Identificazione del dispendio e del fabbisogno energetico

Assaporato il cibo, i suoi effetti sull'organismo sono molteplici ma, secondo la ricerca attuale, dato un alimento i suoi effetti non sono gli stessi per ogni individuo.
Escludendo alcune condizioni individuali come, ad esempio, le reazioni allergiche al cibo, cioè risposte anomale da parte del sistema immunitario verso una sostanza esogena non patogena e l'eccessiva sensibilità a sostanze nocive ricosciute che danno luogo a diverse forme di intossicazione, al momento non è stato dimostrato che un particolare alimento modifichi significativamente gli indicatori che descrivono la salute della popolazione, come, ad esempio, la durata della vita media o la prevalenza di patologie conseguenti lo stile di vita.

Quello che si evidenzia per alcune sostanze è una correlazione dose risposta che espone ad un aumentato rischio di malattia. Dal punto di vista individuale è invece possibile identificare degli alimenti che causano fastidio o disturbi a diversi livelli.

Il ragionamento è evidentemente diverso per gli studi che prendono in considerazione diversi fattori come, ad esempio, l'interazione tra eccesso di cibo e di alcol, la scarsa qualità degli alimenti e del tipo di cottura e la mancanza di esercizio fisico, grazie ai quali si evidenzia una correlazione piuttosto stretta tra questi e alcuni indicatori della salute.
Un fattore su cui poter agire per ridurre sia i prodotti nocivi, sia i comportamenti insostenibili in campo alimentare è la formazione di una coscienza alimentare che si fondi su una robusta conoscenza delle basi della scienza dell'alimentazione.

Senza entrare troppo nello specifico della chimica degli alimenti, definiamo i seguenti concetti:

Il fabbisogno (F) è la quantità di energia da fornire al soggetto per stare in salute e per svolgere le proprie attività di vita. Il dispendio (D) può essere inteso come la somma dell'enegia termica del sistema, di quella chimica e di quella cinetica svolta dal fisico.
Il dispendio può essere inseso anche come somma del metabolismo basale (MB) cioè l'energia da far avere ai tessuti per svolgere le funzioni vitali dell'organismo, del metabolismo attivo (MA) cioè l'energia spesa per attività fisiche a bassa intensità, generalmente attività strumentali della vita quotidiana ma anche tensioni muscolari che generano un ipertono non patologico e del metabolismo sportivo (MS) cioè l'energia spesa per attività fisiche a media e alta intensità, generalmente strutturata nell'allenamento.

Quest'ultima classificazione permette di ottenere, con una sufficiente approssimazione, i valori del dispendio energetico in base al quale poter definire l'energia da introdurre.

D = (MB + MA + MS) (1)

Successivamente occorre definire lo stato del sistema, cioè l'accumulo, la perdita oppure l'invarianza dell'energia introdotta, come indicato dal seguente schema:

1. Energia introdotta < energia spesa; l'energia accumulata dal sistema tende a ridursi.
2. Energia introdotta > energia spesa; il sistema biologico tende ad accumulare energia.
3. Energia introdotta = energia spesa; il sistema biologico tende ad essere in equilibrio.

Se si considera il punto 3 si può scrivere l'equazione del fabbisogno energetico in base alla (1)

F = D

Il punto 1 molto probabilmente porta alla perdita di peso in quanto si agisce sulla riduzione dell'introito energetico oppure sull'aumento del dispendio. Tuttavia, la qualità del peso perso può essere incognita fino al momento di una misurazione, che comunque porta con sé un certo margine di errore. Generalmente, più la dieta risulta essere restrittiva, drastica, squilibrata, mal tollerata e priva di esercizio fisico e per meno tempo sarà protratta con il risultato di una riduzione accentuata di massa magra.

Viceversa, più si rispettano i principi di un'alimentazione equilibrata, migliore sarà il rapporto con il cibo e per più tempo si sarà disposti a praticare il nuovo regime alimentare, senza tralasciare il necessario contributo dell'attività fisica. Questa seconda condizione molto probabilmente non solo sarà la chiave di un corretto stile di vita ma favorirà anche lo sviluppo di un fisico armonico.

Il punto 3 è l'opposto del punto 1, portando l'organismo ad un aumento di peso. In questo caso si accumulerà una parte di massa magra e una parte di massa grassa in rapporti individuali, a seconda della propria condizione ormonale e a seconda della quantità e della qualità di attività fisica svolta.

Infine, è possibile ricavare il fabbisogno totale (Ftot) moltiplicando il dispendio (D) per l'effetto termogenico indotto dalla dieta (TID%) o effetto dinamico specifico degli alimenti, che è una quota di energia prodotta dall'organismo in risposta alle caratteristiche qualitative dell'alimento introdotto e che si sottrae all'energia disponibile per le reazioni anaboliche, cioè biosintetiche, e che quindi deve essere integrata per rispettare la condizione data al punto 3, secondo la seguente relazione:

TID = 1 + TID%

Il fabbisogno (F) è calcolato in base alla seguente espressione:

F = D * TID

In seguito all'ingestione di un pasto si assiste quindi ad un aumento del calore prodotto in base alla quota energetica di ciascun macronutriente in quanto ciascuno di essi è caratterizzato da un TID% specifico (TID%_i, dove i è il tipo di macronutriente):

• I carboidrati (c) stimolano l'organismo a produrre tra il 5 e il 10% , in media il 7,5%, in più dell'energia con essi introdotta.
• Le proteine (p) stimolano l'organismo a produrre tra il 10 e il 35% , in media il 22,5%, in più dell'energia con esse introdotte.
• I grassi (g) stimolano l'organismo a produrre tra il 2 e il 5% , in media il 3,5%, in più dell'energia con essi introdotta.

I quali valori caratteristici possono variare in base alle condizioni dell'individuo quali, ad esempio, il livello del deficit di sostanze energetiche. Sempre a titolo di esempio, considerando una ripartizione media di carboidrati, proteine e grassi del pasto pari al 60%-20%-30%, calcoliamo il TID% in base alla seguente formula:

TID% = TID%_c * 60% + TID%_P * 20% + TID%_G * 30%
= 7,5% * 60% + 35% * 20% + 3,5% * 30% = 12,6%

Quest'ultimo da sommari all'unità e moltiplicarsi per il dispendio D.

Un altro modo per intendere il fabbisogno è quello di considerarlo come l'energia necessaria per mantenere invariato il peso forma, cioè quel peso che minimizza i rischi sia dovuti all'eccesso, principalmente quelli cardiovascolari e dismetabolici, sia quelli conseguenti il difetto quali, ad esempio, carenze, immuno deficenza, osteopenia, sarcopenia ed aumentato rischio di traumi e che sia compatibile con il tipo ed il livello di attività fisica svolta. In base a questo ultimo punto, il peso dovrebbe essere visto come un limite alla qualità e alla quantità di allenamento sostenibile in quanto incide sia sulla probabilità di infortunio, specialmente negli sport ad alto impatto quali, ad esempio, la corsa, sia sulle capacità di recupero.
Il peso ideale, espresso in kg, è identificabile dall'indice di massa corporea (IMC o BMI) moltiplicato per l'altezza al quadrato espressa in metri, come mostrato dalla seguente relazione:

P = IMC * H² [kg/m²] (1)

l'IMC è un indice statistico ed epidemiologico che permette di classificare i soggetti, stimando la loro composizione corporea e correlandola con il rischio di alcune patologie. secondo l'OMS l'intervallo di normalità è dato da valori di IMC compresi tra 18.51 e 25, l'intervallo di sovrappeso da 25 a 30 e di obesità superiore a 30. il sottopeso è dato da valori di IMC inferiori a 18.50. Uno studio del 2009 che ha coinvolto 900000 adulti in 57 studi e pubblicato su Lancet ha verificato di come questo sia collegato con la mortalità precoce rispetto alla durata di vita media.

Come si può verificare dallo studio, per i soggetti adulti che tra il 1975 e il 1985 avevano dai 35 ai 55 anni, per ogni aumento unitario di IMC superato quello di 28, corrisponde una diminuzione della vita media di circa 0,7 anni. Mentre per ogni diminuzione unitaria di IMC al di sotto di 22 corrisponde una diminuzione della vita media di circa 1,5 anni. Per valori di IMC compresi tra 23 e 26 la diminuzione di vita media era minima e insignificativa rispetto alle altre classi di IMC.

Questo imponente studio potrebbe al giorno d’oggi sottostimare il rischio di morte prematura causata da vari fattori che si sono verificati negli ultimi anni quali un'aumentata esposizione ad altri fattori di rischio come il fumo e la sedentarietà. Tuttavia, il progredire delle terapie mediche sembra incidere in misura maggiore sull’aumento della vita media, almeno nei paesi considerati.

Questo studio però riporta dei limiti. Il primo è quello di considerare come negative solamente le morti quando in realtà esistono delle condizioni patologiche che se non causano la morte, sicuramente riducono la qualità della vita.

Il secondo limite è quello di non considerare i benefici di uno stile di vita corretto costituito dall'attività fisica che, se mantenuta costante e in rapporto alle capacità fisiche dell’individuo, tende a ridurre la percentuale di massa grassa, la principale responsabile di patologie correlate al sovrappeso e all’obesità, mantenendo inalterata o aumentando la forza muscolare, quest'ultima maggiormente correlata con il grado di autosufficienza.

Modernamente è possibile quindi sia abbassare i limiti di normalità e sia ritenere come fisiologici i limiti inferiori della scala se raggiunti da persone sane e fisicamente attive.

Studi statistici hanno anche permesso di classificare la composizione corporea sulla base delle caratteristiche antropometriche del soggetto e l'indice più affidabile si è dimostrato ancora una volta l'IMC. E' stato visto come valori di grasso corporeo del 15% si correlino con un individuo sedentario normopeso mentre di come il grasso scenda a valori del 12% negli individui sportivi, i quali registrano un IMC medio di 22 e il minor rischio cardiovascolare.
La probabilità che questi soggetti registrino IMC superiori a 22 e mantengano la stessa MG% dipende dall'esperienza sportiva, cioè dalla quantità e dalla qualità di esercizio fisico svolto e dalla sua costanza, dal tipo del regime alimentare ma, tendenzialmente, questa probabilità tende a ridursi con l'aumentare del peso. Per questo motivo gli individui sportivi con un IMC pari a 22 hanno una probabilità maggiore di avere anche una MG% del 12%, che si avvicina al 90% quanto più il soggetto si avvicina alle seguenti condizioni:

• almeno 3000 - 4000 kcal/settimana spese in attività fisica, compatibili con le linee guida OMS (150'/settimana a 6 - 8 MET).
• Costanza dell'allenamento.
• Durata significativa dell'allenamento.

Mentre un individuo con IMC pari a 27 avrà verosimilmente una probabilità del 5% ad avere una MG% dello stesso valore, a meno di assunzione di ormoni esogeni. Questo si spiega dal fatto che ogni aumento di peso si traduce sempre in un aumento di massa magra e in un aumento di massa grassa in modo proporzionale alla velocità di accumulo, alla qualità e quantità di attività fisica compensatoria e alla condizione ormonale presente. Aumenti di sola massa magra sono molto poco probabili.

Considerando che, rispetto al passato, la popolazione si muove di meno ma l'energia introdotta media è circa la stessa, per minimizzare i rischi connessi all'eccessivo grasso di deposito, potenzialmente reattivo con sostanze esogene quali, uno su tutti, il fumo di sigaretta, occorre definire una nuovo intervallo di rischio correlato al sovrappeso.

Ogni riduzione di un punto di IMC in media porta ad una riduzione di peso nei sessi di:

• 3 kg nell'uomo.
• 2,5 kg nella donna.

Le cui percentuali di grasso perso, tessuto metabolicamente inattivo, dipendono: dal sesso, dalla velocità di dimagrimento, dalle caratteristiche ormonali individuali, dal tipo di dieta e dalla qualità e quantità di esercizio fisico svolto.
Nel sedentario il guadagno o la perdita di peso per il solo effetto della dieta porta in media ad un aumento pari della massa magra e della massa grassa. Mentre l'esercizio fisico aerobico favorisce lo spostamento della percentuale, durante la perdita, a favore di quella grassa, e durante il guadagno, a favore di quella magra.
Il tipo di esercizio agisce anche a livello della composizione dei compartimenti corporei deputati all'accoglimento del grasso di deposito, aumentando le capacità aerobiche.

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