Università degli Studi di Pavia Scuola di Specializzazione e Master in Idrologia Medica Direttore Ch.mo Prof Plinio RICHELMI

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1 Università degli Studi di Pavia Scuola di Specializzazione e Master in Idrologia Medica Direttore Ch.mo Prof Plinio RICHELMI BILANCIO CALORICO E HOLTER METABOLICO Prof. Yvan SASSO

2 DISPENDIO ENERGETICO Il Dispendio Energetico (DE) di un individuo identifica il suo consumo di calorie nelle 24 ore; esso è determinato da tre componenti: 1. METABOLISMO BASALE MB (definito anche Resting Energy Expenditure REE) che rappresenta il 70% del DE, 2. TERMOGENESI 3. ATTIVITA FISICA, che insieme alla termogenesi rappresenta il 30% del DE. I fattori che influenzano il dispendio energetico nell uomo e nella donna sono: età, sesso, razza, massa corporea, attività fisica, temperatura corporea e l introduzione di cibo.

3 Il METABOLISMO BASALE o dispendio energetico basale o a riposo (REE o MB), rappresenta la quantità di calorie richieste dall organismo per mantenere le funzioni fisiologiche vitali (circolazione sanguigna, respirazione, attività nervosa, attività metabolica, attività ghiandolare e mantenimento della temperatura corporea); è definito dalla quantità di energia impiegata in condizioni di neutralità termica, nel soggetto sveglio, ma in condizioni di totale rilassamento fisico e psichico. La maggior parte di questo dispendio calorico dipende dagli organi vitali (fegato, cervello, cuore e reni) che contribuiscono per circa il 60% alla spesa energetica, pur rappresentando solo il 6% del peso corporeo. La muscolatura scheletrica invece, che rappresenta più del 40% del peso corporeo, contribuisce solo per il 16% alla spesa energetica totale. SU QUESTA SI DEVE LAVORARE! La spesa energetica basale è massima alla nascita e decresce fino a valori minimi dopo i 70 anni. A parità di età, altezza e peso, l REE è minore nella donna rispetto agli uomini. Questa differenza inizia all età di 3 anni e aumenta rapidamente alla pubertà, alla quale corrisponde aumento della muscolatura scheletrica nei maschi e di cellule adipose nelle femmine.

4 L REE può essere misurato con metodi diretti (calorimetria diretta o indiretta e SenseWear ArmBand SWAM) o indiretti (equazioni predittive).il termine calorimetria significa letteralmente misura del calore come effetto di reazioni biochimiche che avvengono all interno dell organismo. La calorimetria diretta (camera calorimetrica) permette di valutare la spesa energetica a partire dalla misurazione della dispersione di calore di un soggetto posto all interno di una stanza adeguatamente attrezzata. Purtroppo gli alti costi e la limitata disponibilità, ne limitano notevolmente l impiego che è generalmente confinato alla convalida di altre metodiche. La calorimetria indiretta (calorimetro) 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). Il SWAM è un monitor multisensore che misura parametri fisiologici corporei (come la temperatura corporea e il calore dissipato) e permette di calcolare con precisione il dispendio energetico a riposo, attivo e totale.

5 Il METABOLISMO BASALE può essere anche stimato attraverso l utilizzo di numerose formule predittive (vedi tabella), variabili in funzione della tipologia di soggetti presi in esame (sesso, età, peso, altezza ).

6 Queste formule sono normalmente utilizzate nella pratica clinica per quantificare la restrizione calorica necessaria per realizzare un calo ponderale significativo, ma presentano grossi limiti: spesso, sovra o sottostimano, non sono adeguatamente validate, hanno scarso valore predittivo nel singolo soggetto (peso/massa magra) e sono frequentemente oggetto di interpretazione errata. In particolare la formula di Harris Benedict, che è la più usata nella pratica clinica, presenta un errore di sovrastima sistematico del 5-15% ed è stata calcolata sulla base dei dati di una popolazione di riferimento dei primi anni del 900 (meno sedentaria, con un alimentazione ipolipidica e di etnia diversa, rispetto alla nostra), che presentava condizioni di normopeso.

7 Formula di Harris-Benedict per uomo: 66+ (13,75 x peso in kg) + (5 x altezza in cm) (6,76 x età) 66+ (13,75 x 78)+(5 x 180) (6,76 x 58) = , ,08= 1446,42 Tutte le formule matematiche per il calcolo del metabolismo basale hanno però il limite di fornire un valore generico, poichè non tengono conto di fattori più strettamente attinenti allo stile di vita della persona, piuttosto che alle sue condizioni di salute generale. Inoltre non sono applicabili alle persone in condizioni di forte sovrappeso o obesità o a coloro che hanno una massa muscolare molto sviluppata. Di gran lunga più precisa la calorimetria indiretta. Il test del metabolismo è molto semplice ed assolutamente indolore: consiste infatti nell analisi dell ossigeno consumato e dell anidride carbonica prodotta nell atto respiratorio, mediante un apparecchio portatile, il calorimetro. La calorimetria permette di stimare quante calorie un individuo consuma in un minuto e tale dato, moltiplicato per 24, da il valore del metabolismo basale. Per questo motivo, nei pazienti obesi (anche con grave obesità), è preferibile usare l equazione di Mifflin, che presenta una maggiore attendibilità se confrontata con calorimetria indiretta (valori corrispondenti nel 78% vs 65% se utilizziamo Harris Benedict) (10xpeso in kg)+(6,25xaltezza in cm)- (5xetà in anni) (6,25x180)-(5x58) = = 1454

8 Tabelle dispendio energetico Il Metabolismo Basale giornaliero può essere mediamente valutato in: 1400 Kcal per l uomo e 1100 Kcal per la donna

9 L entità della spesa energetica necessaria per la TERMOGENESI è definita dall alimentazione, dalla temperatura e dallo stress. La spesa energetica aumenta dopo un pasto e questo incremento può essere considerato come il lavoro richiesto per la digestione, l assorbimento e il metabolismo dei nutrienti o lavoro di digestione SDA (Specific Dinamic Action) o DIT (Diet-inducet Thermogenesis). Anche la temperatura corporea può influenzare il dispendio energetico; un aumento della temperatura dovuta a febbre, provoca un incremento della richiesta di ossigeno (per esempio un aumento di temperatura di 1 C provoca un aumento del BMR del 13%), mentre al contrario, in caso di ipotermia, si riduce la richiesta di ossigeno e si ha la diminuzione del BMR

10 Infine, una quota (molto) variabile della spesa energetica è data dall ATTIVITA FISICA (AEE Activity Energy Expenditure) ed intellettuale. Più l attività fisica ed intellettuale è intensa, tanto maggiore sarà il consumo calorico. ATTIVITA ED ESERCIZIO FISICO Il termine attività fisica, come definizione enciclopedica, identifica tutti i movimenti e qualsiasi forza esercitata dai muscoli scheletrici del corpo, che comportano una spesa energetica. Schematicamente si può distinguere un'attività fisica non programmata e un'attività fisica programmata. La prima comprende attività quotidiane normalmente svolte (le faccende domestiche, la spesa, il lavoro, etc ) ed è l attività fisica propriamente detta. L Attività fisica programmata comprende invece l ESERCIZIO FISICO (attività motoria strutturata e finalizzata con movimenti corporei ripetuti per migliorare lo stato di forma fisica) e lo SPORT (attività fisica che comporta situazioni di competizione strutturate e sottoposte a regole).

11 Attenzione a molta confusione ed imprecisione nelle varie tabelle, Meglio fare riferimento a quelle di origine medico-sportiva e con i MET. Semplici e piuttosto precise

12 Il MET: Metabolic Equivalent of Task Il Met può essere definito come una unità di misura del dispendio energetico richiesto da un lavoro. MET Il termine MET deriva da Metabolic Equivalent of Task ; è un' unità di equivalente metabolico e viene utilizzato per stimare il costo metabolico di una attività fisica secondo la relazione: 1 MET=3.5 ml di ossigeno consumato per Kg di peso corporeo al minuto. Esso viene usato come un multiplo del consumo energetico in condizioni basali, cioè il valore di 1 MET corrisponde al metabolismo energetico in condizioni di riposo. Il MET può essere usato per esprimere il COSTO DI UN ESERCIZIO in termini di energia e ossigeno, eseguito da un determinato soggetto, conoscendo la sua massa e il livello di METs corrispondente a quell esercizio. L uso delle unità METs è giustificato per classificare rapidamente l intensità di lavoro e la corrispondente richiesta energetica Numerosissime pubblicazioni scientifiche evidenziano come il principale fattore di rischio di morte sia proprio la ridotta capacità di esercizio, mostrando in alcuni casi che l incremento di un solo MET diminuisce del 17% il rischio di mortalità in un gruppo di oltre 7000 donne (Gulati, Circulation, 2003).

13 Il calcolo del dispendio calorico nella corsa può essere calcolato così: C=k*P*d dove K per approssimazione (Margaria) può essere considerato k = 1 essendo il consumo calorico (Kcal) 0,8 < k > 1,2 a seconda del grado di allenamento del soggetto. Per cui, semplificando: C=P*d Cioè il consumo calorico equivale al peso espresso in Kg del soggetto moltiplicato per i Km percorsi. In questo caso quindi, a parità di peso del soggetto, il dispendio calorico non dipende da tempo impiegato, ma dai Km corsi. Se invece si aggiunge il fattore tempo (/h) allora si farà un calcolo del dispendio orario rispetto quindi al ritmo di corsa tenuto. Un soggetto di 80 Kg che corre 20 Km quindi spende: Kcal=80*20=1600 totali, se ci impiega 2h sarà 800/h. La corsa in salita aumenta i consumi mentre quella in discesa li riduce un po. Per la camminata si deve considerare un 0,4 < k > 0,8 quindi con un dispendio calorico molto più contenuto a seconda dell andatura che viene tenuta. I carboidrati di scorta (glicogeno), così come i lipidi, vengono usati per produrre energia molto di più negli atleti poco assidui e poco allenati piuttosto che in quelli allenati, i quali usano anche una certa quota di proteine, avendo meno glicogeno di scorta. SULLA BASE DI QUEST IDATI SI POTRA COSTRUIRE LA CORRETA RAZIONE ALIMENTARE. UN UTILE STRUMENTO CI PUO AIUTARE

14 Il misuratore metabolico (Harmband) E un apparecchietto utile per monitorizzare (80 g di peso) il consumo calorico giornaliero (in Kcal) ma anche dell' attivita' fisica spontanea (e/o programmata) della persona esaminata e delle sue abitudini e efficienza del sonno, parametri e indici che rivelano il tipo di "stile di vita" del soggetto, rispetto dell' eventuale terapia prescritta, effetto di trattamenti, farmaci, riabilitazione, chirurgia, etc. quantificando i livelli di attivita' fisica e l' intensita', anche con il nuovo indice dei METS medi (Kcal/Kg/ora) giornalieri misurando quindi la reale attivita' fisica metabolica spontanea e/o programmata giornaliera, e possibile anche sapere quanti minuti vengono trascorsi dal soggetto giornalmente, sopra una soglia di attivita fisica metabolica (es. > 3 mets) preselezionabile. Si puo quantificare quindi lo stile di vita e la reale attivita e sedentarieta del soggetto permettendo quindi di prescrivere piccoli cambiamenti e di verificare i possibili miglioramenti. L attivita fisica spontanea e uno degli argomenti piu attuali in medicina, visto che vi sono tabelle e linee guida ora disponibili in letteratura. La Armband permette di seguire un soggetto nella sua attivita fisica, nel suo stile di vita, in maniera oggettiva.

15 RICORDIAMO! Una regolare e consistente attività fisica(aerobica), che comporti una spesa energetica di circa 600 Kcal/die, può ridurre l obesità addominale e migliorare l insulinoresistenza nei diabetici di tipo ll

16 Come abbiamo visto, la valutazione accurata del dispendio energetico è un presupposto indispensabile per la corretta prescrizione dietetica e motoria sia negli sportivi che non. L HOLTER METABOLICO consente di misurare in continuo parametri fisiologici e dati di attività fisica determinando il dispendio energetico, utilizzando algoritmi brevettati e ci risparmia molti calcoli

17 Holter Metabolico Utilizza quattro sensori di segnali fisiologici Temperatura cutanea: temperatura superficie cutanea Risposta galvanica della cute: impedenza della pelle che riflette il contenuto idrico cutaneo e la costrizione o dilatazione dei vasi periferici Calore dissipato: frequenza dissipazione del calore del corpo Accelerometro a 2 assi: movimento

18 Questi sensori calcolano e memorizzano: Dispendio energetico totale Dispendio energetico attivo Dispendio energetico riposo METs Numero totale di passi Durata dell attività fisica Durata del sonno Tempo sdraiato

19 L Armband Memorizza fino a 12 giorni di dati in continuo. Questi dati usati in combinazione con le informazioni su sesso, età, altezza e peso vengono trasferiti ed analizzati utilizzando un software che consente la loro visualizzazione con tabelle e grafico corrispondente.

20 Possibili applicazioni: Malattia Metabolica Diabete Obesità e disturbi della nutrizione Medicina dello sport Pneumologia (BPCO) E altro

21 Da vari studi effettuati sull uso dell Holter metabolico(armband) risulta che: l uso di Armband consente di avere elementi di valutazione per implementare programmi di attività fisica i pazienti prendono coscienza più facilmente dello squilibrio energetico e sono motivati a impegnarsi in programmi di attività fisica terapeutici Armband può essere utilizzato, con il metodo dell adattamento, in alternativa alla calorimetria indiretta i risultati sono simili a quelli ottenuti con la formula di Mifflin nella nostra popolazione

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29 Vantaggi Facile utilizzo Portabilità Economico Accuratezza dei dati Limiti Incognita sull utilizzo Non utilizzo in acqua Condizioni climatiche e altre variabili

30 Prescrizione razionale dell attività fisica Tenendo quindi infine conto di: 1. Età e sesso 2. Patologie 3. Struttura fisica 4. Precedente pratica di attività sportiva 5. Grado di preparazione fisica attuale 6. Attitudine e destrezza individuale 7. Bisogni attinenti la sfera psicologica e sociale. Sarà possibile giungere alla prescrizione razionale dell attività sportiva, cioè saremo in grado di prescrivere la giusta DOSE per ottenere il voluto EFFETTO, non dimenticando che, come ogni somministrazione anche l attività fisica può avere i suoi EFFETTI COLLATERALI. La razionalizzazione o personalizzazione non significa che ogni individuo poi faccia attività motoria DA SOLO, ma vuol dire che i singoli pazienti vengono aggregati A GRUPPI praticanti le attività indicate.

31 Prescrizione mirata dell attività sportiva E assodato che l esercizio fisico quotidiano minimo ( Exercise Lite ) dovrebbe essere di almeno 30 min ( 3-6-MET), ma è anche vero che un esercizio fisico intenso (> 6 MET) diminuisce in assoluto la mortalità, qualunque ne sia la causa. Nel prescrivere l attività fisica dobbiamo tenere presente 3 importanti concetti: SOVRACCARICO: è noto che se ad un tessuto ad un organo o ad un sistema viene chiesto di lavorare con metodiche allenanti ad un carico cui non sono abituati, invece di logorarsi ed indebolirsi diventa più forte. Per contro, smettendo il sovraccarico, in breve vi è il ritorno allo stato precedente. SPECIFICITA : gli effetti di un programma di allenamento è specifico per organi ed apparati e ne modifica le caratteristiche in modo specifico a seconda del tipo di programma svolto. Ad esempio la corsa medio-lenta non ingrandisce i muscoli, ma provoca un aumento dei capillari e dei mitocondri nelle fibre muscolari, rendendole più resistenti alla fatica prolungata. L allenamento alla forza invece provoca una ipertrofia dei muscoli interessati dovuto ad un aumento del citoplasma e dei corpuscoli, nonché aumento della proteine contrattili actina e miosina. PROGRESSIONE: ad un inizio più o meno modesto a seconda dello stato iniziale delle condizioni di un individuo, vanno a seguire carichi moderatamente crescenti per giungere al miglioramento ed alla stabilizzazione del miglioramento prestativo.

32 Prescrizione di attività aerobica Questo lavoro è LA BASE DI TUTTO. E indicato per ricondizionare l apparto cardiocircolatorio con notevoli benefici sulla frequenza, la gittata, la portata e la pressione arteriosa. Per fare ciò esso deve sollecitare in maniera adeguata gli apparati coinvolti: cardiocircolatorio, respiratorio, muscolare, articolare, scheletrico, endocrino e metabolico Si valuta che l intensità del lavoro debba essere tra 50 e 85% del VO 2 max, Durata di minuti e per 2-5 volte la settimana ad una FC pari a circa il 70%/max. La singola seduta avrebbe un costo energetico ipotizzabile tra le 200 e le 300 Kcal 1. Camminate a passo normale o veloce (da 4 a 6 Km/h) Obesi, defedati, cardiopatici, BPCO, dismetabolici. 2. Corsa tranquilla (da 6 a 8 min /Km) Sovrappeso, defedati, cardiopatici, BPCO, dismetabolici. (senza problemi articolari) 3. Bicicletta (da ritmo passeggiata a velocità media costante) defedati, cardiopatici, BPCO; dismetabolici..(con problemi articolari a schiena e AA. II.) 4. Nuoto (da bagno con movimento a vasche ripetute via-via più numerose) defedati, cardiopatici, BPCO; dismetabolici..(con notevoli problemi articolari a schiena e AA. II. O che non sanno andare in bici, Mai dare per scontato tutto 5. Triatlhon (mix delle tre tipologie di attività elencate sopra) Sarebbe la soluzione ottimale ma dipende molto dalle strutture disponibili e dalle attitudini individuali. A questo punto i gruppi si ricompongono e si manifestano altre dinamiche di aggregazione E necessario valutare per ogni caso le corrette frequenze cardiache da tenere durante l attività fisica e sollecitare l uso del cardiofrequenzimetro, non solo per il semplice controllo del battito, ma per istruire ad una migliore conoscenza del proprio corpo e per prevenzione. (Aritmia, tachicardia, bradicardia sotto sforzo)

33 Cardiofrequenzimetro Oltre al controllo visivo ed acustico è infatti possibile un referto tramite stampa dei delle frequenze cardiache tenute durante l allenamento ed anche eventuale monitoraggio telemetrico in tempo reale.

34 Il cuore sportivo Per la Legge di Stevino Pressione = Peso (PS x h) / Area di base applicata al concetto dei vasi comunicanti, la PA diminuisce con la capillarizzazione.

35 Adattamenti del cuore Aumento delle cavità ventricolari rispetto alle pareti negli sport di resistenza Minore aumento delle cavità rispetto all ipertrofia delle pareti negli sport di potenza Adattamenti della frequenza cardiaca Adulto a riposo: 72 puls. /minuto Atleta a riposo: 50 puls./ minuto Atleta giovane sotto sforzo max: 228 puls./minuto Adattamenti della gittata cardiaca sistolica Adulto a riposo: 70 ml. Atleta a riposo: 140 ml. Atleta sotto sforzo max: 212 ml. Adattamenti della portata cardiaca Adulto a riposo: 5 litri/minuto Atleta allenato: 25 litri/minuto Atleta sotto sforzo max: 42 litri/minuto Riduzione dei valori pressori (come vedremo) e aumento della portata coronarica. A riposo la portata del circolo coronarico è di un quarto di litro al minuto, 250 cc; il 5% della portata cardiaca totale ( 5000 cc) sotto sforzo è necessario un suo aumento sino ad 8 volte.

36 Dispendio energetico: 6/7 Kcal/Kg/h Prescrizione di attività mista Per soggetti con scarsa capacità di organizzazione e poco motivati o come alternativa x maltempo. 1. Esercizi tipo step e ginnastica varia Sovrappeso, dismetabolici. (senza problemi articolari) 2. Acqua Gym (da 6 a 8 min /Km) Obesi, cardiopatici, ipertesi, dismetabolici. (con lievi problemi articolari) 3. Cyclette (da ritmo passeggiata a velocità media costante) Obesi, cardiopatici, dismetabolici..(con problemi articolari a schiena e AA. II.)

37 Prescrizione di attività di potenza E indicata per sviluppare il sistema muscolare e rafforzare l apparato scheletrico (osteoporosi) e dopo adeguato riscaldamento aerobico. Dispendio energetico: 8 / 10 Kcal(h CIRCUITI DI POTENZIAMENTO A CORPO LIBERO Obesi, defedati, cardiopatici, biabetici e dismetaboli CIRCUITI DI POTENZIAMENTO CON MACCHINARI PER PESISTICA Sovrappeso, defedati, cardiopatici, dismetabolici Valutare singolarmente i problemi articolari NO IPERTESI

38 Verifica periodica E un momento molto rilevante. Può essere impostata su vari livelli: Verifica di pochi parametri Verifica con più parametri e ripetizione di test. Verifica completa con ripetizione dei test e degli esami di laboratorio. I risultati delle verifiche portano inevitabilmente a conferme o ad aggiustamenti del lavoro svolto, ma è molto importante mantenere alto il livello di coinvolgimento dell assistito, ascoltando attentamente impressioni, aspirazioni ed eventuali consigli. Da un punto di vista medico si tratta di un nuovo modo di seguire i pazienti termali, con intervalli più brevi tra un soggiorno e l altro. Da un punto di vista del rilancio dell attività termale si potrebbe vedere questo progetto di lavoro come un ulteriore passo in avanti nella offerta ed in particolare nella fidelizzazione dell utenza, nonché un maggiore inserimento nel contesto sociale delle città che ospitano le terme, offrendo un servizio potenzialmente fruibile anche da un vasto numero di utenti locali.

39 Il nuovo impegno delle Terme Non solo più terapia classica termale e benessere inteso tipo beauty-farm Programmare il terzo step verso l attività sportiva vera in base alle proprie possibilità strutturali e recettive Organizzare i propri spazi anche in funzione dell attività fisica organizzata in senso professionale e non come passatempo (campi da tennis o minigolf ecc ) Preparasi ad incidere maggiormente sulla realtà sociale e sugli stili di vita del territorio Diventare polo di attività medica non solo terapeutica ma anche preventiva Il nuovo impegno del Medico Termalista Affinare ie proprie conoscenze in Medicina dello Sport per poter proporre l attività sportiva/motoria ad hoc come terapia mirata e come prevenzione, rivisitando le indicazioni spesso generiche o talvolta monosettoriali di molti Specialisti. Proporre una nuova, aggiornata e più dinamica immagine della propria professione e della struttura stessa che egli rappresenta.

40 Arrivederci! Grazie.

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