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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.
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