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Metabolismo Energetico – Metabolismo Basale – Termogenesi – Quoziente Respiratorio

Ma cosa sono??😲… Niente paura, ecco una semplice spiegazione per capire alcuni concetti. Decidi tu se fermarti ai concetti base o se approfondire i temi in modo più tecnico. Hai già letto i passi precedenti? Inizia dal principio coi passi di Helathy Project: Passo 1 e Passo 2.

All’interno di un soggetto che pesa 65 kg, si dovrebbe avere una quantità del peso diviso in circa 11 kg di proteine, 9 kg di lipidi (grassi) e 1 kg di carboidrati per circa 140.000 kcal (si tratta di kilo-calorie ma in generale si parla di calorie). Oltre a questo, un ingente quantitativo di acqua occupa circa 40 kg del peso e 1 kg è la quantità presente di minerali.

Ricorda che rapide perdite di peso non significano perdita di grasso corporeo!

La maggioranza delle kcal introdotte col cibo ha funzione di termoregolazione, cioè, si mantiene costante la temperatura corporea a quei 36°C circa mediante i meccanismo di termo-produzione e termo-dispersione. Quando facciamo attività fisica, per esempio (o a che quando fa caldo in estate), sviluppiamo calore con la contrazione muscolare, che richiede energia. Introduciamo il cibo, le sue calorie ci forniscono l’energia per contrarre il muscolo, la si consuma e si produce calore. Abbiamo caldo e stiamo bruciando calorie. In estate, assorbiamo la radiazione solare che per irraggiamento ci scalda, noi con il sudore facciamo evaporare l’acqua. I processi implicati sono diversi.

Quante Kcal dai cibi?

A livello di efficienza energetica dei macronutrienti, con gli alimenti, ci riforniamo in questo modo:

  • 1g di carboidrato fornisce 4 kcal
  • 1g di proteina ne fornisce 4 kcal
  • 1g di lipidi ne forniscono 9 kcal
  • 1g di alcol (non 1ml ma 1g) fornisce 7 kcal.

L’alcol è un anti-nutriente, non è un alimento viene ingerito e metabolizzato e le sue calorie vengono assimilate e usate a scopo energetico.

Fame, Appetenza, Senso di sazietà

Il nostro introito calorico giornaliero dipende da fattori consci e inconsci. I fattori coinvolti sono: la fame, l’appetito e il senso di sazietà.

La fame può essere governata da necessità fisiologiche, come lo stomaco vuoto, le ore di digiuno, lo stato di ipoglicemia (glicemia bassa con bassi livelli di zucchero nel sangue), segnali dagli ormoni coinvolti che inviano stimoli al cervello. Ma può anche dipendere da stimoli psicologici come il vedere una pubblicità invitante, o dalla fame nervosa che esula dalle reali necessità fisiche e metaboliche dell’organismo.

Soffri di fame nervosa? Scopri i cibi alleati e leggi di più su La fame nervosa ti mangia?

L’Appetenza è più uno stimolo collegato allo stato emotivo e psicologico. Si mangia di più quando non si è arrabbiati e si blocca l’appetito quando si è adirati. Ma non è sempre così.

Il senso di sazietà dipende anch’esso da stimoli fisiologici, cioè dalla presenza di cibo nello stomaco e dallo stomaco pieno che invia i segnali di stop al cervello, ma dipende anche da fattori psicologici che coprono il segnale fisiologico e fanno sì che si continui a mangiare anche oltre il dovuto. Anche se sono sazio, se ho in mente di mangiare ancora quella cosa, ancora e ancora, non mi sentirò mentalmente appagato finchè non l’avrò mangiata.

Metabolismo Basale

Il Metabolismo Basale (BMR, Basal Metabolic Rate) è la quantità minima di energia che l’organismo necessita, ogni giorno e in condizioni stazionarie, per svolgere tutte le attività necessarie al suo funzionamento. Parliamo della contrazione dei muscoli involontari come il cuore, dell’attività del sistema nervoso, della replicazione cellulare, della degradazione di proteine e altre molecole, e di ogni singola reazione che avviene nel corpo che necessita sempre di energia. Occupa il 60-75% delle kcal ingerite nella giornata, quindi circa i 2/3 dell’energia totale del corpo. I valori possono aumentare nei soggetti alti, durante la crescita, in periodi stress, quando la temperatura ambientale è molto calda, quando si ha una abbondante massa muscolare. Diminuisce con l’avanzare dell’età, con la perdita di massa muscolare, se malnutriti, in condizioni di ipotiroidismo. Il metabolismo a riposo è appena superiore a quello basale.

I consumi energetici basali, si attribuiscono soprattutto all’attività della massa magra, cioè, tutti i tessuti che non sono massa grassa. Parliamo di fegato, cervello, cuore e reni che hanno un peso esiguo intorno al 6% del peso corporeo ma usano il 60-70% delle kcal del metabolismo basale. Non si fermano mai. Poi, i muscoli che occupano circa il 40% del peso corporeo e incidono sul metabolismo basale in misura del 18-20%.

Termogenesi con Dieta e Attività fisica

La Termogenesi indotta degli alimenti (DIT) è l’incremento del dispendio energetico che è indotto dall’ingestione degli alimenti che attivano i processi di digestione fino alla degradazione dei cibi e l’assorbimento di ogni nutriente. Occupa circa un 10-15% delle kcal ingerite.

La Termogenesi Indotta con la Dieta (TID) è l’incremento del dispendio energetico (EE) che si ottiene come risposta all’assunzione di alimenti. I processi in essa coinvolti occupano circa un 7-15% del dispendio energetico totale (TEE). La TID è dipendente e varia in base alla quantità e al tipo di alimenti ingeriti. E si distingue in Termogenesi Obbligatoria dovuta all’uso dei singoli nutrienti e Facoltativa legata alla quantità degli alimenti ingeriti. Lo stimolo termogenico varia in base ai macronutrienti da degradare. Le proteine stimolano in misura del 10-35%, i carboidrati del 5-10% e i lipidi del 2-5%. Sia l’attività fisica che alcune sostanze come la caffeina e il tabacco possono variare i processi di termogenesi.

La Termogenesi indotta dall’attività fisica, può variare molto in base al tipo di intensità e di durata dello sforzo fisico. Può arrivare anche ad essere 2 o 3 volte maggiore del Metabolismo basale. Può occupare un 15-30% delle kcal introdotte in una giornata, di media in condizioni di allenamento non estremo per durata e intensità.

Nella Termogenesi indotta da attività fisica, i consumi energetici sono molto variabili perché dipendono da diversi parametri. Parliamo del tipo di esercizio fisico, della sua intensità, della durata, dalla frequenza cardiaca, dal peso corporeo. La variazione è sostanziale anche fra soggetti sportivi e sedentari.

MET – Calorimetria – Quoziente respiratorio

MET è l’unità metabolica equivalente e corrisponde all’energia, in termini di kcal, che un soggetto consuma all’ora, per ogni kg del suo peso corporeo, restando a riposo. Cioè, 1 kcal/h/kg di peso corporeo, che sarebbe pari a 200 ml O2/h (ml di ossigeno in un’ora). Si tratta di Calorimetria che stima la spesa energetica e l’ossidazione valutando, in un certo periodo di tempo, il consumo di ossigeno O2 e la produzione di anidride carbonica CO2.

I processi di ossidazione dei substrati energetici, cioè delle molecole introdotte col cibo che vengono poi usati per produrre energia, sono di solito il glucosio e i lipidi (grassi). Questi processi richiedono O2, quindi lo vogliono, lo usano e lo consumano, e producono CO2, acqua, calore e materiali di scarto. In condizioni basali, si stima una situazione di equilibrio in cui vi siano:

  • consumo di ossigeno: 200 ml/min  (200 ml di O2 consumati in 1 minuto)
  • produzione di anidride carbonica: 200 ml/min  (200 ml di CO2 prodotta in 1 minuto)

Questi gas si misurano nel corpo in termini di volume.

Da qui si ottiene un Quoziente respiratorio che è definito dal rapporto fra la quantità di CO2 prodotta, espressa in litri, rispetto all’ossigeno consumato. Quindi:

  • 1 MET (unità metabolica equivalente) = 1 kcal/h/kg di peso corporeo

Che è pari a 200 ml di O2/h (ml di ossigeno in 1 ora, che corrispondono a 200/60 minuti = 3,5 ml/minuto). Ma vediamo in modo chiaro e semplice.

Un soggetto di 70 kg, in 1 ora di riposo consuma:

  • 1 MET pari a 70×1= 70 kcal.

Se svolge attività fisica brucia il doppio di energia, consuma:

  • 2 MET pari a 70×2= 140 kcal.

Il MET e le kcal consumate aumentano con l’intensità dell’attività fisica. Attività come la corsa in montagna e lo scialpinismo, alzano il valore MET.

  • Se una persona di 55 kg pratica 1 ora di attività a 6 MET, 55kg x 6MET = 330 kcal di consumo energetico. Se una persona pesa 70 kg, avremo 70kg x 6MET = 420 kcal.

Consumi indicativi in termini di MET:

1 MET = dormire.

2-3 MET = attività fisiche leggeri come stare seduti al tavolo, sdraiati, leggere.

3-5 MET = camminare a passo sostenuto sui 5 km/h, giocare a golf, fare giardinaggio, andare a cavallo o in vela, naturalmente di media, ma l’intensità può aumentare di molto.

5-7 MET = attività fisiche pesanti come danza aerobica, trekking, nuoto, pattinaggio ed altro.  

Sopra i 7 MET attività intense come sci, calcio, basket, corsa, nuoto e ciclismo veloci.

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