Nutrizione e alimentazione

Introduzione

In questo articolo verranno trattati alcuni argomenti semplici, spesso incompresi dalla maggior parte dei lettori: cosa sono le calorie e il bilancio energetico, specificando il periodo ideale per iniziare un programma dietetico, da dove attinge energia il nostro corpo e l’importanza del bilancio idrico nei diversi sistemi biologici.

Oltre le calorie

Cosa sono le calorie?

In fisica la caloria (Cal) è l’unità di misura della quantità di calore necessaria per innalzare di 1°C la temperatura di 1 gr (1ml) d’acqua distillata, da 14.5 °C a 15.5 °C, alla pressione atmosferica. È definita piccola caloria (Cal) per distinguerla da quella che viene utilizzata in biologia e in nutrizione, ovvero la grande caloria (kcal), che è uguale su 1 kg (1L) d’acqua. Quest’ ultima non è ammessa nel Sistema Internazionale, perché la quantità di calore viene misurata in Joule (1 Cal = 4,1855 J), ciononostante è molto diffusa in ambito clinico, come “unità pratica”, per la misurazione dell’energia fornita dagli alimenti al nostro organismo. Tuttavia non è un metodo specifico perché consente di avere solo una stima della quantità di energia introdotta.

L’industria alimentare possiede 5 diverse modalità per stimare il contenuto dei nutrienti e delle relative calorie, quindi esiste una tolleranza del 20%. È importante specificare inoltre che, i macronutrienti e le calorie indicate sulle etichette dei prodotti alimentari sono valori medi, quindi 150 kcal possono variare da 130 a 180 kcal. In ogni caso, per quanto si possa essere precisi con le diverse formule o i diversi strumenti, non è possibile ridurre il concetto di nutrizione/dieta ad un semplice calcolo matematico.

Il NAE

Uno dei tanti motivi è Il NAE (Non Absorbed Energy), quindi l’energia contenuta in un alimento non corrisponde a quella che siamo in grado di assimilare. Il NAE non si può misurare, non si può stimare, è diverso per ognuno di noi e può variare nel tempo. Nel 1987 Atwater tenne conto di questo parametro applicando un coefficiente correttivo per il mancato assorbimento:

1 gr di proteine:

  • calorie totali à 5,65
  • calorie assorbite à 4
  • calorie non assorbite à 1,65

1 gr di grassi:

  • calorie totali à 9,45
  • calorie assorbite à 9
  • calorie non assorbite à 0,45

1 gr di carboidrati:

  • calorie totali à 4,10
  • calorie assorbite à 4
  • calorie non assorbite à 0,10

Le formule di Atwater non funzionano per noci, fibre, arachidi e semi, delle quali assorbiamo meno calorie di quelle previste. Anche la modalità di cottura modifica il quantitativo calorico che andiamo ad introdurre nel nostro corpo in quanto ne rende disponibile una maggiore quantità, cosi come tagliare, tritare e mescolare aumenta la quantità di nutrienti e di calorie assorbite.

Un ulteriore motivo è dato dalla composizione del microbiota intestinale (seguirà un articolo specifico) che può aumentare o diminuire la quantità di calorie e di nutrienti assimilati. Le persone con una quota elevata di firmicutes assorbono in media 150 kcal al giorno in più rispetto a quelle persone che hanno una quota elevata di bacteroides.

Spesso ci alimentiamo ma non ci nutriamo, ovvero raggiungiamo il fabbisogno calorico calcolato, ma non assumiamo tutte le molecole necessarie per l’organismo. L’Alimentazione è differente dalla Nutrizione. La prima è un processo volontario, un atto cosciente di introdurre cibo per avere un apporto energetico (calorie). Consiste nella scelta dell’alimento, nella preparazione del cibo e nell’introduzione di quest’ultimo nel cavo orale. La seconda è un atto non cosciente di assunzione di principi nutritivi fondamentali grazie al cibo, quindi glucosio, acidi grassi, aminoacidi, vitamine, sali minerali, enzimi, antiossidanti ecc. Il processo è cosi organizzato: masticazione, deglutizione, digestione dei principi nutritivi, assorbimento di nutrienti, preparazione delle feci ed eliminazione delle feci. Eccetto i primi due e l’ultimo che sono volontari, gli altri processi sono del tutto involontari.

Il processo di Nutrizione inizia al termine di quello di Alimentazione e termina con il trasporto dei nutrienti nelle cellule dei vari tessuti, subito dopo i quali comincia la biochimica del metabolismo.

bilancio energetico

Bilancio energetico

L’analisi delle richieste energetiche – nutrizionali di un individuo costituisce la base per l’impostazione di un corretto ed adeguato piano nutrizionale. Le trasformazioni biologiche energetiche fanno riferimento alla prima legge della termodinamica:

In qualsiasi modificazione chimica o fisica, la quantità totale di energia nell’universo resta costante; l’energia può cambiare forma o essere trasferita da una zona ad un’altra, ma non può essere né creata né distrutta.

Chi sostiene che le leggi della termodinamica non si applichino all’uomo è assolutamente al di fuori dalla scienza. Per dimagrire bisogna creare un bilancio energetico negativo, quindi assumere meno calorie di quelle che normalmente si introducono. Al giorno d’oggi chiunque decida di intraprendere un programma dietetico ha la convinzione di sottrarre e privarsi immediatamente di un determinato quantitativo calorico (solitamente esagerato), di alcuni alimenti che possono essere calcolati e gestiti in maniera flessibile oltre che di nutrienti essenziali. Nessuno si pone alcune domande, quali: Il mio metabolismo è nelle migliori condizioni per subire una restrizione energetica? Il mio stato nutrizionale rispecchia il mio quantitativo calorico? Quante calorie sto introducendo attualmente prima di effettuare una restrizione?

Prima di procedere è necessario spiegare dettagliatamente cosa sia il metabolismo:

È un’attività cellulare altamente specializzata a cui cooperano molti sistemi multienzimatici per adempiere quattro funzioni:

  1. Ottenere energia chimica dall’ambiente catturando luce solare o degradando sostanze nutrienti ricche di energia
  2. Convertire le molecole delle sostanze nutrienti nelle molecole caratteristiche della cellula stessa (compresi i precursori delle macromolecole)
  3. Polimerizzare i precursori delle macromolecole formando proteine, acidi nucleici e polisaccaridi
  4. Sintetizzare e degradare le biomolecole necessarie per le funzioni specializzate della cellula.

La somma di tutte queste trasformazioni chimiche che hanno luogo in una cellula o in un organismo, avviene attraverso una serie di reazioni catalizzate da enzimi che costituiscono le vie metaboliche. Ognuna delle tappe di una di queste vie produce una specifica modifica chimica (rimozione, trasferimento, aggiunta) di uno specifico atomo o di un gruppo funzionale. In questa successione di tappe, le vie metaboliche e le molecole dei precursori, vengono convertite in prodotti attraverso una serie di intermedi definiti metaboliti.

Catabolismo e anabolismo

Il catabolismo è la fase degradativa del metabolismo, in cui le molecole organiche dei carboidrati, dei grassi e delle proteine, vengono convertite in prodotti finali più semplici. Le vie cataboliche rilasciano energia, parte della quale viene conservata sotto forma di ATP e di trasportatori di elettroni in forma ridotta, mentre la parte rimanente viene rilasciata sotto forma di calore.

L’anabolismo è la fase di biosintesi del metabolismo, i precursori semplici vengono uniti tra loro per costruire molecole complesse più grandi come i lipidi, i polisaccaridi, le proteine e gli acidi nucleici. Le reazioni anaboliche hanno bisogno di un rifornimento di energia, in genere sotto forma del potenziale di trasferimento del gruppo fosforico dell’ATP e del potere riducente dei trasportatori.

La maggior parte delle cellule degli organismi ha un patrimonio di enzimi in grado di catalizzare sia la degradazione sia la sintesi. Questi due processi non avvengono mai simultaneamente, perché sarebbe uno spreco. Nel momento in cui una via opera l’altra è bloccata. Questo è un concetto molto importante per capire che durante una fase di restrizione calorica non si può avere una crescita muscolare, ad eccezione di coloro che fanno uso di farmaci dopanti, nessuna o minima esperienza di allenamento e quantità consistente di grasso da perdere.

Riserve energetiche

Per soddisfare le sue necessità metaboliche (Metabolismo Basale e Fabbisogno Energetico Giornaliero) l’organismo dispone di diverse fonti, provenienti dalla dieta e dalle scorte corporee.

DIETA (ENERGIA IN ENTRATA)SCORTE CORPOREE
– Carboidrati
– Grassi
– Proteine
-Fibre
– Acidi organici
– Alcool
– Legami fosfato ad alta energia (ATP, fosfocreatina)
– Glicogeno
– Tessuti (osseo, muscolare, adiposo)

Le entrate energetiche sono bilanciate dalle uscite che si distinguono per tipologia di fenomeno e di lavoro.

CALORE (50 – 60%)LAVORO
– Termogenesi obbligatoria
– Termogenesi regolamentata
– Termogenesi alimentare
– Meccanico (movimento, cuore, sistema digestivo, organi)
– Chimico (sintesi per la crescita e il mantenimento dei tessuti, eliminazione scorie metaboliche)
– Trasporto di membrana

Quando l’energia in entrata supera l’energia in uscita si verifica un aumento della % di massa grassa. Questo fenomeno non si realizza dall’oggi al domani ma sin dall’infanzia quando, pur restando magri, si mangia in modo scorretto abituando il corpo nel tempo a prediligere alimenti che conducono al sovrappeso.

Ingrassare notevolmente da bambini e durante la pubertà porta ad un incremento del numero di adipociti che rivestono un ruolo fondamentale nel fissare il set point, ovvero un range di grasso corporeo che il corpo reputa giusto ed in cui tutti i processi biologici sono in perfetta efficienza e salute. Tale valore è fissato nell’ipotalamo ed è geneticamente predeterminato ma, è influenzato dalla storia metabolica della persona oltre che dall’alimentazione della madre durante la gravidanza e subito dopo la nascita.

Un maggior numero di adipociti è correlato con set point più alti e rappresenta uno dei motivi principali per cui chi ha un passato da sovrappeso – obeso da bambino avrà maggiore predisposizione ad una % di massa grassa elevata, rischio di malattie metaboliche, endocrine e cardiovascolari. Le difficoltà nel perdere peso perpetueranno nonostante lo svolgimento di un regolare allenamento personalizzato oltre che di un programma nutrizionale.

Nonostante le calorie siano utilizzate in ambito clinico – nutrizionale per stimare in maniera ‘pratica’ la quantità di energia introdotta, si possono osservare dei casi in cui nonostante un elevato introito calorico ed un’assunzione ottimale di nutrienti, il soggetto dimostra di essere metabolicamente inefficiente. Condizione tipica/caratteristica della sedentarietà ma che coinvolge una grande massa di persone che si allenano in maniera inappropriata. In questa review vengono analizzate le conseguenze negative di una cattiva relazione tra bilancio energetico e bodybuilding. Mangiando alimenti diversi, pur introducendo lo stesso quantitativo calorico, si hanno diversi effetti metabolici e ormonali. La digestione, l’assorbimento intestinale, il destino metabolico dei carboidrati, delle proteine e dei grassi è nettamente diverso tra loro, oltre che variabili da persona a persona.

bilancio idrico

 

Bilancio idrico

L’acqua è la sostanza più abbondante in tutti gli esseri viventi e rappresenta più del 70% del peso della maggior parte degli organismi. Le sue proprietà influenzano la struttura e la funzione di altri costituenti cellulari. La maggior parte di questo liquido si trova all’interno delle cellule costituendo il liquido intracellulare ma, circa 1/3 si trova nell’ambiente esterno alle cellule costituendo il liquido extracellulare. I muscoli sono costituti per il 75%, il cervello per il 76%, il sangue per l’82% ed i polmoni fino al 90%.

 

Il rapporto tra ICW e ECW e le sue variabili

Non solo è importante rimanere idrati, in quanto più si cresce e si avanti con l’età e più il tasso di disidratazione aumenta, ma è fondamentale mantenere il giusto rapporto tra compartimento intracellulare (ICW) ed extracellulare (ECW). La somma di ICW ed ECW costituisce l’acqua corporea totale (TBW). Il bilancio idrico all’interno dell’organismo è influenzato da moltissimi fattori, sia alimentari sia ormonali. Non basta bere molto per essere correttamente idrati, perché se l’acqua introdotta non viene adeguatamente trattenuta, anche il minimo quantitativo bevuto provocherà uno stimolo urinario.

La corretta idratazione non si raggiunge soltanto attraverso l’introduzione di liquidi ma anche con i cibi. Se durante un pasto si avverte la necessità di bere acqua vuol dire che quei cibi hanno un forte potere osmotico e richiamano acqua nel tratto digestivo, come nel caso di cibi troppo salati o troppo dolci. Al contrario frutta, verdura, carni al sangue e alimenti amidacei ben reidratati rilasciano acqua contribuendo alla digestione e dissetandoci. Anche in questo caso potete capire come sia la scelta dei diversi tipi di alimenti, contenenti le molecole nutrienti, ad essere determinante, rispetto al semplice apporto calorico, a stabilire il corretto funzionamento dei diversi processi biologici oltre che uno stato di buona salute.

Un ruolo importante viene giocato anche dalla temperatura, oltre che dalla tipologia e dalla quantità di acqua bevuta, in quanto quella fresca è assorbita molto più rapidamente rispetto a quella calda o tiepida, andando ad influenzare la velocità d’assorbimento.

Il rapporto tra ICW e ECW è un preciso indicatore di salute. Le cellule metabolicamente attive sono in particolar modo quelle muscolari e quelle cerebrali, in quanto contengono maggiori volumi idrici intracellulari. Perdere cellule muscolari, fenomeno che si verifica con estrema facilità, equivale a spostare acqua dall’interno all’esterno della cellula ma, durante lo spostamento, gran parte finisce per rimare intrappolata negli spazi interstiziali, ristagnare e creare patologie e decadenza funzionale.

Quando quest’ultimo aumenta si ha la ritenzione idrica. Questa condizione non sempre esprime un volume idrico elevato nell’organismo, perché è possibile possedere meno acqua corporea totale (TBW) rispetto ad altri, ma avere quella presente mal posizionata.
Per alcune persone la ritenzione idrica rappresenta la causa scatenante per altre la causa contribuente per la formazione di edemi, linfedemi (accumulo di linfa dovuto ad anomalie del sistema linfatico), lipedema (accumulo di tessuto adiposo localizzato, soprattutto nelle gambe), aumento di pressione arteriosa (troppa acqua all’interno del sistema vascolare) e tutte le patologie cardiovascolari, endocrine e metaboliche associate.

 

Conclusioni

Desidero concludere l’articolo con una frase di George Herbert:

Chiunque sia stato il padre di una malattia, un’alimentazione non corretta ne è stata la madre.

Un corretto stile di vita e un’appropriata nutrizione contribuiscono a costruire, rafforzare e mantenere il corpo in salute. Decidere di seguire il gossip dietetico, privo di fondamento scientifico, o coloro che non sono in possesso dei titoli di studio è un errore, nonché una delle cause dei disturbi del comportamento alimentare con conseguenze nefaste a livello metabolico, endocrino e psicologico.

Prediligere la competenza fa la differenza sempre.

Davide Strangis
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