Il fabbisogno di energia di un individuo

dipende dal suo dispendio energetico totale

L’energia introdotta con gli alimenti è utilizzata dall’organismo e restituita all’ambiente sotto forma di calore (soprattutto) e di lavoro

– energia in entrata > uscite → l’individuo acquista peso

– energia in entrata < uscite → l’individuo perde peso

Per mantenere il proprio peso l’individuo deve mantenere

un bilancio energetico

Età (anni) 0-30 31-40 41-50 51-60 61-100

Femmine 20-26 % 21-27 % 22-28 % 22-30 % 22-31 %

Maschi 12-18 % 13-19 % 14-20 % 16-20 % 17-21 %

Contenuto percentuale di tessuto adiposo in soggetti

femminili e maschili in rapporto all’età

Il peso desiderabile o ideale dipende dalla percentuale

di grasso corporeo

(massa grassa o tessuto adiposo)

Da: Biochimica Medica, Siliprandi e Tettamanti , cap. 24, Piccin Ed., 2011

•L’uomo ha una percentuale maggiore di massa magra rispetto alla donna

•Nell’anziano la massa magra tende a diminuire

Indice di massa corporea (IMC o BMI) peso corporeo (in kg) diviso per il quadrato della statura (in metri)

Valori normali e valori corrispondenti ai vari gradi di sottopeso, sovrappeso e obesità

Classificazione Grado IMC (kg/m2)

Sottopeso III II I

<16 16,00-16,99 17,00-18,49

Normopeso 18,50-24,99

Sovrappeso Obesità Obesità Obesità

I II III

25,00-25,99 30,00-34,99 35,00-39,99 ≥ 40,00

Da: Biochimica Medica, Siliprandi e Tettamanti , cap. 24, Piccin Ed., 2011

La combustione dei macronutrienti fornisce energia

glucidi + O2 → CO2 + H2O + energia

lipidi + O2 → CO2 + H2O + energia

proteine + O2 → CO2 + H2O + composti azotati + energia

etanolo + O2 → CO2 + H2O + energia

Valori energetici (in kcal/g) delle principali classi di nutrienti

Nutriente Valore energetico (analisi chimica)

Valore energetico nell’organismo (corretto per l’assorbimento e il

metabolismo) (coefficienti di Atwater)

glucidi 4,1 4,0

lipidi 9,3 9,0

proteine 5,4 4,0

etanolo 7,0 7,0 (5,7 kcal/ml)

Mariani-Costantini, Cannella, Tomassi, Alimentazione e Nutrizione Umana, Il Pensiero Scientifico ed.

Componenti del dispendio energetico totale giornaliero

Termogenesi indotta

dalla dieta

•Frazione maggiormente variabile

(vita sedentaria)

•Dipende dalla qualità degli alimenti

assunti

•È maggiore per le proteine

(2x carboidrati, 4x lipidi)

•Per il metabolismo,

eccitabilità, attività cardiaca,

funzione pompe ioniche,etc.

Mariani-Costantini, Cannella, Tomassi, Alimentazione e Nutrizione Umana, Il Pensiero Scientifico

La massa magra contribuisce principalmente al dispendio energetico basale

Il metabolismo basale è la quantità di energia spesa

per mantenere lo stato di attività dell’organismo

Fattori che influenzano il metabolismo basale

•Composizione corporea

•Dimensioni corporee

•Sesso

•Età (es. nell’anziano il MB tende a diminuire)

•Stato fisiologico (accrescimento, gravidanza, allattamento)

•Condizioni stress (malattie, febbre, ustioni, ipo- o iper-termia etc .)

•Temperatura ambientale

•Assunzione di nicotina e caffeina

•Disordini endocrini (iper- o ipo-tiroidismo)

Condizioni nelle quali si misura il metabolismo basale

•A digiuno da 12 ore

•Pasto serale non abbondante

•Stato di veglia, ma a riposo

•Condizioni di neutralità termica

•Rilassamento psico-fisico

MISURA DEL

METABOLISMO

BASALE (1)

Calorimetria diretta

•Valuta il calore

rilasciato

dall’organismo

•Le tre pareti del

calorimetro

permettono

l’isolamento della

camera e il calore

prodotto dal soggetto

è assorbito dall’acqua

la cui temperatura

viene misurata

•Richiede lunghi tempi di

misurazione

CALCOLO DEL METABOLISMO BASALE (2) Calorimetria indiretta

misura la quantità di O2 utilizzata nell’ossidazione degli alimenti e la CO2 prodotta

Il razionale della calorimetria indiretta si fonda sulle equazioni di ossidazione totali

dei nutrienti

Il quoziente respiratorio (QR)

Fornisce indicazioni circa i

substrati metabolici utilizzati

dall’individuo

Equivalente calorico di 1 litro di O2

Dalla conoscenza dell’O2

consumato si può risalire

all’energia prodotta

Il glucosio è il combustibile con il

quale 1 litro di O2 fornisce la maggiore quantità di energia

ΔG°’ -673 kcal/mole

Calcolo dell’equivalente calorico di 1l di O2 per il glucosio

(1 x 180 g) (6 x22,4 l) (6 x18 g) (6 x22,4 l)

+ energia

673 kcal

(6 x 22,4 l = 134,4)

673 kcal

Equivalente calorico di 1litro di O2 = = 5,01 kcal/l

Per la misurazione tramite calorimetria indiretta si utilizzano SPIROMETRI Misurano l’O2 consumato e la CO2 prodotta nel volume di aria espirata

A riposo

A riposo

Durante un’attività fisica

Schema di uno spirometro

sistema a circuito chiuso

Il metabolismo basale può essere calcolato utilizzando equazioni

predittive Tengono conto dell’età, sesso, peso, altezza

Formule di Schoenfield (kcal/die)

Età (anni) Maschi Femmine

9 22,706 x PC* + 504,3 20,315 x PC + 485,9

18-29 15,057 x PC + 692,2 14,818 x PC + 486,6

30-60 11,472 x PC +873,1 8,126 x PC +845,6

*PC =peso corporeo espresso in kg

Formule di Harris- Benedict (kcal/die)

Maschi 66,5 +13,75 x PC + 500 x A – 6,75 x E

Femmine 655 + 9,56 x PC + 185 x A – 4,67 x E

PC =peso corporeo espresso in kg; A = altezza in metri; E= età in anni

Parametri per calcolare il dispendio energetico relativo all’attività fisica giornaliera

Tasso di Attività Fisica (TAF) Incremento del dispendio energetico dovuto ad una specifica attività fisica

(espresso come multiplo del metabolismo basale)

Tipo di attività TAF

Dormire 1,0

Leggere seduto 1,2

Igiene personale 2,3

Camminare lentamente 2,8

Camminare velocemente 3,8

Ballare 5,0

Nuotare 9,0

•L’uso dei multipli del metabolismo basale è l’approccio su cui basa attualmente la stima delle raccomandazioni energetiche. •E’ vantaggioso , perchè annulla le differenze dovute al peso, composizione corporea, sesso

Parametri per calcolare il dispendio energetico relativo all’attività fisica

giornaliera

Indice Energetico Integrato (IEI) Incremento del dispendio energetico dovuto a tutte le attività che concorrono

ad una specifica occupazione (espresso come multiplo del MB) Esempio : calcolo del fabbisogno energetico giornaliero per un soggetto di sesso femminile, attività occupazionale di commessa, età 25 anni, normopeso , in salute. MB 1306 kcal/die (54,4 kcal/ora)

Attività Durata (ore)

IEI Durata x IEI

Totale (kcal)

Dormire 8 1 8,0 435

Cura della casa

1 2,5 2,5 136

Lavoro 8 1,9 15,2 827

Interazioni sociali

2 2,00 4,0 217

Attività varie

5 1,4 7 381

Totale 24 36,7 1996

Da: Biochimica Medica, Siliprandi e Tettamanti , cap. 24, Piccin Ed., 2011

Maschi Femmine

Leggera •Casalinghe •Impiegati •Personale amministrativo e dirigenziale •Liberi professionisti, tecnici

1,6 1,6 1,6

1,6 1,6 1,6 1,6

Moderata •Collaboratori domestici •Commessi

2,25 2,25

1,90 1,90

Moderata /Pesante •Agricoltori, allevatori, pescatori •Manovali

3,0 3,0

2,3 2,3

Pesante Come sopra, ma con scarsa meccanizzazione

3,8

2,8

Attività occupazionali dell’adulto medio e Indice Energetico Integrato (si riferiscono esclusivamente alla parte della giornata dedicata al lavoro)

Parametri per calcolare il dispendio energetico relativo all’attività fisica giornaliera

Livello di Attività Fisica (LAF) Dispendio energetico nell’arco di una intera giornata, quando non si conoscono

precisamente il tipo e la durata delle attività fisiche giornaliere.

Moltiplicato per il metabolismo basale, fornisce il dispendio energetico totale

Classe di età Tipologia di attività fisica giornaliera

LAF (livello attività fisica)

Maschi 18-29 60-74*

Leggera Moderata Pesante

1,41 1,70 2,01 1,40

Femmine 18-59 60-74*

Leggera Moderata Pesante

1, 42 1,56 1,73 1,44

*Soggetti in pensione, con attività lavorative pressochè nulle

Da: Biochimica Medica, Siliprandi e Tettamanti , cap. 24, Piccin Ed., 2011

Stima dei fabbisogni energetici giornalieri totali di

soggetti adulti italiani (18-60 anni)

in funzione del peso e attività condotta

Da: Biochimica Medica, Siliprandi e Tettamanti , cap. 24, Piccin Ed., 2011

Fabbisogno energetico (FAO/WHO/ONU, 1985; LARN, 1996)

“Apporto di energia di origine alimentare necessario a compensare

il livello energetico di individui che mantengono un livello di attività

fisica sufficiente per partecipare attivamente alla vita sociale ed

economica e che abbiano dimensioni e composizione corporea

compatibili con un buono stato di salute a lungo termine”

Per bambini e donne in gravidanza o allattamento deve anche

comprendere la quota energetica per sostenere la formazione di

nuovi tessuti o per la secrezione del latte.