Il fabbisogno di energia di un individuo dipende dal suo dispendio energetico totale

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1 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

2 Per mantenere il proprio peso l individuo deve mantenere un bilancio energetico energia in entrata > uscite l individuo acquista peso energia in entrata < uscite l individuo perde peso

3 Il peso desiderabile o ideale dipende dalla percentuale di grasso corporeo (massa grassa o tessuto adiposo) Contenuto percentuale di tessuto adiposo in soggetti femminili e maschili in rapporto all età Età (anni) Femmine % % % % % Maschi % % % % % 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

4 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/m 2 ) 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

5 La combustione dei macronutrienti fornisce energia glucidi + O 2 CO 2 + H 2 O + energia lipidi + O 2 CO 2 + H 2 O + energia proteine + O 2 CO 2 + H 2 O + composti azotati + energia etanolo + O 2 CO 2 + H 2 O + 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)

6 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 ed.

7 Mariani-Costantini, Cannella, Tomassi, Alimentazione e Nutrizione Umana, Il Pensiero Scientifico La massa magra contribuisce principalmente al dispendio energetico basale

8 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

9 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

10 CALCOLO DEL METABOLISMO BASALE (2) Calorimetria indiretta misura la quantità di O 2 utilizzata nell ossidazione degli alimenti e la CO 2 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 ΔG -673 kcal/mole Equivalente calorico di 1 litro di O 2 Dalla conoscenza dell O 2 consumato si può risalire all energia prodotta Il glucosio è il combustibile con il quale 1 litro di O 2 fornisce la maggiore quantità di energia

11 Calcolo dell equivalente calorico di 1l di O 2 per il glucosio + energia (1 x 180 g) (6 x22,4 l) (6 x22,4 l) (6 x18 g) 673 kcal Equivalente calorico di 1litro di O 2 = 673 kcal (6 x 22,4 l = 134,4) = 5,01 kcal/l

12 Per la misurazione tramite calorimetria indiretta si utilizzano SPIROMETRI Misurano l O 2 consumato e la CO 2 prodotta nel volume di aria espirata A riposo A riposo Durante un attività fisica

13 Schema di uno spirometro sistema a circuito chiuso

14 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, ,057 x PC + 692,2 14,818 x PC + 486, ,472 x PC +873,1 8,126 x PC +845,6 *PC =peso corporeo espresso in kg Maschi Femmine Formule di Harris- Benedict (kcal/die) 66,5 +13,75 x PC x A 6,75 x E ,56 x PC x A 4,67 x E PC =peso corporeo espresso in kg; A = altezza in metri; E= età in anni

15 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

16 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 Attività varie 2 2,00 4, , Totale 24 36, Da: Biochimica Medica, Siliprandi e Tettamanti, cap. 24, Piccin Ed., 2011

17 Attività occupazionali dell adulto medio e Indice Energetico Integrato (si riferiscono esclusivamente alla parte della giornata dedicata al lavoro) Leggera Casalinghe Impiegati Personale amministrativo e dirigenziale Liberi professionisti, tecnici Moderata Collaboratori domestici Commessi Moderata /Pesante Agricoltori, allevatori, pescatori Manovali Pesante Come sopra, ma con scarsa meccanizzazione Maschi 1,6 1,6 1,6 2,25 2,25 3,0 3,0 Femmine 1,6 1,6 1,6 1,6 1,90 1,90 2,3 2,3 3,8 2,8

18 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 Maschi * Femmine * Tipologia di attività fisica giornaliera Leggera Moderata Pesante Leggera Moderata Pesante LAF (livello attività fisica) 1,41 1,70 2,01 1,40 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

19 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

20 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.

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