Bilancio Energetico, Metabolismo: Definizione e Calcolo

La lotta continua nel mantenimento del peso corporeo si basa principalmente su un unico fondamento: il bilancio energetico. L'energia introdotta con gli alimenti è utilizzata dal corpo sia durante il riposo, sia durante l’attività fisica.

Se si introduce più energia di quanta se ne consuma, l’eccesso verrà depositato nel corpo sotto forma di grasso, con aumento del peso corporeo. Al contrario se introduciamo meno energia, di quanto se ne consuma, il corpo utilizzerà le sue riserve energetiche con una riduzione del peso corporeo.

Ma qual è il corretto rapporto tra l’energia proveniente dal cibo e il nostro fabbisogno e dispendio energetico? Qual è la relazione tra peso corporeo e bilancio energetico e tra il funzionamento regolare del nostro metabolismo e una corretta attività fisica? Cerchiamo di rispondere a queste domande.

Cos'è il Bilancio Energetico?

Per bilancio energetico si intende la differenza tra la quantità di energia introdotta e quella spesa durante la giornata. Matematicamente:

BILANCIO ENERGETICO = energia introdotta - energia spesa

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L’energia è introdotta mediante gli alimenti che, una volta scomposti e assorbiti, vengono utilizzati come fonte di energia, necessaria per lo svolgimento di tutte le funzioni biologiche (mantenimento di gradienti ionici, contrazione muscolare, biosintesi di macromolecole, ecc.). L’energia introdotta serve dunque a permettere all’organismo di assolvere a delle funzioni che altrimenti non potrebbero essere svolte.

Tipi di Bilancio Energetico

  • Bilancio energetico positivo: l’energia introdotta con gli alimenti è superiore a quella spesa.
  • Bilancio energetico negativo: quando l’assunzione di alimenti apporta una quantità di energia inferiore a quella spesa durante la giornata.
  • Bilancio energetico neutro: energia introdotta ed energia spesa si equivalgono.

Il protrarsi per giorni, settimane e mesi di un deficit calorico positivo comporta un aumento di peso. Infatti, l’eccesso di energia viene accumulato sotto forma di grasso nel tessuto adiposo. Al contrario, un bilancio energetico negativo protratto nel tempo comporta una diminuzione del peso corporeo. Infine, un bilancio energetico neutro non comporta variazioni di peso.

Fattori che Influenzano il Bilancio Energetico

Il bilancio energetico è determinato dall’energia introdotta dagli alimenti e l’energia impiegata giornalmente (dispendio energetico). Analizziamo entrambi i fattori di seguito.

Energia Fornita dagli Alimenti

Gli alimenti sono composti da macronutrienti (grassi, carboidrati e proteine), micronutrienti (minerali e vitamine), acqua e altre sostanze. Ciò che apporta energia sono i macronutrienti. Infatti, una volta digeriti e assorbiti, entrano all’interno delle cellule dove vengono processati mediante vie metaboliche ossidative. Tramite reazioni chimiche mediate da enzimi si produce ATP, la molecola di scambio energetico per il nostro organismo. Grazie ad essa possono essere realizzate tutte le funzioni vitali.

In particolare, 1 grammo di grassi apporta 9 kcal, 1 grammo di carboidrati circa 4 kcal e 1 grammo di proteine 4 kcal.

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Dispendio Energetico

Il dispendio energetico comprende tutta l’energia consumata durante l’intera giornata. È determinato da tre componenti principali:

  1. Metabolismo Basale (MB): La quantità di energia che occorre all’organismo per compiere le normali funzioni vitali e mantenere un equilibrio (turnover proteico, gradienti ionici, processi di sintesi e degradazione, cicli biochimici, ecc.). Rappresenta la principale spesa energetica, in una percentuale compresa tra 55-70% del dispendio energetico totale. Il metabolismo basale è il dispendio energetico di un organismo a riposo, e comprende l’energia necessaria per le funzioni metaboliche vitali (respirazione, circolazione sanguigna, digestione, attività del sistema nervoso, ecc.). I consumi energetici basali sono da attribuire principalmente all’attività della massa magra dell’organismo. Il MB tende a ridursi con l’età, in quanto con il passare degli anni si verifica una riduzione fisiologica irreversibile della massa magra. Altri determinanti del MB sono gli stati ormonali (es. iper o ipotiroidismo), stati emotivi, temperatura corporea.
  2. Termogenesi Indotta dalla Dieta (TID): Energia necessaria per la processazione dei nutrienti, una volta introdotti nell’organismo. Rappresenta circa il 10% dell’energia totale spesa. La TID rappresenta circa il 7-15% del dispendio energetico totale. Lo stimolo termogenico maggiore è dato dalle proteine a dagli amminoacidi (10-30% dell’energia ingerita), mentre valori inferiori sono attribuiti ai carboidrati (5-10% dell’energia ingerita) e lipidi (2-5%).
  3. Attività Fisica: Il dispendio energetico da attività fisica varia a seconda del tipo, dell’intensità e della frequenza. Mediamente varia dal 20 al 40% del dispendio energetico giornaliero. Il dispendio da attività fisica include tutte le spese energetiche sostenute nel corso dell’attività fisica-sportiva, includendo tutte le attività di movimento inerenti impegni lavorativi e sociali.
  4. NEAT (Non-Exercise Activity Thermogenesis): Include quelle tipologie di attività che non vengono eseguite con lo scopo di svolgere esercizio fisico, ma per necessità o per scelta di uno stile di vita attivo: camminare, fare le scale, muoversi in generale. Anche questo fattore contribuisce al dispendio energetico totale.

Come Calcolare il Bilancio Energetico

Per valutare rapidamente il bilancio energetico, segui questi passi:

  1. Calcola il tuo Fabbisogno Energetico: Trova il valore del tuo fabbisogno energetico in termini di calorie (che varia da soggetto a soggetto in base all’età, al sesso, allo stile di vita, ecc.). Sul web vi sono una serie di formule e calcolatori automatici.
  2. Stima le Calorie Introdotte: Scarica un’app contacalorie, pesa gli alimenti e inserisci i valori per avere una stima delle calorie introdotte giornalmente.
  3. Paragona le Calorie: A fine giornata, paragona le calorie assunte alle calorie del tuo fabbisogno.

Se dopo qualche settimana perdi peso, il tuo bilancio energetico è negativo e così facendo dimagrirai. Se non noti variazioni, il bilancio è neutro. Infine, se il tuo peso aumenta, stai mangiando di più rispetto a quanto dovresti.

Metabolismo Basale: Misurazione e Importanza

Il metabolismo basale (MB) rappresenta la componente principale del dispendio energetico totale ed è definito come la quantità di energia utilizzata da un individuo a riposo, in uno stato termico neutrale, a digiuno da 12-14 ore, in condizioni di totale rilassamento psicologico e fisico. In un individuo adulto sano e sedentario il MB incide per circa il 60-75% della spesa energetica totale.

E’ la tecnica di riferimento per la misura del metabolismo basale, cioè dell’energia spesa da tutto corpo per le attività cellulari e metaboliche a riposo.

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Si può calcolare un valore medio del metabolismo basale con varie equazioni. Anche se è quella di riferimento, è valida per la popolazione in generale.

Presso alcuni studi, con un’apparecchiatura di semplice utilizzo e accurata precisione, è possibile MISURARE il valore esatto del metabolismo basale con un esame della durata di circa 20 minuti.

Come Viene Misurato il Metabolismo Basale?

La metodica gold standard per il calcolo del MB è la calorimetria indiretta che misura O2 consumato e la CO2 prodotta, usando una camera metabolica, una cappa o una sacca di Douglas. E’ poco restrittiva per il soggetto, ma relativamente costosa e richiede operatori esperti. Il MB può essere calcolato anche tramite metodiche surrogate, le equazioni predittive con margine di errore del 5-10%.

La calorimetria indiretta, invece consente di misurare l’energia spesa da un organismo, attraverso la misurazione di Ossigeno consumato (VO2) e anidride carbonica (VCO2) prodotta nell’unità di tempo attraverso delle maschere facciali che misurano il volume di aria espirata.

La calorimetria diretta consiste nel misurare la quantità di calore persa da un soggetto chiuso in una stanza calorimetrica per almeno 24 ore.

Tabella 1. Equazioni predittive per il calcolo del metabolismo basale.

Fonte: Valutazione del dispendio energetico. Greco EA. E Pinto A. 2017.

Attività Fisica e Livelli di Attività Fisica (LAF)

Il secondo passo per determinare il fabbisogno energetico giornaliero consiste nel definire il profilo di attività fisica del soggetto. Questo può essere ottenuto con una osservazione diretta sull’uso del tempo mediante diari di attività.

Il terzo e ultimo passo consiste nell’attribuire il costo energetico espresso come livelli di attività fisica (LAF). Il LAF quindi rappresenta la media giornaliera dei costi energetici delle singole attività ponderata rispetto al tempo impiegato per svolgere le singole attività.

Generalmente viene espresso come multiplo del MB, ovvero come l’incremento del dispendio energetico legato ad una attività fisica rispetto al metabolismo basale (PAR, Physical activity ratio) o in MET (Metabolic equivalent).

In base a quanto esposto fino ad ora siamo in grado di calcolare il fabbisogno energetico. Es. Tabella 2. LAF Fonte: Valutazione del dispendio energetico. Greco EA. E Pinto A. 2017. Linee guida per una sana alimentazione. Dossier Scientifico. Fabbisogno energetico. Pietro Gizzi. Cap. 3, pag 125-126. 10 Voci per una corretta alimentazione ed un adeguato esercizio fisico. 2015. Valutazione del dispendio energetico. Greco EA. E Pinto A. 2017.

Per il calcolo del fabbisogno energetico è necessario quindi avere indicazioni relative, oltre che al sesso, età, stato fisiologico, parametri antropometrici, peso, statura, anche della stima del livello di attività fisica.

Dimagrimento e Bilancio Energetico

Perché un programma alimentare dimagrante sia efficace e duraturo occorre che la riduzione calorica non sia eccessiva rispetto al fabbisogno energetico giornaliero.

E’ dimostrato che, per rispettare tali condizioni, il piano alimentare debba avere un apporto calorico sovrapponibile al valore del Metabolismo Basale (MB). Normalmente, nei convenzionali programmi di dimagrimento, il MB viene ‘stimato’, o peggio, non considerato.

La conseguenza di tutto ciò è che molto spesso i piani alimentari proposti presentano un apporto calorico eccessivamente ridotto. Ricordiamo che dimagrire bene e in salute, rischiando il meno possibile di riprendere i chili persi, significa ridurre solo il grasso superfluo.

E’ opportuno rilevare che anche minime variazioni dell’introito calorico rispetto al proprio consumo si traducano in un aumento del peso. Basti pensare che anche un solo yogurt in più ogni giorno, rispetto al normale bilancio energetico, in un anno causerebbe un aumento di peso di circa 3 kg.

Diete prolungate o sbilanciate possono ridurre anche di 300-400 Kcal l’importo calorico giornaliero.

Sovrappeso, Obesità e Bilancio Energetico

Il controllo del peso si basa sul bilancio energetico. Troppo cibo introdotto o troppo poco esercizio fisico determinano un bilancio positivo con aumento di peso.

Prendiamo in considerazione il sovrappeso/l’obesità, una delle forme di malnutrizione che costituisce una delle maggiori sfide per la salute pubblica a livello mondiale. Negli ultimi 40 anni, in molti Paesi, si è osservato un aumento della prevalenza di sovrappeso/obesità, sia nei bambini che negli adulti.

L’eccesso di peso (sovrappeso/obesità) rappresenta un rischio per la salute e tanto maggiore è il grasso in eccesso, tanto maggiore è il rischio. Alcuni tipi di distribuzione del grasso corporeo sono poi associati a un rischio più elevato.

La regolazione del peso corporeo è quindi un insieme complesso di variabili fisiologiche, metaboliche, ambientali, comportamentali e genetiche, che controllano quanta energia assumiamo e quanta ne spendiamo.

Se si introduce più energia di quanta se ne consuma, l’eccesso viene depositato nel corpo sotto forma di grasso, soprattutto a livello del tessuto adiposo, con un aumento di peso.

Consigli Utili

Mantenere il bilancio energetico significa imparare a condurre uno stile di vita sano attraverso un sottile e delicato bilanciamento tra alimentazione ed abitudini quotidiane.

E' dunque molto importante tenere sotto controllo il peso, basta pesarsi una o due volte al mese per verificare se stiamo rispettando il nostro bilancio energetico e regolaci di conseguenza introducendo quotidianamente un quantitativo di calorie appropriato alla propria età e al proprio livello di attività motoria.

Va sottolineato che la perdita di peso deve essere graduale nel tempo, in modo che il nostro nuovo bilancio energetico diventi uno stile di vita.

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