Il mantenimento del peso corporeo si basa principalmente su un unico fondamento: il bilancio energetico. Il nostro corpo, per sopravvivere, ha bisogno ogni giorno di una certa quota di energia che otteniamo dalle fonti alimentari. 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.
Il dispendio energetico totale (DET) possiamo vederlo con buona approssimazione come la somma di tutte le reazioni chimiche che avvengono nel nostro corpo. Questo valore quindi si compone dell’insieme delle reazioni di costruzione delle molecole (anabolismo) e di quelle che le spezzano (catabolismo). Con buona approssimazione, l’insieme delle reazioni che spezzano molecole, produce energia, che viene usata dal nostro corpo per costruire nuove molecole, per compiere del lavoro o per mantenere la nostra temperatura corporea. L’energia liberata dalle reazioni esoergoniche del corpo non è sufficiente per sostenere tutta la nostra richiesta di energia. Di conseguenza, abbiamo sempre bisogno di introdurre con l’alimentazione delle molecole, per poterle letteralmente bruciare e così ottenere da queste l’energia che ci serve.
Metodo Fattoriale e Livello di Attività Fisica (LAF)
Senza dilungarci eccessivamente in tecnicismi, i professionisti per stimare il DET usano quello che viene definito metodo fattoriale: partono sempre dal metabolismo basale (più precisamente dalla Resting Energy Expenditure REE, che semplificando è sovrapponibile al metabolismo basale), che letteralmente moltiplicano per un fattore definito livello di attività fisica (LAF) che dipende dal nostro stile di vita e dalle nostre condizioni di salute. Ottenendo una valutazione precisa del metabolismo basale, anche il dispendio da attività fisica viene stimato in modo maggiormente accurato, dato che quest’ultimo è effettivamente un fattore moltiplicativo proprio del primo.
Il metabolismo basale è la componente principale del DET e rappresenta la somma dell’energia utilizzata per compiere i lavori interni necessari all’organismo (cicli biochimici, sintesi e/o degradazione dei vari costituenti cellulari, ecc.). In un individuo adulto sano e sedentario, il MB incide per il 65-70% del dispendio energetico totale. I consumi energetici basali sono da attribuire principalmente all’attività della massa magra dell’organismo. Per massa magra si intende l’insieme di componenti e tessuti liberi da grasso (acqua, muscolo, tessuto connettivale, ossa e altre componenti organiche non grasse).
I maschi hanno rispetto alle donne un metabolismo basale più alto, in quanto rispetto a quest’ultime hanno una quantità di massa magra nettamente superiore. 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.
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Termogenesi Indotta dalla Dieta (TID)
La TID rappresenta l’incremento del dispendio energetico in risposta all’assunzione di alimenti a seguito dei processi di digestione, assorbimento e metabolismo di carboidrati, lipidi e alcol. La TID rappresenta circa il 7-15% del dispendio energetico totale. Lo stimolo termogenico maggiore è dato dalle proteine e dagli amminoacidi (10-30% dell’energia ingerita), mentre valori inferiori sono attribuiti ai carboidrati (5-10% dell’energia ingerita) e lipidi (2-5%).
Dispendio da Attività Fisica (AEE)
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, le cosiddette attività fisiche obbligatorie e le attività fisiche discrezionali (attività fisica programmata). 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.
Equazioni Predittive: Strumenti di Stima del Metabolismo Basale
Le equazioni predittive sono delle vere e proprie formule, basate su diverse variabili antropometriche quali sesso, età, statura e peso corporeo, che se applicate permetto di stimare il metabolismo basale di un soggetto. Inoltre, queste equazioni presuppongono che tutti gli elementi di uno stesso gruppo abbiamo altre caratteristiche non esplicitate costanti come ad esempio una stessa percentuale di massa magra o grassa e così non è!
Il punto chiave da considerare è che i valori previsti basati sulle equazioni di regressione sono associati a un intervallo di confidenza. Questo è un punto fondamentale, considerando che ogni valore calcolato di x può essere estremamente distante dalla media delle X nell’intervallo SD. Di conseguenza, ogni equazione di regressione deve essere considerata valida solo come strumento descrittivo della stessa popolazione da cui è stata stimata. Ciò impedisce di confrontare i valori ottenuti da due o più equazioni/esperimenti diversi, tentando, ad esempio, di fare una media dei risultati come singoli dati definiti. Ignorare che i valori ottenuti sono solo uno dei possibili valori dell’intervallo di confidenza fornito dall’equazione porta a interpretazioni errate.
In effetti, le equazioni di regressione non possono essere utilizzate come strumenti predittivi, contrariamente a quanto si fa attualmente. Alla fine di questo articolo vediamo come sia molto difficile, se non addirittura impossibile, stimare o calcolare esattamente il metabolismo basale di un individuo sulla base delle attuali conoscenze scientifiche e di conseguenza anche determinare l’effettivo dispendio energetico di un individuo.
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Metodi di Misurazione del Dispendio Energetico
La calorimetria diretta consiste nel misurare la quantità di calore persa da un soggetto chiuso in una stanza calorimetrica per almeno 24 ore. Purtroppo gli alti costi ne limitano notevolmente l’impiego che è generalmente confinato alla convalida di altre metodiche.
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 indiretta è la metodica che consente di valutare la spesa energetica attraverso la misurazione delle variazioni di concentrazione di ossigeno e anidride carbonica nei gas respiratori e di calcolare inoltre l’ossidazione dei substrati energetici (glucidi, lipidi, protidi).
L’esame calorimetrico è stato effettuato tramite calorimetro Vmax - Sensor Medics - California, a mattino dopo una notte di riposo, a digiuno da solidi, liquidi e astensione dal fumo dalla mezzanotte precedente, a soggetto sveglio ed in posizione supina, situato in ambiente confortevole (letto, temperatura, umidità, arredi, musica di sottofondo rilassante e a basso volume) e in assenza di stress psicologici e fisici.
I risultati di REE predetto attraverso l’equazione di Harris-Benedict e misurato con calorimetria indiretta nei vari soggetti presi in esame, sono mostrati in Tabella I. La Spesa Energetica a Riposo, nel campione in esame, misurata con la calorimetria indiretta è superiore al valore di REE predetto attraverso l’equazione di Harris-Benedict.
Tabella 1. Equazioni predittive per il calcolo del metabolismo basale
| Equazione | Formula |
|---|---|
| Harris-Benedict (Originale) - Uomini | 88.362 + (13.397 x peso in kg) + (4.799 x altezza in cm) - (5.677 x età in anni) |
| Harris-Benedict (Originale) - Donne | 447.593 + (9.247 x peso in kg) + (3.098 x altezza in cm) - (4.330 x età in anni) |
| Lazzer et al. Metabolismo basale in uomini obesi | (9.99 x peso in kg) + (6.25 x altezza in cm) - (4.92 x età) + 5 |
È importante notare che le equazioni di Harris & Benedict restituiscono la quantità di energia necessaria a sostenere il metabolismo basale e il fabbisogno calorico quotidiano. Queste formule matematiche sono state accettate in campo medico-scientifico da quasi un secolo, dal momento che sono state elaborate nel lontano 1919. Tuttavia, negli ultimi 100 anni, lo stile di vita è cambiato e la percentuale di persone sovrappeso ed obese è nettamente aumentata (le formule di Harris & Benedict non tengono conto della massa magra del soggetto, che è molto più attiva metabolicamente rispetto a quella grassa, bensì della superficie corporea). Di conseguenza, quando sono applicate a soggetti gravemente obesi o piuttosto muscolosi, queste formule perdono di accuratezza.
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Infatti, per contro, è stato più volte dimostrato che in condizioni standard gli obesi hanno un fabbisogno energetico in assoluto superiore rispetto alle persone magre, a causa della maggiore massa di tessuti metabolicamente attivi. Infatti, l'aumento di peso è a carico sia della massa grassa che di quella magra; quest'ultima deve infatti adattarsi per sostenere il maggior peso corporeo nelle varie attività quotidiane. Tuttavia, questo aumento non è lineare, poiché tanto più peso viene acquisito e tanto più l'aumento ponderale è a carico principalmente della componente grassa.
NOTA BENE: nonostante in termini assoluti (KCal/die) il metabolismo basale degli obesi sia superiore a quello delle persone normopeso, appare sensibilmente inferiore in termini relativi (KCal/Kg/die), poiché inferiore è la percentuale di massa magra (quella metabolicamente attiva). La muscolatura scheletrica invece, che rappresenta più del 40% del peso corporeo, contribuisce solo per il 16% alla spesa energetica totale.
A parità di età, altezza e peso l’REE è minore nella donna rispetto agli uomini. Anche la temperatura corporea può influenzare l’REE. L’introduzione di cibo a sua volta determina variazioni nella spesa energetica. Infatti prove di laboratorio hanno dimostrato che la spesa energetica aumenta dopo un pasto. Una quota variabile della spesa energetica è data dall’attività fisica AEE (Activity Energy Expenditure) ed intellettuale. Più l’attività fisica ed intellettuale è intensa, tanto maggiore sarà il consumo calorico.
L’REE può essere attualmente stimato attraverso l’utilizzo di numerose formule predittive (circa 200), variabili in funzione della tipologia di soggetti presi in esame (età, sesso, peso, patologie,…).
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).
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