L’organismo umano può essere considerato un sistema in equilibrio dinamico in continuo scambio di materia ed energia con l’ambiente esterno. Per mantenere questo equilibrio, e quindi sopperire al consumo al quale deve costantemente fare fronte per il mantenimento delle proprie funzioni vitali, è necessario fornire all’organismo energia sotto forma di alimenti. Durante la digestione, gli alimenti, costituiti da composti chimici complessi, si trasformano in sostanze semplici che sono i principi nutritivi o nutrienti. Queste trasformazioni avvengono in presenza di ossigeno, assimilato con la respirazione, e portano alla liberazione di energia potenziale che l’organismo utilizza per compiere movimenti (respirazione, articolazione motoria ecc.), per mantenere la temperatura costante intorno a 37°C e per tutte le altre esigenze vitali . Questa energia è in rapporto alla funzione energetica dei principi nutritivi, svolta in prevalenza dai carboidrati e dai lipidi.
L’energia fornita dagli alimenti e quella utilizzata nei processi metabolici, si manifesta direttamente o indirettamente come calore e viene perciò espressa in calorie.
L’unità energetica correntemente utilizzata è la chilocaloria (Cal o Kcal), che è la quantità di calore necessaria per elevare la temperatura di 1 Kg di acqua da 14,5 a 15,5°C.
L’organismo necessita di un adeguato apporto calorico-energetico per sopperire ai consumi dovuti al metabolismo basale (MB), alla termogenesi, all’attività fisica, alla gravidanza, all’allattamento, all’accrescimento ed al mantenimento. Tutti questi consumi si traducono in altrettanti bisogni di energia che insieme rappresentano il fabbisogno energetico totale che è definito come la quantità di energia necessaria per mantenere a lungo termine un buono stato di salute ed un appropriato livello di attività fisica.
Il metabolismo basale
Il MB è l’energia necessaria all’organismo per il mantenimento delle funzioni vitali, come la respirazione, il battito cardiaco, il tono muscolare, la secrezione ghiandolare ecc. In un adulto sano e sedentario il MB rappresenta il 65-75% del consumo energetico totale. Questa quantità varia in funzione del peso, della composizione corporea, dell’età e del sesso.
Il MB è particolarmente elevato durante il periodo dell’accrescimento, raggiunge il massimo valore massimo intorno ai 2 – 3 anni di vita poi diminuisce rimanendo però elevato durante tutta l’infanzia e l’adolescenza. Decresce gradualmente nell’età adulta fino a raggiungere i valori minimi negli anziani.
Il MB è inferiore di circa il 10% nella donna, se confrontata ad un uomo della stessa età. Nella donna infatti la massa di grassi che costituiscono l’organismo è rappresentata da una percentuale di peso maggiore rispetto all’uomo.
Nell’adulto, fegato, cervello, cuore e reni contribuiscono per il 60% al consumo calorico del MB; la massa muscolare al 22%; il tessuto adiposo incide solamente per il 4%. Quindi il mantenimento della massa magra (muscolo e ossa) richiede una maggior quantità di energia rispetto alla massa grassa (lipidi totali).
Il MB è influenzato dal tipo di alimentazione, dalle condizioni climatiche e dagli stati fisiologici e patologici particolari: è più elevato negli individui sovralimentati, negli individui a clima freddo e durante le malattie.
In un maschio adulto il MB è mediamente di 24 Kcal/giorno per Kg di peso corporeo: 1680 Kcal/giorno per un uomo di 70 Kg. Si calcola moltiplicando per 24 il peso ideale (es. 70 x 24 = 1680).
La termogenesi
La termogenesi è l’energia spesa dall’organismo per utilizzare gli alimenti e varia in funzione del cibo ingerito.
Il metabolismo dei carboidrati richiede un consumo energetico molto basso perché vengono assimilati, digeriti ed utilizzati molto rapidamente. La termogenesi indotta dalla dieta viene valutata mediamente intorno al 7-13% del dispendio energetico totale.
L’attività fisica
Il lavoro muscolare richiede un’elevata quantità di energia. Per questo motivo il fabbisogno energetico varia notevolmente in funzione dell’attività svolta che varia dal 15 al 50% del fabbisogno energetico totale.