Accertamento dello stato nutrizionale (Battezzati)

Accertamento dello stato nutrizionale Giada Pastorelli

Introduzione

Ognuno ha un’idea intuitiva di cosa sia la malnutrizione, tuttavia darne una definizione corretta e diagnosticarla in modo appropriato non è affatto facile. Prendo ad esempio due soggetti: il primo con un BMI di 30 e circonferenza vita sopra la norma, il secondo un BMI di 18. Verrebbe da definire il primo malnutrito per eccesso (ipernutrizione) ed il secondo per difetto (denutrizione). Inserendo la variabile tempo attraverso l’anamnesi si viene a sapere che il primo soggetto nell’ultimo mese ha perso 30kg per un dolore gastrico persistente che gli impedisce di alimentarsi, mentre il secondo ha guadagnato peso con un’alimentazione non più sotto controllo. A questo punto la diagnosi risulterebbe opposta; la valutazione istantanea porta a conclusioni opposte rispetto alla valutazione temporale.

Data la fragilità della diagnosi di malnutrizione si preferisce parlare di rischio di malnutrizione o di patologia su base nutrizionale. Inoltre, è fondamentale ribadire che solo un professionista, sia medico, dietista o nutrizionista, è in grado di analizzare e decifrare lo stato di nutrizione.

La malnutrizione, in senso statico, può essere vista come l’alterazione di alcuni importanti indici di stato nutrizionale (BMI, circonferenza addominale, spessore pliche cutanee, parametri ematici). In senso dinamico, invece, può essere vista come la mancanza di un equilibrio sano e stabile fra apporto e fabbisogno. La WHO la definisce come lo sbilanciamento a livello cellulare tra apporto di nutrienti/energia e le richieste dell’organismo per assicurare la crescita, il mantenimento e le funzioni specifiche (sia nell’ambito fisiologico che patologico). Si tratta di una definizione più dinamica che statica; se l’apporto di nutrienti ed energia non corrisponde al fabbisogno, si crea uno sbilanciamento, la malnutrizione, che porterà nel tempo a sviluppare una patologia.

Lo sbilanciamento può essere dovuto sia a una variazione del fabbisogno, sia a una modifica dell’introito alimentare. Non per forza un soggetto sovrappeso, che assume più energia di quanta ne necessiti, risulta iperalimentato rispetto a tutti i nutrienti. Per esempio, si possono avere difetto di micronutrienti o proteine. Infatti, la WHO afferma anche che una volta stabilita l’esistenza o il rischio di malnutrizione bisogna specificare il tipo di nutriente in considerazione, i valori da impiegare per definire la normalità ed il livello di malnutrizione.

• Intake o apporti: quanto viene mangiato, digerito, assorbito e metabolizzato.
• Requirements o richieste: quanto di cui necessita il nostro organismo per lo svolgimento delle funzioni, per l’attività fisica, la crescita, la gravidanza, l’allattamento e le condizioni di malattia.
• Una buona nutrizione si ha se i precedenti fattori sono in equilibrio (balance). Se diminuisce l’intake e/o aumentano le richieste si ha iponutrizione, se l’intake aumenta e/o diminuiscono le richieste si ha ipernutrizione. Iponutrizione e ipernutrizione possono coesistere per nutrienti diversi.

Il professionista nel campo nutrizionale deve conoscere i livelli di assunzione di riferimento, stabilire i fabbisogni e stimare gli apporti di energia, proteine, carboidrati, grassi, vitamine e minerali. Sbilanciamenti possono causare variazioni acute, subacute o croniche della composizione e delle funzioni corporee. Modificazioni della composizione possono essere perdita (o aumento) di massa muscolare, di tessuto adiposo, di massa ossea, dell’acqua extracellulare, edema, ecc.; tali variazioni possono avvenire senza cambiamenti del peso. Modificazioni delle funzioni organiche possono riguardare crescita e sviluppo mentale nei bambini, difese immunitarie, la forza muscolare, visione, omeostasi del glucosio, la pressione arteriosa e capacità di trasportare ossigeno nel sangue (anemia).

Una volta individuati gli sbilanciamenti è possibile correggerli attraverso la dietoterapia. Sia a livello individuale che di popolazione, per valutare lo stato nutrizionale devono essere acquisite informazioni riguardo: dispendio e apporto dietetico energetico, composizione corporea, parametri biochimici. In presenza di malnutrizione bisogna indagare:

• Causa della malnutrizione: diminuzione o aumento dell’assunzione alimentare e/o dell’appetito, diminuzione dell’assorbimento dei nutrienti, stress (iper-metabolizzante), anomalie metaboliche;
• Storia della malnutrizione: patologie associate, mancanza di cibo, diminuzione dell’intake di cibo, problemi gastroenterici, altre malattie;
• Conseguenze sull’organismo: peso e composizione corporea fuori dai limiti di normalità, alterazioni cutanee o oculari, astenia, altro;
• Parametri di laboratorio: proteine totali, albumina, vitamine, minerali, emoglobina, leucociti;
• Analisi strumentali: BIA, DEXA, calorimetria indiretta, composizione corporea.

Dispendio energetico e apporto energetico

L’organismo animale richiede un continuo apporto di energia per il mantenimento delle funzioni vitali:

DISPENDIO ENERGETICO = APPORTO ENERGETICO - VARIAZIONE DELLE RISERVE

L’apporto e la spesa energetica non sono costanti nel tempo. Durante il giorno, il bilancio tra apporto e dispendio è in continua alternanza, perciò le riserve variano in continuazione. La sopravvivenza dipende dalle capacità di accumulare energia in eccesso rispetto alle necessità immediate. Un uomo di 70kg contiene una riserva di circa 150.000kcal (10kg di proteine ossia 40.000kcal, 11kg di lipidi ossia 99.000kcal e 200g di glicogeno ossia 800kcal). Non tutte queste calorie sono ugualmente disponibili, le riserve di glicogeno possono oscillare entro un ordine di grandezza in poche ore, il grasso in pochi mesi, mentre le proteine non possono ridursi oltre il 25%.

Infatti, quest’ultime sono sintetizzate sulla base di meccanismi che coinvolgono l’espressione genica, la quale non è regolata dall’abbondanza del substrato. Il mantenimento della massa proteica è finemente regolato; l’organismo fa in modo che essa sia il più possibile indipendente dall’intake nutrizionale. Durante il digiuno si ha una riduzione del metabolismo e dell’ossidazione del glucosio, in favore degli acidi grassi, in quanto le scorte di glucidi sono molto limitate ed il funzionamento di talune cellule (es. neuroni, eritrociti) è strettamente dipendente da essi. La forma di accumulo dell’energia sono i lipidi in quanto essi hanno la maggiore resa energetica e, inoltre, essendo fortemente idrofobi occupano meno spazio rispetto, ad esempio, al glicogeno che lega acqua nella sua struttura.

In condizioni di digiuno prolungato si riduce l’insulinemia, viene secreto glucagone, così che vengano sintetizzati corpi chetonici i quali possono superare la BEE e costituire una fonte energetica per l’encefalo. Il deficit ereditario di GLUT1 è una patologia genetica a carico del gene che codifica per il trasportatore che permette l’ingresso di glucosio nei neuroni. I soggetti che soffrono di tale malattia devono seguire una dieta chetogenica al fine di fornire un substrato ossidabile all’encefalo e non incorrere in crisi epilettiche e coma ipoglicemico.

In condizioni di infiammazione o stress si innesca una risposta stereotipata, orchestrata dal cortisolo, in cui si ha un incremento del dispendio energetico e l’ossidazione preferenziale del glucosio, dato che esso è il substrato d’elezione delle cellule danneggiate e di quelle infiammatorie. Considerando che le riserve di glucidi sono molto limitate, esse si esauriscono rapidamente e viene innescato il catabolismo muscolare al fine di sostenere la gluconeogenesi. Se l’individuo non è in grado di alimentarsi correttamente la malnutrizione proteica risulta ancor più accelerata, ponendo l’individuo in una condizione di rischio.

Ogni mese assumiamo una quantità d’acqua pari al 150% delle nostre riserve, di proteine pari al 20%, di lipidi pari al 18% e di carboidrati pari al 4580%. Se nel lungo termine il bilancio fra apporto e dispendio non è nulla, si ha una variazione della composizione corporea in termini sia relativi (es. aumento massa grassa, diminuzione massa magra) sia assoluti (variazione ponderale).

È sufficiente uno sbilanciamento in eccesso di 20kcal/die (1% del fabbisogno) per determinare un aumento ponderale di 1kg in un anno, quindi di 10kg in 10 anni. Uno sbilanciamento in quest’ordine di grandezza non è misurabile con alcuna delle tecnologie attualmente disponibili le quali presentano un margine di errore pari al centinaio di kcal, ossia 10 volte maggiore. L’entità dello sbilanciamento energetico è direttamente correlata alla rapidità della variazione ponderale.

Nonostante l’entità minima della variazione di intake che porta ad una variazione del peso, la maggior parte dei soggetti in salute mantiene la stessa massa per molti anni. Ciò è possibile grazie ad un raffinatissimo controllo che regola l’apporto ed il dispendio energetico sulla base anche delle riserve accumulate.

La leptina è un ormone prodotto dal tessuto adiposo in proporzione alla sua massa il quale ha come effetti l’aumento dell’attività del sistema immunitario, la riduzione dell’appetito e l’aumento della termogenesi. Per questa ragione i soggetti che possiedono una ridotta quantità di tessuto adiposo hanno un sistema immunitario debole, oltre ad essere freddolosi, al contrario dei soggetti con un’adiposità eccessiva i quali sviluppano frequentemente patologie su base infiammatoria.

L’equazione APPORTO ENERGETICO - DISPENDIO ENERGETICO = VARIAZIONE DELLE RISERVE, vista in precedenza, è eccessivamente semplificativa e non tiene conto né dell’adattamento corporeo, né della variazione della composizione corporea la quale modifica il dispendio energetico. Si consideri un soggetto normopeso (75g) con un’alimentazione normocalorica, il quale incrementa il proprio intake alimentare del 25% (circa 500kcal) per 48 mesi. Egli nei primi 12 mesi acquisisce 15kg, nel secondo anno 10kg, nel terzo 5kg e nel quarto resta stabile. Questo incremento progressivamente minore è dovuto al fatto che il dispendio energetico aumenta all’aumentare del peso, sia per un incremento del metabolismo basale, sia dell’energia spesa per l’esercizio fisico. Ciò significa che nell’equazione sopracitata il dispendio energetico è intrinsecamente dipendente dalla variazione delle riserve.

Allo stesso modo, alla diminuzione della massa corporea corrisponde una riduzione del dispendio, accompagnato dal fatto che la stessa alimentazione ipocalorica determina un abbassamento del metabolismo. Da queste considerazioni si comprende come l’organismo tenda ad adattare il dispendio energetico non solo all’apporto alimentare, ma anche alla massa corporea. Dunque, è possibile mantenere un peso stabile anche con un’alimentazione ipercalorica o ipocalorica rispetto ai fabbisogni calcolati per un peso ideale.

Nonostante il soggetto con incremento ponderale avesse aumentato la propria alimentazione in tutti i macronutrienti, mantenendo una suddivisione equilibrata in essi (30% lipidi, 50% carboidrati, 20% proteine), né le sue riserve di glucidi né la sua massa magra sono aumentati, mentre è quadruplicata la massa grassa. Ciò è dovuto al fatto che incrementando l’intake di carboidrati e proteine ne aumenta l’ossidazione, mentre ciò non accade con i lipidi, la cui ossidazione, anzi, viene quasi azzerata. È possibile osservare tale fenomeno attraverso la calorimetria indiretta come aumento del quoziente respiratorio.

L’incremento ponderale è sempre associato ad un aumento di massa grassa; al contrario, una diminuzione ponderale può essere determinata da una riduzione della massa grassa, se aumenta l’ossidazione dei lipidi, o una diminuzione della massa magra, se aumenta il consumo di proteine. In condizioni di severa riduzione del peso vengono perse massa muscolare e massa ossea, le quali non sempre vengono riprese con il recupero ponderale. Con la variazione ponderale varia anche la composizione corporea, in particolare si accumulano trigliceridi nel tessuto adiposo, e questo in genere accade anche se proteine e carboidrati vengono consumati in modo eccessivo quindi la relazione tra composizione della dieta e variazione della composizione corporea è complessa.

Nelle cellule sono presenti fattori di trascrizione detti SREBP i quali, una volta attivati, migrano nel nucleo dove inducono la trascrizione dei geni che codificano per enzimi coinvolti nella lipogenesi. I diversi nutrienti sono in grado di stimolare o inibire l’azione del fattore SREBP. In particolare, l’acido palmitico ne aumenta l’attività del 20%, mentre gli acidi grassi omega-3 la riducono fino del 90%. La dieta mediterranea, sebbene ad elevato contenuto di grassi, non risulta obesogena in quanto è ricca di acidi grassi monoinsaturi i quali non promuovono la lipogenesi.

Valutazione del dispendio energetico

Il dispendio energetico è costituito dalla somma fra metabolismo basale (60-75%), termogenesi indotta dalla dieta (7-13%) e attività fisica (15-30%). La termogenesi indotta dagli alimenti costituisce una quota ridotta del dispendio energetico, tuttavia non irrilevante; si ricordi, infatti, che è sufficiente una variazione dell’intake energetico di 20kcal/die a determinare una variazione di 1kg/anno.

Il calcolo del dispendio energetico dev’essere calcolato partendo dal metabolismo basale a cui dev’essere aggiunta l’energia spesa per l’attività fisica, mentre la termogenesi viene normalmente tralasciata se non per regimi dietetici particolari. Dato che l’energia spesa per l’attività fisica è dipendente dal metabolismo basale la loro somma è data dal prodotto del metabolismo basale per un coefficiente che indica il livello di attività del soggetto. Le tecniche atte a stabilire il dispendio energetico di un soggetto possono essere classificate in:

• Metodiche di riferimento: misurano il dispendio energetico, non sempre adeguate alla pratica:
  • Calorimetria diretta: misura la produzione di calore;
  • Calorimetria indiretta: misura gli scambi gassosi;
  • Acqua doppiamente marcata;
• Metodiche surrogate: stimano il metabolismo energetico, validate da metodiche di riferimento:
  • Equazioni predittive (es. Harris & Benedict): stimano il metabolismo basale;
  • Metodi fattoriali basati su diari di attività: stimano la spesa energetica dell’attività fisica;
  • Accelerometri: stimano la spesa totale ed il pattern attività.

La calorimetria diretta misura il calore emesso da un soggetto all’interno di una camera metabolica. Si tratta di una metodica restrittiva per il soggetto, costosa, richiede operatori esperti e non applicabile in soggetti malati. Essa si basa sul fatto che l’organismo umano è un ambiente metabolico in cui avviene la combustione di diversi substrati. È ottima in condizioni sperimentali, poco applicabile nella pratica clinica. La camera metabolica rileva e registra la temperatura, quindi gli scambi di calore, la variazione della pressione parziale dei diversi gas, quindi gli scambi respiratori, e presenta radar a due canali che consentono di misurare l’attività fisica spontanea. La calorimetria diretta è stata utile per validare la calorimetria indiretta e per studiare la termogenesi indotta con la dieta osservando come varia il dispendio dopo l’assunzione di cibo.

La calorimetria indiretta si basa sul rapporto stechiometrico esistente fra substrati ossidati, ossia dispendio energetico, e consumo di ossigeno/produzione di anidride carbonica, i quali possono essere stimati attraverso una cappa o una sacca di Douglas. Si tratta di una metodica poco restrittiva, ma relativamente costosa, e richiede operatori esperti. Utile per studi di breve durata anche su bambini e pazienti ventilati. La calorimetria indiretta fornisce informazioni relativamente alla misura del dispendio energetico a riposo e a digiuno espressa come “resting energy expenditure” (REE); inoltre, fornisce anche una misura dell’utilizzo dei diversi substrati attraverso il quoziente respiratorio. Il risultato della metodica è dato dall’equazione di Weir:

REE = 3,94 * Vol_O2 (l/m) + 1,1 * Vol_CO2 (l/m)

L’acqua doppiamente marcata consiste nel somministrare ad un soggetto acqua marcata con ²H e ¹⁸O ed osservare la velocità con cui i suoi fluidi perdono tali sostanze. Essa è costosa, richiede l’utilizzo di uno spettrometro di massa e operatori esperti. L’acqua doppiamente marcata è utile con soggetti free-living e per studi di durata prolungata, tuttavia non dà informazioni sulle variazioni nel breve termine né sui componenti del dispendio energetico.

Metabolismo basale

Il metabolismo basale è la quantità di energia richiesta dall’organismo per mantenere le funzioni fisiologiche vitali. Si tratta di un concetto empirico, non teorico, determinato dalla porzione di dispendio energetico che resta, eliminati l’attività fisica e l’assunzione di cibo. Sommariamente si può definire come il dispendio energetico a riposo e a digiuno (resting energy spending). Esso rappresenta la componente più importante del dispendio energetico, se non in condizioni di attività fisica estremamente intensa (es. ciclisti professionisti, scalatori). I consumi energetici basali sono da attribuire principalmente all’attività della massa metabolicamente attiva. In particolare, fegato, encefalo, cuore e reni, rappresentando il 6% del peso corporeo, sono responsabili del 60-70% del metabolismo basale, mentre la massa muscolare, che costituisce il 40% del peso corporeo, incide per il 18-20% (1/5 circa) in quanto non è attiva a riposo, mentre gli altri lo sono.