Metabolismo Basale

FABBISOGNO ENERGETICO
Il fabbisogno energetico di un
individuo è il livello di introduzione di
energia, con gli alimenti, necessario a
bilanciare la spesa energetica in un
soggetto con struttura, composizione
corporea e livello di attività fisica
associati ad un buon stato di salute per
un lungo tempo.
Il fabbisogno energetico è il fabbisogno prioritario
dell’organismo animale, e problema fondamentale per il
nutrizionista.
E’ la quantità di alimenti – considerati come apportatori di
energia chimica – necessaria per il mantenimento delle funzioni
vitali, reintegrando il dispendio energetico che queste
comportano, in modo da mantenere in pareggio il bilancio
energetico, cioè il rapporto fra energia potenziale degli alimenti
introdotti e il dispendio energetico dell’individuo
Bilancio energetico:
ENERGIA PRODOTTA
ENERGIA INTRODOTTA
Energia alimentare assunta
=
Lavoro esterno + calore
interno prodotto +
accumulo di energia
Fattori che compongono il Fabbisogno Energetico
Componenti la spesa energetica:
1. Dispendio basale o di mantenimento: MB
2. Dispendio per la termoregolazione
3. Dispendio per l’attività fisica
4. Dispendio per l’accrescimento
5. Dispendio per l’Azione Dinamico Specifica (A.D.S.) degli alimenti o
termogenesi indotta dagli alimenti
6. Dispendio per condizioni particolari, quali la gravidanza e l’allattamento
A.D.S. (Azione Dinamico Specifica) è il termine che
viene usato per indicare l’aumento della produzione
di calore (o l’aumento del consumo di O2) che si
produce nell’organismo in seguito all’ingestione degli
alimenti
Protidi: 30% rispetto il loro valore calorico
Glucidi: 6% rispetto il loro valore calorico
Lipidi: 4% rispetto il loro valore calorico
In media il Fabbisogno Energetico per l’A.D.S.
corrisponde al 10% del MB
Misure della Spesa Energetica
Il componente principale della spesa energetica (da 1/2 a
2/3) è il MB; la rimanente spesa
rappresentata
dall’energia necessaria per l’attività fisica. Sia il MB che
l’attività fisica sono correlati con l’età, sesso e peso.
Calcolo del dispendio energetico:
M.B. x L.A.F.
MB = Metabolismo Basale
LAF = Livelli di Attività Fisica
METABOLISMO
Insieme delle trasformazioni di materia ed energia che si
compiono negli organismi viventi
MATERIALE
ENERGETICO
ANABOLISMO
Sintesi delle grandi molecole organiche a partire da piccole
molecole (significato plastico)
CATABOLISMO
Demolizione delle grandi molecole organiche per produrre
piccole molecole ed energia (significato plastico ed
energetico)
METABOLISMO BASALE
Il Metabolismo basale (MB) corrisponde alla minima quantità di energia
necessaria per i processi biologici indispensabili alla vita dell’organismo.
Rappresenta il minimo metabolico, cioè la somma dell’attività metabolica
di riposo dei vari organi sempre in attività (cuore, fegato, SN, muscoli
respiratori, ecc.)
Esso è definito come l’energia (calorie) che viene spesa quando l’organismo
si trova in condizioni di:
1. Riposo assoluto, fisico e mentale
2. Riposo digestivo: a digiuno da 12-16 ore (in particolare proteico); per
evitare l’Azione Dinamico Specifica degli alimenti – ADS), che indica
l’aumento della produzione di calore (o l’aumento del consumo di O2) che
si produce in seguito all’introduzione degli alimenti
3. Riposo termico: cioè in stato di neutralità termica (ad una temperatura
ambientale di 18-24° C, cioè tale da non attivare i meccanismi della
termoregolazione)
Il MB è espresso in Calorie. Può essere riferito:
•Ai Kg di peso corporeo: è più elevato in animali di
piccola taglia che in quelli di taglia maggiore (Legge
di Richet)
•Alla superficie corporea: risulta quasi uguale per
animali di piccola e di grossa taglia. Esso è infatti
proporzionale alla superficie corporea (legge di
Rubner)
Misura della superficie corporea:
La superficie corporea si calcola secondo la formula
di Du Bois:
S = P0.425 x H0.725 x 71.84
S = Superficie corporea espressa in cm2
P = Peso in Kg
H = Altezza in cm
VALORI DEL METABOLISMO BASALE
Nel soggetto adulto (20-50 anni) il MB
di circa 36-39 Kcal/m2 s.c./ora.
La donna adulta ha un MB inferiore
FATTORI CHE INFLUENZANO IL MB:
1. ETÀ
2. SESSO: l’uomo ha un MB di circa il 7% sup. a quello della donna (a pari età)
3. MALUTRIZIONE (-); Soggetti atletici e allenati (+) 3-6%; sonno non REM (-) 613%; soggetti sedentari (-)
4. RAZZA: esquimesi (+), razza orientale (il MB è più basso di circa il 10% rispetto
alla razza occidentale)
5. CLIMA: nei climi tropicali il MB inferiore rispetto ai climi temperati
6. TEMPERATURA CORPOREA: l’aumento della temperatura corporea (reazioni
termogeniche) causa aumento del MB di circa il 14% per ogni grado centigrado di
temperatura
7. TEMPERATURA AMBIENTALE: da 35-45 °C lieve aumento, inferiore a 15°C
aumento notevole
8. GRAVIDANZA: il MB aumenta dal 5° mese di gravidanza
9. GHIANDOLE ENDOCRINE: ormoni tiroidei, adrenalina, corticosterone
10. DIGIUNO PROLUNGATO – INGESTIONE DI ALIMENTI (A.D.S.)
11. CAFFEINA, TEOFILLINA, FUMO DI SIGARETTA aumentano il MB
UN ESEMPIO: SALIRE LE SCALE
MET = unità metabolica definita dalla comunità
scientifica = dispendio dell’organismo seduto =
1 caloria/ora Kg di peso corporeo
Un piano = 20 scalini
Costo energetico del salire le scale = 7,3 MET
Tempo medio necessario
per salire 1 piano = 30 secondi
Quante calorie la settimana fa spendere salire 3 volte al
giorno 2 piani?
Totale settimanale = 42 piani
Tempo impiegato = 21 minuti
7,3 MET/ora = 2,55 MET in 21 minuti
cioè, per una donna di 55 Kg,
140 calorie/settimana = 20/dì
e, per un uomo di 80 Kg,
240 calorie/settimana = 29 dì
POCHE?
In un anno il dispendio aumenta di 7.300/10.600
calorie, pari a 0,9-1.3 Kg persi (o non accumulati)
CALCOLO DEL METABOLISMO BASALE
-METODO DIRETTO: la determinazione delle calorie sviluppate viene effettuata
direttamente in appositi calorimetri (calorimetria diretta)
-METODO INDIRETTO (calorimetria indiretta): la determinazione viene effettuata
con metodi indiretti, utilizzando il consumo di O2.
Di solito si calcola il metabolismo basale moltiplicando:
Il numero di ml di O2 consumati in 1h x l’equivalente calorico dell’O2 (kcal/l).
L’EQUIVALENTE CALORICO di 1litro di O2 è il numero di calorie sviluppate
nell’ossidazione dei substrati da parte di 1 litro di O2
In condizioni standard (basali) di 4,825, corrispondente al Q.R. (Quoziente
respiratorio) di 0,82
Varia con la natura della sostanza che l’O2 ossida, quindi con il Q.R. della
sostanza ossidata
Camera calorimetrica
Per Q.R. si intende il rapporto tra il volume di CO2
(VCO2) prodotto nell’ossidazione di una sostanza ed
il volume di O2 (VO2), consumato in quella
ossidazione
VCO2
Q.R. = -------VO2
Dipende dal tipo di alimento che viene ossidato
GLUCIDI = 1 LIPIDI = 0.7
PROTIDI = 0.802
Equivalenti calorici dell’O2 nell’organismo
Q.R. non
proteico
Calorie/l di
O2
% Calorie derivate da:
Glucidi
Lipidi
0,707 L
4,686
0
100
0,750
4,739
15,6
84,4
0,800 P
4,801
33,4
66,6
0,850
4,862
50,7
49,3
0,900
4,924
67,5
32,5
0,950
4,985
84,0
16,0
1,000 G
5,047
100,0
0
Il calore di combustione (valore calorico) degli alimenti si
determina in vitro nella bomba calorimetrica.
1 grammo di glucidi e lipidi sia in vivo che in vitro liberano, per
ossidazione, 4,1 e 9,3 Kcal, mentre 1 grammo di protidi libera 5,3
Kcal in vitro e 4,1 in vivo.
ESEMPIO:
Consumo di O2 = 200 cc/min
200 x 60 = 12.000 cc/h = 12 l/h
12/l x 24 = 288 l/24h x 4.82 = 1382 cal. nelle 24 h
M.B. cal/h/mq sup. corp.
ESEMPIO:
Soggetto di anni 32. p Kg 84, h cm 173
Sup. corporea m2 1.97 – Consumo di O2 = 280 cc/min
280 cc/min x 60 = 16.8 I/h
16.8 I/h x 4.8 cal = 80.64 cal/h
80.64 : 1.97 (s.c.) = 40.9 cal/h/mq
PERCENTUALE METABOLICA esempio
Soggetto 18 anni MB = 45 cal/h/mq (valore teorico 40)
MB = (45-40) x 100 : 40 = 12.5%
LARN
LIVELLI DI ASSUNZIONE
GIORNALIERA
RACCOMANDATI DI ENERGIA
E NUTRIENTI PER LA
POPOLAZIONE ITALIANA
15%
50%
25%
Amidi
Zuccheri
Grassi
Proteine
10%
Ripartizione corretta delle fonti energetiche
nell’alimentazione umana
Distribuzione calorica giornaliera ideale
30%
25%
I colazione
pranzo
spuntini
cena
10%
35%
Distribuzione calorica giornaliera rilevata
11%
45%
24%
20%
I colazione
pranzo
spuntini
cena