Bilancio energetico e regolazione del peso corporeo
Il bilancio energetico è la relazione tra l'energia che una persona assume con cibo e bevande e l'energia che spende attraverso il metabolismo e l'attività fisica. Nel tempo, l'equilibrio tra apporto ed dispendio determina se le riserve energetiche corporee, principalmente la massa grassa, aumentano, diminuiscono o rimangono stabili, rendendo quest'area il fondamento fisiologico per la comprensione del peso corporeo e della sua regolazione.
Definition
Il bilancio energetico e la regolazione del peso corporeo sono lo studio di come l'apporto energetico e il dispendio energetico vengono bilanciati nel tempo e di come i sistemi fisiologici percepiscono e difendono le riserve energetiche del corpo, con uno squilibrio che produce cambiamenti nel peso e nella composizione corporea.
Scope
Quest'area orienta il lettore verso i componenti del dispendio energetico umano, gli effetti termici dell'alimentazione, i sistemi omeostatici e neuroendocrini che difendono il peso corporeo e le modificazioni metaboliche che seguono una restrizione energetica deliberata. Inquadra questi aspetti come argomenti di riferimento per la fisiologia e la scienza della nutrizione, raggruppando quattro argomenti dettagliati anziché offrire consigli individualizzati sulla gestione del peso.
Sub-topics
Core questions
- Quali sono i componenti del dispendio energetico giornaliero totale e come vengono misurati?
- Come il corpo percepisce le proprie riserve energetiche e le segnala al cervello?
- Perché il corpo tende a difendere un dato peso e quali meccanismi contrastano sia l'aumento che la perdita di peso?
- Quali modificazioni metaboliche accompagnano la restrizione calorica sostenuta e la perdita di peso?
Key concepts
- Apporto energetico e dispendio energetico
- Dispendio energetico giornaliero totale
- Tasso metabolico basale e a riposo
- Effetto termico del cibo
- Termogenesi adattativa
- Omeostasi energetica e segnali di adiposità
- Adattamento metabolico alla perdita di peso
Key theories
- Modelli set-point / settling-point del peso corporeo
- Il peso corporeo è attivamente regolato piuttosto che determinato passivamente: segnali di feedback proporzionali alle riserve di grasso agiscono su circuiti centrali per difendere un intervallo di peso, in modo che le deviazioni provochino cambiamenti compensatori nell'apporto e nel dispendio. Le varianti del modello settling-point sottolineano che il livello difeso è modellato dall'ambiente oltre che dalla biologia.
Mechanisms
Il dispendio energetico giornaliero totale è la somma del metabolismo basale/a riposo, dell'effetto termico del cibo e del costo energetico dell'attività fisica. Le riserve energetiche sono segnalate al cervello da ormoni come la leptina e l'insulina, le cui concentrazioni seguono l'adiposità; i circuiti ipotalamici integrano questi segnali con input di sazietà a breve termine per regolare l'apporto alimentare e il dispendio energetico (Schwartz, 2000). Quando il peso viene ridotto, il dispendio diminuisce più di quanto previsto dalla sola perdita di tessuto, una risposta compensatoria denominata termogenesi adattativa che spinge il sistema verso il recupero del peso perso (Leibel, 1995; Rosenbaum, 2010).
Clinical relevance
La comprensione del bilancio energetico è fondamentale per interpretare i cambiamenti di peso, la malnutrizione e l'obesità nelle scienze della salute, e spiega perché la perdita di peso sostenuta è fisiologicamente difficile. Il materiale qui presentato è un contenuto di riferimento descrittivo sulla fisiologia energetica normale e alterata e non costituisce un protocollo per la diagnosi o la gestione del peso di un individuo.
Epidemiology
Il dispendio energetico giornaliero varia nel corso della vita, aumentando nella prima infanzia, rimanendo relativamente stabile per gran parte dell'età adulta se aggiustato per le dimensioni corporee, e diminuendo in età avanzata (Pontzer, 2021). Il follow-up a lungo termine di persone dopo una significativa perdita di peso mostra che la ridotta spesa energetica può persistere per anni (Fothergill, 2016), un'osservazione a livello di popolazione rilevante per gli alti tassi di recupero del peso dopo le diete.
History
Lo studio quantitativo del metabolismo energetico umano è nato dalla calorimetria del diciannovesimo e inizio ventesimo secolo, che stabilì che l'apporto e il dispendio energetico obbediscono alla conservazione dell'energia. Nel corso del ventesimo secolo, la calorimetria indiretta e successivamente l'acqua doppiamente marcata hanno reso misurabile il dispendio nelle persone che vivono liberamente, mentre la clonazione della leptina nel 1994 e i successivi lavori sui circuiti ipotalamici hanno ridefinito il peso corporeo come una quantità regolata centralmente e segnalata hormonalmente, piuttosto che un registro passivo di calorie.
Key figures
- Rudolph Leibel
- Michael Rosenbaum
- Michael W. Schwartz
- Kevin D. Hall
- Herman Pontzer
Related topics
Seminal works
- leibel-1995
- schwartz-2000
- rosenbaum-2010
Frequently asked questions
- Cosa significa essere in bilancio energetico?
- Una persona è in bilancio energetico quando l'energia che assume da cibo e bevande eguaglia l'energia che spende attraverso il metabolismo e l'attività, in modo che le riserve energetiche corporee rimangano approssimativamente costanti nel tempo. Un surplus persistente viene immagazzinato principalmente come grasso, e un deficit persistente attinge a tali riserve.
- Se il bilancio energetico è solo calorie in contro calorie in uscita, perché il peso è difficile da modificare?
- Perché entrambi i lati dell'equazione sono regolati. L'apporto e il dispendio non sono numeri fissi ma vengono aggiustati da feedback ormonali e neurali che difendono le riserve energetiche esistenti, quindi il corpo compensa parzialmente le modifiche deliberate dell'alimentazione o dell'attività.