Dall’energia degli alimenti al fabbisogno energetico dell’uomo
Qual è il corretto rapporto tra l’energia proveniente dal cibo e il nostro fabbisogno e dispendio energetico? Qual è la relazione tra peso corporeo e bilancio energetico e tra il funzionamento regolare del nostro metabolismo e una corretta attività fisica? Ne parla Angela Polito, dirigente di ricerca del CREA Alimenti e Nutrizione.
Energia e apporto alimentare
L’energia è l’essenza della vita e senza non potremmo sopravvivere. Tutti i processi vitali di un organismo sono, infatti, legati a trasformazioni di energia. Abbiamo bisogno di energia per tutti i processi fisiologici basilari del corpo umano e per svolgere ogni tipo di attività legata al lavoro o al tempo libero. Tra gli organi, quello con la maggiore richiesta energetica è il cervello. Anche i muscoli richiedono energia, come ad esempio il muscolo cardiaco che provvede all’irrorazione di tutti i tessuti o i muscoli scheletrici che permettono la postura, l’equilibrio e il movimento. Da un punto di vista strettamente energetico il corpo umano è una macchina che “brucia” l’energia chimica contenuta negli alimenti. Le sostanze presenti negli alimenti che possono fornire energia sono principalmente i macronutrienti (carboidrati, grassi e proteine) e l’alcol. Tutti gli alimenti e bevande apportano calorie (vedi box), ma a parità di peso la quantità di calorie varia in base alla proporzione dei macronutrienti, dell’alcol, delle fibre e dell’acqua presenti: i grassi hanno il più alto contenuto di energia (circa 9 kcal/gr), seguiti dall’alcol (7 kcal/gr), mentre le proteine e i carboidrati forniscono una quantità di energia inferiore (circa 4 kcal/gr). Per questo gli alimenti con un alto contenuto di grassi hanno in genere una maggiore densità di energia (DE: definita come la quantità di energia disponibile per unità di peso), rispetto a quelli che contengono più acqua o fibre. In particolare, l’acqua è responsabile della maggior parte della variabilità nella DE degli alimenti in quanto contribuisce in maniera significativa al loro peso, ma non al loro contenuto di energia. Tuttavia, alcuni alimenti contenenti molta acqua possono avere DE diversa: ad esempio, le zuppe a base di brodo di verdure di solito hanno una bassa densità di energia, mentre alcune bibite o gli alcolici possono avere una densità energetica più alta. Anche la fibra influenza il peso dei cibi, ma apporta poche calorie (2 kcal/gr). Pertanto una dieta con bassa DE tende ad includere alimenti più ricchi di acqua, come frutta e verdure, ha più fibre e meno grassi rispetto ad altri tipi di diete. Alimenti a bassa DE hanno spesso un alto contenuto di vitamine, minerali e di altri componenti bioattivi, al contrario, alimenti trasformati ad alta DE hanno spesso un basso contenuto di micronutrienti
Nelle tabelle di composizione degli alimenti è riportato il valore energetico dei singoli alimenti ed ognuno può calcolare quanta parte dell’energia totale che introduce con la dieta abituale è dovuta ai grassi, quanta ai carboidrati, alle proteine o all’alcol.
L’energia
L’energia viene misurata in termini di calorie (cal): 1 caloria è la quantità di energia necessaria per innalzare la temperatura di 1 ml di acqua di 1 °C (da 14.5 a 15.5 °C). In nutrizione si è sempre utilizzato il multiplo della caloria, la chilocaloria (kcal) pari a 1000 calorie. L’unità di riferimento internazionale è il chilojoule (kj) espressa come lavoro: il joule è definito come il lavoro ottenuto quando la forza di 1 newton, applicata ad un corpo, sposta questo di 1 metro nella direzione della forza. La chilocaloria è ancora ampiamente utilizzata; ad esempio compare sulle etichette dei prodotti alimentari affiancata spesso al chilojoule. La relazione tra kilocalorie e kilojoules è: 1 kcal = 4,184 kJ.
Dispendio energetico
L’energia che introduciamo attraverso gli alimenti viene usata per il metabolismo di base (55-70%), per la termogenesi indotta dagli alimenti (circa 10%) e per l’attività fisica (20-40%). Il metabolismo di base (MB) viene definito come la quota di energia consumata dall’individuo in condizioni di riposo. Questo significa che anche quando si dorme o si è sdraiati senza fare nulla si consuma energia (per far funzionare il cuore, per respirare, per l’attività cerebrale, e per tutte le attività biologiche di base, senza le quali la vita non è possibile). Il metabolismo di base non è uguale per tutti varia con l’età (è elevato nel bambino e va riducendosi nel corso degli anni), con il peso, la composizione corporea (intesa come massa magra e massa grassa) ed è diverso nei due sessi. La termogenesi indotta dagli alimenti rappresenta la spesa energetica per la digestione, l’assorbimento e la trasformazione metabolica e varia in funzione della qualità e del tipo di macronutrienti (proteine, carboidrati, grassi) contenuti negli alimenti. È più elevata per le proteine (20-30%) e più bassa per i carboidrati (5-10%) e ancora minore per i grassi (2-5%). Il dispendio energetico da attività fisica rappresenta una percentuale assai variabile del dispendio energetico totale ed è l’energia spesa per tutti i movimenti legati al lavoro, allo sport o a qualsiasi altra attività diversa dallo stare sdraiati. Leggere, ascoltare musica o guardare la televisione da seduti comporta una spesa energetica di poco superiore a quella del metabolismo basale; camminare, invece, la fa aumentare di molto, camminare velocemente o correre ancora di più.
Bilancio energetico e peso corporeo Il bilancio energetico è la differenza tra l’energia introdotta con gli alimenti e l’energia che viene “spesa” per vivere e per compiere tutte le attività quotidiane. Come tutti i bilanci, può trovarsi in pareggio, in passivo o in attivo. Se il bilancio è in pareggio non si acquista e non si perde peso; se è in passivo e quindi si introduce meno energia di quanta se ne consuma, si perde peso; se è in attivo, cioè si introduce più energia di quanta se ne consuma, l’eccesso viene depositato nel corpo sotto forma di grasso, soprattutto a livello del tessuto adiposo, con un aumento di peso. Questo determina a lungo termine eccesso ponderale ed obesità che rappresentano un rischio per la salute, soprattutto per l’insorgenza di alcune malattie, quali malattie cardiovascolari, diabete, ipertensione, alcuni tipi di cancro ed altre malattie croniche. Tanto maggiore è l’eccesso di peso dovuto al grasso, tanto maggiore è il rischio. Alcuni tipi di distribuzione del grasso corporeo sono poi associati a un rischio più elevato. Infatti, il tessuto adiposo localizzato nella regione addominale è associato a un più elevato rischio per la salute rispetto a quello localizzato sui fianchi e sulle cosce. Problema non meno grave quello della magrezza; infatti, quando le riserve di grasso sono eccessivamente ridotte e non si introduce sufficiente energia con il cibo, l’organismo, per far fronte alle necessità, è obbligato ad intaccare la massa magra (muscoli e organi interni): molte funzioni metaboliche ed endocrine vengono compromesse, aumenta il rischio di irregolarità mestruali fino alla perdita del ciclo, di infertilità, di osteoporosi e diminuisce anche la resistenza alle malattie infettive.
Le linee guida per una sana alimentazione
Le linee guida per una sana alimentazione indicano che in caso di sovrappeso è importante ridurre le “entrate” energetiche, mangiando meno e preferendo cibi a basso contenuto calorico e che saziano di più, come frutta e verdura. Bisogna evitare le diete molto drastiche del tipo “fai da te”, quasi sempre squilibrate come apporto nutritivo che, se seguite per periodi prolungati, possono essere dannose per la salute. Una buona dieta dimagrante deve sempre includere tutti gli alimenti, in maniera quanto più possibile equilibrata. E’ però necessario anche aumentare le “uscite” energetiche, svolgendo una maggiore attività fisica, anche con attività molto semplici quali camminare, salire e scendere le scale, svolgere piccoli lavori domestici.
Il fabbisogno energetico
Il fabbisogno energetico (FE) di un individuo è definito come la “quantità di energia di origine alimentare necessaria a compensare il dispendio energetico, così da mantenere le dimensioni, la composizione corporea ed un auspicabile e necessario livello di attività fisica conforme ad un buono stato di salute a lungo termine”. Non esiste un unico FE valido per tutti gli individui, ciascuno ha il proprio che, durante il corso della vita, può variare sensibilmente. Si calcola sommando il dispendio energetico dell’individuo a riposo (il metabolismo basale) e quello nel corso delle attività (DE-AF). Il metabolismo di base di ogni individuo può essere misurato con precisione o può essere stimato sulla base del peso corporeo utilizzando equazioni specifiche per sesso ed età (tabella 1).
Si passa poi ad esaminare le varie attività quotidiane, si attribuisce a ciascuna classe il proprio costo energetico e infine si sommano i valori. Un esempio di calcolo del fabbisogno energetico è riportato nella tabella 2.
Rappresenta il FE corrispondente ad un Livello di attività fisica (LAF) sedentario. Il LAF è un indicatore di comune utilizzo per il DE-AF ed è una grandezza adimensionale che si calcola dal rapporto tra il Dispendio energetico totale (DET) ed il metabolismo di base (DET/MB). Generalizzando, un LAF di circa 1.4-1.6 corrisponde ad un profilo di attività fisica sedentario, di 1.75 moderatamente attivo e oltre 2 ad uno stile di vita con attività fisiche impegnative. Come suggeriscono le Linee Guida per una sana alimentazione è possibile aumentare un LAF sedentario modificando di poco le proprie abitudini. Per esempio, nella giornata tipo riportata nella tabella 2 delle 5 ore dedicate ad attività sedentarie si potrebbero dedicare 2 ore al camminare, salire le scale ed altre piccole attività non sedentarie. Non solo si aumenterebbe il dispendio energetico, ma si apporterebbero benefici anche in termini di salute. Nella Tabella 2 sono riportati esempi di attività classificati per varie categorie di intensità.
Camminare 30 minuti al giorno per cinque giorni a settimana può dimezzare il rischio di diabete di tipo 2 e di malattie cardiache, ridurre lo stress, il colesterolo e la pressione.
Dirigente di ricerca CREA Centro Alimenti e Nutrizione
Laurea in Scienze Biologiche
#laFrase
L’energia non si crea, né si distrugge ma si trasforma… (Antoine Lavoisier)
