Appartengono alla categoria dei micronutrienti e sono rappresentati da composti inorganici con funzioni regolatrici e plastiche.
Nell'organismo sono reperibili nella forma solida o in soluzione (sottoforma di ioni o composti non dissociati) nei liquidi organici. Secondo la loro distribuzione percentuale in un individuo, sono divisi in macrocostituenti che rappresentano almeno lo 0,01% del peso corporeo totale, e microcostituenti che rappresentano meno dello 0,01% del peso corporeo totale1.
Appartengono ai macrocostituenti:
Rientrano nel gruppo dei microcostituenti:
Infine esiste una terza categoria di oligoelementi, definiti minerali traccia, per la loro scarsissima presenza nell'organismo e nell'alimentazione.
I minerali traccia sono:
L'assorbimento di sali minerali avviene nel tratto tenue dell'intestino e, al pari delle vitamine, la normale alimentazione, se ricca e variata, è adeguatamente sufficiente a fornire i giusti quantitativi di sali minerali.
Il calcio è il minerale più rappresentato nel corpo umano. Assieme al fosforo è il principale costituente delle ossa e, proprio in queste sedi, è reperibile la quasi totalità del calcio contenuto in un individuo (valore prossimo al 99%).
La restante quota di calcio è presente nei tessuti e nel liquido extracellulare dove assolve ad importanti funzioni di controllo della contrazione muscolare e della trasmissione nervosa.
Nel corpo è deputato a numerosi incarichi, dall'attivazione enzimatica alla regolazione della permeabilità della membrana cellulare, è implicato anche nella coagulazione del sangue, ecc.
Le ossa sono il naturale deposito di calcio, che diviene disponibile a livello plasmatico in caso di carenza. Fissazione e liberazione di calcio sono sotto il controllo ormonale.
Il fabbisogno giornaliero varia con l'età e con l'eventuale stato di gravidanza. Nella fase adolescenziale si attesta intorno ai 1200 mg, per poi calare intorno ai 900 mg al giorno nell'età adulta.
In gravidanza e durante l'allattamento la necessità di calcio aumenta, poiché è in corso l'accrescimento osseo del feto, in questo periodo sarebbe opportuno fornire 300-400mg di calcio in più rispetto alla norma.
Una carenza nell'apporto dietetico di calcio determina la demineralizzazione ossea che, a lungo andare, può portare a situazioni osteoporotiche, soprattutto nel sesso femminile che, a causa della menopausa, va incontro ad una carenza di estrogeni che sono implicati nel fenomeno di fissazione ossea del calcio.
La riduzione drastica nel rilascio di estrogeni influenza negativamente anche il rilascio di calcitonina, con ulteriori conseguenza nefaste sulla struttura ossea. Il processo è particolarmente cospicuo, tanto da causare frequenti traumi ossei post menopausa.
Sovrappeso e sedentarietà, abuso di alcol e fumo, squilibri alimentari sono tra le principali concause che aggravano o portano all'osteoporosi. Per contro una regolare attività fisica, con carichi di lavoro progressivi, tendono a contrastare l'insorgere del problema. La situazione diviene particolarmente preoccupante in quegli individui che, in giovane età, hanno avuto un'alimentazione povera di calcio, poiché è proprio durante la fase dello sviluppo che si ha la massima deposizione di tessuto osseo. Il calcio è altamente presente nel latte e nei derivati, che costituiscono una delle fonti maggiormente biodisponibili del minerale poiché, sia la vitamina D che il lattosio (entrambi presenti nel latte) favoriscono l'assimilazione del calcio2.
Un'eccessiva introduzione di calcio può arrecare problematiche renali o malassorbimento di altri oligoelementi, è tuttavia una situazione infrequente.
Una carenza di calcio, oltre ad esporre al pericolo di osteoporosi, può comportare difficoltà nell'accrescimento osseo e rachitismo, gravi problemi nella trasmissione degli impulsi nervosi e della contrazione muscolare con conseguenti crisi tetaniche.
In merito al calcio e agli alimenti che lo contengono, in primo luogo il latte e i suoi derivati, è in corso una campagna dai toni apocalittici in particolar modo sui social network, promossa e rinfocolata soprattutto da seguaci ed estimatori di regimi alimentari particolarmente rigidi che segnalano come il latte possa determinare un effetto opposto sui processi ossei, ossia favorirne la decalcificazione.
Questo tipo di messaggio parte da valutazioni teoricamente corrette, ma all'atto pratico strumentalizzate con semplificazioni estreme che è facile smentire ricollocando il latte e i suoi derivati fra quegli alimenti certamente utili, e probabilmente indispensabili, per l'apporto di calcio.
Maggiori approfondimenti su questo tema sono presenti al seguente link: Il latte fa male alle ossa? Si, ma solo se sei iscritto a Facebook.
Al pari del calcio, il fosforo, è implicato nella costituzione dei cristalli di idrossiapatite di ossa e denti.
È in questa sede che trovano collocazione oltre i 4/5 del fosforo che costituisce un individuo. Rientra anche nella struttura delle molecole che sono alla base dei meccanismi di liberazione energetica, ATP e creatinfosfato, infine rappresenta, legato ai lipidi, la struttura della membrana cellulare (fosfolipidica).
Il fosforo ha la capacità di tamponare l'acidità ematica, situazione che potrebbe porre il fosforo in una posizione di rilievo nel contrastare gli effetti dell'acidosi indotta da sforzi anaerobici, consentendo di fatto di prolungare il lavoro.
Per quanto rara, una carenza di fosforo, può portare a situazioni di debolezza, demineralizzazione ossea, anoressia, alterazioni nervose.
Anche il VO2max può essere compromesso da una carenza di fosfato in quanto compromette il corretto funzionamento del 2,3-difosfoglicerato implicato nel rilascio di ossigeno da parte dell'emoglobina3.
Un elemento in grado di contrastarne l'assimilazione, portando ad una potenziale carenza è l'idrossido di alluminio, presente in molti antiacidi3.
Altrettanto remoto è il rischio di eccessivo apporto, normalmente gestito in maniera idonea dai reni. Tuttavia permangono i rischi di insufficienza renale, acromegalia, emolisi, crisi tetaniche.
È adeguatamente presente nelle carni, nel pesce e nei derivati del latte.
Il fabbisogno giornaliero è analogo a quello del calcio e valutabile in 1000-1200 mg.
Almeno i 4/5 del ferro contenuto in un individuo sono reperibili negli eritrociti, legato all'emoglobina. È pertanto lampante uno dei suoi ruoli principali, ossia il trasporto gassoso. Gli altri suoi compiti nell'organismo sono sempre riconducibili alle funzioni dell'ossigeno, fra tutti è da sottolineare il ruolo svolto nel metabolismo energetico, in quanto contenuto nei citocromi mitocondriali e nella mioglobina, col ruolo di fissare ossigeno. È un importante oligoelemento per gli sportivi.
Il grado di assimilazione mediante la dieta è differente a seconda del tipo di ferro contenuto negli alimenti, che può essere di tipo eme o di tipo non eme.
Il ferro eme è presente nella carne (forma ferrosa legata al gruppo eme) e nel pesce, e la sua assimilazione è particolarmente facilitata e non influenzata da altri alimenti. Il ferro non eme, tipico dei vegetali (forma ferrica), è meno biodisponibile, pertanto solo un piccolissimo quantitativo di quello introdotto, viene poi assimilato.
Questo divario può essere parzialmente compensato dalla introduzione, assieme al ferro, di alimenti contenenti vitamina C che agevolano l'assimilazione del ferro non eme. Per biodisponibilità si intende la quota di elementi ingerita che è effettivamente assorbita, trasportata al sito di azione e convertita nella forma fisiologicamente attiva4.
Un alimento che contenga grande presenza di un elemento, ma in forma poco biodisponibile, di fatto è scarsamente utile ad assolvere al ruolo deputato.
La carenza di ferro causa anemia, debolezza, minor efficienza del sistema immunitario, tachicardia, microcitosi (globuli rossi con dimensioni più piccole della norma).
Sierosi, leucocitosi e cirrosi epatica sono invece i possibili rischi di una eccessiva assunzione di ferro che, nelle forme acute, può sfociare in ulcere, necrosi epatocellulare, leucocitosi e degenerazione tubulare. In questi casi i primi sintomi sono nausea, vomito, diarrea nerastra, agitazione 5.
Le principali fonti sono rappresentate dalle carni rosse, fegato, uova, legumi, verdure a foglia verde.
Il suo fabbisogno oscilla dai 10 mg nell'uomo ai 18 mg nella donna. Negli sportivi il fabbisogno di ferro è superiore che in soggetti sedentari a causa della maggiore deplezione delle scorte.
La sudorazione determina infatti la perdita di parte del ferro ma, ancor di più, la rottura degli eritrociti (emolisi) in discipline come il fondo causa una maggiore escrezione di ferro con le urine.
Infine, l'aumento della frazione plasmatica conseguente l'allenamento, diluisce ulteriormente la quota di ferro (pseudoanemia)1. La situazione è maggiormente marcata nelle discipline di resistenza.
Nel sesso femminile la situazione è ancora più importante, per via della fisiologica perdita di ferro nel periodo mestruale.
È il principale catione intracellulare e, non a caso, oltre il 95% del potassio contenuto in un individuo è reperibile in ambiente intracelullare. La restante quota è reperibile a livello extracellulare.
Nell'organismo mantiene costante il bilancio idrosalino, regola l'equilibrio acido base ed è implicato nella trasmissione nervosa e nella regolazione della pressione arteriosa.
Una carenza, o una marcata perdita, di potassio determinano crampi muscolari, aritmia, astenia, anoressia, nausea.
Una grande assunzione di potassio, in presenza di compromessa funzionalità renale, può determinare aritmie e perfino l'arresto cardiaco.
Rappresentano ottime fonti di potassio le verdure, la frutta fresca, le carni animali e le patate.
Il fabbisogno giornaliero è di circa 2-3 grammi al giorno.
Come per altri elementi, i soggetti sportivi perdono una quota maggiore di potassio mediante la sudorazione e l'emolisi. Pertanto anche il loro fabbisogno risulta essere maggiore.
Assieme a potassio e cloro rappresenta uno dei principali elettroliti con il compito di regolare l'equilibrio acido-base, mantenere la pressione osmotica, regolare la permeabilità di membrana.
Il suo fabbisogno è di circa 2 grammi al giorno. Quota che, nella comune alimentazione, tende ad essere fin troppo garantita al punto che, spesso, ci si trova di fronte ad una marcata assunzione.
L'eccesso di sodio causa ritenzione idrica negli ambienti extracellulari, dove l'acqua tende ad essere richiamata a causa della pressione osmotica; ma anche ipertensione e affaticamento renale.
L'improbabile carenza di sodio si manifesta con crampi muscolari e anoressia.
È riccamente presente negli alimenti di origine animale, soprattutto se derivati dalla lavorazione (es. insaccati), nei formaggi e nel comune sale da cucina. Il sodio è disperso con le feci e con la sudorazione. Ma in quantità tali che normalmente non richiedono ulteriore integrazione, soprattutto tenuto conto delle comuni abitudini alimentari.
L'idea di integrare il sodio durante le competizioni sportive è assolutamente sbagliata e fuorviante, poiché la perdita di liquidi sarà sempre ed inevitabilmente più copiosa che la perdita di minerali. Questo causa un aumento della loro concentrazione a seguito della sudorazione, fenomeno noto come sovraccarico elettrolitico.
Lo zinco è un minerale presente nelle carni, nel pesce, nelle uova e in alimenti di origine vegetale, dove però è in forma meno biodisponibile.
La sua assimilazione è ulteriormente contrastata se assunto assieme a grandi quantità di ferro e rame, che vengono assorbiti mediante il medesimo trasportatore (che risulterebbe potenzialmente saturato).
Lo zinco è coinvolto nella struttura di molti enzimi, nel metabolismo proteico, nella regolazione tiroidea e fa parte delle sostanze antiossidanti.
Una carenza determina problemi nella fase di accrescimento in generale e delle gonadi. Un eccesso può portare alla comparsa di stati febbrili, nausea e vomito.
Le quantità giornaliere consigliate per soggetti adulti, sono pari a 3mg.
Soggetti sportivi ed atleti hanno un fabbisogno maggiore, giustificato dalle perdite mediante la sudorazione, dall'interazione tra zinco e ferro, per effetto dell'incremento nella produzione di eritrociti, per la maggiore perdita mediante le urine, tipica di chi pratica attività di resistenza6 (anche su brevi distanze).
Sembrerebbe che buoni quantitativi di zinco limitino la necessità di integrare il ferro.