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Il
fabbisogno energetico "bioenergetica e fitness"
Il bisogno energetico di un individuo è stabilito considerando
un dispendio basale al quale si aggiunge successivamente
l'effetto termico degli alimenti, il costo della
termoregolazione, il costo delle attività fisiche ed il costo
energetico delle emozioni. Gli scambi energetici di un organismo
vivente rispettano le leggi termodinamiche, in particolare: il
principio di conservazione dell'energia ed il principio del
disordine crescente. IL PRINCIPIO DI CONSERVAZIONE DELL'ENERGIA giustifica
il bilancio dell'energia. Ogni organismo vivente scambia
incessantemente la sua energia con l'ambiente esterno.
Quando si ritrova, dopo una parentesi di tempo, in un o stato
identico al suo stato iniziale, quanto al suo contenuto di
energia, la quantità ricevuta è pari alla quantità spesa. La
somma matematica dei suoi scambi energetici è nulla: entrate
energetiche = spese energetiche. PRINCIPIO DI ENTROPIA
o di disordine crescente. L'organismo è caratterizzato
dall'eterogeneità; spontaneamente, le concentrazioni hanno la
tendenza ad eguagliarsi e le strutture complesse a distruggersi.
Per conservare le sue strutture un organismo consuma una energia
ordinata, definita energia chimica degli alimenti e la trasforma
in energia disordinata, calore disperso, ottenendo dal passaggio
una certa quantità di ordine. Il bisogno di energia non è quindi
un bisogno di calore; al contrario, il calore è una perdita
metabolica obbligatoria. In una camera completamente
chiusa, che non scambia energia con l'esterno e che contiene in
una biosfera alcune piante clorofilliane, degli animali etc.
Dopo un periodo di tempo piuttosto lungo la quantità di energia
contenuta resterà invariata (principio di conservazione
dell'energia), la vita sarà scomparsa. Tutte le forme di energia
saranno state trasformate in calore uniforme. La conoscenza
delle vie metaboliche non è necessaria per stabilire il bilancio
di energia. Diversamente, per valutare un bisogno energetico, è
indispensabile conoscere le vie metaboliche, infatti la loro
capacità a mantenere la quantità di ordine, diverso da una via
metabolica all'altra, determina perdite di calore e quindi il
bisogno energetico. GLI ALIMENTI ingeriti contengono energia
chimica, una parte di essa passa dall'organismo alle escrezioni
(feci e urine). La differenza rappresenta la quantità netta di
energia chimica apportata all'organismo dalle sostanze
introdotte. L'energia è quindi trasportata fino alle cellule per
essere metabolizzata. Ad esempio i mitocondri, trasportano
l'energia dei nutrienti sui legami ricchi di energia dell'adenosintrifosfato.
Questa reazione della fosforilazione ossidativa (metabolismo aerobico)
ha un eccellente rendimento. Il bilancio di energia della
reazione dipende unicamente dallo stato finale e iniziale e non
dal percorso seguito. Infatti, la parte di energia ordinata
trasformata in energia residua, il calore, è stata modesta;
quindi la perdita di ordine è stata decisamente limitata. La
misura del dispendio di energia è una misura del dispendio
globale e può essere effettuata sia con la calorimetria
indiretta alimentare, sia indiretta respiratoria. Si chiama per
definizione metabolismo basale il consumo di ossigeno
espresso in l - O2, oppure in calorie per metri quadrati di
superficie corporea e per un'ora di vita di un soggetto: a
digiuno da 12 h e a digiuno proteico da 18 h - posto in un
ambiente naturale corrispondente alla temperatura di neutralità
termica - sdraiato o accomodato confortevolmente a riposo
muscolare da almeno mezz'ora - in calma emozionale. I
risultati sono espressi per superficie corporea per due ragioni,
una teorica e l'altra pratica: Teorica: i consumi di
ossigeno hanno la grandezza di un volume per unità di tempo. Il
volume ha una dimensione al cubo, terza potenza di una
lunghezza. Se si ammette che il tempo è lineare, si ottiene: l
3/t = l 3/l = l 2. Un parametro avente la dimensione di una
superficie. Pratica: poiché si esprimono per unità di
superficie i dispendi basa di tutti i mammiferi, dal topo
all'elefante, si ottiene un ordine di grandezza di 40 Kcal/h/m
quadrati. Si noti che quando si riscalda un eterotermo, come il
boa costrictor a 37° C, si ottiene un valore praticamente
identico. La spesa per il mantenimento, o dispendio di base, è definita
come la proiezione a 24 h del valore del metabolismo di base di
un soggetto dato. Vi sono differenze sostanziali in base all'età
ed al sesso di un soggetto. Ad esempio, per un uomo di 20 anni
49 kcal/h/metro quadrato e per una donna di 70 anni 30
kcal/h/metro quadrato. Alcuni testi riportano 24 kcal per kg di
peso corporeo quale approssimazione indispensabile quando si
pone l'impossibilità di stabilire i metri quadrati di superficie
di un individuo. Esempio con uomo di 24 anni, superficie 1,75
metri quadrati, 70 kg. Con la superficie: 40 x 1,75 x 24 (ore
di una giornata) = 1.680 calorie. Con il peso: 24 x 70
kg di peso = 1.680 calorie. In
termini di consumo calorico, nel calcolo si considera un kg di massa muscolare decisamente
superiore di un kg di massa lipidica. Per questo motivo i
soggetti in sovrappeso dovranno considerare, per il calcolo
approssimato mediante il peso e non considerando la superficie, il peso al
netto del sovrappeso. I Personal Trainer esperti, che offrono
consulenza per perdere peso, riescono, attraverso l'utilizzo del
plicometro, a limitare l'approssimazione ai minimi termini.
CALORE extra postprandiale (CEPP). Si definisce calore
extra postprandiale, o azione dinamica specifica degli alimenti
ADS, l'innalzamento del dispendio energetico a seguito
dell'ingestione di un pasto, con tutte le altre condizioni a
livello basale. Il calore extra postprandiale: non è dovuto al
lavoro della digestione, è condizionato dalla natura degli
alimenti e dipende dalla quantità di cibo ingerita. Non si
verifica con l'ingestione di quantità, anche importanti, di
alimenti privi di valore nutritivo, come la cellulosa. Compare
principalmente nel fegato. Il valore del CEPP è del 30% per le
proteine (un apporto di 200 calorie proteiche provoca un aumento
del dispendio energetico di 60 calorie) e compare principalmente
nella ossidazione degli aminoacidi. Per i glucidi e lipidi il
valore è circa del 6/8%. CONSUMO PER LA TERMOREGOLAZIONE.
La termoregolazione comprende tutte le funzioni che regolano la
produzione ed il trasporto del calore, in base alle condizioni
termiche dell'ambiente, consentendo alla temperatura centrale,
(37° C - equilibrio tra termogenesi e termolisi), di rimanere
costante. La termoregolazione chimica è l'adattamento
della produzione di calore alle condizioni termiche
dell'ambiente, funziona solo provocando un aumento del consumo
di ossigeno, può aumentare in condizioni di freddo ma non può
diminuire in condizioni di caldo, per questo motivo i bambini
neonati, che non hanno la possibilità di sudare adeguatamente e
possiedono ampie capacità metaboliche, temono principalmente
l'ipertermia, piuttosto che l'ipotermia. L'efficacia della
termoregolazione chimica dipende dalla razza, è particolarmente
efficace per le specie delle zone fredde e poco efficace nelle
specie di zone calde. L'uomo è un animale prevalentemente
tropicale, perché non possiede, come altre specie, una
termogenesi veloce al freddo. L'uomo può rabbrividire, in questo
modo produce calore per mezzo delle contrazioni muscolari
asincrone che non provocano alcuno spostamento. La
termoregolazione fisica è la
regolazione del trasporto di calore dall'interno dell'organismo
alla superficie e dalla superficie all'ambiente esterno. Interno
a temperatura sempre costante e sede della termogenesi,
superficie a temperatura esterna, sede della termolisi. Un corpo
nudo esposto al freddo avrà la pelle fredda ed il centro
dell'organismo sempre a temperatura costante. GLI SCAMBI TERMICI
tra superficie e ambiente esterno (produzione di frigorie).
Alla superficie dell'organismo, gli scambi termici avvengono per
conduzione, convezione, irraggiamento e vaporizzazione. Le prime
tre dipendono unicamente dalle condizioni esterne: temperatura,
ambiente, correnti d'aria e colori dell'ambiente, come il
microclima creato dagli abiti. La vaporizzazione è un
parametro fisiologico regolato diversamente. La vaporizzazione
dell'acqua dai polmoni è indipendente dai bisogni di
termoregolazione. Dipende dalla portata respiratoria e dal
tenore in vapore acqueo dell'aria respirata. La vaporizzazione
sulla superficie della pelle è regolata. La somma delle
vaporizzazioni respiratorie e cutanee produce 0,58 frigorie,
cioè assorbe 0,58 calorie per ogni grammo d'acqua. Il fenomeno
della dispersione di calore non è dipendente dalla temperatura
dell'ambiente esterno, ed è il solo meccanismo efficace quando
questa supera i 37° C. E' un meccanismo tanto meno efficace
quando l'aria è satura in vapore acqueo, perchè una parte
dell'acqua eliminata non evapora e rimane allo stato di sudore.
LA REGOLAZIONE NERVOSA DELLA TERMOREGOLAZIONE Il
comando nervoso della termoregolazione comprende: I termorecettori cutanei.
Alcuni sensibili al freddo e altri al caldo. In caso di
neutralità termica, zona di comfort termico, nessuna attività
prevale sull'altra. Le Vie afferenti. Sopprimono tutte
le regolazioni, raggiungono l'encefalo. I centri. L'ipotalamo
riceve le vie afferenti ed è sensibile alle variazioni di
temperatura centrale: freddo nella parte posteriore, caldo nella
parte anteriore. Le vie efferenti. Il sistema
simpatico stimola la termoregolazione e deprime la
vasocostrizione; le vie extrapiramidali avviano il brivido
termico.
IL CONSUMO ENERGETICO DEL LAVORO MUSCOLARE
La biomeccanica insegna che Il lavoro è il prodotto
della forza per lo spostamento (kg/m) e che la potenza si
difinisce come il lavoro per unità di tempo (lavoro : tempo). Il
rendimento è il rapporto:
quantità di energia corrispondente al
lavoro fisico x 100 quantità di energia spesa
Il rendimento del lavoro di un organismo vivente è compreso
tra 0 e il 25%. E' nullo durante le contrazioni isometriche. Il
valore del 25% corrisponde a uno sforzo moderato per un soggetto
allenato e nelle migliori condizioni. Ad esempio per un lavoro
muscolare di 35 calorie/h, si ottiene: 70 calorie/h (consumo di base)
35 calorie/h di lavoro muscolare che costa 140 calorie (25% x 4 per ottenere il 100%)
totale 210 calorie/h
IL CONSUMO ENERGETICO CHE CORRISPONDE AD UN LAVORO MUSCOLARE E' LA SOMMA
DEL LAVORO MECCANICO E DEL CALORE PERDUTO.
Il costo calorico dello sforzo. La quantità della
spesa calorica è sensibilmente modificata da tre fattori. per
gli sforzi di debole intensità, il carattere dell'individuo
gioca molto , a seconda che sia calmo o nervoso; per gli
sforzi di grande intensità, è meno il carattere e più
l'allenamento dell'atleta che condiziona il costo calorico
(l'abitudine ad un allenamento diminuisce il consumo calorico).
Per un soggetto che segue una dieta particolarmente restrittiva
il consumo calorico è maggiore.
IL CONSUMO DI ENERGIA LEGATO ALL'EMOZIONE L'emozione
altera ampiamente il consumo energetico e può raddoppiare il
consumo di ossigeno per un soggetto nelle condizioni basali. I
consumi legati alle emozioni non possono essere valutati,
tuttavia è noto che la stessa dieta in soggetti con simili
condizioni fisiologiche può produrre un aumento di peso o una
perdita di peso, in relazione allo stato emozionale
dell'individuo (le persone particolarmente nervose, che
spendono molte energie per tentare di arginare i propri
conflitti intrapsichici, difficilmente aumentano di peso.
Tuttavia, le stesse persone potrebbero tentare di compensare la
situazione di stress mangiando in continuazione, come per
colmare un vuoto affettivo. In quest'ultimo caso il peso
potrebbe aumentare anche in modo considerevole). I
consumi legati alle emozioni non possono essere valutati. Per
un adulto in condizioni confortevoli di riscaldamento, di
trasporto e di attività, l'apporto varia mediamente da 2.000 a
2.500 calorie. E' dimostrato che quando si riduce l'apporto
energetico alimenare di un soggetto, il consumo globale di
energia diminuisce, passando, in poche settimane dal valore
standard ad un valore più basso corrispondente al livello della
razione prescritta. Nello stesso modo, se aumenta il tenore
energetico alimentare, il soggetto aumenterà il suo dispendio
globale. Questo dimostra per quale motivo diete particolarmente
restrittive e sbilanciate (carne e acqua, dieta proteica, pochi
carboidrati, etc.) debilitano l'organismo, riducono il
patrimonio proteico, e limitano il dimagrimento. Infine le
attività professionali e sociali della vita cittadina costano in
energia poco più della sopravvivenza in posizione seduta e a
riposo. L'attività fisica è importante sia per sentire il corpo
che per mantenere una condizione di salute, piacere e vivacità
emozionale.
Dott. Cosimo Aruta
Psicologo, Psicoterapeuta, Analista Bioenergetico
Iscritto all'Ordine degli Psicologi della Lombardia con il n° 12147
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