Fabbisogno energetico
Apporto di energia di origine alimentare necessario a
compensare il dispendio energetico di individui che
mantengono una struttura corporea e un’attività fisica
che possano garantire lo stato di buona salute e
sufficiente a partecipare attivamente alla vita sociale
ed economica.
Nei bambini e nelle donne in gravidanza e allattamento
l’apporto deve garantire energia per l’accrescimento e
la produzione di latte
Unità di misura
Caloria (cal): quantità di calore
necessario a innalzare 1 gr di acqua da
14.5° a 15.5°
Kcaloria (kcal o Cal): 1000 cal
Joule (J): forza che imprime a 1 kg
l’accelerazione di 1m/s per 1 m
Kjoule (kJ): 1000 J
1 kcal = 4,18 kJ
1 kJ = 0,24 kcal
Dispendio energetico
Attività fisica
TID
15-30 %
Fino ad un max 75%
10-15 %
CHO 5-10%
Lipidi 2-5%
Metabolismo
basale
Proteine 10-35%
60-75%
Riposo, stato
termico neutro
digiuno 12h
rilassamento
accrescimento 30-60 kcal/die (2-10 aa)
60-90 kcal/die (adolesc.)
Determinanti del metabolismo basale
Taglia corporea (peso, altezza, sup.corp)
composizione corporea (massa magra)
Sesso
(donne -10-15% a parità BMI)
Età (accrescimento/invecchiamento)
Genetica (variazione 10%)
Clinica geriatrica: densitometria
(DEXA)
Università di Verona
Total BMC and BMD Cvis <1.0%
C.F.
1.007
1.055 1.000
Region
L Arm
R Arm
L Ribs
R Ribs
T Spine
L Spine
Pelvis
L Leg
R Leg
SubTot
Head
TOTAL
Area
cm2
BMC
BMD
grams gms/cm2
137.59
72.81
159.86
85.50
89.07
39.46
88.68
41.58
132.42
71.81
39.37
23.82
132.82 107.77
301.02 235.02
305.40 244.20
1386.2 921.97
244.95 351.62
1631.1 1273.58
0.529
0.535
0.443
0.469
0.542
0.605
0.811
0.781
0.800
0.665
1.435
0.781
3000
2800
Resting Metabolic Rate
(Kcal/24h)
2600
2400
r2
2200
r2 = 0.80
= 0.79
2000
1800
1600
1400
1200
1000
40
50
60
70
80
Fat Free Mass (KG)
90
Dispendio energetico ed età
Accrescimento 5 kcal/grammo tessuto
bambini consumo 12-15%, adolescenti 1%
met.basale (kcal/die)
Invecchiamento
1900
1700
uomini - 400 kcal
1500
1300
1100
donne - 300 kcal
900
700
500
60
70
80
90
Dispendio energetico e stato ormonale
Ormoni tiroidei
Stimolo sistema simpatico (epinefrina)
Ciclo mestruale
(delta 350 kcal fra giornio precedenti
mestruazioni e settimana precedente l’ovulazione)
Gravidanza
I trimestre + 50 kcal/die
II trimestre + 100 kcal/die
III trimestre + 250 kcal/die
Dispendio energetico e temperatura
Temperatura ambiente
T neutra
>5-20% MB
24°C
>5-20% MB
28°C
Temperatura corporea
> 37°C + 13% MB per ogni grado
Effetto termico del cibo
Dimensioni del pasto
Composizione del pasto:
proteine
carboidrati
lipidi
alcool
10-35%dispersione
5-10%
2-5%
0%
caffeina, cibi piccanti
> fino a 33%
1g glucosio = 4 kcal
1g lipidi = 9 kcal
1g proteine = 4 kcal
1g alcool = 7 kcal
decremento nel dispendio
energetico giornaliero durante
dieta ipocalorica
(25 Kcal/Kg di peso perduto)
Principali metodi di rilevamento dei
consumi
RICORDO
24/48 H RECALL
Questionari per frequenza
Storia dietetica
REGISTRAZIONE
Registrazione e pesata degli
alimenti
Registrazione e stima delle
quantità
Stanza calorimetrica
Acqua doppia marcata
Selective underreporting of fat intake in obese men
% energy from fat
55
50
45
R 2 = 0.28
40
P < 0.005
35
30
25
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
% underreporting
AHC GorisAJCN 2000
Calorimetria indiretta
Fin O2
Fin CO2
VO2= V (Fin O2-Fout O2)
Fout O2
Fout CO2
VCO2= V (Fout CO2 - Fin CO2)
Quoziente respiratorio
Carboidrati
C6H12O6+6O2
6H2O+6CO2
QR = VCO2 = 1
VO2
16H2O+16CO2
VCO2
QR =
= 0.7
VO2
Lipidi
C16H32O2+23O2
1 g Proteine+O.96 1 O2 =
0.41 g H2O+0.77 1 C2O
VCO2
QR =
= 0.8
VO2
Equazione di Weir: kcal/min = 3,94 VO2 + 1,11 VCO2 - 2,1 N
Rilevamento dei consumi con sistema della
doppia acqua marcata
H2O
2
H2 O
18
C18O2
H2O
2
H2 O
2H 18O
2
18
saliva
urine
plasma
lacrime
Predizione del fabbisogno energetico
metabolismo basale
kcal/die
Equazione di Harris-Benedict
uomo:
66 + (13.7xpeso) + (5xaltezza) - (6.8xetà)
donna:
655 + (9.6xpeso) + (1.9xaltezza) - (4.7xetà)
esempio 40 anni, 70 kg, 175 = 1630
esempio 40 anni, 60 kg, 165 = 1350
Predizione del fabbisogno energetico
Fabbisogno totale
kcal/die
Equazioni Board USA medicina e nutrizione
fabbisogno giornaliero kcal/die età > 19 anni
uomo:
662 - (9.53 x età) + CAF x (15.9 x peso) + (539.6 x altezza)
esempio 40 anni, 70 kg, 1.75 =
CAF 1(1.0):
2300
CAF 2(1.11):
2600
CAF 3(1.25): 2900
CAF 4(1.48): 3300
donna: 354 - (6.91 x età) + CAF x (9.36 x peso) + (726 x altezza)
esempio 40 anni, 60 kg, 1.65 =
CAF 1(1.0):
CAF 2(1.12):
CAF 3(1.27):
CAF 4(1.45):
1800
2050
2300
2600
Valutazione del dispendio energetico da
esercizio fisico
Acqua doppia marcata
Caltrac /tracmor/contapassi
Frequenza cardiaca
Questionari
Valutazione del dispendio energetico da
esercizio fisico
MET: equivalente metabolico: 1 kcal x kg x ora
riposo
guidare
camminare
ballare
bicicletta
passo svelto
taglialegna
1
1
2.5
3
3.5
4.5
4.9
tennis
sci
nuoto
corsa
roccia
5
6.8
7
10
12
esempio uomo di 70 kg in 1/2 ora di corsa spende circa:
70 x 10 x 0.5 = 350 kcal
Regolazione del consumo di cibo
Eccitatorio
Drive to eat
Inibitorio
Informazioni post-ingestive
Poiché non vi è alcun processo in grado di “prevenire” un introito
calorico maggiore del fabbisogno, qualsiasi evento che provoca un
aumento dei segnali eccitatori a scapito di quelli inibitori determina
eccessiva assunzione di cibo.
Vista Gusto* Olfatto Tatto
Corteccia cerebrale
Ipotalamo
* unami in carnivori
POSSIBILI INTERAZIONI TRA FATTORI DI RISCHIO
COMPORTAMENTALI E AMBIENTALI CHE GENERANO TENDENZA AL
CONSUMO DI GRASSI
VULNERABILITÀ
BIOLOGICA (FATTORI DI
RISCHIO
COMPORTAMENTALI)
INFLUENZA AMBIENTALE
POTENZIALE
SOVRACONSUMO
Preferenza per i cibi palatabili
Abbondanza di cibi palatabili (ad
alta densità energetica)
 del consumo di grassi
Deboli segnali di saziamento
Porzioni eccessive
 delle dimensioni del pasto
Reattività oro-sensoriale
Disponibilità di cibi altamente
palatabili con specifiche
combinazioni sensoriali-nutritive
quantitativo ingerito
frequenza
Deboli segnali di sazietà
Facile accessibilità al cibo e
presenza di forti stimoli
scatenanti
frequenza dei pasti
tendenza a re-iniziare il pasto
Effetti dell’elevata “palatabilità” dei cibi
(ricchi in grassi e zucchero)
• I soggetti obesi scelgono più frequentemente cibi
ad elevata “palatabilità” rispetto a soggetti
normopeso
• Tre settimane di dieta ricca in grassi aumenta i
livelli di fame
• Nei soggetti che consumano diete ad elevato
contenuto in grassi la prevalenza di obesità è 20
volte maggiore rispetto a soggetti che consumano
diete equilibrate (Mcdiamid, 1996)
• Il paradosso dei grassi (Blundell, 1998)
Espressione della fame
Operazione sincrona a tre livelli
Odore/vista
Sensoriale/cognitivo
Ingestione
Periferico/viscerale
SNC
Metabolico-neurotrasmettoriale
Fase cefalica; anticipa
l’ingestione di cibo
Controllo misto positivo
(cavo orale) - negativo
(gastrointestinale)
Informazioni al SNC dello
stato nutrizionale-energetico
Controllo del consumo del cibo
"There are more things in
heaven and earth, Horatio, than
are dreamt of in your
philosophy."
William Shakespeare
Hamlet: Act 1, Scene 5
Introito energetico
(cibo)
DISPENDIO
ENERGETICO
depositi adiposi
+
TESTOSTERONE
Ar
+
+ ?
+
GH
br
+
CORTISOLO
+
PROGESTERONE
LPL
Gr
+
RNA
+
Cellula adiposa
viscerale
Visceral, central, android
or “apple distribution”
Intermediate type
distribution
Subcutaneous,
peripheral, gynoid or
“pear distribution”
Outline of three obese women with approximately
the same BMI,
but differing in pattern of fat distribution
Androide
Centrale
Viscerale
Vita
(Waist)
(Waist)
Fianchi
(Hip)
(Hip)
Ginoide
Periferica
Sottocutanea
Waist circumference is a surrogate marker of visceral fat
Lean et al, 1998
Women
>88 cm-increased risk
Men
>102 cm-increased risk