Concetti Chiave
- La bioenergetica studia gli scambi energetici negli organismi, suddividendo le reazioni cellulari in cataboliche (liberano energia) e anaboliche (consumano energia).
- Le reazioni di ossidazione, che avvengono in presenza di ossigeno, liberano energia immagazzinata come ATP, essenziale per le funzioni cellulari.
- Il fabbisogno energetico si calcola in base al metabolismo basale, influenzato da fattori come età, sesso, attività fisica e stato nutrizionale.
- Il bilancio energetico è il rapporto tra energia in entrata e dispendio energetico, determinando variazioni di peso: in pareggio, attivo o passivo.
- Il calcolo dell'IMC e del peso teorico aiuta a valutare lo stato nutrizionale e stabilire una dieta equilibrata, ripartendo l'energia tra proteine, lipidi e glucidi.
E’quella disciplina che studia gli scambi di energia che avvengono negli organismi.
Insieme delle reazioni che avvengono nelle cellule con scambio di energia.
Le reazioni cellulari si dividono in reazioni cataboliche e anaboliche.
Indice
Reazioni cataboliche e anaboliche
Le reazioni cataboliche consistono nella reazione di scissione che libera energia, per esempio le reazioni di ossidazione.
Le reazioni anaboliche consistono nelle reazioni di sintesi che avvengono con il consumo di energia, ad esempio la sintesi di proteine.
Sono reazioni che avvengono nelle cellule in presenza di ossigeno nelle quali gli aminoacidi monosaccaridi e gli acidi grassi vengono scissi (separati) per liberare energia. Quest’ultima viene prodotta dalle reazioni di ossigenazione che viene immagazzinata in molecole “energetiche” chiamate A.T.P. ( Adenosonin Tri Fosfato).
Principali reazioni di ossidazione
Glucidi (monosacca ridi) + O2 →Co2+H2O+energia (colore e A.T.P)
Trigliceridi (acidi grassi)+ O2 →Co2+H2O+ENERGIA (COLORE E A.T.P.)
Proteine (AA)+ O2→Co2+H2O+Composti azotati+energia (colore e A.T.P.)
L’energia liberata dalle reazioni di ossidazione viene usata dalle cellule per produtte A.T.P. partendo dall’adenosi di fosfato(ADP) che si lega con il fosfato (P).
adp+p→A.T.P.
Nelle reazioni cataboliche si consuma A.T.P. che viene consumato a sua volta e scisso in ADP.
A.T.P.→ADP+P
Misurazione dell'energia con la bomba calorimetrica
Per misurare l’energia liberata dalle reazioni di ossidazione (ox) dei macronutrienti si utilizza un elemento chiamato bomba calorimetrica. In essa si pone un nella camera metallica satura (piena di ossigeno). Questa camera è collegata all’elettricità, ed è immersa in un contenitore pieno di acqua, all’interno della quale è posto un termometro. La reazione di ox viene attivata grazie alle scariche elettriche. La reazione di ox produce caloreche viene misurata dall’acqua.
Producono:
Glucidi : 4.1 kcal al grammo
Proteine: 5,6 kcal al grammo
Lipidi : 9,3 kcal
Calorie e kilojoule: unità di misura
L’energia prodotta dagli alimenti può essere misurata in kcal e kilojoule (o joule).
Kcal= quantità di calore da somministrare a un kilogrammo di acqua distillata per aumentare la temperatura di un grado (da 14,5 °C a 15.5°C)
Joule= quantità di lavoro necessario per spostare di un metro una massa di un chilo imprimendole una forza newton.
Un kilojoule equivale a 0,239 kcal.
1 kcal=4,182 kjoule
Nelle cellule viventi i nutrienti non vengono ossidati completamente, ovvero con uno scarto che si noto soprattutto nelle proteine.
Quindi riassumendo:
1 gr di glucidi 4 kcal
1 gr di proteine 4 kcal
1 gr di lipidi 9 kcal
Metabolismo basale e fattori influenzanti
Si calcola il metabolismo basale per il livello di attività fisica
FE =MB × LAF
E’ la quantità di energia spesa in una giornata da un individuo a riposo, a digiuno da 12 ore e a una temperatura standart di 20° C e corrisponde all’energia che soendiamo per le funzioni vitali.
I fattori che influenzano il metabolismo basale sono:
l’accrescimento è comunque più alto che nell’età adulta;
sesso: i maschi hanno una maggiore quantità di massa magra, ovvero la
muscolatura;
attività fisica: aumenta il metabolismo basale;
stato nutrizionale: minore è il numero di pasti o la quantità di cibo e
minore è il metabolismo basale;
attività ormonale: è regolato dall’ormone tiroideo, se è in eccesso il metabolismo è più elevato, se è in carenza il metabolismo è più basso.
Corrisponde all’energia spesa per compiere tutti i movimenti volontari. Il LAF viene scritto in coefficienti (numeri) nelle tabelle di riferimento. Se una persona è sedentaria corrispone al 15% del metabolismo basale, mentre chi fa un attività sportiva intensa corrisponde a 4 o 5 volte il metabolismo basale.
Il fabbisogno energetico deve compensare il dispendio energetico totale, che è dato dalla somma di fattori per:
MB + LAF +TERMOREGOLAZIONE +TERMOGENESI
E’ la quantità di energia che spendiamo per mantenere costante la temperatura corporea. Il nostro corpo disperde l’energia (prodotta dalle reazioni di ossidazione) tramite la sudorazione; la traspirazione della pelle e la respirazione. Quando fa freddo (con temperature inferiori a 15°C) il corpo trattiene il calore restringendo i vasi sanguigni . L’ultimo fattore è la termogenesi (T.I.D) indotta dall dieta, corrisponde all’energia dall’organismo per digerire, assorbire e metabolizzare i nutrienti.
Bilancio energetico e indice di massa corporea
Bilancio energetico
E’ il rapporto tra l’energia in entrata e il dispendio energetico. Può avere 3 stati:
bilancio in attivo: quando l’energia in entrata è maggiore del det, quindi il peso è in aumento
bilancio in passivo: quando l’energia in entrata è minore del det, quindi il peso è in diminuzione.
Indica se una perso ha un peso nella norma oppure se è sottopeso, sovrappeso o obeso. Per calcolare lo stato nutrizionale si indica l’indice di massa corporea ( I.M.C.)
I.M.C.=PESO/〖(hMM)〗^2
Si ottiene un numero che si interpetra in base a questa tabella:
IMC
IMC >18,5 e
25
1°) 30-35
IMC> 30 obesità 2°)35-4
>40 grave
Calcolo del peso ideale
Calcolare l’IMC
IMC= PESO/〖(hMM)〗^(2 ) =53/((1,65)(1,65))=53/2,7225=19
Rappresenta il peso ideale che una persona dovrebbe vivere in condizioni di buona salute e corrisponde ad un corretto bilancio energetico. Si calcola con due formule:
-La formula di Lorenz, ha il vantaggio di dar un numero definito, però ha lo svantaggio di non valutare la struttura ossea. Maschi→altezza (in centimetri)-100-((h-150)/4)=
Femmine→altezza (in centimetri)-100-((h-150)/2)=
-Il peso teorico si può calcolare anche tramite l’indice di Grant che valuta il tipo morfologico (cioè la struttura ossea di un individuo) in funzione del tipo morfologico avremo un intervallo di peso teorico che consulteremo nelle apposite tabelle.
La formula è:
iGrant (h(in centimetri))/(circonferenza del polso)
In funzione del risultato avremo 3 tipi morfologici:
maschi femmine
-longilineo >10,4 >10,6
- normolineo tra 9,6 e 10,4 tra 9,9 e 10,6
- brevilineo
Ossa sottili e arti lunghi rispetto al tronco (busto)
Ossatura media e arti e busto proporzionati
Ossa spesse e arti corti rispetto al busto
Dieta equilibrata e ripartizione dei nutrienti
Per valutare una dieta equilibrata si fanno le seguenti cose:
-F.E (in funzione del peso)
-Ripartizione del fabbisogno del F.E. nei nutrienti e calcolo delle
singole quantità
-Distribuzione del F.E. nei singoli pasti
Il F.E. dev’essere ripartito tra i macronutrienti nei seguenti modi:
Proteine:10/15% 1⁄(3 animale)
2⁄(3 vegetale)
1⁄(3 animale)
Lipidi: 25/30% 1⁄(3 vegetale)
10-15% semplice
Glucidi:55/65% 45-50% amido
Il F.E. viene distribuito nei pasti quotidiani. Si considerano:
3 pasti 5 pasti
Colazione (20-25%)
Domande da interrogazione
- Che cos'è la bioenergetica?
- Come si misura l'energia dei nutrienti?
- Quali fattori influenzano il metabolismo basale?
- Cos'è il bilancio energetico e quali sono i suoi stati?
- Come si calcola l'Indice di Massa Corporea (IMC)?
La bioenergetica è la disciplina che studia gli scambi di energia negli organismi, focalizzandosi sul metabolismo cellulare e le reazioni cataboliche e anaboliche.
L'energia dei nutrienti viene misurata utilizzando una bomba calorimetrica, che calcola il calore prodotto dalle reazioni di ossidazione dei macronutrienti.
Il metabolismo basale è influenzato da età, sesso, attività fisica, stato nutrizionale e attività ormonale, con variazioni a seconda di ciascun fattore.
Il bilancio energetico è il rapporto tra energia in entrata e dispendio energetico, che può essere in pareggio, attivo o passivo, influenzando il peso corporeo.
L'IMC si calcola dividendo il peso corporeo per il quadrato dell'altezza in metri, e i risultati vengono interpretati secondo una tabella di riferimento per valutare lo stato nutrizionale.
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