Esplorazione dei metodi di calorimetria e delle loro limitazioni

Determinazione del dispendio energetico

Per quanto riguarda la determinazione del valore del dispendio energetico, tra cui anche quello del metabolismo basale, possono essere utilizzati i metodi della calorimetria diretta e indiretta.
Nel primo caso si può riprodurre una bomba calorimetrica dove l’ambiente riamane termodinamicamente isolato, e la camera percorsa da sondine attraversate da acqua la cui T subisce delle variazioni in funzione del calore emesso dall’individuo all’interno della struttura. Ovviamente dovrà essere presente anche una bombola di ossigeno per la respirazione. In presenza di ossigeno avverrà la reazione di ossidazione del nutriente. Calce sodata e acido solforico sottrarranno poi la CO2 emessa dalla respirazione. Il primo calorimetro di questo tipo fu messo a punto da Lavoisier dove all’interno veniva adagiata una cavia e del ghiaccio. A seconda del calore emesso dal topo il ghiaccio si andava a fondere.

Limitazioni della tecnica calorimetrica

La grande limitazione di questa tecnica risiede però nel fatto che piccoli scambi di calore con l’ambiente esterno possono essere considerati fisiologici se circoscritti a brevi periodi. Per ovviare a questa problematica quindi la permanenza richiesta al soggetto è di diverse ore se non di giorni.
Tuttavia i valori fisiologici dell’organismo non combaciano pienamente con quelli ottenuti nella bomba calorimetrica. Questo strumento si basa sullo stesso principio degli esperimenti precedenti ma in questo caso il soggetto non sarà l’organismo quanto invece l’alimento.

I valori di combustione che si ottengono sono 9,4 per i lipidi, 5,7 per le proteine e 4,2 per i glucidi.

Differenze nei valori delle proteine

I valori fisiologici delle proteine sono molto più bassi in condizioni fisiologiche rispetto a quelli della bomba in quanto sono composti quaternari (quattro elementi) per via della presenza dell’azoto. Mentre all’interno della bomba N viene trasformato tutto in ammoniaca, nell’organismo non si ha la completa ox delle molecole come nel caso dell’urea dove rimangono ancora legami energetici che non vengono sfruttati per ricavare E.