Come calcolare i consumi energetici giornalieri (TDEE)

Come calcolare i consumi energetici giornalieri (TDEE) 720 405 TRAINING LAB ITALIA

Uno degli argomenti più comuni della fisiologia dell’esercizio è quello di valutare o stimare il consumo energetico dell’attività fisica e dell’esercizio fisico. Questo tema molto complesso racchiude in sé un insieme di articolate materie, come la matematica, la fisica, la fisiologia, che collaborano al fine di formare questo grande sistema chiamato corpo umano che può essere paragonato ad un grande orologio, dove, se tutti i componenti non sono in equilibrio l’uno con l’altro, l’intero meccanismo collassa.

Prima di immergerci nel magico mondo della fisiologia umana è importante capire alcuni concetti fisici, motivo per cui vi parlerò della caloria.

Calorie e spesa energetica giornaliera

La caloria è definita come la quantità di energia necessaria per aumentare la temperatura di 1 grammo di acqua di 1°C. È importante spiegare il concetto di caloria perché, a prescindere dai nostri obiettivi – che sia la perdita del peso o il mantenimento di quest’ultimo, o semplicemente conoscere il nostro consumo energetico per monitorare il nostro benessere – contare le calorie è ancora considerato lo strumento principale per gestire queste componenti in modo corretto.

È inevitabile che parlare di calorie ci porti a discutere del concetto di spesa energetica giornaliera (TEE). La TEE rappresenta il numero delle calorie consumate ogni giorno e riflette la quantità di energia richiesta per soddisfare i processi metabolici del corpo umano, come la crescita di nuove cellule, il mantenimento delle funzioni dei tessuti, fornire l’energia necessaria al movimento e all’esercizio fisico.

Tre sono le componenti che influenzano la TEE:

  1. Il consumo energetico a riposo (REE), o meglio noto come Metabolismo Basale (BMR), che consiste nella quantità di energia richiesta per appagare le funzioni vitali come respirare, creare ed eliminare nuove cellule, favorire il flusso sanguigno; potrebbe essere definita come la quantità di calorie che una persona usa durante la giornata senza svolgere alcuna attività fisica e rappresenta il 60% o il 70% della TEE.
  2. L’attività fisica, ossia l’energia usata dal nostro corpo per favorire l’attività motoria.
  3. L’effetto termogenico della dieta: altri non è che l’aumento del tasso metabolico dopo l’ingestione di un pasto, dove il valore più elevato è dato dalle proteine; rappresenta il 10% della TEE.

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Il calcolo

Il consumo energetico a riposo può essere calcolato usando la seguente formula di Harris Benedict:

  • Uomo: 66,47 + 13,75 (massa corpore in Kg) + 5 (statura in cm) – 6,8 (anni)
  • Donna: 665 + 9,6 (massa corporea in Kg) + 1,8 (statura vin cm) – 4,7 (anni)

La formula di Harris-Benedict è stata revisionata nel 1984 da Roza e Shizgal attraverso studi condotti su 239 soggetti in salute valutando la relazione tra la spesa energetica di riposo misurata, l’età, il sesso e la massa cellulare stimata (BCM); l’errore standard della stima e i limiti di confidenza del 95% sono simili alle equazioni originali. L’equazione valuta la spesa energetica di un soggetto normale con una precisione del 14%

  • Uomo: 88.362 + (13,397 x massa corporea in Kg) + (4,799 x statura in cm) – (5,677 x anni)
  • Donna: 447,593 + (9,247 x massa corporea in Kg) + (3,098 x statura vin cm) – (4,330 x anni)

Per adulti obesi potrebbe essere utile usare un equazione diversa. Mufflin e St. Jeor attraverso le loro ricerche hanno elaborato una formula per valutare la REE in questa popolazione:

  • Uomo: 10 (massa corporea in Kg) + 6,3 (statura in cm) – 5 * anni +5
  • Donna: 10 (massa corporea in Kg) + 6,3 (statura in cm) – 5 * anni -161

La REE

La REE è la più grande componente della TEE e ci sono tantissimi fattori che la influenzano: il metabolismo umano è determinato dalla genetica, dall’etnia, dall’età, dal sesso, dalla composizione corporea, e in particolare dalla massa magra, che ha la più alta influenza sulla REE, poiché cervello, fegato, e altri organi (anche le cellule grasse) contribuiscono al metabolismo umano. Considerando l’alto controllo che la massa magra ha sul metabolismo, penso sia giusto introdurre una nuova formula per stimare la REE.

Va premesso che la massa grassa può essere stimata in diversi modi, usando la plicometria, la BIA, la Dexa, la pesata idrostatica e così via; non parlerò di questi metodi poiché richiederebbe un articolo a parte, tuttavia, quello che conta sapere è che una volta trovata la percentuale di massa grassa, è possibile ottenere i valori di massa grassa e a sua volta di massa libera dal grasso.

  • Massa Grassa= Massa corporea X (percentuale di massa grassa/100)

La massa magra o massa libera dal grasso può essere stimata usando la seguente formula:

  • Massa libera dal grasso= Massa corporea – Massa grassa

Dobbiamo sempre tenere ben a mente l’errore umano e la deviazione standard durante questi calcoli, in quanto non sono affidabili al 100%.

Una volta predetta la massa libera dal grasso, la seguente formula ci darà i valori della REE:

  • REE: 370 + (21,6 x Massa libera dal grasso)

La REE può essere misurata usando la calorimetria indiretta, uno strumento che analizza il consumo di ossigeno individuale.

L’attività fisica

Anche l’attività fisica ha una grande influenza sulla TEE, l’Institute of Medicine (IOM) ha sviluppato il Phsical Activity Level (PAL) che prende in considerazione la TEE e la BEE ed è indipendente dal sesso:

Quando si calcola il fabbisogno energetico in coloro che vogliono perdere peso è importante determinare la REE con la calorimetria indiretta o con la formula specifica.

Un esempio pratico potrebbe aiutarci a capire come usare questi calcoli a nostro vantaggio, quindi, calcoleremo il consumo energetico di un uomo quarantenne poco attivo che svolge attività fisica 2volte a settimana alto 175 cm e con una massa corporea di 100kg usando la prima e la seconda versione della formula di Harris-Benedict:

REE= 66,47 + 13,75 (100) + 5 (175) – 6,8 (40) = 1984 kcal

REE * PAL = TEE

1984 * 1,375 = 2728 KCal

Quindi la TEE è di 2728 Kcal giornaliere.

Nel caso della seconda equazione i valori saranno i seguenti:

REE= 88,362 + (13,397 x 100) + (4,799 x 175) – (5,677 x 40) = 2041 kcal

REE * PAL = TEE

2041 * 1,375 = 2806 Kcal

Come possiamo notare c’è una differenza di 78 Kcal tra la prima e la seconda formula, differenza che non andrà a influire di molto sui risultati del cliente, per cui, l’unica alternativa che abbiamo è quella di provare e constatare i risultati.

La dieta

Ipotizziamo che questo cliente voglia perdere peso, indipendentemente dal tipo di dieta che la persona segue è di vitale importanza capire che il peso corporeo è dipendente dal bilancio energetico. Quest’ultimo a sua volta è dipendente da altri due fattori:

  1. Introito energetico (la quantità di energia assunta durante la giornata).
  2. Il consumo energetico (la quantità di energia consumata durante le giornata grazie al TEE e all’attività fisica).

Per ridurre il peso corporeo il consumo energetico deve eccedere l’introito energetico in modo da generare un bilancio energetico negativo, quindi, indipendentemente dal tipo di dieta che una persona segue questa diventa inutile se non si genera un bilancio energetico negativo, motivo per cui è importante contare le calorie se vogliamo gestire il peso corporeo. Una volta ottenuto il TEE è importante impostare un bilancio energetico negativo se il nostro scopo è quello di perdere peso (se usiamo la formula di Mufflin non dobbiamo farlo).

Le linee guida della gestione del peso corporeo raccomandano una frequenza di perdita di peso di 1 o 2 libre a settimana, che equivale a impostare un deficit calorico giornaliero di 500 o 1000 kcal. Studi hanno dimostrato che un deficit energetico settimanale di 3500 kcal e 7000 kcal è sufficiente per ridurre il peso corporeo di 1 o 2 libbre settimanali; questo perché 1lb di grasso equivale a 454 grammi e i grassi hanno un apporto energetico di 9 kcal per grammo di questo.

Il tessuto grasso umano è formato approssimativamente da lipidi per un buon 87% (conversione ampliamente accettata ma pur sempre stimata). Mettendo questi tasselli insieme possiamo trarre la somma che 454 grammi di grassi hanno approssimativamente 395 (454 x 87%) grammi di energia calorica, ossia, 3555 kcal (395 x 9). Dobbiamo sempre prendere in considerazione che quando perdiamo peso non vi è mai e poi mai una perdita di sole cellule grasse, motivo per cui è importante prendere questi numeri come linee guida.

Adesso presumiamo che il nostro uomo quarantenne voglia perdere peso, sappiamo che la sua TEE è di 2728/2806 kcal per giorno, non dobbiamo far altro che sottrarre 500 o 1000 kcal dal suo TEE per cui:

2728 – 500 = 2228 Kcal x giorno

Oppure

2806 – 500 = 2306 Kcal x giorno

A questo punto abbiamo imparato come calcolare il TEE di un individuo, ora è tempo di capire come possiamo stimare il consumo energetico dell’esercizio usando le formule metaboliche. Vedremo nel prossimo articolo come dirimere anche questo argomento.

 

Bibliografia

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  • Objective Monitorin of Physical Activity Using Motion Sensor and Heart Rate
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  • An Energy Expenditure Estimation Method Based on Heart Rate Measurement

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  • Estimating energy expenditure by heart-rate monitoring without individual calibration.
  • Canadian guidelines for body weight classification in adults: application in clinical practice to screen for overweight and obesity and to assess disease risk
  • A new predictive equation for resting energy expenditure in healthy individuals 3

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  • Skeletal Muscle Metabolism Is a Major Determinant of Resting Energy Expenditure
  • The Harris Benedict equation reevaluated: resting energy requirements and the body cell mass.
  • An Energy Expenditure Estimation Method Based on Heart Rate Measurement
  • ACSM Resources for the exercise Physiologist

Note sull’ autore:
Francesco Mucedola

ACSM Certified Exercise Physiologist
Training lab certified personal trainer
Laurea Magistrale in: Scienze e tecniche delle attività motorie preventive e adattate
Laurea Triennale in Scienze delle Attività Motorie e Sportive.

 

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