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 tranquillitàpsicologica.

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 piùdelle 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 èsempre 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 ènecessario:

• 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 èmolto 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 ècriticabile e la sua determinazione, che viene fatta in modo empirico, può essere oggetto di differenti valutazioni.

• 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 Lorenz Van der Vael

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, cioèprovvedere 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’attivitàdei vari organi e tessuti, in modo particolare nello sportivo per sostenere l’attivitàmuscolare.

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 KgRiferito 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 piùciascun 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 extra-corporeo dovuto all’attività sportiva

Dispendio energetico in attivitàsportive

KacalKacal//minmin/ per un uomo di 65 Kg e per una donna di 55 Kg/ per un uomo di 65 Kg e per una donna di 55 Kg

Dispendio energetico in attivitàsportive

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• 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 dinamico-funzionale idoneo a fornire quanto serve per una buona prestazione.