metabolismo basale - Scienze Motorie Unimi

BIOCHIMICA DELLA
NUTRIZIONE
Corso di laurea in
Scienze Motorie
Informazioni generali sul corso
• Il corso si svolge nel 2° semestre:
– dal 1/3/04 al 29/04/2004 (16 lezioni)
• Sospensione delle lezioni:
– da giovedì 8 aprile a mercoledì 14 aprile 2004 (inclusi)
• Obbligo di frequenza
– Massimo numero di assenze: 5 su 16 lezioni
(30% totale)
CREDITI : 8 CFU
• Sito Internet
– HTTP://www.unimi.it/ateneo/facol/scmot.htm
Metabolismo basale
• Il Metabolismo Basale non deve essere
confuso con il metabolismo a riposo
• perché il MB viene misurato in condizioni
standard :
soggetto a digiuno 12-14 ore dopo l’ultimo
pasto, in stanza a temperatura costante e
confortevole (20°C), in condizioni di
massimo rilassamento e in tranquillità
psicologica.
Metabolismo basale
• Malgrado le numerose determinazioni del
MB eseguite in campo umano, la notevole
variabilità riscontrata ha reso difficile la
determinazione, e bisogna ricorrere a
sistemi
scientifici
sofisticati
che
permettono una determinazione adeguata.
• Oppure si può ricorrere a sistemi empirici.
Metabolismo basale
• Per convenzione, riferendo il consumo al
peso corporeo , si ha:
–
MB = 1 Kcal/ h / peso in Kg
• per die è:
•
MB = 24 Kcal / die / peso in Kg
• Ma, questo non è completamente corretto, in quanto
nel mondo animale il MB è correlato con la taglia
dell’animale stesso,
• e pertanto è consigliabile riferirlo alla superficie corporea
che equivale a circa:
1000 Kcal/m2 /die per un uomo adulto
La superficie corporea si ottiene dalla seguente
formula :
S = 0,0071 x Peso0,425 x Altezza0,725
• dove S è la superficie corporea espressa in m2 , P
è il peso in Kg e A è l’altezza in cm.
•
• L’espressione è complessa matematicamente,
però ci sono dei normo - grammi per la misura
istantanea della superficie corporea di facile uso,
riferiti a peso e altezza.
Determinazione calorimetria
• Esistono ovviamente dei metodi scientifici molto
precisi che ci permettono di determinare in
modo corretto quanto sia il consumo energetico
in stato di riposo e di veglia.
• In modo diretto: determinando la quantità di
calore sviluppata da un soggetto;
• In modo indiretto, determinando la quantità di
ossigeno consumata e di anidride carbonica
prodotta nell’unità di tempo.
Calorimetria diretta
75%
25%
Calorimetria indiretta
•
Si calcola la
liberazione
di
energia
valutando il
consumo di
ossigeno o
la
produzione
di anidride
carbonica.
• Il METABOLISMO BASALE, proprio perché legato
alla costituzione fisica, può variare a seconda del:
• sesso (nel maschio è più elevato che nella donna)
• età (è più elevato in età giovanile, cala
nell’anziano)
• gravidanza (è più elevato)
• febbre (è più elevato, circa il 13%)
• sonno (diminuisce)
• ciclo mestruale (aumenta)
• sostanze eccitanti (aumenta con il caffé, il fumo)
• clima (nei paesi freddi si ha un MB più elevato)
Presupposti ed elementi necessari per la
compilazione di una dieta
• La compilazione di uno schema dietetico è un
lavoro molto complesso in quanto richiede
necessariamente una approfondita conoscenza
sia:
• della composizione bromatologica,
• sia dell’apporto calorico degli alimenti,
• nonché delle qualità e dei rapporti necessari a
predisporre dei “menù” adeguati.
• E’ importante inoltre ricordare che una dieta
deve
essere,
per
quanto
possibile
personalizzata, ossia deve essere preparata
tenendo conto dei gusti, delle abitudini di vita e
delle esigenze dell’individuo al quale viene
proposta.
Come va compilato uno schema dietetico ?
• 1 - Acquisire le caratteristiche fisiologiche di un individuo:
•
sesso
•
età
•
peso
•
statura
•
costituzione
• 2 - Acquisire le caratteristiche del lavoro giornaliero svolto:
•
attività leggera (8h circa 1100 Kcal)
•
moderata (8h circa 1400 Kcal)
•
pesante (muratore) (8h circa 2000 Kcal)
•
molto pesante (boscaiolo) (8h circa 2400 Kcal)
• 3 - Acquisire le caratteristiche dell’eventuale attività sportiva
prevalentemente anaerobiche
(corsa veloce, salti, lanci etc.)
•
prevalentemente aerobiche
•
(corsa di fondo e campestre, ciclismo, nuoto, sci di fondo)
Consumo energetico extra
basale
• Le attività della vita di ogni giorno comportano un
consumo energetico variabile a seconda
dell’impegno fisico e della sua intensità.
• Si consuma energia in ogni momento della
giornata:
• durante il sonno circa 500 Kcal (420 nella
donna);
• durante il lavoro (dipende dall’intensità dello
stesso)
• durante lo svago.
Programma
• Concetti generali sull’alimentazione
– Calcolo del peso ideale
– Metabolismo basale
– Il consumo energetico extra basale
– Determinazione del fabbisogno energetico
giornaliero
– Presupposti ed elementi per la compilazione
di una dieta
Programma
– Unità e metodi di misura del metabolismo
– Valore energetico degli alimenti
– Quoziente respiratorio
– Fabbisogno di nutrienti e composizione
degli alimenti
– Fabbisogni plastici
• Proteine
• Vitamine e Sali minerali
• Acqua e metabolismo idrico salino
Programma
– Fabbisogni energetici
• I glucidi
• I lipidi
• Processi biochimici della nutrizione
Valutazione delle richieste energetiche in
differenti situazioni metaboliche
• Alimentazione dello sportivo
• Integratori
Considerazioni
• Da sempre uno dei maggiori desideri
dell’uomo moderno, assillato da lavori
sedentari e da una alimentazione il più
delle volte ipercalorica, è stato quello del
dimagrimento e di un desiderio estetico di
bellezza.
• o comunque di
non aumentare
il proprio peso
corporeo,
soprattutto in
quei punti dove
il pannicolo
adiposo porta
a rovinare
drasticamente
la linea.
• Il problema del mantenimento
di uno stato di forma (fitness)
e di benessere (wellness) si
associa o comunque si è
sempre associato oltre che al
raggiungimento di uno stato di
efficienza fisica anche ad un
desiderio estetico di bellezza,
necessaria per i rapporti con
le persone e con il mondo con
cui si interagisce.
• Per mantenere l’organismo efficiente è
necessario:
• un’integrità fisica
• un corretto modo di vita
• un buon stato di forma
• che si raggiunge:
con un corretto trattamento dietetico
con attività sportiva adeguata
comportamento di vita corretto
• In questi anni lo “stringere la cinghia” è diventato
un principio di moda e la medicina ha dovuto
registrare un incremento dello “stress da dieta” e
delle malattie alimentari.
• Gli esperti hanno dato l’allarme e hanno cercato
di correre ai ripari.
Infatti l’anoressia (perdita di appetito legata a
condizioni di depressione e di conseguenza
rifiuto del cibo) e la bulimia (fame improvvisa e
incontrollata) vengono trattate oggi come vere
forme patologiche.
• In primo luogo prima di sapere quali tipi di
alimenti sono necessari per ottenere un
ottimo stato di forma è necessario
determinare il:
• BMI (Body mass index)
• o
• Indice Massa Corporea
•
• che si può calcolare facilmente determinando il
rapporto:
• tra il peso in Kg di un soggetto rispetto
all’altezza (espressa in metri) elevata al
quadrato
•
•
•
Peso (Kg)
BMI =
•
altezza m2
o più semplicemente ricorrendo a tabelle
BMI
• Attraverso il suo calcolo è possibile
determinare lo stato fisico di un
individuo,ovvero se si trova in uno stato
ideale o presenta delle anomalie:
•
tra 12 e 20 : tendenza al dimagrimento
•
•
tra 21 e 25 : zona di peso ideale
tra 26 e 30 : leggermente soprappeso
•
< 30
: allarme rosso, bisogna
dimagrire
La linea illustrata si riferisce a una popolazione di sesso maschile.
I valori desiderabili di IMC per giovani maschi adulti sono compresi tra 21.9 e
22.4. Per le donne, i valori desiderabili sono compresi tra 21.3 e 22.1.
Per valori bassi sotto 1, aumenta il rischio di contrarre malattie degli apparati
digerente e respiratorio.
Per valori alti aumenta il rischio di contrarre malattie cardiovascolari, colecistiche e
il diabete mellito.
In genere sono considerati accettabili valori di MC compresi tra 20 e 25;
pericolosi quelli intorno a 40. Da: Bray (1992).
La correlazione tra IMC e la massa lipidica è stata studiata
utilizzando il metodo della bioimpedenza
Massa corporea
• La misura della massa corporea magra e
grassa presenta un notevole interesse in quanto
l’attività metabolica è fortemente legata alla
massa magra e inoltre la quantità di adipe è
molto più variabile della massa magra tra
individui diversi.
• La massa corporea per un uomo e una donna in
riferimento standard viene rappresentato nella
prossima figura
Limiti all’uso del BMI
• Non tiene conto della composizione
corporea (massa muscolare, ossea)
• Ad esempio un soggetto magro e molto
muscoloso in relazione alla statura
corporea può avere un BMI elevato, ma
questo non può essere interpretato come
indice di grasso corporeo
Utilità dell’uso del BMI
• A livello clinico per valutare se un soggetto
cade nella normalità
• L’indice di BMI si correla abbastanza con la
percentuale di grasso corporeo
• Le persone in soprappeso mettono in pericolo
la loro salute
Conseguenze dei chili in eccesso
• Aumentano i valori di grasso nel sangue:
arterosclerosi ed infarto;
• Aumenta la pressione sanguigna: cuore e circolazione
• Aumenta l’acido urico: artrite, diabete e gotta
• Aumento carico corporeo: Scheletro ed articolazioni
Peso Ideale
• Possiamo stimare il peso corretto di un
soggetto?
• E’ possibile stabilire, conoscendo alcuni
parametri, quale dovrebbe essere il peso
corretto di un soggetto?
• cioè determinare :
• il peso ideale
Peso Ideale
Per intenderci il peso ideale non può essere il
valore del responso della bilancia, ma
rappresenta il peso riferito alla struttura
corporea, o eventualmente alla statura.
• E’ indubbio che la definizione di peso ideale è
criticabile e la sua determinazione, che viene
fatta in modo empirico, può essere oggetto di
differenti valutazioni.
Formula di Lorenz Van der Vael
• Si determina con sistemi matematici più o meno
semplici, che tengono in considerazione alcuni
parametri ad esempio quello di:
Lorenz Van Der Vael
Peso ideale = 50 + (altezza in cm -150) x 0,75
(per persone di età superiore a 25 anni)
Formula di Romeo
• Tiene conto anche della costituzione fisica CF, cioè : tipo
esile =1 ; tipo medio =2 ; tipo tarchiato = 3.
Peso ideale maschi =
• statura in cm x 0,72 + (CF x 4,3) - 66
•
Peso ideale femmine =
statura in cm x 0,65 + (CF x 4,2) – 58
• tenendo in considerazione che i valori ottenuti vanno
diminuiti di 0,5 Kg per ogni anno sotto i 25 ; o aumentati
di 0,2 Kg per ogni anno sopra i 55 di età.
• Utilizzando uno di questi sistemi, possiamo
ricavare un “ipotetico” Peso ideale molto vicino
alla “perfezione”, che rappresenta un punto di
riferimento importante per l’identificazione di una
corretta procedura dietetica.
• Il peso ideale ci dà un’idea di quale è il nostro
stato di salute, esprime cioè il rapporto tra
dispendio energetico per le funzioni vitali e il
dispendio per attività motorie.
• E’ necessario perciò stabilire il modo
attraverso il quale permettiamo al nostro
organismo di mantenere un buon stato di
salute, cioè:
• equilibrare le entrate con le uscite.
• Questo si può fare combinando una dieta
equilibrata con un’attività sportiva anche
saltuaria ma che consente di mantenere
in efficienza il nostro organismo.
QUALI FUNZIONE DEVONO ASSOLVERE I PRINCIPI
ALIMENTARI CONTENUTI NELLA DIETA ?
•
assolvere alle esigenze plastiche, cioè
provvedere al mantenimento, riparazione e, se
necessario, alla crescita dei tessuti e dei vari
apparati;
•
soddisfare il fabbisogno energetico, necessario
per mantenere l’omeostasi corporea e l’attività
dei vari organi e tessuti, in modo particolare
nello
sportivo
per
sostenere
l’attività
muscolare.
Determinazione dei consumi giornalieri
• In primo luogo per sapere quanto
introdurre è necessario sapere quanto si
consuma,
perché
è
importante
raggiungere un perfetto equilibrio.
Consumi basali
• Il nostro organismo svolge delle funzioni
indispensabili per la sopravvivenza che
sono ovviamente dispendiose dal punto di
vista calorico, indipendentemente dalla
attività lavorativa o fisica che svolgiamo.
• Questi consumi vengono indicati come:
• 1 - METABOLISMO BASALE
• Al consumo legato al metabolismo basale va
aggiunto anche il consumo energetico legato
alle altre attività che svolgiamo durante la
giornata, che vengono definite come
• 2 - CONSUMI EXTRA BASALI
Consumo energetico giornaliero
• La somma del :
– Metabolismo basale + Metabolismo extra basale
– Consumo energetico giornaliero
METABOLISMO BASALE
• L’organismo umano svolge in qualsiasi
momento della propria esistenza delle
attività fondamentali, anche a riposo,
come sono rappresentate in figura.
Compensazione
• Tutte queste attività comportano una
spesa energetica che viene compensata
dalla liberazione dell’energia chimica
contenuta negli alimenti.
Energia chimica
Riferito ad un uomo di 70 Kg
• In linea generale va ricordato che qualsiasi
attività muscolare, determina un aumento della
combustione e che la contrazione muscolare
può essere trasformata in lavoro meccanico solo
per il 20-25% bisogna cioè fornire al motore
umano 4 Kcal perché ne trasformi 1 in lavoro.
• Mentre il lavoro intellettuale richiede un
consumo di energia veramente irrisorio:
per un’ora di studio o di lettura bastano
poche Kcal (1,7-1,75 Kcal), che possono
essere soddisfatte dal consumo di una
noce o una mandorla.
• Inoltre ogni pratica sportiva richiede un
consumo calorico particolare, per di più
ciascun soggetto od atleta ha un dispendio
energetico
strettamente
individuale
indipendentemente dalla disciplina che
pratica.
• E’ comunque problematico e molte volte
complesso definire la quantità di calorie
necessarie a coprire un fabbisogno extracorporeo dovuto all’attività sportiva
Dispendio energetico in attività
sportive
Kacal/min/ per un uomo di 65 Kg e per una donna di 55 Kg
Dispendio energetico in attività
sportive
Kacal/min/ per un uomo di 65 Kg e per una donna di 55 Kg
• In più le metodiche di allenamento attuali sono
varie:
• si rinnovano da una settimana all’altra,
• ogni allenatore prova nuove soluzioni,
• cosicché non tutti gli atleti della stessa
disciplina si impegnano allo stesso modo e
nello stesso momento, non c’è mai l’identica
ripetizione dello stesso gesto cioè l’esatta
coordinazione.
• Tutte queste considerazioni fanno intuire come
sia veramente difficile misurare sul campo o
riprodurre il laboratorio l’esatto dispendio
energetico.
• Per uno sportivo la prestazione dipende
oltre che dalla efficienza muscolare
anche dal livello di concentrazione
nervosa e richiederà un apporto
nutrizionale bilanciato sia qualitativo che
quantitativo per consentire alle vie
metaboliche, correlate tra loro, di essere
in uno stato di equilibrio dinamicofunzionale idoneo a fornire quanto serve
per una buona prestazione.