Identificazione del fabbisogno di macronutrienti

I pasti non forniscono soltanto l'energia necessaria per soddisfare i vari metabolismi (basale, attivo e sportivo) ma forniscono anche le sostanze nutrienti, proteine, carboidrati e grassi, da introdurre in quantità dell'ordine di alcune decine di grammi, per svolgere varie funzioni, quali: rifornimento rapido e lento dell'energia, ricostruzione delle sostanze trasformate in energia, formazione di molecole di segnalazione e modulazione dei segnali.

Se l'indagine del costo energetico della locomozione permette di definire la spesa energetica del metabolismo sportivo, il quoziente respiratorio permette di risalire al consumo dei substrati energetici utililizzati durante l'esercizio. Per quanto riguarda il metabolismo basale (MB) risulta di più facile applicazione definire innanzi tutto il metabolismo proteico, in quanto i suoi valori sembrano essere ormai largamente riconosciuti grazie alla comunione dei risultati ottenuti dal mondo della ricerca in ambito fisiologico.

Fabbisogno proteico

Come mostra l'equazione sul quoziente respiratorio gli amminoacidi fanno parte dei substrati ossidati, ma per definirne la quantità minima necessaria nell'arco delle 24 ore occorrerebbe effettuare un'analisi del bilancio dell'azzoto, cioè un'indagine delle proteine assunte con la dieta effettivamente utilizzate ai fini plastici.


Il fabbisogno proteico minimo unitario (FPu) del sedentario posto a riposo assoluto e in condizioni fisiologiche è ormai assodato essere pari ad almeno 0.83 grammi di proteine ogni kg di peso corporeo. Tuttavia, questo può essere assunto pari a 1 g/kg per ragioni di sicurezza e di praticità.
Per quanto riguarda il soggetto intento a svolgere esercizio fisico la determinazione del fabbisogno proteico minimo unitario è controverso in quanto esso dipende da diversi fattori quali: la quantità di glicogeno presente nei muscoli e nel fegato, l'intensità dell'esercizio, il grado di allenamento e le caratteristiche del soggetto.

Secondo gli studi di medicina dello Sport più accreditati e probabilmente meno condizionati dalle aziende che hanno l'interesse di promuovere i propri integratori proteici, il normale fabbisogno proteico che in condizioni non patologiche assicuri un bilancio dell'azoto non negativo, cioè quella condizione limite in cui l'organismo è in grado di trattenere tutto l'azoto contenuto nelle proteine assunte, quindi senza che vi sia escrezione urinaria di azoto, risulta essere il seguente:

• Sport di potenza: FPu = 1.0 - 1.5 g/kg
• Sport di resistenza: FPu = 1.3 - 1.6 g/kg

Questo vuol dire che dal punto di vista scentifico e in un'ottica salutistica, il fabbisogno proteico unitario (FPu) rivestirà la quota più ristretta del fabbisogno energetico, assumendo come valore massimo quello di 1.6 g/kg, rispettando un fabbisogno in linea ai consumi e alle preferenze individiali. Valori superiori a questo limite nel lungo periodo sono inuti ai fini della prestazione se non, addirittura, insostenibili per l'organismo.

Il primo aspetto di cui tenere conto è quindi il fabbisogno proteico calcolato sulla base sia sugli aspetti quali-quantitativi dell'esercizio, sia sulla base dei gusti individuali. Come vedremo più avanti, la definizione del quota di energia di derivazione proteica personale che va dal 10% al 20%, dovrà rispettare il primo vincolo proteico, che, per onor del vero, è quasi sempre rispettato a meno di seguire diete di sussistenza o eccessivamente condizionate come, ad esempio, quelle vegane.

A tal proposito se si analizza l'energia ripartita durante i pasti di una dieta 20-55-25 (% di energia di proteine-carboidrati-grassi) si può scoprire che tutte le portate di un pranzo o di una cena standard, ad esclusione dei secondi puri, cioè di una porzione ad alto tenore proteico come può essere la carne animale, forniscono una base che va dal 35 al 40% del fabbisogno proteico espresso in grammi, pari anche al 7 - 8% del fabbisogno, quest'ultimo espesso in kcal.

Un consiglio da tenere presente per quanto riguarda gli alimenti prevalentemente proteici, è che questi dovrebbero essere consumati in concomitanza di altri alimenti "calmieratori" della conseguente più o meno forte risposta insulinica e del più o meno evidente calo glicemico conseguente. I carboidrati assunti sia precedentemente, come il tradizionale primo di carboidrati, sia in concomitanza, come il piatto misto, andrebbero a sopperire l'abbassamento della glicemia, minimizzando il rischio di assumere eccessivi carboidrati dopo il pasto, soprattutto se in condizioni post esercizio con un significativo depauperimento delle riserve glicidiche. Il questo ultimo caso, infatti, il prematuro ricorso ad alimenti prevalentemente proteici, come la carne o la polvere di proteine isolate, potrebbe creare le basi per un incompleto recupero del glicogeno muscolare, stressando oltre misura l'organismo.

I grassi assunti in concomitanza o in precedenza degli alimenti prevalentemente proteici, limiterebbero anch'essi la risposta insulinica agendo però sulla permeabilità dello stomaco agli ammiocidi che vengono celermente scomposti dai succhi gastrici e accumulati o convertiti (glucosio o aceti-CoA) nel fegato. Non sembra avere molto pregio quindi ricorrere a tagli eccessivamente magri, se non conditi a crudo, oppure, adottare comportamenti rischiosi, come quelli che distinguono le diete povere di grassi, cioè caratterizzate da una % dell'energia derivante dai grassi (%G) inferiore al 20% (che tradotti su 2000 kcal sono 44 g di grassi o 5 cucchiai di olio) in quanto il rischio sarebbe quello di assumere più calorie del necessario in un secondo momento, a causa dell'elevata velocità di assimilazione e del loro ingresso nel circolo sanguigno degli amminoacidi isolati .

Il consiglio in questo caso è quello di miscelare i giusti grassi alla quota proteica ottimale del pasto, aggiungendo delle fibre, tipiche di un contorno o della frutta, col fine di ridurre la velocità di assimilazione degli amminoacidi e rispettando le regole che contraddistinguono la nostra cultura culinaria.
L'esercizio di endurance potrebbe allora necessitare di una quota di proteine nel periodo precedente l'esercizio in misura tanto maggiore quanto più elevata è la durata dell'esercizio. In questo caso, visto che i tempi di digestione degli alimenti proteici è tendenzialmente elevata (dalle 3 alle 6 ore, ma per alcuni tagli di carne e cotture fino a 9 ore) si garantisce una buona copertura durante e dopo l'esercizio senza causare delle risposte ormonali anomale e fastidiose.
Una condizione a sé sarebbe quella in cui i livelli di adrenalina sono elevati, i livelli di glicogeno muscolare sono sufficienti e i micro traumi muscolari non sono significativi, come, ad esempio, avviene nei soggetti allenati durante il trekking. In questo caso potrebbe essere interessante garantita una sufficiente digestione e assimilazione delle proteine anche durante l'esercizio, nonostante non ci siano studi scientifici a riguardo.

Come ampiamente discusso le proteine giunte nello stomaco sono qui scomposte velocemente in gruppi di amminoacidi e assimilati dalla mucosa gastrica, e in parte dal duodeno, per essere subito trasportati al fegato mediante la vena porta. Ne consegue che se questo organo risulta aver già raggiunto il proprio limite di stoccaggio, gli amminoacidi in eccesso verrebbero qui convertiti in acetil coenzima A od ossalacetato (un acido tricarbossilico) e successivamente in glucosio grazie all'attivazione della gluconeogenesi. Quest'ultima via metabolica, opposta a quella glicolitica, sarebbe possibile solo al termine della fase di assimilazione del pasto. Potrebbe allora verificarsi una risposta ormonale ed eccessiva di cortisolo che, bloccando la glicolisi, stimolerebbe la gluconeogenesi a trasformare gli amminoacidi in eccesso in altri substrati di accumulo.
Vista questa sorta di competizione tra proteine e carboidrati durante il processo di assimilazione, con elevata probabilità sarebbero questi i motivi di non superare i 20 - 40 grammi di proteine a pasto, oltre a quello fondamentale di rispettare il fabbisogno.

Fabbisogno glucidico

Il fabbisogno dei carbodrati, altrimenti noti come glucidi o genericamente zuccheri, rispetto al fabbisogno basale può aumentare di 2 - 3 volte se considerato il metabolismo sportivo. Questo vuol dire che è la quantità e la qualità dell'esercizio fisico il vero responsabile dell'aumento del fabbisogno di questo macronutriente.
La definizione del fabbisogno in condizioni di riposo tiene conto: dei tessuti glucosio dipendenti, della deplezione di glicogeno, dei microtraumi, tipici della fase di transizione nel ristabilimento dell'omeostasi iniziale del tessuto muscolare o del parenchima degli organi interni, della temperatura e, non ultimo, della condizione neuro ormonale.
La seguente tabella mostra i consumi di glucosio a riposo degli organi che ne fanno uso:


Se si effettua la somma dei consumi parziali espressi in g/min si ricava il consumo minimo di carboidrati pro die.
Le due tabelle sotto riportate mostrano il caso di normale ed equilibrata alimentazione e la condizione di controllo che mostra un ridotto utilizzo di substrati glucidici nel muscolo decondizionato, cioè non abituato a svolgere esercizio di una certa intensità; in questo caso il consumo di carboidrati può essere ridotto.

Se si considera un peso medio dei soggetti dell'esperimento di 65 kg, si scopre che il fabbisogno minimo di carboidrati (Cmin) espresso in grammi, di un sedentario, è calcolabile grazie alla seguente espressione:

Cmin = 2.8 * P

Dove P è il peso del soggetto espresso in Kg.

Fabbisogno lipidico

La quota del fabbisogno lipidico (G%) si ricava per differenza tra l'unità e la somma delle precedenti quote, proteica (P%) e glucidica (C%) come mostrato dalla seguente relazione:

G% = 100% - (P% + C%)

La seguente tabella riassume tutte le condizioni esaminate cioè di metabolismo basale (MB) di metabolismo attivo (MA) e di metabolismo sportivo (MS) assumendo per queste energie una quota di carboidrati in linea con l'intensità. Ad esempio, per l'energia spesa durante l'esercizio quotidiano (EA) si può assumere una quota di carboidrati (C%) pari al 50% di EA, mentre per l'esercizio fisico a media/alta intensità che caratterizza lo Sport (ES) si può assumere una C% pari al 70% di ES, come riassunto dalla seguente tabella di esempio:

Dove F indica il fabbigno; FC rappresenta il fabbisogno di carboidrati espresso in grammi sia nella condizione sedentaria che in quella sportiva (nel caso sedentario, visibile nella condizione di sinistra, FC è anche pari a Cmin come definito nell'espressione vista in precedenza) FCu, cioè il fabbisogno di carboidrati unitario, è calcolato come FC diviso il peso corporeo (FC/P).
C%, cioè la quota di energia derivante dai carboidrati (EC/MB) è calcolata dal rapporto tra l'energia derivante dai carboidrati (EC, non rappresentata) quest'ultima ottenuta dalla densità energetica dei carbodrati (4 kcal/g) moltiplicata il fabbisogno di carboidrati FC, cioè FC * 4, quest'ultimo diviso il metabolismo basale MB.
La stessa procedura è stata eseguita per i restanti macro-nutrienti.

Nei casi rappresentati in tabella la ripartizione dei macronutrienti ottenuti è la seguente:
19-46-34 nella condizione a riposo con 1600 kcal e 17-53-30 nella condizione sportiva con circa 2400 kcal, di cui 500 kcal necessarie per reintegrare l'energia spesa durante l'esercizio come, ad esempio, può essere una corsa di 7 km caratterizzata da un quoziente respiratorio(QR) tale che C%= 70% e G%= 20% e P%= 10%, come riassunto in tabella.

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