Fisiologia della nutrizione

Metabolismo basale

Il metabolismo basale, noto anche come velocità del metabolismo basale (basal metabolic rate, BMR), rappresenta il costo energetico minimo misurabile durante lo stato di veglia di un individuo.

In condizioni basali, il soggetto si trova a riposo, ad esempio durante una notte di sonno riposante, in una stanza mantenuta a una temperatura confortevole (tra i 20 e i 27°C per evitare l'attivazione dei meccanismi di termoregolazione). Nell'ora precedente alla misurazione, non deve essere svolta alcuna attività fisica e il soggetto deve essere assolutamente fermo e sdraiato. Inoltre, non deve aver assunto cibo da almeno 12 ore, trovandosi quindi nella fase di post-assorbimento.

Queste condizioni sono arbitrarie e vengono designate come "basali", anche se durante il sonno la velocità metabolica può essere inferiore alla BMR. La BMR è spesso definita come il "costo metabolico del vivere" e la maggior parte dell'energia coinvolta è spesa dal cuore, dai muscoli, dal fegato, dai reni e dal cervello.

La termogenesi indotta dalla...

Dieta: è l'aumento della spesa energetica basale in risposta all'assunzione di un pasto. L'ingestione di cibo aumenta del 10-20% la velocità metabolica per alcune ore che seguono il pasto; tale effetto è noto come termogenesi indotta dalla dieta. Le proteine ingerite producono l'effetto maggiore. La maggior parte dell'aumento della produzione di calore è dovuta alla trasformazione dei nutrienti assorbiti nel fegato, all'energia spesa dal tratto gastrointestinale per la digestione e l'assorbimento e all'accumulo di energia nel tessuto adiposo e in altri tessuti. A causa del contributo della termogenesi indotta dalla dieta, le misurazioni della BMR devono essere effettuate nella fase di post-assorbimento. Come si vedrà, prolungate alterazioni nell'assunzione di cibo (sia un aumento sia una diminuzione delle calorie totali) hanno anche effetti significativi sulla velocità metabolica. Attività

fisica/muscolare: è la spesa energetica necessaria per compiere qualsiasi tipo di attività fisica. Il fattore che può aumentare maggiormente la velocità metabolica è l'incremento dell'attività del muscolo scheletrico. Aumenti anche minimi nella contrazione muscolare incrementano significativamente la velocità metabolica, mentre un'intensa attività fisica può aumentare il dispendio energetico di diversi ordini di grandezza. Così, a seconda del livello di attività fisica, il dispendio energetico totale può variare per un giovane adulto sano da un valore di circa 1500 kcal/24 ore (per un individuo sedentario) a oltre 7000 kcal/24 ore (nel caso di individuo estremamente attivo). Le variazioni nell'attività muscolare sono in parte responsabili dei cambiamenti della velocità metabolica che si verificano durante il sonno (ridotta contrazione muscolare) e durante l'esposizione a

Basse temperature: aumento della contrazione muscolare dovuta ai brividi.

Formule del metabolismo basale:
- Formula di Harris-Benedict
- Formula di Schofield-FAO (Fao-LaRn)
- Uomini: 15,3 * Peso in Kg + 679
- Donne: 14,7 * Peso in Kg + 496
- Formula di Owen: dai 18 agli 82 anni
- Uomini: 879+10,2 x (peso in Kg)
- Donne: 795+7,2x (peso in Kg)
- Formula di Mifflin
- Formula di de Lorenzo, Tagliabue, Andreoli et al.

Bilancio energetico:
Metabolismo basale + Termogenesi dieto-indotta + Attività fisica = Dispendio energetico + Variazioni delle riserve = Assunzione energetica (dieta)

Entrate: costituite dall'energia apportata dagli alimenti.
Uscite: la spesa energetica ha 3 voci di spesa.

Dal bilancio energetico dipende la variazione di peso corporeo, quindi in altre parole è rapportato al peso corporeo. Se il bilancio tra entrate e uscite è neutro non c'è variazione ponderale. Se le entrate superano le uscite, in...teoria c'è aumento di peso e il contrario se le uscite superano le entrate, cioè in questo ultimo caso si ha una riduzione di peso. Perché abbiamo detto "in teoria"? perché nella realtà quel bilancio è sempre squilibrato, infatti mattino questo è fortemente squilibrato a digiuno, e in questo caso le uscite saranno maggiori delle entrate, ma questo non significa che ogni mattina si scende di peso. Dopo un pasto il bilancio si squilibra immediatamente nell'altro senso, quindi il bilancio è in continua alternanza, squilibrio. Bisogna parlare in termini temporali, cioè sul lungo termine, il bilancio energetico per non variare il peso deve rimanere neutrale, quindi lo intendiamo a livello di settimane o meno. Quindi se sul lungo termine si ha uno squilibrio netto che si mantiene, allora si avrà variazione di peso. Si ingrassa "da capodanno a natale, non da natale a capodanno", cioè sesisbilancia sul lungo termine, quindi è importante sempre stabilire il termine in cui ci si esprime. La spesa del bilancio energetico più importante è data dal metabolismo basale (chiaramente dipende dall'individuo e dalla composizione corporea, ma nella slide abbiamo una buona stima che vale per una buona media di persone), quindi spendiamo la maggior parte dell'energia per le funzione vitali; abbiamo poi la TID (termogenesi alimentare) che incide dal 7 al 13%; la terza voce di spesa, abbastanza variabile, l'attività fisica (non vuol dire sport, ma l'attività di movimento quotidiana, se ci fosse lo sport bisogna aggiungere un'altra voce; chiaramente anche qui la percentuale è variabile). È importante sapere il dispendio energetico di un individuo, perché la sua spesa energetica equivale al suo fabbisogno (di energia chiaramente); quindi se si quantifica quanto l'individuo spende, si saprà di quantaenergia. Il fabbisogno energetico è l'energia necessaria a mantenere a lungo termine un buono stato di salute e un appropriato livello di attività fisica. Questo è importante perché una volta conosciuto, se si vuole mantenere lo stesso peso, bisogna mantenere l'apporto uguale al fabbisogno e così via. Quindi, in sostanza, conoscere questo fabbisogno è fondamentale per impostare la dieta. TID (una volta chiamata DS): spesa energetica che avviene quando si assumono alimenti; la digestione e l'assorbimento non sono infatti funzioni basali, infatti il metabolismo basale va misurato a digiuno, per questo la spesa in più va a costituire la termogenesi alimentare. Questa varia a seconda dell'alimento, in particolare del nutriente, quindi proteine e aminoacidi ci fanno spendere più energia, quindi lo stimolo termogenico maggiore sono proprio loro. Invece, carboidrati e lipidi ci fanno spendere molta meno energia.

energia in questo senso; ovviamente questa spesa serve per digerire e assorbire i nutrienti. Sono un caso a parte alcune sostanze come le sostanze ad azione nervina cioè caffè, tè, tabacco; queste ci fanno spendere in energia una quantità tale dipendente da quanta ne consumiamo e su questa voce non si può essere molto specifici.

Metodi di misura del dispendio energetico

Questi metodi si suddividono in metodi CALORIMETRICI e NON CALORIMETRICI:

CALORIMETRIA DIRETTA: rappresenta la misura del calore liberato dal corpo in un certo tempo; lo strumento usato è il calorimetro. Una stanza viene isolata termicamente con dei tubi di aria immersi in un bagno di acqua fredda. Il corpo del soggetto e questo calore scaldano l'acqua; quindi basta misurare la temperatura iniziale e finale dell'acqua per vedere il calore trasferito all'acqua stessa. In Italia esistono solo due camere calorimetriche; quindi il processo non è affatto semplice, si

Tratta di una tecnica molto costosa e difficile, quindi non è quella di elezione.

CALORIMETRIA INDIRETTA: misura l'ossigeno consumato dall'organismo in un certo periodo di tempo. Si misura l'ossigeno in quanto tutte le reazioni metaboliche coinvolgono l'ossigeno; quindi il parametro che si è preso da valutare è l'O consumato con un errore massimo del 5%. Esiste, però, un equivalente energetico dell'ossigeno che si può utilizzare: un litro di O2 consumato equivale a 4,8 cal (se l'individuo sta seguendo un regime alimentare bilanciato). Solitamente ci si esprime in calorie al minuto. Per questa tecnica si utilizza uno spirometro che viene chiamato metabolimetro, dove è presente un boccaglio ed un filtro di calce sodata. Questa misurazione viene fatta sulla quantità di anidride carbonica liberata e da quella si calcola l'ossigeno. Questa è la tecnica di elezione.

METODO FATTORIALE: Questo

Il metodo consiste nel definire il tempo dedicato dal soggetto alle differenti attività quotidiane e moltiplicarlo per il corrispettivo costo energetico stimato. Per fare questo, è necessario prima di tutto conoscere il metabolismo basale, che può essere misurato direttamente con appositi strumenti oppure ricavato attraverso le equazioni trattate nell'articolo "Il calcolo del metabolismo basale". Il soggetto dovrà poi annotare scrupolosamente il tempo dedicato alle singole attività quotidiane (dormire, lavorare, mangiare, praticare sport, ecc..) e moltiplicarlo per il corrispettivo costo energetico, espresso come multiplo del metabolismo basale. Questo metodo permette quindi di stimare il dispendio energetico, tenendo conto delle caratteristiche individuali come peso, età, sesso e composizione corporea. Per conoscere il costo energetico delle diverse attività, è possibile fare riferimento a tabelle che riportano valori raccolti.

anni, di peso di circa 60 kg e altezza di 160 cm)- 50 La composizione corporea può essere valutata attraverso diverse tecniche strumentali. A livello molecolare, si valuta la presenza dei nutrienti nell'organismo. A livello tissutale, si valuta la quantità di massa grassa e di massa magra. Il soggetto di riferimento per la valutazione della composizione corporea è un uomo adulto sano di 70 kg, normalmente attivo. L'acqua è il componente maggiore e rappresenta circa il 60% del corpo. Le proteine e i grassi sono presenti in quantità intorno al 20%, mentre i minerali costituiscono circa il 4%. I carboidrati rappresentano solo l'1% e le vitamine sono presenti in tracce. Tutti questi componenti sono variabili e possono differire da individuo a individuo. Le tecniche utilizzate per misurare la composizione corporea sono diverse. Per la valutazione della composizione corporea si adottano come individui di riferimento un uomo tra i 20 e i 24 anni, con un peso di circa 70 kg e un'altezza di 174 cm, e una donna tra i 20 e i 24 anni, con un peso di circa 60 kg e un'altezza di 160 cm.