact of statins on LDL and CVD risk. Role hypertension and LDL in CVD risk.The impact of saturated fat on LDL-R and APO-B. The adult fat requirement from LARN 2014. Trans fatty acid.PUFA e delta-6 desaturase: the functional role and ratio n-3:n-6. The requirement of PUFA n-3 e n-6.
DHA role in the brain: synthesis by astrocytes, accumulation in the gray matter. Association between the consumption of food rich in DHA and brain volume. Accumulation of DHA in the brain during the second half of pregnancy. Effects of DHA supplementation on young and adults' mnemonic, verbal and cognitive skills.
Minimum requirements of carbohydrates: human populations that rely on a ketogenic diet. Neoglucogenesis and regulation synthesis and degradation of adipose fat depots: hormonal regulation.Simple and complex carbohydrates. Starch: nutritional impact of amylose and amylopectin. Simple sugars: the difference between added and intrinsic sugars. Added sugars intake in the western world. Simple sugars use by the food industry. Glycemic index (GI): definition and examples of the GI of staple food. Intrinsic and extrinsic factors affect the GI. LARN 2014 values for carbohydrates and sugars. Fibre: definition and classification into food fibre and functional fibre. Properties of food fibre. The main component of food fibre: cellulose, hemicellulose, pectin, gums, lignin, resistant starch, chitin and chitosan, beta-glucan, inulin, psyllium. Functional effect of fibre. Fermentation and energetic value of fibre. Fibre requirement according to LARN 2014.
The food pyramids and its organization into main food groups. The pyramids of physical activity. Portion definition. Standard of the portion for the main food groups. Food composition: the CREA (ex INRAN) databank and its use: cooking and nutritional properties of potatoes. Use of food data bank for maximizing the intake of a single food component. How to use the food pyramids to prepare a balanced nutritional plan. Fruits and vegetables: main nutritional properties of staple foods for mineral and macronutrient intake provided by 5 portions of fruits and vegetables. Cereals: macronutrient properties and iron and calcium content. The energy supplied by 5 portions of fruit, vegetables, and cereals to an energy requirement of 2000 cal. Dressing fats: properties and differences between group members. Nutritional and energetic values of 3 portions of extra-virgin olive oil. Milk and yoghurt: nutritional properties and macronutrients, iron and calcium content. The total contribution of fruit, vegetables, cereals, dressing fats and milk to nutritional and energy requirements.
Meat, legumes, fish: portions and frequency according to the food pyramids. Minerals and macronutrients provide by 1 portion of fish and 1 of legumes. Cheese: portions and frequency, common features and differences between group members. Macro and micronutrients provided by 20 g/die parmesan cheese or 3 portions of ricotta cheese.
Nutritional requirements of people having special physiological needs. Pregnancy: main events during embryonic development and embryonic annexes. LARN 2014 tabulated values for vitamins and minerals during pregnancy. Increased energy and nutrient requirements during pregnancy. Weight gain during the three trimesters of gestation: mothers' weight gain, embryonic annexes, and embryo. Energy requirements change during the three trimesters and their allocation into protein, fat and carbohydrates. The impact of energetic and protein malnutrition during pregnancy on embryonic development and postnatal life. Increased plasma and red blood cell volumes: anaemia during the second trimester. Increased iron requirement during pregnancy. Increased folate and B6 requirement: folate cycle. Folate requirement and megaloblastic anaemia. Folates and NTD: incidence and main causes of NTD. Polymorphism of MTHFR. Folic acid, folates and folates equivalents. Recommendation for breastfeeding.
Anthropometry. How to measure height: foot and ankle position, the definition of the Frankfurt plane. Waist and hip measurement. Use f anthropometric measurements to estimate RMR by predictive equations. PAL estimates by the RAPA questionnaire.
Impedentiometry: how to identify the faulty operation of instruments, cables, and measurements electrodes. Body position: effects of fluid distribution and temperature BIA measurements. How to set electrodes in place for measurements. Reading values, inputting into analysis software and interpretation.
Evaluation of the nutritional status from anthropometric measurements and bioimpedentiometry. Esempi. From nutritional status analysis to food diary analysis and the generation of a nutritional plan. Metadieta software properties.
Generation of a balanced nutritional plan complying with the Italian food pyramids generated through the use of metadieta software.
Generation of a balanced nutritional plan for a pregnant woman, age 30, height 170 cm, weight 60 kg, neither vegetarian nor vegan, no food intolerance. Relevant nutrition-related problems: pyrosis, vomiting, nausea, lazy gut. Hygienic care during pregnancy: prevention of toxoplasmosis, listeriosis e brucellosis.
Il materiale didattico utilizzato durante le lezioni (slides) ed i links ai lavori utilizzati per la loro preparazione sono resi disponibile agli studenti al link:
https://www.dropbox.com/sh/1uvfj1e5z6ol7z8/AADQvVjy0B2GY49f6_IpFwdVa?dl=0
Durante la prima lezione vengono anche fornite indicazioni sulle modalità e le date d'esame.
Slides used for classroom teaching will be made available, as explained during the first lesson, through the link to a dedicated dropbox fold:
https://www.dropbox.com/sh/1uvfj1e5z6ol7z8/AADQvVjy0B2GY49f6_IpFwdVa?dl=0
Slides include links to papers used for slide preparation.
Consultare il registro delle lezioni online per gli argomenti svolti. Contattare il docente per le slides delle lezioni.
The topics covered during formal classroom teaching are available on request to students through the online personal teaching record hosted by the Unversity of Pisa.
L'esame prevede uno scritto nel quale sono presenti domande a scelta multipla con richiesta di indicazione sintetica delle motivazioni delle scelte. L'esame scritto, se superato, permette l'accesso all'esame orale. Ne caso di esame scritto in presenza durante l'orale quale vengono discusse le criticità emerse durante lo scritto e viene valutata la capacità dello studente di valutare ed elaborare soluzioni a problematiche di tipo nutrizionale e di stile di vita. Nel caso di esame scritto da remoto, l'esame orale verterà sugli argomenti non presenti nella prova scritta.
The final test is organized into two parts. In the written test containing 30 statements, students must state whether they consider them true or false and motivate their choices. Upon passing the written test, students will go through an oral examination intended to verify residual gaps in their knowledge about the topics covered by the course.
