Il metabolismo

Tutti gli organismi viventi consumano energia per effettuare i processi vitali. La crescita, i movimenti e tutte le funzioni vitali, compreso il fatto stesso di rimanere vivi, richiedono consumo di energia.

Gli organismi vegetali sono in grado di catturare direttamente l'energia solare, che convertono in energia chimica, conservandola nelle molecole di glucosio attraverso la fotosintesi clorofilliana:

reazione della fotosintesi ESCAPE='HTML'

Gli animali, non essendo in grado di sfruttare direttamente l'energia solare, utilizzano l'energia chimica contenuta negli alimenti di cui si nutrono.

L'energia contenuta nelle molecole organiche (come il glucosio) che costituiscono il cibo degli animali viene utilizzata, attraverso la respirazione cellulare (che non è altro che la stessa reazione della fotosintesi, ma vista da destra verso sinistra) per produrre ATP, una sostanza ad elevato contenuto energetico facilmente utilizzabile e necessaria per consentire tutte le reazioni biochimiche, catalizzate da enzimi, che avvengono all'interno delle cellule e che richiedono energia.

respirazione cellulare ESCAPE='HTML'
Fotosintesi e respirazione cellulare

i prodotti della prima sono le risorse della seconda e viceversa

Fotosintesi e respirazione cellulare

cloroplasti e mitocondri

Il metabolismo è definito come il complesso delle reazioni biochimiche che avvengono all'interno delle cellule di un organismo. Queste reazioni, catalizzate da enzimi, consentono agli organismi di crescere, riprodursi, mantenere le proprie strutture e rispondere alle sollecitazioni dell'ambiente circostante. 

Le reazioni del metabolismo, in funzione del bilancio energetico, sono suddivise in due gruppi:

- anabolismo, che produce molecole complesse a partire da molecole più semplici
- catabolismo, che comporta la degradazione di molecole complesse in molecole più semplici.

I processi anabolici richiedono energia (sono processi endoergonici), mentre quelli catabolici liberano energia (processi esoergonici). Parte dell'energia liberata dai processi catabolici viene dispersa sotto forma di calore, mentre la restante viene utilizzata nelle cellule attraverso molecole contenenti legami ad alta energia, tra le quali la più comune è l'ATP .

Se i processi anabolici prevalgono su quelli catabolici, l'organismo cresce o aumenta di peso, se invece prevalgono i processi catabolici, come avviene durante i periodi di digiuno o di malattia, l'organismo smette di crescere e diminuisce di peso.

La caloria

Per misurare i quantitativi di energia contenuti nelle diverse sostanze alimentari si utilizza la Grande Caloria o Kilocaloria o Kcal, che corrisponde alla quantità di calore (ovvero di energia) necessaria per far aumentare di 1°C la temperatura di 1 kg di acqua distillata (da 14,5°C a 15,5°C). L'energia consumata da un organismo, per compiere tutte le sue funzioni vitali, si misura in Calorie (Kcal).

Il metabolismo basale e totale

Ogni organismo, anche in condizioni di riposo e di digiuno, svolge delle funzioni fisiologiche essenziali e necessarie per mantenerlo in vita, funzioni che richiedono in ogni caso un consumo di energia per poter essere svolte.

Il consumo energetico di base, il minimo dispendio energetico necessario a mantenere le funzioni vitali viene definito metabolismo basale. In un individuo umano sano e sedentario il metabolismo basale rappresenta circa il 65-75% del dispendio energetico totale, è più alto negli uomini rispetto alle donne e diminuisce con l'età.

Il metabolismo basale è influenzato da una moltissimi fattori come la temperatura corporea, la massa muscolare, l'etá, alcuni fattori ormonali, il sesso, la temperatura esterna, l'utilizzo di farmaci, ecc.

Ci sono moltissime formule per il calcolo del metabolismo basale, tutte ottenute da studi fatti su milioni di soggetti e nelle condizioni piú disparate.

In un individuo attivo il metabolismo totale comprende, oltre ai consumi energetici fondamentali del metabolismo basale, anche l'energia necessaria per compiere le normali attività quotidiane.

Ovviamente i lavori pesanti (sollevare pesi, esercitare sforzi fisici) richiedono un maggior consumo di energia dei lavori d'ufficio. 

 

Formule per il calcolo del metabolismo basale
Metabolismo basale in funzione dell'età e del sesso

Kcal / kg peso corporeo per ora

Consumo calorico giornaliero e fabbisogno calorico giornaliero

Numerose applicazioni per smartphone permettono di calcolare il proprio consumo calorico giornaliero, sulla base della quantità degli alimenti consumati.

Ovviamente questi software non si sostituiscono ai consigli di un medico dietologo, per cui si sconsiglia il loro uso a fini dietetici.

Nel sito del Centro di Ricerca per gli Alimenti e la Nutrizione si trovano tutte le tabelle per valutare il contenuto calorico, di carboidrati, grassi e proteine di 790 alimenti diversi.

Il fabbisogno calorico giornaliero rapppresenta invece la quantità di calorie che quotidianamente un soggetto deve assumere per soddisfare sia le necessità del metabolismo basale sia di quelle dovute alle attività fisiche (muoversi, lavorare).

Se le calorie introdotte sono le stesse delle calorie spese, il bilancio calorico del soggetto è in equilibrio; se le calorie introdotte sono maggiori di quelle consumate, il soggetto accumula calorie, cioè ingrassa; se invece le calorie introdotte sono minori di quelle consumate, il soggetto perde energia, cioè dimagrisce.

Per il calcolo del fabbisogno calorico giornaliero esistono numerose tabelle e software (anche per smartphone), ma la soluzione migliore è sempre quella di rivolgersi ad un dietologo o a un nutrizionista.