metabolismo basale - Scienze Motorie Unimi
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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.