UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI ROMA "La Sapienza" FACOLTA' DI MEDICINA E CHIRURGIA DOTTORATO DI RICERCA IN NEUROSCIENZE SPERIMENTALI E CLINICHE Indirizzo RIABILITAZIONE MOTORIA XXIII CICLO Stato Nutrizionale, Dieta e Attività Motoria Analisi e valutazione della composizione corporea e dello stile di vita di una popolazione scolastica fra gli 11 ed i 18 anni Dottorando Dr. Maurizio Sgroi Coordinatore: Prof. Alfredo Berardelli Tutor: Prof. Giuseppe Amadio Amabile Anno Accademico 2010/2011 RINGRAZIAMENTI Desidero ringraziare i dirigenti scolastici, gli insegnanti, le famiglie e gli studenti coinvolti, che ci hanno consentito di effettuare il lavoro di ricerca. Sono grato al Prof. Giuseppe Amadio Amabile, mio “tutor”, che ha creduto nell’importanza di questo progetto e mi ha incoraggiato durante il lavoro. Un ringraziamento particolare al Prof. Antonino De Lorenzo, direttore della sez. di Scienze e Tecniche Dietetiche Applicate (dip. di Neuroscienze Università degli Studi di Roma Tor vergata) che mi ha affidato il coordinamento e messo a disposizione laboratori e personale qualificato per la realizzazione di questo studio. INDICE Introduzione 4 PRIMA SEZIONE Capitolo 1° - Nutrizione e Attività Fisica 1.1 Obesità giovanile 1.2 Assunzione Energetica e di Nutrienti 1.3 Stato Nutrizionale 1.4 La Scuola 1.5 Attività Motoria 1.6 Obesità - Epidemiologia 1.7 Eziologia 1.8 Conseguenze e complicanze dell’obesità Capitolo 2° - Metabolismo Energetico 2.1 Bilancio energetico 2.2 Dispendio energetico totale giornaliero 2.3 Fabbisogno energetico 2.4 Metodiche di misura 2.5 Armband® Capitolo 3° - Studio della Composizione Corporea 3.1 Modelli compartimentali 3.2 Metodiche di misura 3.3 Metodi antropometrici per la misura della composizione corporea 3.4 L’Indice di Massa Corporea (BMI – Body Mass Index) 3.5 Plicometria 3.6 Bioimpedenziometria (BIA) 3.7 DXA (Dual energy X-ray Absorptiometry) Capitolo 4° - Valutazione dello Stato Nutrizionale 4.1 Il fabbisogno di nutrienti 4.2 Dosi Alimentari Raccomandate (RDA) 4.3 Referenze di Introito Dietetico (DRI) 4.4 Livelli di assunzione giornalieri raccomandati di energia e nutrienti per la popolazione italiana (LARN) 4.5 Macro e micro-nutrienti 4.6 I Carboidrati 4.7 Le Proteine 4.8 I Lipidi 4.9 Vitamine liposolubili 4.10 Vitamine idrosolubili 4.11 I Minerali 9 9 11 11 15 16 19 23 27 30 30 31 33 40 43 46 47 48 48 55 67 72 78 82 82 83 84 86 88 89 91 95 97 98 98 4.12 La Dieta Mediterranea Capitolo 5° - Consumi e Abitudini Alimentari 5.1 La dieta dell’adolescente e gli errori alimentari 5.2 Rilevamento delle abitudini alimentari 100 104 104 106 SECONDA SEZIONE - La Ricerca Capitolo 6° - Studio 1 6.1 Razionale di studio e di ricerca 6.2 Obiettivi 6.3 Materiali e metodi 6.4 Indagine (programmazione – ambiente – analisi statistica) 6.5 Raccolta dati 6.6 Razionale di ricerca 6.7 Valutazione abitudini alimentari - Risultati 6.8 Valutazione dispendio energetico – Risultati 6.9 Valutazione composizione corporea – Risultati 6.9.1 Analisi del campione (età – statura – peso – BMI) 6.9.2 Analisi del campione (variabile BMI) 6.9.3 Analisi del campione (variabile DXA: % Fat Mass) 6.9.4 Analisi del campione (% Fat Mass / ore di allenamento) 6.9.5 Analisi del campione totale (tutte le variabili in esame ) 6.9.6 Analisi delle correlazioni 6.10 Valutazione abitudini motorie e stili di vita – Risultati 6.10.1 Abitudini quotidiane fondamentali 6.10.2 Discussione 6.10.3 Educazione fisica scolastica 6.10.4 Analisi dell’attività sportiva extrascolastica Capitolo 7° - Studio 2 7.1 Obiettivi 7.2 Materiali e metodi 7.3 Indagine (programmazione - ambiente - analisi statistica) 7.4 Raccolta dati 7.5 Razionale di ricerca 7.6 Valutazione abitudini alimentari – Risultati 7.7 Valutazione dispendio energetico – Risultati 7.8 Valutazione composizione corporea –Risultati 7.8.1analisi del campione (età- statura- peso- BMI) 7.8.2 Il campione (variabile BMI) 7.8.3 Analisi del campione: plicometria (variabile % Fat Mass) 7.8.4 Confronto tra % Fat Mass stimata da BIA e plicometria 112 112 116 113 114 115 117 119 121 123 123 125 127 130 133 136 138 138 139 142 144 153 153 153 154 155 156 156 159 161 161 161 164 166 Capitolo 8° - Studio 3 8.1 Obiettivi 8.2 Materiali e metodi 8.3 Indagine (programmazione – ambiente - analisi statistica) 8.4 Raccolta dati 8.5 Razionale di ricerca 8.6 Valutazione abitudini alimentari – Risultati 8.7 Valutazione del dispendio energetico – Risultati 8.8 Valutazione composizione corporea – Risultati 8.8.1 Analisi del campione (età – statura – peso - BMI) 8.8.2 Analisi del campione: BIA - plicometria (variabile % Fat Mass) 8.9 Valutazione efficienza muscolare – Risultati Capitolo 9° - Studio 4 9.1 Obiettivi 9.2 Materiali e metodi 9.3 Indagine (programmazione – ambiente - analisi statistica) 9.4 Raccolta dati 9.5 Razionale di ricerca 9.6 Valutazione composizione corporea - Risultati 9.6.1 Analisi del campione (età – statura – peso - BMI) 9.6.2 Analisi del campione: plicometria (variabile % Fat Mass) 9.7 Valutazione parametri ematochimici – Risultati Capitolo 10° - Studio 5 10.1 Razionale di studio e ricerca 10.2 Obiettivi 10.3 Soggetti, materiali e metodi 10.4 Risultati 10.5 Composizione corporea e BMI 10.6 Confronto in base al BMI e alla % Fat Mass 10.7 Analisi correlazioni: P.A. - composiz. corporea – circonf. vita 10.8 Confronto fra metodi: BIA / plicometria / DEXA 10.9 Valutazione dispendio energetico: armband 10.10 Questionari sullo stile di vita 167 167 168 168 169 170 171 175 177 177 178 182 186 186 186 187 187 188 188 188 190 191 193 193 194 195 201 208 208 226 229 229 230 Conclusioni 242 Bibliografia 247 INTRODUZIONE Questo lavoro nasce, oltre che dal mio personale interesse per le attività motorie e l’educazione dei giovani, dalla consapevolezza dell’influenza che la corretta alimentazione e l’adeguato esercizio fisico possono avere nella prevenzione del sovrappeso e delle malattie ad esso correlate, costituendo un sistema integrato finalizzato al benessere dell’individuo. L’incidenza dei fattori di rischio connessi alla sedentarietà ed al sovrappeso affligge ormai tutte le fasce di età, già a partire da quelle giovanili. La sedentarietà e l’obesità costituiscono un terreno fertile per l’incubazione delle malattie moderne, e la condizione di sovrappeso, unitamente allo scarso livello di attività fisica praticata in età evolutiva, ne predicono attendibilmente il rischio e il grado di sviluppo nella successiva età adulta. Diventa dunque cruciale gettare le basi di una sana alimentazione e di uno stile di vita sufficientemente attivo sin dall’infanzia, considerando che le strategie di contrasto troppo spesso sono concentrate nell’età adulta, anziché nell’età evolutiva. L’obesità sempre più affonda le sue radici nell’età pediatrica e le previsioni ci dicono che, se questo trend proseguirà a crescere, la spesa sanitaria potrebbe lievitare nei prossimi anni, fino a divenire insostenibile. Il crescente aumento dell’obesità e della sedentarietà, in special modo in età infantile ed adolescenziale, sta provocando un vero e proprio allarme sanitario e sociale. Secondo uno studio realizzato dall’istituto RTI internazionale e dai CDC (Centers for Disease Control and Prevention) negli Usa, nel 2008 gli Stati Uniti hanno speso 147 miliardi di dollari per far fronte al problema dell’obesità. Dal lavoro è emerso che l’obesità ora assorbe circa il 9,1% di tutte le spese mediche, contro il 6,5% del 1998, e gli obesi spendono per la sanità il 25% in più degli americani normopeso. Obesità e sedentarietà, soprattutto in età giovanile, sono un problema emergente anche nei Paesi Europei, che si manifesta con modalità diversificate in Italia. La percentuale di ragazzi obesi si è accresciuta considerevolmente (2,5% ogni 5 anni), tanto che la questione è oggetto di attenta considerazione da parte delle Istituzioni, che hanno avviato varie iniziative volte ad educare i ragazzi a stili di vita finalizzati a migliorare il rapporto con il cibo (riproponendo la cultura e il modello alimentare mediterraneo) ed a promuovere l’attività motoria come strumento di prevenzione ed educazione alla salute. Sedentarietà e cattiva alimentazione sono fattori comuni associati con le quattro principali patologie croniche (tumori, diabete, malattie cardiovascolari e malattie polmonari), responsabili della maggior parte di tutti i decessi nel mondo, che potrebbero essere evitate con misure a basso costo a disposizione di tutti i Paesi, finalizzate a promuovere una sana alimentazione ed un’adeguata attività fisica. Secondo Paul Thompson, professore di neurologia della UCLA, in California, l'obesità causerebbe anche una “grave degenerazione” del cervello. Le persone sovrappeso hanno il 4% di tessuto cerebrale in meno e il loro cervello sembrerebbe più vecchio di 8 anni. Thompson ha trovato perdita di tessuto nelle aree addette al ragionamento più elaborato: memoria e navigazione spaziale, controllo del linguaggio e degli impulsi, problem-solving, apprendimento e funzioni motorie. Accanto ai fattori alimentari, un ruolo di grande importanza per lo sviluppo di sovrappeso ed obesità è oggi riconosciuto agli stili di vita che la società moderna ci impone o sempre più spesso ci propone e in particolare alla scarsa attività motoria dei nostri ragazzi, che trascorrono sempre più tempo in attività sedentarie (televisione, computer, playstation, ecc.). Lo scarso livello di attività fisica della popolazione non riguarda infatti solo l’esercizio fisico organizzato ed allenante, ma anche il deficit di movimento in termini di attività motorie spontanee, semplici o destrutturate, come rilevato dal presente lavoro di ricerca. Questo lavoro s’inserisce nell’ambito di tali problematiche ormai accertate; esso fa parte di un più ampio progetto che ha come obiettivo quello di indirizzare la popolazione adolescente verso comportamenti e stili di vita più salutari, in termini di corretta alimentazione e di adeguata attività fisica, al fine di prevenire o contrastare l’insorgenza e la diffusione di malattie correlate alla malnutrizione, al sovrappeso e alla sedentarietà. ****** La prima parte (dal Cap. 1° al Cap. 5°) di questo elaborato mostra una panoramica sulla prevalenza e l’incidenza dell’obesità giovanile in Italia e nel mondo, riportando i risultati di diversi studi e le analisi effettuate da vari autori. Successivamente sono descritti ed analizzati i più importanti fattori di rischio, le cause e le principali conseguenze della sedentarietà e del sovrappeso. Vengono poi affrontate le problematiche relative alle metodiche utilizzate per la valutazione della composizione corporea e del dispendio energetico nei giovani e descritti i vari metodi impiegati per effettuare una corretta analisi dello stato nutrizionale. La seconda parte (dal Cap. 6° in poi) è rappresentata dai lavori sperimentali e dal progetto di ricerca: uno studio policentrico effettuato su vari campioni rappresentativi di studenti della Provincia di Roma e delle Province di Cosenza e Reggio Calabria, avente come obiettivo una completa analisi del loro stato nutrizionale e delle abitudini di vita. Questo studio fotografa quella che oggi è la realtà in diverse aree dell’Italia centro-meridionale, e vuole essere un invito alla riflessione e un monito alle famiglie e alla scuola, affinché si preoccupino effettivamente e concretamente della situazione dei loro figli e dei loro scolari. Il presente lavoro racchiude dunque cinque studi realizzati in diverse scuole delle province del Lazio e della Calabria. I progetti di ricerca sono descritti come Studio 1, 2, 3, 4 e 5, sia per semplicità descrittiva sia per successione cronologica. Lo Studio 1 è stato condotto nel comune di Roma presso l’ ITCS “P. Calamandrei” ed il Liceo Scientifico “Talete” di Roma, nell’ambito dei seguenti progetti, sviluppati nel quadriennio 2007–2010: “Valutazione dello Stato Nutrizionale e Attività Fisica di un campione di studenti di età fra 13 e 18 Anni”, finanziato dalla Provincia di Roma, e “Sapere i Sapori - Comunicazione ed Educazione Alimentare”, con il contributo dalla Regione Lazio, Assessorato all’Agricoltura, svolto presso le Scuole e gli Istituti Secondari Superiori della Provincia di Roma. Lo Studio 2 è stato condotto nell’ambito del progetto intitolato “Monitoraggio e valutazione dello stato nutrizionale e delle attività motorie di una popolazione scolastica in età adolescenziale e preadolescenziale” e realizzato nel mese di Aprile 2009, in collaborazione con la Comunità Montana “Destra-Crati” di Acri (CS). Lo studio ha visto la partecipazione di quattro scuole medie afferenti ai comuni di Acri, S. Demetrio Corone, S. Sofia d’Epiro e Rose. Lo Studio 3 si è svolto nel comune di Castrovillari (CS) presso la S.M.S. “Giustino Fortunato”. Lo Studio 4 si è svolto nel comune di Reggio Calabria, presso la scuola Media “Pytagoris”, nell’ambito del progetto “Gli effetti della Dieta Mediterranea sullo stato di salute”, in collaborazione con ASP di Vibo Valentia (sede di Nicotera) e la LILT (Lega Italiana Lotta contro i Tumori) sez. di Reggio Calabria. Lo studio ha visto la partecipazione di ragazzi appartenenti a tutte le classi. Lo Studio 5 è stato realizzato nell’anno scolastico 2009/2010, presso il Liceo Classico ad indirizzo sportivo “E. Montale”, l’ ITCS “P. Calamandrei” e l’ITCS “V. Bachelet” di Roma, nell’ambito di un progetto finanziato dalla Regione Lazio, assessorato alla Cultura, Spettacolo e Sport, dal titolo “Lo Sport a scuola? Sicuro!”. La maggior parte delle indagini sono state effettuate direttamente nelle scuole che hanno aderito ai progetti, sempre previo consenso da parte del Dirigente della struttura interessata, dei genitori e degli studenti, grazie a unità operative da me coordinate ed afferenti ai laboratori di Scienza dell’Alimentazione, Fisiologia del Movimento e Valutazione Funzionale, della Sezione di Scienze e Tecniche Dietetiche Applicate (dipartimento di Neuroscienze - Università di Roma Tor Vergata) diretta dal Prof. Antonino De Lorenzo.