Indicatori precoci di malattia in una popolazione pediatrica

PROGETTO DI RICERCA
Indicatori precoci
di malattia in una
popolazione pediatrica
In collaborazione con la Fondazione Carispaq

E’ con grande piacere che celebriamo la pubblicazione dello studio “ Indicatori precoci di malattia in
una popolazione pediatrica” realizzato dalla Fondazione Salus – Onlus con il determinante sostegno
della Fondazione CARISPAQ.
Lo Statuto della Fondazione stessa indica, tra i suoi scopi, quello di promuovere l’attività di ricerca
scientifica, con particolare riguardo al campo della nutrizione ed al fenomeno delle patologie mediche
ad esso correlate, mediante studi finalizzati ad approfondire e diffondere la conoscenza di tali
discipline ai fini del progresso scientifico, sociale e culturale.
Nell’ambito di tali finalità abbiamo quindi proposto alla Fondazione CARISPAQ di sostenere la ricerca
oggetto di questa pubblicazione, ottenendo un ascolto entusiasta ed un fattivo aiuto per la sua
realizzazione. Nei paesi industrializzati le possibilità di sviluppare l’obesità durante l’infanzia sono
elevate, ed in vorticoso aumento. Il trattamento e la prevenzione dell’obesità, sia nei bambini che
negli adulti, possono essere molto efficaci se si interviene precocemente.
L’identificazione dei fattori di rischio legati all’obesità e del loro ruolo nel determinare l’eccesso
ponderale è quindi necessaria ed indispensabile al fine di pianificare strategie di successo,
considerando che dal 30 al 60% dei bambini obesi mantengono la loro condizione di obesità nell’età
adulta.
Affidiamo quindi questo nostro lavoro a quanti, operatori della Sanità, del Sociale, dell’Istruzione e
delle altre attività correlate, vorranno trovare in esso un riferimento ed uno stimolo per uno sviluppo
più salubre delle nostre nuove generazioni.
Nicola Di Lorenzo
Presidente Fondazione Salus - Onlus
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1. Introduzione
1.1 Obesità infantile
Nei paesi industrializzati le possibilità di sviluppare l’obesità durante l’infanzia sono elevate. Facendo
riferimento al 95° percentile dell’indice di massa corporea (Body Mass Index, BMI) riportato nelle
curve di crescita NCHS/CDC come cut-off dell’obesità, il 10.6 + 0.7% dei bambini dai 6 ai 17 anni erano
obesi negli Stati Uniti tra il 1988 e il 1994, come rilevato nell’ambito del National Health and Nutrition
Examination Surveys III (NHANES III). I maschi sono tendenzialmente più obesi delle femmine. I trend
dell’obesità mostrano un continuo, progressivo incremento sia nei bambini che negli adolescenti
(Figura 1). Simili trend sono stati osservati anche in Europa.
Figura 1. Prevalenza della preobesità aggiustata per età in uno studio nazionale condotto negli USA.
Come cut-off è stato usato il 95° percentile dell’indice di massa corporea. L’età del campione è
compresa tra 6 e 17 anni. In grigio vengono indicate le femmine, in bianco i maschi. Modificato da
Troiano et al (1995).
La considerazione che 1 bambino su 10 è obeso è motivo di preoccupazione, non solo a causa della
vastità del fenomeno, ma specialmente a causa dell’impatto che l’obesità ha sulla salute: basti pensare
al rischio di persistenza dell’obesità tra gli adulti, alla morbilità associata all’obesità essendo già
presente nei bambini, all’effetto indipendente dell’obesità infantile sulla mortalità degli adulti e le
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complicazioni psicosociali. È un dato impressionante che dal 30 al 60% dei bambini obesi mantengano
la loro condizione di obesità nell’età adulta. I figli di genitori obesi corrono il più alto rischio di
mantenere l’eccesso di adiposità durante la vita adulta (Tabella 1).
I bambini obesi possono andare incontro a complicazioni metaboliche (intolleranza al glucosio, diabete
di tipo II, ipertensione e dislipidemia) così come a problemi ortopedici, dermatologici e ginecologici.
Queste complicazioni legate all’obesità possono migliorare significativamente oppure scomparire
completamente con la perdita di massa grassa. L’obesità infantile è stata associata con la morbilità e la
mortalità in età adulta indipendentemente da quello che sarà il peso del soggetto e dalla presenza o
meno di altri fattori di rischio. Sembra, dunque, che l’esposizione ad un eccesso di adiposità durante
gli anni dello sviluppo possa avere un effetto prolungato che persiste più tardi nella vita adulta e possa
condizionare in maniera significativa lo stato di salute delle persone. In fine, l’importanza delle
implicazioni sociali dell’obesità nella tarda adolescenza e nei giovani adulti supporta ulteriormente il
bisogno di una diagnosi precoce e di un trattamento dell’eccesso di adiposità durante l’infanzia.
Tabella 1 – Odds ratio per l’obesità in giovani adulti in accordo con la presenza di uno stato di obesità nell’età
evolutiva e con lo stato di obesità dei genitori, da modelli di regressione multivariata
Età (anni) Soggetti obesi in età pediatrica
versus non obesi
Numero di genitori obesi
1 versus 0 2 versus 0
1-2 1.3 3.2 13.6
3-5 4.7 3.0 15.3
6-9 8.8 2.6 5.0
10-14 22.3 2.2 2.0
15-17 17.5 2.2 5.6
Modificato da Whitaker et al (1997)
Il trattamento e la prevenzione dell’obesità, sia nei bambini che negli adulti, possono essere molto
efficaci se si interviene precocemente. L’identificazione dei fattori di rischio legati all’obesità e del loro
ruolo nel determinare l’eccesso ponderale è necessaria al fine di pianificare strategie di successo.
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Poiché l’obesità è una malattia multifattoriale, e la sua comparsa è il risultato di interazioni multiple
tra geni ed ambiente, sono stati investigati, al fine di individuare efficaci strategie di intervento, sia le
componenti genetiche che quelle ambientali.
L’obesità è caratterizzata da un eccesso del grasso corporeo. Non è stato ancora raggiunto un punto di
accordo internazionale sui cut-off dell’obesità (e/o sulla distribuzione del grasso corporeo) sulla base
dei quali sia possibile definire un bambino come obeso. Questa situazione di indeterminatezza è
motivata da più ragioni. In primo luogo l’adiposità, come pure la massa magra (acqua, proteine,
carboidrati e minerali), varia drammaticamente dalla nascita fino all’età adulta. In particolare, la massa
grassa aumenta da circa il 14% del peso corporeo alla nascita fino a circa il 25% all’età di 6 mesi (Figura
2). Dopo i sei mesi di vita, la massa grassa diminuisce progressivamente fino all’età di 6-7 anni.
Successivamente, la massa grassa relativa aumenta di nuovo fino alla maturità, mostrando alte
differenze interindividuali, principalmente in funzione della razza, del sesso e dello sviluppo puberale.
In altri termini, i valori di riferimento per l’obesità infantile dovrebbero tenere in considerazione gli
effetti legati alla razza, al sesso, e all’età. Questo è piuttosto difficoltoso perché un’accurata
valutazione della composizione corporea in vivo ha ancora alcune limitazioni tecniche. D’altra parte,
l’analisi diretta su cadaveri di bambini a differenti età è limitata a pochi casi, cosicché i dati di
riferimento sono disponibili solo per poche fasce di età. La mancanza di dati di riferimento per la
valutazione dell’adiposità infantile e la relativa difficoltà nel determinare la massa grassa è senza
dubbio uno svantaggio.
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Figura 2. Variazione della massa grassa, espressa come percentuale del peso corporeo totale, dalla
nascita all’età di 10 anni. Modificato da Fomon et al (1982)
La necessità di disporre di un indice semplice che correli con la massa grassa, sia per un uso
epidemilogico che per la pratica clinica, ha promosso l’uso dell’indice di massa corporea anche per i
bambini. Sebbene il BMI non sia una misura diretta della massa grassa, esso correla strettamente con
il grasso corporeo. Inoltre il BMI è basato sulla misura del peso e della statura, che possono essere
facilmente ottenuti con una buona accuratezza inter- e intra-operatore. Attualmente, bambini con un
BMI più alto del 95° percentile per età e sesso (secondo i valori di riferimento in uso negli Stati Uniti) o
del 97° percentile (secondo i valori di riferimento in uso in Francia) possono essere definiti obesi.
L’urgenza di trovare un punto di accordo internazionale ha portato all’istituzione di un International
Export Committe of the International Obesity Task Force, con lo scopo di identificare valori di
riferimento applicabili alla popolazione in generale e di determinare accurati cut-off per l’obesità.
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1.2 Lo sviluppo dell’obesità infantile
In un gruppo piuttosto ristretto di soggetti pediatrici l’obesità è determinata direttamente da uno
specifico disordine genetico. Questi bambini sono affetti da fenotipi dismorfici, statura bassa e
obesità. Le più comune di queste sindromi sono quelle di Prader-Willi e Bardet-Biedl.
L’obesità è uno dei sintomi legati a queste malattie, che sono probabilmente responsabili di meno
dell’1% di tutti i fenotipi obesi della popolazione. Con l’eccezione di queste sindromi, l’obesità umana è
in generale un fenomeno complesso risultante da interazioni multiple tra geni ed ambiente.
La componente genetica dell’obesità infantile è stata confermata anche se il rapido aumento nella
prevalenza di questo fenomeno non deve essere giustificato esclusivamente su base genetica. Più
precisamente, i geni coinvolti nell’aumento ponderale non causano direttamente l’obesità, ma
determinano, indirettamente, la predisposizione all’amento ponderale in soggetti esposti ad un
ambiente specifico (ad alto rischio.)
1.3 Geni coinvolti
L’obesità parentale è il più forte fattore di rischio per l’obesità infantile. L’effetto legato
all’appartenenza ad un nucleo familiare ha sia una componente genetica che una componente
ambientale. La quantificazione del ruolo dei geni nel determinare l’obesità è stata valutata nell’ambito
di studi su gemelli, su bambini adottati e su famiglie. Un’influenza genetica sull’evoluzione dell’obesità
è suggerita da studi su bambini adottati e su soggetti adulti che mostravano un BMI più simile a quello
dei loro genitori biologici rispetto a quello dei genitori adottivi. Inoltre, tra i gemelli monozigoti che
vengono educati separatamente, le variazioni genetiche spiegano approssimativamente il 70% della
varianza dell’ereditarietà del BMI. Ad ogni modo, l’ereditabilità del BMI sembra essere compresa tra il
25 e il 40%.
Studi linkage hanno mostrato un’associazione tra alcuni cromosomi (specialmente 1, 2, 3, 6, 7, 10 e
11) e il fenotipo “obeso”. La ricerca è ora orientata all’identificazione di singoli geni associati con
l’obesità. La possibile esistenza di almeno pochi alleli comuni con effetti misurabili sull’obesità ha
implicazioni particolarmente importanti per la salute pubblica. Potenzialmente lo studio di questi geni
può consentire l’identificazione di individui a rischio e portare all’evoluzione di nuove strategie per il
trattamento dell’obesità.
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Studi su modelli animali dell’obesità genetica hanno contribuito all’identificazione di singoli geni,
alcuni dei quali sono stati ritrovati anche nell’essere umano. In particolare, studi condotti sui roditori
hanno portato all’identificazione di mutazioni di singoli geni autosomici dominanti (yellow) e recessive
(obese, fat, diabetes e tubby) associate con il fenotipo obeso. Le varie mutazioni scoperte in questi
roditori influenzano la quantità di massa grassa interrompendo, a vari livelli, la cascata biochimica che
regola i meccanismi di controllo del peso corporeo.
I topi ob hanno una mutazione sul cromosoma 6 del gene ob. Questo gene codifica per la leptina, un
messaggero secreto dagli adipociti che agisce come regolatore della massa grassa, promuovendo la
spesa energetica e la riduzione dell’assunzione energetica per mezzo di uno specifico recettore
ipolatamico per la leptina (mutato nei topi Lep db e nei ratti Lep fa ). L’obesità dei topi ob è causata
dall’incapacità di sintetizzare o secernere leptina, mentre l’obesità dei topi Lep db e dei ratti Lep fa è il
risultato di un difetto nel recettore specifico per la leptina nel sistema nervoso centrale di questi
animali.
La carbossipeptidasi E è un enzima coinvolto nella sintesi dell’insulina e di alcuni pro-neuropeptidi
ipotalamici (la neurtensina e l’ormone concentrante la melanina) ed è in grado di inibire l’assunzione
di cibo. Una mutazione (mutazione fat) nel gene che codifica per la carbossipeptidasi E altera
l’attivazione di questi ormoni, promuovendo l’obesità.
Un altro difetto a livello di singolo gene che causa l’obesità nel topo è una mutazione (mutazione tub)
nel gene fosfodiesterasi-like. Il prodotto di questo gene è ampiamente espresso nell’ipotalamo. Un
difetto di questo prodotto può teoricamente promuovere l’apoptosi in cellule specifiche
dell’ipotalamo ventromediale.
Le mutazioni a carico del gene Agouti (A y , A vy , A sy , A iy ) causano l’overespressione del gene Agouti e del
suo prodotto, la proteina segnalante Agouti (ASP, Agouti signalling protein). L’espressione centrale di
ASP nei topi gialli compete con il ligando normale per il recettore della melanocortina-4. Questa
competizione distrugge il sistema che normalmente esercita un’inibizione del desiderio di mangiare,
promuovendo in questo modo l’iperfagia in questi topi.
Un altro prodotto genico che promuove la regolazione dello stimolo ad alimentarsi è stato
recentemente scoperto nei topi; si tratta del peptide CART (Cocaine and Amphetamine-Regulated
Transcript peptide). CART è un’altra molecola coinvolta nell’integrare il sistema ipotalamico che regola
la fame e la sazietà. CART è regolato dalla leptina e interagisce con il neuropeptide Y (NPY) e con altri
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egolatori ipotalamici del comportamento alimentare che segnalano la sazietà a livello ipotalamico.
CART è un potente peptide anoressizzante che, se iniettato per via intracerebroventricolare, inibisce
sia l’alimentazione normale che quella indotta dalla fame, e blocca completamente la risposta
alimentare indotta da iniezione di NPY nei topi.
Alcuni loci genetici che controllano il grasso corporeo, il metabolismo lipoproteico e i livelli di insulina
sono stati individuati attraverso modelli animali multifattoriali. Questi dati identificano, inoltre, le
regioni candidate e i geni canditati per lo studio dell’obesità e del diabete nell’essere umano.
Una mutazione del gene ob, che codifica per la leptina, fu scoperta per prima in due bambini
fortemente obesi. La mutazione aveva causato una severa carenza di leptina, associata a sua volta ad
iperfagia e ad un considerevole aumento del peso e del grasso corporeo. Questi sintomi sono evoluti
verso un miglioramento a seguito di un trattamento con leptina umana metionil-ricombinante in una
bambina di 9 anni con un’obesità grave causata da deficienza congenita di leptina. Il trattamento
induce normofagia, che si traduce a sua volta in una significativa perdita di peso. Un’altra mutazione
responsabile della carenza di recettori specifici per la leptina è stata scoperta recentemente. Obesità
ed iperfagia erano associati in questo caso a livelli elevati di leptina in circolo in due sorelle affette da
carenza di recettori per la leptina.
Il pro-ormone convertasi I (PCI) è un’endoproteasi che attiva le pro-proteine tramite clivaggio delle
loro metà carbossiterminali. È responsabile dell’attivazione del processamento della pro-insulina. Le
mutazioni del gene PCI promuovono una sindrome autosomica recessiva, diagnosticata per la prima
volta in una donna caratterizzata da una rapida comparsa dell’obesità, amenorrea, ipoglicemia post-
assorbitiva e insonnia, con una completa assenza di insulina e livelli estremamente elevati di pro-
insulina circolante. Questa sindrome è simile al fenotipo murino fa/fa, che è associato con una
mutazione del gene per la carbossipeptidasi E (Cpe). La carbossipeptidasi E rimuove i residui basici
esposti all’estremità carbossi-terminale delle proteine dopo clivaggio ad opera di PCI e degli enzimi
correlati. Come questo difetto possa causare l’obesità è ancora da chiarire.
Il Peroxisome Proliferator-Acitivated Receptor γ2 (PPARγ2) è un membro della sottofamiglia dei
recettori dell’ormone nucleare. Questi recettori giocano un ruolo principale nella regolazione della
differenziazione da pre-adipociti ad adipociti. Gli ormoni come l’insulia e i glucocorticoidi, alcune
prostaglandine e certi farmaci (ad esempio il clofibrato) inducono l’espressione PPARγ2. PPARγ2 dirige
la differenziazione dei preadipociti in adipociti. Una mutazione con sostituzione della glutamina con
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prolina nella posizione 115 del PPARγ2 riduce l’inattivazione di PPARγ2, che porta ad una proteina
costitutivamente più attiva. Questo accumulo accelera la differenziazione degli adipociti,
promuovendo l’obesità. Per contro, una sostituzione Pro 12 Ala nel PPARγ2 era associata con una
ridotta attività recettoriale, un più basso BMI e una maggiore sensibilità all’insulina nei soggetti adulti.
Le CCAAT Enhancer-Binding Proteins (C/EBP) sono fattori di trascrizione espressi negli adipociti che
sembrano aumentare l’espressione del PPAR. In particolare, C/EBPα attiva geni adipociti-specifici che
promuovono la sintesi di una proteina che lega gli acidi grassi intracellulari. In fine, nella fase precoce
dell’adipogenesi, il trascription factor Adipocyte Determination and Differentiation-Dependent factor I
(ADDI/SREPBI) induce la proliferazione degli adipociti e l’espressione del PPARγ, la sintesi degli acidi
grassi e della lipoproteinlipasi.
Proteine disaccoppiate (uncopling) sono state implicate nell’obesità per il loro effetto sulla
termogenesi e sulla spesa energetica.
Un altro approccio noto come scanning del genoma è stato usato per identificare loci quantitativi che
determinano il fenotipo “obeso”. Questo metodo ci consente di considerare un gene candidato dopo
aver stabilito la sua prossimità al locus del tratto quantitativo identificato mediante genome scan.
Pertanto, geni che erano inizialmente non sospettati di influenzare il fenotipo possono essere
identificati mediante questo metodo. Ad oggi sono stati riportati trae scan del genoma per fenotipi
connessi con l’obesità: nella popolazione Messicana, negli indiani Pima e nella popolaione francese.
Nel primo studio, si è trovato che due regioni gnomiche sui cromosomi 2 e 8 correlano con i livelli di
leptina e con la massa grassa. Il gene per il proormone pro-opiomelanocortina (POMC) è collocato
nella stessa regione del cromosoma 2. Il prodotto POMC è il precursore di alcuni ormoni che prendono
parte all’asse ipotalamo-pituitario (l’ormone stimolante i melanociti e l’ormone adrenocorticotropo)
ed è direttamente implicato nella regolazione dell’appetito. Il cromosoma 8 porta il gene che codifica
per il recettore β-3-adrenergico (ADRB3), che gioca un ruolo nella regolazione della spesa energetica.
Nello studio sugli indiani PIMA, si è trovato che due regioni gnomiche sui cromosomi 3 (3p24.2-p22) e
11 (11q21-q22) mostrano un linkage con la massa grassa. Nello studio Europeo, il BMI mostra un
linkage con una regione sul cromosoma 10p e sono stati trovati altri due loci sui cromosomi 5p e 2p. In
fine, prove ulteriori per almeno due major loci in grado di influenzare l’adiposità sono state
recentemente riportate da Borecki et al., usando l’analisi della segregazione. Il risultato di tutti questi
studi supporta l’ipotesi che un piccolo numero di geni hanno un effetto sostanziale sull’obesità. Ad
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ogni modo, un alto numero di loci genici sono potenzialmente coinvolti nello sviluppo dell’obesità.
Quindi, è probabile che il contributo di molti di questi geni possa render conto di appena una piccola
parte della varianza fenotipica
Tabella 2. - Singolo geni che causano l’obesità negli animali e negli uomini
Geni Mutazione Cromosomi
umani
Effetti biochimici della
mutazione
Effetti fisiologici della
mutazione
Lep (Leptina) Ob recessivo 7q31.3 Carenza di leptina Aumento dell’assunzione di
alimenti e diminuzione
della spesa energetica
Lepr (Recettore per
la leptina)
Cpe
(Carbossipeptidasi E)
Lep db
Lep fa
recessivo
Grasso
recessivo
1p31 Alterazione della
traduzione del segnale
associata alla leptina
4q32 Carenza di
carbossipeptidasi E
Agouti A y173
20q11.2 Sovraespressione della
dominante
proteina di segnale
agouti (ASP) nel
cervello
Modificato da Rosembaum e Leibel (1998)
1.4 Ambiente
Aumento dell’assunzione di
alimenti e diminuzione
della spesa energetica
Ridotta efficienza del
processamento del
proormone (insulina e
neuropeptide) del
trasporto intracellulare,
che porta ad iperfagia
Competizione con il ligando
normale per il recettore 4
della melanocortina
L’utero è il primo ambiente al quale un individuo è esposto. Durante la gravidanza lo stato di salute
della madre, le abitudini alimentari e il metabolismo condizionano la crescita fetale e influenzano
potenzialmente lo sviluppo di meccanismi metabolici regolatori, come la differenziazione dei centri
ipotalamici della fame e della sazietà (terzo trimestre). Le abitudini alimentari che, durante la
gravidanza, espongono il feto ad iperglicemia (come ad esempio la sovralimentazione), sono state
identificate come fattori di rischio per la comparsa dell’obesità in una fase più avanzata della vita. Gli
studi sopramenzionati ed altri ancora sono a supporto dell’ipotesi che il feto sembra essere sottoposto
durante la gestazione ad una sorta di programmazione metabolica, che può condizionare il
metabolismo nell’intero arco della vita.
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Il latte umano è il primo alimento consumato dopo la nascita. Alcuni aspetti della lattazione possono
potenzialmente influenzare la relazione che il bambino sviluppa nei confronti del cibo che, a sua volta
correla con il rischio di obesità. Il latte materno è, per svariate ragioni, il miglior alimento per i bambini
durante il primo mese di vita. La composizione del latte umano si modifica durante l’allattamento e
persino da una poppata all’altra nell’arco della stessa giornata. Il suo sapore risente degli alimenti che
vengono consumati dalla madre, e per questa ragione cambia continuamente. I sapori influenzano
l’assunzione di latte, l’accettazione di alimenti che vengono somministrati dopo lo svezzamento e il
loro consumo. I latti in polvere non posseggono questi vantaggi. La loro composizione e il loro sapore
sono costanti, e non sappiamo nulla su come essi influenzano il comportamento alimentare
dell’individuo. Al momento attuale, sebbene sia già stato verificato che l’aumento di peso durante
l’infanzia sia più basso nei bambini alimentati con latte materno rispetto a quelli allevati con latte in
polvere, non esistono prove che la comparsa dell’obesità in fasi avanzate della vita possa dipendere
dall’assunzione di latti in polvere.
Pochi mesi dopo la nascita, i neonati passano da una dieta basata esclusivamente sull’assunzione di
latte ad una varietà di alimenti. Generalmente i neonati rifiutano i nuovi alimenti e sono necessari
tentativi ripetuti per ottenere la loro accettazione. Il periodo in cui si realizza l’introduzione di cibi
solidi non correla con l’obesità. I genitori sono, invece, responsabili della disponibilità di alimenti e
della loro accessibilità da parte dei bambini. Lo stile di vita familiare e le abitudini alimentari finiscono
inevitabilmente con l’influenzare le preferenze alimentari dei bambini, e questo può influire sul loro
peso corporeo. Modelli di adiposità familiare possono essere spiegati, almeno in parte, mediante la
preferenza di tutti i membri di una famiglia per determinati alimenti a maggiore densità energetica.
Un altro fattore ambientale in grado di influenzare le preferenze alimentari delle famiglie e dei
bambini è l’abitudine di guardare la televisione. La televisione non fa altro che promuovere
l’assunzione di cibo mediante gli spot pubblicitari e induce un comportamento sedentario nei bambini.
Non ci sorprende dunque che l’obesità aumenta proporzionalmente con l’aumentare del tempo speso
ogni giorno davanti al televisore.
Il clima, le stagioni e l’area geografica di appartenenza possono anch’essi influenzare la prevalenza
dell’obesità. La massa grassa fluttua in maniera fisiologica da una stagione all’altra. Nel Nord e
nell’Ovest d’Europa, la prevalenza dell’obesità tende ad essere inferiore rispetto all’Est e alle regioni a
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Sud del continente. Il clima assieme a fattori etnici, socio-economici e culturali può contribuire a
spigare questo fenomeno.
Alcuni studi hanno indagato sulla relazione che intercorre tra l’obesità infantile e lo stato socio-
economico delle famiglie, arrivando ad ottenere dati contrastanti. Lo stato socio-economico è un
indice cumulativo che combina alcuni parametri come lo stipendio, l’educazione e l’occupazione della
famiglia. Ciascuno di questi parametri può avere differenti e talvolta opposti effetti sull’assunzione di
cibo e sull’attività fisica, ciò che contribuisce a confondere la relazione tra lo stato socio-economico e
l’obesità. Tenendo presenti queste considerazioni, esistono prove dell’esistenza di una relazione
inversa tra il livello socio-economico della famiglia e lo stato di preobesità dei genitori, specialmente
della madre, nei paesi in via di sviluppo.
Sono stati suggeriti altri fattori sociali in grado di aumentare le possibilità di divenire obesi. Senza
riferimento al sesso, si è dimostrato che il background sociale e il BMI nell’infanzia sono dei buoni
predittori di obesità nell’età adulta. La cultura occidentale ha idealizzato la magrezza delle donne
come simbolo di successo e di bellezza, opponendola all’obesità che rappresenta invece mancanza di
forza di volontà e auto-indulgenza. È per questa ragione che le adolescenti sono più interessate alla
loro immagine corporea e cercano in vario modo di perdere il peso, sviluppando talvolta disturbi del
comportamento alimentare.
Il comportamento sedentario è un altro fattore che contribuisce allo sviluppo dell’obesità. Il tempo
speso a guardare la televisione riduce la possibilità di trascorrere del tempo all’aperto e quindi riduce
inevitabilmente l’opportunità di svolgere attività fisica. Il tempo dedicato all’attività fisica da parte dei
genitori è associato con quello dei loro figli. Per questa ragione, i bambini i cui genitori sono inattivi
hanno più possibilità di essere a loro volta inattivi.
1.5 Assunzione energetica e di nutrienti
I fattori genetici ed ambientali che causano l’obesità promuovono automaticamente un bilancio
energetico positivo prolungato nel tempo, cioè a dire un’assunzione energetica più alta rispetto
all’energia spesa. Sembra che i bambini posseggano un efficiente meccanismo di auto-regolazione
dell’assunzione di cibo che tende a stabilizzare la quota di energia introdotta con la dieta: l’assunzione
energetica totale giornaliera di un gruppo di bambini in età prepuberale, che per 6 giorni hanno avuto
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libero accesso agli alimenti che più gradivano, è rimasta relativamente costante a dispetto della ampia
differenza tra l’assunzione energetica di ogni singolo pasto. In almeno il 10% dei bambini negli USA
questo meccanismo di autoregolazione non funziona in maniera adeguata. Un bilancio energetico
positivo di appena il 2% superiore rispetto al fabbisogno reale può portare in un bambino di 4 anni ad
un significativo aumento del grasso corporeo (più del 30% di massa grassa) in 1 anno.
Per quanto riguarda poi la composizione della dieta è da sottolineare che una dieta ad alto contenuto
in grassi è fortemente associata con l’obesità infantile. L’ingestione di cibi ad alto contenuto in grassi
promuove un maggiore consumo di alimenti in ragione della loro palatabiltà. Inoltre la sensazione di
sazietà è minore di quella che deriva dal consumare pasti proteici o ad alto contenuto di carboidrati.
Infine, la termogenesi dieto-indotta è più bassa dopo aver ingerito grassi che dopo l’assunzione di
carboidrati o di proteine (3%, dal 5 all’8% e dal 30 al 40% del contenuto energetico del pasto ingerito
rispettivamente).
2. Finalità e disegno dello studio
Questo studio si propone di indagare una popolazione pediatrica di età compresa tra i 6 e i 14 anni di
età. Il campione da esaminare verrà selezionato sulla base della familiarità per obesità e per altre
patologie che correlano con l’obesità (come ipertensione, dislipidemie, diabete). La numerosità del
campione sarà tale da essere significativa ai fini dell’elaborazione statistica dei dati raccolti; si
provvederà a selezionare 20 soggetti di sesso maschile e 20 soggetti di sesso femminile per ogni fascia
di età (dai 6 ai 7 anni, dai 7 agli 8 anni, e così via). Il campione definitivo sarà composto pertanto da
320 soggetti.
Ciascun bambino verrà sottoposto, previo consenso informato rilasciato dai genitori (vedi Allegato n.
3), alle seguenti misurazioni:
• Valutazione della composizione corporea e dello stato nutrizionale tramite:
• DXA, Dual X-ray Absorptiometry
• Bioimpedenza
• Antropoplicometria (peso, statura, circonferenze, altezze segmentarie, pliche) (vedi Allegato n. 2)
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• Anamnesi (familiare, fisiologica, patologica prossima e remota) (vedi Allegato n. 2)
• Storia dietetica (Vedi Allegato n. 1)
• Esame obiettivo (obiettività cardiovascolare, polmonare, addominale, apparato locomotore)
• Misurazione della pressione arteriosa
• Misurazione della frequenza cardiaca
• Misura del metabolismo basale (RER, Resting Energy Expenditure) tramite calorimetria indiretta
• Storia dietetica
• Indagine dei polimorfismi che correlano con l’obesità
Fine ultimo del progetto è quello di valutare lo stato nutrizionale di un campione pediatrico che sia
rappresentativo dell’intera popolazione abruzzese. Su questa base sarà possibile individuare
indicatori precoci del rischio di sviluppare l’obesità in una fase più avanzata della crescita e nell’età
adulta. Questi indicatori potranno essere usati a scopo preventivo. Sulla base dei dati raccolti sarà
possibile proporre un modello per l’ottimizzazione degli interventi di prevenzione primaria e
secondaria nell’infanzia, e realizzare protocolli di formazione-informazione sui corretti stili di vita da
proporre alle scolaresche e alle famiglie.
Per uniformare le modalità dell’esame medico e per la registrazione dei dati rilevati sarà realizzato,
presso la Cattedra di Nutrizione Umana della Facoltà di Medicina – Facoltà di Tor Vergata, un
questionario ad hoc.
Le principali informazioni da raccogliere sono qui di seguito riportate.
L’anamnesi è suddivisa secondo la ripartizione classica in Familiare, Socio-Fisiologica, Patologica
Remota e, nell’eventualità, Patologica Prossima.
Nell’ambito dell’Anamnesi Familiare si focalizzerà l’attenzione sulla presenza nei genitori e nei fratelli
o sorelle di:
• patologie a carattere ereditario
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• comportamenti a rischio per la salute in assenza o in presenza di patologie correlabili (ad esempio
BPCO e fumo)
Nell’ambito dell’Anamnesi Socio-Fisiologica bisognerà riportare informazioni inerenti a:
• parto (natura ed eventuali problematiche in periodo perinatale)
• sviluppo puberale (epoca del menarca, regolarità, durata, entità del flusso mestruale, presenza o
meno di addominalgie)
• vaccinazioni eseguite
• abitudini alimentari
• abitudine al fumo di sigaretta (anni di fumo e numero di sigarette fumate al giorno)
regolarità dell’alvo e della minzione
Nell’ambito dell’Anamnesi Patologica si ricercheranno informazioni su:
• patologie accusate in passato (o attualmente) ed interventi chirurgici/ricoveri ospedalieri subiti
• allergie
• traumi pregressi
• farmaci eventualmente assunti
Nell’ambito dell’Esame Obiettivo saranno valutati i principali apparati:
• Cardiovascolare (auscultazione cardiaca, valutazione dei polsi periferici e della pressione arteriosa)
• Respiratorio (auscultazione polmonare)
• Organi ipocondriaci e addome (palpazione addominale)
• Locomotore (postura, trofismo muscolare, presenza di eventuali paramorfismi e/o eterometrie degli
arti).
I questionari correttamente compilati saranno inviati presso la Cattedra di Nutrizione Umana
dell’Università di Tor Vergata, che codificherà le informazioni raccolte e procederà all’inserimento dei
dati su un supporto informatico (SPSS). I dati raccolti verranno valutati con tecniche di analisi statistica
multivariata (chi-square di indipendenza e t-test per differenze tra medie). Qui di seguito viene
elencato il materiale per la ricerca e le attrezzature da laboratorio.
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Reagenti:
Ficoll-Plaque Pharmacia
Kit ELISA per IL-6, IL-1b, IL-1b ra, TNF- α
Kit per PCR:
Taq Pol kit
DNTPs
Primers
Agarosio polvere
Tampone per elettroforesi
Enzima di restrizione:
NlaIII
NcoI
EDTA
provette per raccolta prelievo
Materiale:
siringhe per prelievo
provette 1.5 ml, 0.5ml
piastre multipozzetto
pipette pasteur
pipette 5, 10 ml
pipettatrici gilson
puntali 10, 100, 200, 500 ml
Apparecchiature:
Calorimetro
Impedenziometro
Apparecchiatura DXA
Plicometro
Centrifuga
Spettrofotometro
Apparato per elettroforesi
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3. Descrizione delle metodiche impiegate
3.1 Dispendio energetico e tecniche di misura
L’organismo umano si trova in uno scambio di calore continuo con l’ambiente che lo circonda. L’energia
è fornita all’organismo, sotto forma di legami chimici, attraverso gli alimenti. L’energia contenuta nei
macronutrienti (carboidrati, lipidi, proteine ed alcol) viene liberata durante i processi ossidativi, che
implicano un consumo continuo di ossigeno ed una produzione di anidride carbonica. In seguito
all’ossidazione dei nutrienti, viene liberata energia (calore), che viene utilizzata per mantenere la
temperatura corporea costante in un range fisiologico, per lo svolgimento di lavoro chimico (biosintesi
di composti), lavoro osmotico (gradienti ionici) e lavoro meccanico (contrazione muscolare).
Gli alimenti forniscono all’organismo l’energia necessaria per compensare la spesa energetica,
mediante la combustione dei carboidrati (1 g di carboidrati fornisce 4 kcal), dei lipidi (1 g = 9 kcal), delle
proteine (1 g = 4 kcal) e dell’alcol (1 g = 7 kcal). Mentre i carboidrati ed i lipidi, in presenza di ossigeno,
vengono ossidati completamente e trasformati in acqua e anidride carbonica, le proteine producono
anche composti azotati che vengono successivamente escreti sotto forma di urea.
Quindi, per mantenere l’omeostasi metabolico-energetica in una persona sana (bilancio energetico
stabile), le calorie assunte con gli alimenti (calorie esogene) devono essere bilanciate dalla quantità
totale di energia spesa: in caso contrario, il peso corporeo subirà una variazione.
In diversi stati patologici e fisiologici (atleti, gravidanza, allattamento), i fabbisogni calorico-nutrizionali
possono variare considerevolmente e devono perciò essere valutati su base individuale. Ad esempio,
individui ustionati oppure sottoposti ad interventi chirurgici, vanno incontro ad uno stato
ipermetabolico e catabolico ed essere quindi predisposti ad uno stato nutrizionale deficitario.
Pertanto, l’obiettivo di un attento programma nutrizionale deve essere quello di bilanciare il livello di
stress metabolico di un soggetto, di prevenire la perdita di proteine viscerali e tissutali (massa magra) e
di evitare una iper- o ipo-nutrizione. Per raggiungere questo obiettivo, è essenziale condurre
un’accurata valutazione dello stato nutrizionale, per determinare sia il dispendio energetico totale, sia
la giusta miscela di substrati da somministrare al soggetto.

Il miglior approccio terapeutico consiste nell’uso di tecniche per la valutazione della composizione
corporea, unitamente all’ausilio di test di laboratorio e della valutazione del dispendio energetico
giornaliero.
3.1.1 Dispendio energetico totale giornaliero
Il trasferimento di energia dall’organismo all’ambiente viene definito spesa energetica, mentre il
processo inverso viene detto introito energetico.
Il dispendio (o spesa) energetico totale giornaliero (TDEE, Total Daily Energy Expenditure) può essere
suddiviso in tre componenti principali.
1. Il metabolismo di base (BMR, Basal Metabolic Rate, o RMR, nomico Metabolic Rate);
2. La termogenesi dieto-indotta (DIT, Diet-Induced Thermogenesis);
3. La termogenesi indotta dall’attività nomic (WIT, Work-Induced Thermogenesis).
Il BMR rappresenta, per definizione, il minimo dispendio energetico misurabile mentre il soggetto è in
stato di veglia. Questa misurazione viene effettuata in condizioni altamente standardizzate ed è definita
come la spesa energetica di un individuo a completo riposo fisico e psico-sensoriale mentre è disteso su
un lettino, sveglio da poco tempo (circa mezz’ora), in stato termoneutrale (22-26 °C), 12-14 ore dopo
l’assunzione dell’ultimo pasto. Il soggetto, inoltre, deve aver goduto di un sonno definito “riposante” e
non deve essere portatore di alcun genere di patologia. Il termine basale suggerisce il concetto che
l’energia spesa da un individuo in queste condizioni dovrebbe corrispondere al suo minimo dispendio
energetico. In realtà, durante il sonno (fase non-REM) la spesa energetica (SMR, Sleeping Metabolic
Rate) può essere inferiore al BMR di circa il 5-10%.
La DIT viene definita come l’aumento della spesa energetica basale in risposta all’assunzione di un
pasto. In un individuo medio, che abbia un’alimentazione normale, la termogenesi dieto-indotta rende
19

conto di circa il 10% del dispendio energetico totale giornaliero. Lo studio della termogenesi dieto-
indotta cominciò nel secolo scorso con i lavori di Rubner che osservò un aumento del consumo
d’ossigeno in cani tenuti a digiuno in seguito all’ingestione di proteine, grassi e carboidrati. L’aumento
nel consumo d’ossigeno era particolarmente evidente dopo assunzione di un pasto proteico: Rubner
chiamò questo aumento azione dinamico-specifìca degli alimenti. Dopo circa un’ora dalla fine di un
pasto normale, possiamo misurare il massimo incremento della spesa energetica oltre i valori basali,
che verranno nuovamente raggiunti dopo circa 4-5 ore dall’assunzione del pasto. La teoria più recente
ritiene che la DIT sia composta da due componenti: una cosiddetta “obbligatoria” ed una “facoltativa”.
La prima sarebbe da mettere in relazione con la spesa energetica che l’organismo deve compiere per
digerire, assorbire, trasportare e assimilare i nutrienti ingeriti. La frazione facoltativa, che
ammonterebbe al 30-40% della DIT totale, sarebbe dovuta alla stimolazione del sistema nervoso
simpatico in seguito, soprattutto, all’ingestione di carboidrati.
Tuttavia, le basi biochimiche di questa componente non sono ancora state del tutto chiarite.
La WIT è la spesa energetica necessaria per compiere qualunque tipo di attività fisica. La sua entità è
determinata dal tipo, dalla durata e dall’intensità del lavoro eseguito. L’attività fisica può provocare un
notevole aumento del dispendio energetico. È comunque difficile stimare in maniera accurata la spesa
energetica dovuta all’attività fisica. In particolare, risulta difficile misurare il grado di attività spontanea
(i piccoli movimenti impercettibili), il cosiddetto “fìdgetìng”. Oltre al fabbisogno energetico basale, la
Termogenesi indotta dall’attività fisica è il fattore che influenza maggiormente la richiesta energetica di
un soggetto. Per un individuo che conduce un tipo di vita sedentaria, la Termogenesi indotta
dall’attività fisica è responsabile del 20-30% del dispendio energetico totale giornaliero, ma può essere
inferiore nel soggetto ospedalizzato (10-15%), o al contrario, raggiungere il 50% ed oltre (per esempio in
un atleta) del dispendio energetico totale giornaliero.
20

Metodiche di misura
Esistono diverse metodiche per la valutazione del dispendio energetico (EE, Energy Expenditure) di un
soggetto: queste tecniche differiscono tra loro per le modalità di esecuzione, la precisione,
l’accuratezza, la trasportabilità dell’apparecchiatura, i disagi arrecati al paziente ed il costo. Ognuna di
esse presenta dei vantaggi ed alcuni svantaggi che vengono presi in rassegna qui di seguito. In linea
generale, i metodi disponibili sono suddivisi in calorimetrici e non calorimetrici. La calorimetria è
definita come la misura della produzione o, alternativamente, della perdita di calore. Tale misura può
essere ottenuta direttamente (calorimetria diretta) od indirettamente (calorimetria indiretta)
misurando la perdita totale di calore da parte dell’organismo (Tabella 3).
Calorimetria diretta
Tabella 3 – Metodiche di valutazione del dispendio energetico
Calorimetria diretta
Calorimetria indiretta
Metodo fattoriale
Monitoraggio della Frequenza Cardiaca
Metodo dell’acqua doppiamente marcata
La calorimetria diretta è la metodica di riferimento con la quale vengono convalidate le altre tecniche di
misura. La calorimetria diretta si basa sul principio che tutti i processi biologici del corpo umano
producono calore e che questo possa essere misurato. La calorimetria diretta viene eseguita ponendo
un individuo dentro una apposita camera nomicosi,
isolata termicamente, così da poter valutare il
calore eliminato per radiazione, convezione, conduzione ed evaporazione. La quantità di calore
dissipata dal soggetto viene rilevata mediante uno scambiatore di calore raffreddato ad acqua che
viene posto nella camera. Il calcolo si basa sul flusso dell’acqua di raffreddamento e sul gradiente
termico che si instaura attraverso le pareti dello scambiatore di calore.
21

I vantaggi principali della calorimetria diretta sono la precisione e l’accuratezza della misura, mentre gli
svantaggi sono l’alto costo della strumentazione, la mancanza di informazioni riguardo ai singoli
substrati energetici utilizzati dal soggetto ed al consumo totale.
Calorimetria indiretta
La calorimetria indiretta (CI) permette di valutare il dispendio energetico calcolando, tramite la misura
del consumo d’ossigeno (VO2, ml/min) e della produzione di anidride carbonica (VCO2, ml/min), il calore
(o energia) prodotto dall’organismo nell’unità di tempo. Se assumiamo che tutto l’ossigeno consumato
venga utilizzato dall’organismo per ossidare i substrati energetici e che tutta l’anidride carbonica
prodotta sia eliminata a livello polmonare, è allora possibile calcolare l’EE dell’individuo. La produzione
di energia viene, quindi, calcolata misurando lo scambio dei gas respiratori (VO2 e VCO2) associati con
l’ossidazione dei quattro principali macronutrienti: carboidrati, lipidi, proteine ed alcol. Dal VO2 è
possibile poi risalire all’EE, conoscendo l’equivalente calorico per un litro di ossigeno.
Tabella 4 – I parametri della calorimetria.
Quoziente Respiratorio
(QR)
Consumo di O2
(l/g)
Equiv. Calorico dell’O2
(kcal/l)
Lipidi Glucidi Protidi Alcol
0.710 1.000 0.835 0.667
2.010 0.746 0.952 1.461
4.683 5.044 4.652 4.855
Nella Calorimetria indiretta, cosiddetta “whole body”, il soggetto si trova in una camera chiusa e
ventilata con un flusso costante, dalla quale vengono continuamente raccolti dei campioni di aria per
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analizzarne la concentrazione di ossigeno e di anidride carbonica: la differenza tra la concentrazione dei
due gas all’interno ed all’esterno della stanza permette di calcolare l’EE del soggetto.
Un metodo alternativo di raccolta dei gas espirati prevede l’utilizzo di una maschera o un boccaglio
oppure di una “canopy” che circonda la testa del soggetto. Nel primo caso, si ha la raccolta dei soli gas
espirati; nel secondo, l’aria espirata viene diluita all’interno della canopy ed aspirata da una pompa
mediante un flusso di aria costante.
Il VO2 e il VCO2 vengono calcolati dalla ventilazione polmonare (VE, L/min) del soggetto e dalle
concentrazioni di O2 e di CO2 nell’aria ambiente (FiO2 e FiCO2) e nell’aria espirata (FeO2 e FeCO2):
VO2= (FiO2- FeO2) * VE
VCO2 = (FiCO2 – FeCO2) * VE
In tutti i casi, il VO2 e il VCO2, vengono calcolati riportando i valori alle condizioni standard dei gas (T = 0
°C; P = 760 mmHg; aria secca).
Rispetto alla CD, la CI ha il vantaggio di fornire una misura dell’ossidazione dei diversi substrati (glucidi,
lipidi, protidi ed alcol) a partire dal calcolo del rapporto tra produzione di anidride carbonica e consumo
di ossigeno (QR, Quoziente Respiratorio). Il valore di questo rapporto è diverso secondo il tipo di
nutriente ossidato (vedi schema precedente): dal momento però che possono essere ossidati quattro
diversi substrati e vengono misurati solo due parametri (VO2 e VCO2), il calcolo richiede anche la
conoscenza della quantità di proteine ed eventualmente di alcol ossidati al giorno. L’ossidazione
proteica viene generalmente stimata dalla misura dell’azoto urinario (Nu) escreto nelle 24 ore (per il
90-95% sotto forma di urea): l’Nu rappresenta il catabolita terminale dell’ossidazione proteica, sapendo
che 1 g di Nu corrisponde a 6.25 g di proteine, è possibile risalire alla quantità giornaliera di proteine
ossidate. L’ossidazione dell’alcol può essere misurata dal consumo di alcol.
All’inizio di questo secolo, Atwater e Benedict hanno dimostrato l’equivalenza tra calorimetria diretta
ed indiretta.
23

Calorimetria indiretta in telemetria
La maggior parte dei calorimetri indiretti attualmente in uso sono ingombranti, e quindi di non facile
trasporto, per cui questa metodica viene normalmente utilizzata per effettuare misurazioni durante le
quali il soggetto è disteso su un lettino o svolge un determinato esercizio in prossimità
dell’apparecchiatura. Per misurare la VO2 e la VCO2 in soggetti che svolgono un’attività non eseguibile
in laboratorio si usano particolari sacchi di materiale plastico (sacchi di Douglas) in cui viene raccolta
l’aria espirata dal soggetto, che viene successivamente analizzata in laboratorio. Dato il loro ingombro,
tuttavia, i sacchi di Douglas presentano problemi di non facile soluzione quando vengono utilizzati “sul
campo”. La tecnologia oggi disponibile ha permesso la progettazione e l’utilizzazione di
apparecchiature sempre più miniaturizzate che rappresentano l’ovvia risposta ai problemi pratici
suddetti: è stato così sviluppato un sistema di rilevazione della VO2 e della VCO2 in telemetria che
risulta trasportabile e semplice da usare.
L’apparecchiatura è costituita da un’unità portatile (UP) fornita di un sistema di raccolta dell’aria
espirata dal soggetto, che utilizza una maschera facciale cui è connessa una turbina, e da due
analizzatori di O2 e di CO2. L’unità portatile è in grado di inviare i segnali dei parametri misurati,
mediante un trasmettitore radio, all’unità ricevente (UR) per la memorizzazione dei dati raccolti. La
distanza massima di ricezione per l’UR è di circa 800 metri in campo libero.
L’UP è trasportata dal soggetto mediante l’utilizzo di un giubbetto. Il peso complessivo dell’UP è di circa
800 g.
24

La composizione corporea
Figura 3 – Calorimetro portatile.
L’organismo umano può essere grossolanamente distinto in due componenti, una massa grassa ed una
massa magra, di densità relativamente costante, ma differenti in composizione.
La massa grassa (FM, fat mass) corrisponde al tessuto adiposo e alle strutture lipidiche cellulari, ha una
densità di circa 0.9 g/ml e non contiene potassio.
La massa magra (FFM, fat free mass) ha una densità di circa 1.1 g/ml, anatomicamente è costituita da
muscoli scheletrici (circa il 40%), muscoli non scheletrici e tessuti magri (circa il 40%), scheletro (circa il
10-15%). Chimicamente è composta dal 67 al 77% di acqua (a sua volta distinta in intracellulare e
extracellulare), da proteine, minerali, carboidrati; il suo contenuto di potassio è circa 68 mEq/kg nei
maschi ed un 10% in meno nelle femmine.
Nell’adulto l’acqua corporea totale rappresenta circa il 70% del peso corporeo di cui il 50% come liquido
intracellulare, il 15% come liquido interstiziale ed il 5% come plasma.
Nello stesso individuo le percentuali dei singoli componenti non sono costanti, ma variano con il
passare degli anni.
25

Naturalmente esistono amplissime variazioni nella quantità della massa grassa anche fra soggetti dello
stesso sesso ed età.
Il tessuto adiposo è la principale variabile nella composizione percentuale dell’organismo umano. La sua
percentuale all’interno di ciascun gruppo di età può raggiungere variazioni anche di 5 volte, mentre la
quantità totale di massa magra può variare fino a 10 volte il suo valore percentuale da un individuo
all’altro.
I metodi antropometrici
I metodi antropometrici si basano su semplici misurazioni come il peso, l’altezza, alcune circonferenze
ed altre misure corporee che i vari ricercatori hanno verificato come utili alla valutazione della
composizione corporea delle popolazioni misurate. Effettivamente lo studio di ampi campioni di
popolazione, classificate per sesso, per età e per razza, ha portato alla determinazione di valori di
riferimento ancor oggi utilizzati per una prima valutazione della composizione corporea. Purtroppo,
però, non sempre si hanno a disposizione tabelle di riferimento per il soggetto sottoposto alla
valutazione di composizione corporea, cosicché non sempre è possibile predire in maniera oggettiva
uno stato pre-patologico. D’altro canto i metodi antropometrici, nati più per valutazioni economico-
sociali (ricerche demografiche, assicurative, studi di mercato e fabbisogni, ecc.) che per valutazioni di
medicina preventiva, non risultano estremamente precisi e spesso superano la percentuale di errore
oggi richiesta (minore del 5%) per un uso clinico-medico.
La statura
La statura viene misurata con la stadiometro, uno strumento costituito da una tavola verticale
incorporante un metro ed una orizzontale da portare a contatto con il punto più alto del capo; si può
trattare di uno strumento fisso o portatile.
Al momento della misurazione il soggetto è scalzo o indossa calze leggere e pochi abiti cosicché
26

l’operatore ne possa costantemente controllare la posizione. I piedi poggiano su di una superficie piana
sistemata ad angolo retto rispetto alla tavola verticale dello stadiometro ed il peso è ugualmente
distribuito su di essi. La testa si trova nel piano orizzontale di Francoforte 1 ; le braccia pendono
liberamente ai lati del tronco con il palmo delle mani rivolto verso le cosce; i calcagni, uniti, poggiano
contro il basamento della tavola verticale ed i margini dei piedi formano un angolo di circa 60°. Se il
soggetto presenta ginocchia valghe, ci si deve assicurare che esse non si sovrappongano. Le scapole e le
natiche devono essere in contatto con la tavola verticale. In quei soggetti in cui non sia possibile
mantenere sullo stesso piano verticale ginocchia, natiche, scapole e parte posteriore del cranio senza
compromettere la posizione naturale del corpo si dovrà procedere ad un posizionamento delle sole
natiche, ginocchia o parte posteriore del cranio contro la tavola. Si chiede al soggetto di fare
un’ispirazione profonda mentre mantiene la posizione eretta. Si porta quindi la barra mobile dello
stadiometro in corrispondenza del punto più alto del capo esercitando una pressione sufficiente a
comprimere i capelli. La misura viene approssimata al più vicino 0.1 cm e si annota l’ora del giorno in
cui la si è effettuata.
Per quanto riguarda le lunghezze segmentarie vale quanto segue.
Per la rilevazione si usa un metro a nastro in estensibile.
Per la lunghezza totale dell’arto superiore si considera la distanza compresa tra l’acromion e l’estremità
distale del terzo dito. La misurazione avviene lungo la faccia posteriore dell’arto a paziente eretto con
braccia distese lungo il corpo e rilasciate e deve essere bilaterale.
La lunghezza totale dell’arto inferiore si misura dal grande trocantere al piano della pianta del piede
(pavimento). La misurazione viene effettuata con il soggetto in posizione eretta ad arti paralleli e deve
essere bilaterale.
L’apertura delle braccia è la distanza compresa tra le punte del terzo dito delle due mani (span medio-
medio) quando le braccia sono estese ed abdotte a 90° rispetto al corpo. La misurazione deve essere
eseguita anteriormente e posteriormente al soggetto.
1 È il piano passante per i punti Porion (Pr, punto più alto del margine superiore del condotto uditivo esterno) ed orbitale
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Il peso
Nel misurare il peso corporeo, l’operatore si pone dietro la bilancia in modo da avere di fronte il
soggetto e soltanto in questa posizione effettua la misurazione. Il soggetto indossa abiti leggeri ma non
scarpe, calzoni lunghi e maglie pesanti; i suoi piedi sono posizionati al centro della piattaforma ed il
peso è ugualmente distribuito su di essi. È opportuno standardizzare il vestiario ricorrendo, ad esempio,
a vestiti di carta, il cui peso non verrà peraltro sottratto da quello rilevato quando si utilizzeranno i dati
di riferimento. Il peso viene registrato ai più vicini 100 g. Il peso è la variabile antropometrica più
comunemente rilevata e l’accuratezza della sua misurazione è in generale buona. L’accuratezza è
peraltro funzione del rispetto della tecnica di rilevamento da parte dell’operatore.
In realtà il “peso” è più una misura di massa che altro, ma il termine “peso” è ormai invalso per indicare
questa misura e difficilmente entrerà in disuso.
Il peso è una misura composita della taglia corporea totale. È importante nello screening di crescite
patologiche, obesità, magrezza e denutrizione.
L’Indice di Massa Corporea (BMI)
Tra i tanti indici definiti in antropometria per valutare la composizione corporea risulta utile l’Indice di
Massa Corporea (BMI = Body Mass Index), ancora oggi molto utilizzato come primo criterio di
classificazione di adiposità in soggetti adulti. Esso però non risulta adottabile per i soggetti in età
pediatrica, e nei casi di soggetti in cui solo alcuni particolari distretti corporei risultano fuori norma
come nelle donne in gravidanza e negli atleti professionisti.
Le circonferenze
Le circonferenze corporee esprimono le dimensioni trasversali dei vari segmenti corporei. Sia che esse
siano utilizzate da sole o congiuntamente a circonferenze di altri livelli p pliche dello stesso livello, esse
(Or, punto più basso del pavimento dell'orbita). Esso rappresenta il piano orizzontale di riferimento.
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sono indici di crescita, dello stato nutrizionale e della distribuzione della massa grassa. La misura delle
circonferenze richiede l’utilizzo di un metro di misurazione. Il metro dovrebbe essere flessibile e
anelastico, con un regolo largo circa 0.7 cm impresso su di un lato.
Le circonferenze devono essere rilevate con l’estremità del metro corrispondente allo zero nella mano
sinistra e posta sopra alla parte restante del metro tenuto nella mano destra. Variazioni intra- e inter-
operatore nel posizionamento dell’estremità zero del metro possono compromettere l’affidabilità della
misurazione. Il posizionamento del metro è importante per ogni circonferenza in quanto in grado di
influenzare la validità e l’affidabilità della misura. Per la gran parte delle circonferenze, escluse quelle
della testa e del collo, il piano del metro intorno al corpo deve essere perpendicolare all’asse
longitudinale di quella regione corporea. Per quelle circonferenze usualmente misurate a soggetto in
posizione eretta, il piano del metro deve essere pure parallelo al pavimento.
Le circonferenze sembrano essere misure di facile rilevazione, ma i controllo dell’affidabilità intra ed
inter-operatore possono essere difficili. La scarsa affidabilità è da imputare in primo luogo all’errato
posizionamento del metro e alla variazione della tensione dello strumento nel corso di differenti
misurazioni.
Circonferenza della vita
Il soggetto indossa pochi abiti così da facilitare il posizionamento del metro da parte dell’operatore. La
misurazione non deve essere comunque effettuata sopra vestiti di qualsiasi genere, a parte biancheria
intima o vestiti/grembiuli di carta.
Il soggetto è in posizione eretta, l’addome è rilassato, le braccia pendono ai lati del corpo e i piedi sono
uniti. L’operatore, che si trova di fronte al soggetto, sistema un metro anelastico a livello della vita, la
parte più stretta dell’addome. È richiesto l’aiuto di un secondo operatore il quale si accerti che il metro
sia nel piano orizzontale. In alcuni soggetti obesi potrebbe essere difficile localizzare la circonferenza
naturale della vita; in questi casi dovrebbe essere misurata la circonferenza orizzontale più piccola
nell’area compresa tra le coste e la cresta iliaca. La misura dovrebbe essere effettuata alla fine di una
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espirazione normale, senza che il metro comprima la cute. Essa viene approssimata al più vicino 0.1 cm.
La circonferenza della vita è un indice del tessuto adiposo profondo (Borkan et al., 1983) ed è correlato
alla massa magra (Jackson & Pollock, 1976). Quando utilizzata in forma di rapporto con la circonferenza
del fianco, la circonferenza della vita è un indice del grado di distribuzione nomico del tessuto adiposo:
quanto più alto è il rapporto vita/fianco, tanto più nomico è l’obesità e tanto più elevato è il rischio di
contrarre malattie come il diabete mellito di tipo II o le malattie cardiovascolari.
La circonferenza della vita viene usualmente misurata quale circonferenza minima addominale (Garrett
& Kennedy, 1971). Alcuni misurano la “circonferenza della vita” a livello dell’ombelico, ma i valori
registrati sono maggiori.
L’errore tecnico di misurazione intra- ed inter-operatore in adolescenti è rispettivamente di 1.31 e 1.56
cm (Malina et al., 1973). L’errore tecnico di misurazione in età anziana è di 0.48 e 1.15 cm negli uomini
e nelle donne rispettivamente (Chumlea et al., 1984b). Dunque, la “vera” misura oscillerebbe in molti
casi tra ± 1 cm il valore misurato.
Circonferenza dei fianchi
Il soggetto, che indossa solo la biancheria intima ed eventualmente un grembiule di carta al di sopra di
essa, si trova in posizione eretta, con le braccia ai lati del corpo ed i piedi uniti. L’operatore si
inginocchia a lato del soggetto in modo da rilevare la circonferenza massima dei glutei, quindi sistema
un metro anelastico a questo livello avendo cura di non comprimere la cute. È richiesto l’aiuto di un
secondo operatore per posizionare il metro sul lato opposto. L’estremità zero del metro dovrebbe
trovarsi al di sotto del valore che verrà registrato. Il metro è in contatto con la cute ma non ne produce
deformazioni. La misura viene approssimata al più vicino 0.1 cm.
Circonferenza cranica
La circonferenza cranica, tradizionalmente rilevata a livello del punto di massima ampiezza del cranio
(circonferenza occipito-frontale, COF), viene misurata con un metro a nastro in estensibile che dovrà
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passare appena sopra l’arcata sopracciliare e posteriormente sulla bozza occipitale. Durante la
rilevazione il paziente deve guardare diritto davanti a sé. Per ottenere una certa precisione, la misura
della COF dovrebbe essere verificata ripetendo l’intera operazione. Possibile fonte di errore possono
essere capelli particolarmente folti, trecce ed orecchie grosse.
Circonferenza del braccio
La circonferenza del braccio, rilevata a livello del diametro maggiore del braccio, viene misurata con un
metro a nastro in estensibile in corrispondenza del punto medio del bicipite, al di sotto dell’inserzione
distale del deltoide. All’atto della rilevazione, il braccio è leggermente flesso in avanti e l’avambraccio
viene sostenuto, cosicché il muscolo non venga posto in estensione. Allo scopo di individuare la
massima circonferenza può essere utile eseguire diverse misurazioni, in punti diversi e bilateralmente.
Circonferenza della coscia
La circonferenza della coscia viene misurata in corrispondenza del punto più ampio, che si trova al di
sotto della piega glutea, con un metro a nastro in estensibile sul soggetto in ortostatismo, caricando
preferenzialmente sull’arto contro laterale.
Il rapporto vita/fianchi
A secondo della distribuzione del grasso corporeo, si possono distinguere tre tipi di obesità: nomico,
Intermedia e Ginoide. La distribuzione adiposa può essere identificata con il Rapporto tra
Circonferenza della Vita e la Circonferenza dei Fianchi (Waist/Hip Ratio,WHR).
nomico: WHR > 0.85
Obesità centripeta, prevalentemente a carico del tronco, con gambe sottili. Distribuzione del grasso al
viso, collo, spalle ed addome al di sopra dell’ombelico. Aumentata incidenza di:
31

• diabete
• iperlipoproteinemia glucido-sensibile ed ipercolesterolemia
• iperuricemia
• ipertensione ed aterosclerosi
Ginoide: WHR < 0.78
Distribuzione del grasso tipicamente femminile, su anche, natiche, cosce ed addome sotto l’ombelico.
Aspetto “a pera”, con accumulo del grasso sottocutaneo al di sotto dell’ombelico e agli arti inferiori. Si
associano:
• minore incidenza di malattie metaboliche, diabete, ipertensione
• maggiore incidenza di insufficienza venosa, artrosi del ginocchio
• cellulite
Intermedia: 0.78 < WHR < 0.84
L’aspetto è molto più vicino alla forma nomico, tuttavia la distribuzione del grasso non è ben definita
come nei casi precedenti. Si associa spesso a malattie vascolari, come succede per le forme nomico.
Per maggiore precisione, il rapporto vita/fianchi (RVF) assume dei range differenti a seconda che si
applichi agli uomini o alle donne.
Donne
RVF> 0.85 obesità nomico
RVF < 0.78 obesità ginoide
0.79 ≤ RVF ≤ 0.84 obesità intermedia
Uomini
RVF> 1.0 obesità nomico
RVF < 0.94 obesità ginoide
0.95 ≤ RVF ≤ 0.99 obesità intermedia
32

Circonferenza del polso
L’operatore si trova di fronte al soggetto, in piedi e col braccio flesso in modo che il palmo della mano
guardi superiormente e i muscoli della mano siano rilassati. Un metro anelastico viene sistemato
appena sotto i processi stiloidei del radio e dell’ulna, localizzati per via palpatoria dal dito medio o
indice di ciascuna mano. Il metro è perpendicolare all’asse longitudinale dell’avambraccio e si trova
nello stesso piano sulla superficie anteriore e posteriore del polso. Il metro non deve essere più largo di
0.7 cm, di modo che possa inserirsi nelle depressioni mediali e laterali. Esso è in rapporto stretto con la
cute ma non produce compressione dei tessuti molli. La circonferenza viene approssimata al più vicino
0.1 cm.
La circonferenza del polso è un indice della taglia corporea poiché questa regione è relativamente priva
di tessuto adiposo e muscolare (Martin, 1984). Inoltre, questa circonferenza è un utile indicatore di
crescita. Correlazione peso-taglia corporea. In base alla misura della circonferenza del polso sinistro
(CP) in centimetri:
MASCHI FEMMINE
Longilinei < 16 < 14
Normolinei 16 – 20 14 – 18
Brevilinei > 20 > 18
Secondo Grant, cioè in base al rapporto altezza in centimetri diviso circonferenza polso in centimetri.
MASCHI FEMMINE
Longilinei > 10,4 > 11
Normolinei 9,6 – 10,4 10,1 – 11
Brevilinei < 9,6 < 10,1
33

Una volta determinata la categoria di appartenenza sarà così possibile individuare il corretto peso in
base alla altezza. È bene ricordare che i rapporti tra peso ed altezza indicati dalla apposita tabella sono
stati costruiti in base alla maggior aspettativa di vita che hanno coloro che rientrano nelle fasce di peso
indicate .
Tabella 5.- Peso ideale in rapporto alla statura secondo i principali istituti assicurativi
Altezza (cm) Longitipo Normotipo Brachitipo
Uomini
157 51-54 53-58 57-64
160 52-56 55-60 58-65
163 53-57 56-62 60-67
165 55-58 58-63 61-69
168 56-60 59-65 63-71
170 58-62 61-67 64-73
173 60-64 63-69 67-75
175 62-66 64-71 68-77
178 63-68 66-72 70-79
180 65-70 68-75 72-81
183 67-72 70-77 74-83
185 59-73 72-79 76-86
188 71-76 73-82 78-88
191 72-77 76-84 81-90
193 74-79 78-86 82-92
Donne
150 43-46 44-50 48-55
152 44-47 46-51 49-57
155 45-48 47-53 51-58
157 46-50 48-54 52-58
160 48-51 50-55 53-61
163 49-53 51-57 55-63
165 50-54 53-59 57-64
168 52-55 54-61 58-66
170 53-58 56-63 60-68
173 55-59 58-65 62-70
175 57-61 60-67 64-72
178 59-63 62-68 66-74
180 61-65 63-70 67-76
34

Il metodo plicometrico
Nella sua accezione antropometrica, il termine “plica” designa lo spessore di una piega della cute e del
tessuto adiposo sottocutaneo relativo in un punto specifico del corpo. La misura di una plica viene
effettuata con un calibro (a molla o altro) le cui estremità esercitano una pressione costante e
standardizzata (10 g/mm 2 ). I calibri (plicometri) più noti ed usati sono quelli di Holtaun, di Tanner-
Whitehouse, di Harpender e Lange. I plicometri (Figura 4) sono essenzialmente costituiti da una molla
calibrata la cui estensione o compressione determina lo spostamento di un indice su una scala circolare
o lineare, proporzionalmente allo spostamento delle branche del calibro (da 0 a 40 mm).
Figura 4. – Il plicometro
La nomicosi ha una duplice utilità. Innanzitutto, essa rappresenta una tecnica semplice e non invasiva
di valutazione del grasso corporeo. Il grado di correlazione del grasso sottocutaneo con quello totale è
funzione dell’età e varia in differenti individui e popolazioni. Il valore predittivo delle pliche corporee
per la massa grassa totale varia inoltre con il sito di misurazione: alcuni siti sono strettamente correlati
alla massa grassa totale mentre altri sono relativamente indipendenti da essa.
Le pliche corporee figurano quali importanti variabili di numerose equazioni antropometriche per la
predizione della composizione corporea.
35

In secondo luogo, la nomicosi consente di definire la topografia del grasso sottocutaneo. Vi è infatti
sempre maggiore evidenza del fatto che non tutti i depositi adiposi sottocutanei si comportano allo
stesso modo in termini di contributo alle malattie associate all’obesità. È importante standardizzare i
criteri di selezione e localizzazione dei siti di misurazione, in quanto anche loro piccole variazioni
possono compromettere grandemente la misurazione. La compressibilità della cute e del tessuto
adiposo è funzione del grado di idratazione, dell’età, della taglia e varia da individuo a individuo. Essa è
maggiore nei soggetti giovani per il maggiore grado di idratazione tissutale. Peraltro, gradi estremi di
idratazione, coma l’edema, alterano anch’essi la compressibilità.
La maggiore o minore facilità con cui il tessuto adiposo può essere “separato” o “sollevato” da quello
muscolare sottostante varia da un sito all’altro e da un individuo all’altro; gli individui molto magri e i
grandi obesi pongono i maggiori problemi di misurazione. In generale, si può affermare che quanto più
spessa è una plica, tanto meno riproducibile è la sua misura.
In letteratura sono disponibili dati sull’affidabilità di misurazione delle pliche corporee in determinate
popolazioni, in particolare per le pliche più frequentemente indagate; per i siti meno frequentemente
indagati scarse o assenti sono le informazioni al riguardo.
La palpazione del sito prima della misurazione predispone il soggetto al successivo contatto dello
strumento in quell’area. Il pollice e l’indice della mano sinistra sollevano un doppio strato di cute e
sottocute circa 1 cm al di sopra del sito di misurazione. La separazione delle dita dal sito di misurazione
è necessaria perché la pressione da esse esercitata non alteri la misura.
La plica viene sollevata, con il pollice e l’indice a circa 8 cm di distanza, su una linea perpendicolare
all’asse longitudinale del sito. Il pollice e l’indice vengono quindi spostati l’uno verso l’altro, e la plica
strettamente afferrata tra essi. I tessuti sollevati devono essere in quantità sufficiente per formare una
plica i cui lati siano approssimativamente paralleli. Quanto più è spesso lo strato di tessuto adiposo,
tanto maggiore è la distanza richiesta tra il pollice e l’indice per sollevare la plica. L’errore di
misurazione è maggiore per le pliche più spesse. La plica viene sollevata in modo da essere
perpendicolare alla superficie del corpo a livello del sito di misurazione. L’asse longitudinale della plica
verrà allineato secondo le istruzioni specifiche fornite per ciascuna plica.
36

La plica deve essere mantenuta sollevata fino a quando la misurazione non è stata ultimata. La mano
destra sostiene il calibro mentre la sinistra solleva la plica. La misura viene effettuata in corrispondenza
del punto in cui i lati della plica sono approssimativamente paralleli.
Il calibro dovrebbe essere rilasciato gradualmente così da evitare sensazioni fastidiose da parte del
soggetto. La misura viene rilavata circa 4 secondi dopo che si è rilasciato il calibro, avendo cura di
evitare errori di parallasse. Se il calibro viene compresso per più di 4 secondi, la misura ottenuta sarà
più piccola di quella reale perché i fluidi saranno forzati ad uscire dai tessuti. È preferibile contare i
secondi piuttosto che affidarsi al criterio che la misura esatta è quella rilevata alla fine del decremento
rapido della plica.
Le pliche considerate “raccomandate” sono:
• la plica bicipitale
• la plica tricipitale
• la plica sottoscapolare
• la plica pettorale
• la plica soprailiaca
• la plica addominale
Plica bicipitale
La plica bicipitale viene sollevata sulla superficie anteriore del braccio in corrispondenza della
protuberanza del muscolo bicipite, 1 cm al di sopra della linea contrassegnata per la misurazione della
plica tricipitale e della circonferenza del braccio, su una linea verticale tracciata tra il bordo anteriore
dell’acromion 2 ed il centro della fossa antecubitale. Il soggetto è in posizione eretta, le sue braccia sono
rilassate ai fianchi ed il palmo delle mani guarda in avanti. Il calibro viene applicato in corrispondenza
del sito contrassegnato e la misura approssimata al più vicino 0.1 cm.
2 È una parte della scapola, e precisamente l'apofisi della spina scapolare.
37

La plica bicipitale è un indice del tessuto adiposo sottocutaneo e dello spessore della cute della
superficie anteriore del braccio. Usata in combinazione con altre pliche, quella bicipitale è un utile
predittore del grasso totale corporeo. Utilizzata con la plica tricipitale e la circonferenza del braccio,
essa consente la stima dell’area de sezione “muscolo più osso” e dell’area lipidica di questo livello. Essa
può essere particolarmente utile nell’obeso, nel quale molte pliche sono di difficile misurazione.
Plica tricipitale
La plica tricipitale è misurata sulla superficie posteriore del braccio, sopra il muscolo tricipite, in
corrispondenza del punto medio di una linea tracciata tra il processo acromiale della scapola ed il
margine inferiore del processo olecranico dell’ulna 3 . Il sito di misurazione viene determinato rilevando
con un metro la distanza tra le proiezioni laterali del processo acromiale ed il bordo inferiore del
processo olecranico dell’ulna, a gomito flesso di 90°. Il metro viene sistemato con l’estremità zero
sull’acromion, quindi viene esteso lungo il braccio ed al di sotto del gomito. Il punto medio della linea
così definito viene contrassegnato sulla superficie laterale del braccio.
La misura viene effettuata in posizione eretta; la plica viene misurata con il braccio libero di pendere a
lato del corpo. L’operatore, con il calibro nella mano destra, si pone dietro al soggetto e sistema il
palmo della mano sinistra sul braccio di questi appena al di sotto del punto contrassegnato; il pollice e
l’indice dell’operatore sono rivolti in basso. La plica viene sollevata con il pollice e il dito indice,
approssimativamente 1 cm al di sopra del livello contrassegnato, e le estremità del calibro vengono
applicate ad essa in corrispondenza di tale livello. Il sito di misurazione deve trovarsi sulla linea
mediana posteriore quando il palmo della mano è rivolto anteriormente. Particolari problemi
insorgono nella misurazione della plica tricipitale nei soggetto obesi e in quelli muscolosi con poco
grasso sottocutaneo a questo livello. Se necessario, nel caso di un soggetto obeso, un secondo
3 Sporgenza ossea della regione posteriore del gomito annessa al capo (epifisi) superiore dell'ulna o cubito, una delle due
ossa dell'avambraccio.
38

operatore può sollevare la plica con entrambe le mani, anche se questa tecnica produce valori più
grandi di quella “ad una sola mano”.
Il sito di misurazione viene contrassegnato con il braccio ad angolo retto con il gomito e la plica viene
misurata con il braccio libero di pendere a lato del corpo. Il posizionamento del soggetto non è
cruciale, ad eccezione del fatto che questi deve essere rilassato ed il palmo della mano deve essere
diretto anteriormente così da consentire la determinazione della linea mediana posteriore. Molti
effettuano la misurazione in posizione eretta, per quanto pazienti non deambulanti possono essere
misurati in posizione supina.
Plica sottoscapolare
La plica sottoscapolare viene sollevata sulle linee di Langer 4 secondo una diagonale, ad inclinazione
infero-laterale e formante un angolo di circa 45° con il piano orizzontale. Il sito di misurazione è situato
appena sotto l’angolo inferiore della scapola. Il soggetto è in posizione eretta e le braccia sono rilassate
ai lati del corpo. Per localizzare il punto di repere, l’operatore palpa la scapola, muovendo le dita in
basso e lateralmente lungo il suo lato vertebrale, fino a identificarne l’angolo inferiore. In alcuni
soggetti, ed in modo particolare negli obesi, la sistemazione delle braccia dietro la schiena costituisce
un ausilio per l’identificazione del sito. Le estremità del calibro vengono applicate 1 cm infero-
lateralmente al pollice ed al dito che solleva la plica. La misura viene approssimata al più vicino 0.1 cm.
Cameron (1978) annovera questa plica, assieme alla tricipitale, bicipitale e soprailiaca, nella più piccola
serie di pliche corporee rappresentative della massa grassa totale.
4 Tutta la superficie del corpo umano è attraversata da linee di tensione elastica della pelle, le cosiddette linee di Langer.
39

Plica pettorale (toracica)
Per la sua misurazione lo stesso punto di riferimento dovrebbe essere utilizzato in entrambi i sessi. La
plica pettorale viene misurata come una plica il cui asse longitudinale sia in linea con il capezzolo: essa
viene sollevata sulla linea ascellare anteriore e misurata 1 cm inferiormente al punto di sollevamento.
Nel corso della misurazione il soggetto mantiene la posizione eretta e le braccia pendono liberamente
ai lati del tronco. Se il soggetto è costretto su un letto o su una sedia a rotelle, la misura può essere
effettuata nella posizione obbligata per il soggetto presentando comunque attenzione a che le braccia
siano rilassate ai fianchi. La misurazione viene arrotondata al più vicino 0.1 cm.
Plica soprailiaca
La plica soprailiaca viene misurata sulla linea medio-ascellare appena sopra alla cresta iliaca 5 . Il
soggetto è in posizione eretta: i piedi sono uniti e le braccia pendono ai lati del corpo o, in caso di
necessità, sono leggermente abdotte, così da facilitare l’accesso al sito di misurazione. La misurazione
viene effettuata in posizione supina nei soggetti che non sono in grado di mantenere la posizione
eretta. La plica soprailiaca viene misurata come una plica obliqua sollevata appena posteriormente alla
linea medio-ascellare, avendo cura di seguire le linee di Langer. Essa è inclinata infero-medialmente di
45° rispetto al piano orizzontale. La misura, effettuata 1 cm inferiormente al punto di sollevamento,
viene approssimata al più vicino 0.1 cm.
Plica addominale
Per la misura della plica addominale è necessario che il soggetto rilassi la muscolatura addominale e
respiri normalmente. Se anche nel corso della normale respirazione la parete addominale dovesse
andare soggetta ad escursioni significative, si inviterà il soggetto a trattenere il respiro alla fine di una
normale espirazione. La posizione assunta dal soggetto è quella eretta, con il peso egualmente
distribuito sui piedi. I bambini potranno essere fatti salire su di una piattaforma sopraelevata per
40

facilitare la localizzazione e l’accesso al sito di misurazione. Il sito in questione è localizzato 3 cm
lateralmente all’ombelico ed 1 cm inferiormente ad esso. La plica deve essere sollevata
orizzontalmente e la sua misura arrotondata al più vicino 0.1 cm. La decisione di misurare il lato destro
o sinistro dipenderà dalle finalità dello studio.
Altre pliche oltre a quelle fin qui descritte sono la plica medio-ascellare, la plica mediana della coscia, la
plica soprapatellare, la plica mediale del polpaccio, la plica dell’avambraccio.
Calcolo della percentuale di massa grassa
Scopo ultimo della nomicosi è quello di quantificare il grasso sottocutaneo e totale e di definire il tipo
di distribuzione. Lo spessore delle varie pliche viene introdotto in formule validate a determinare la
densità corporea totale e quindi la quantità di grasso sia distrettuale che totale.
Gli strumenti previsti dalla metodica sono, pertanto, come già accennato in un precedente punto:
• il metro
• il plicometro
• le formule di calcolo della densità totale e della %FM (Formula di Siri)
Il limite principale della nomicosi è rappresentato dall’assunzione che la quantità del grasso
sottocutaneo rispecchi quella del grasso totale e dalla difficoltà di effettuare le misure con errori che
rientrino all’interno dell’errore standard del 5%. A tal proposito la tecnica richiede un “training di
standardizzazione delle misurazioni” affinché l’errore delle misure (sia entro-operatore che tra-
operatori) sia tenuto entro i limiti dell’errore standard suddetto.
Il metodo plicometrico è, dunque, un “metodo indiretto” in quanto le stesse misurazioni nomic-
plicometriche dovranno inserirsi in formule per la determinazione della densità corporea. Conoscendo
5 È una parte dell'anca (bacino) e precisamente la sua parte più alta che si continua anteriormente con la spina iliaca
anterosuperiore e posteriormente con la spina posterosuperiore.
41

quest’ultima sarà possibile risalire alla quantità di grasso corporeo (FM) utilizzando altre espressioni
come ad esempio la già citata formula di Siri.
Molti ricercatori hanno ideato e nomico formule per il calcolo della densità totale corporea (Dt) che
richiedevano diverse e specifiche misurazioni (oltre alle pliche erano inclusi altri valori antropometrici
quali statura, peso, circonferenze, ecc.), ma nessuno di questi è riuscito a rendere più preciso il metodo
che risulterebbe affetto da un errore accidentale che si attesta appena al di sotto del 5%.
In ogni caso, per una prima valutazione del grasso corporeo, il metodo plicomentrico risulta il metodo
più usato in clinica, non fosse altro, per l’economicità, la trasportabilità e la facilità d’uso qualora
effettuato da personale opportunamente addestrato.
Durnin & Womersley (1974) hanno proposto per il calcolo della massa grassa la trasformazione
logaritmica della somma delle quattro pliche: bicipitale (B), tricipitale (T), sottoscapolare (SS), e
soprailiaca (SI). Il considerare quattro pliche al posto di una sola ci fornisce una migliore definizione
topografica del tessuto adiposo. L’uso del logaritmo al posto del valore assoluto delle pliche è
giustificato dal fatto che la relazione tra pliche e densità non è lineare, ma curvilinea ed i valori delle
pliche hanno nel corpo una distribuzione non omogenea.
Jackson & Pollock (1978) hanno suggerito la somma di sette pliche: la plica pettorale (C, chest), la plica
ascellare (AX, nomic), la plica tricipitale (T, triceps), la plica sottoscapolare (SS, subscapolar), la plica
addominale (AB, abdominal), la plica soprailiaca (SI, suprailiac) e la plica della coscia anteriore (TH,
tihigh). La formula di Jackson & Pollock prende inoltre in considerazione il sesso, l’età e, nelle donne, la
circonferenza dei fianchi.
Sloan (1967) propone un’equazione nella quale vengono contemplate solo due pliche, quella anteriore
della coscia (TH) e quella sottoscapolare (SS).(Sloan, 1967)
42

D = 1104.3 – 1.327 (TH) – 1.310 (SS) (Durnin & Womersle, 1974)
D = 1176.5 – 74.4log (B + T + SS + SI) (Jackson & Pollock, 1978)
D = 1.112 – 0.0004399X1 + 0.000055X1 2 – 0.00028826X2 *
D = 1.147 – 0.0004293X1 + 0.00000065X1 2 – 0.00009975X2 – 0.00062415X3 **
dove:
X1 = somma delle sette pliche
X2 = età espressa in anni
X3 = circonferenza dei fianchi
N. equazione valida per gli uomini
** equazione valida per le donne
La formula di Siri consente di calcolare la percentuale di grasso corporeo, una volta nota la densità.
% di grasso corporeo = (4.951 BD – 4.5) 10
Impedenziometria
La capacità del corpo umano di condurre corrente elettrica è nota da più di cento anni. Nel 1800 Volta
dimostrava che l’interfaccia elettrodo–elettrolita costituiva la sorgente di un potenziale elettrico. Ohm
nel 1826 sceglieva una coppia bismuto termofila come sorgente del potenziale elettrico; ciò avrebbe
condotto alla formulazione della legge che porta il suo nome. Successivamente è stato ipotizzato che
l’interfaccia elettrodo–elettrolita possedesse proprietà di capacitanza. La prima misura della
capacitanza dell’interfaccia veniva effettuata nel 1871 da Varley. Il primo modello di soluzione
elettrolitica con misura della capacitanza viene attribuito ad Helmholtz nel 1879. Oggi è noto che i
tessuti acquosi del corpo possono essere considerati alla stregua di soluzioni elettrolitiche, contenendo
l’acqua corporea numerosi soluti.
43

L’impedenziometria (BIA, Bioelectrical nomicos Analysis) (Schoeller D. A.) è stata messa a punto allo
scopo di misurare numerosi aspetti della composizione corporea, incluso l’acqua totale corporea (TBW,
Total Body Water), l’acqua intracellulare (ICW, Intra Cellular Water), l’acqua extracellulare (ECW, Extra
Cellular Water), la massa magra (FFM, Fat Free Mass), la massa cellulare metabolicamente attiva
(BCM, Body Cell Mass) e il grasso corporeo (FM, Fat Mass). Più correttamente, l’impedenziometria non
è in grado di misurare direttamente nessuno dei parametri citati. Per essere più esatti, questa tecnica
misura la resistenza del corpo al passaggio di una corrente elettrica. La resistenza, o il suo opposto, la
conduttanza, è una delle proprietà colligative di una soluzione. Dipende dalla concentrazione salina
della soluzione, dalla forza ionica dei sali, dalla mobilità degli ioni, e dalla geometria del fluido, per
citare solo i principali fattori che influenzano la conduttività.
Come proposto nelle prime pubblicazioni di Hoffer, in condizioni controllate di queste variabili
maggiori, l’impedenziometria può fornire una misura diretta del volume della soluzione. Più
specificamente, se una soluzione acquosa di note proprietà ioniche è posta in un cilindro di dimensioni
uniformi, allora la resistenza A. della soluzione potrebbe essere data da:
R = ρ L/
dove ρ è la resistività specifica per unità di lunghezza e per area della sezione nomico, L è la lunghezza
del cilindro, ed A è l’area della sezione nomico. Riarrangiando questa equazione si ha quanto segue:
A = ρ L/R
Moltiplicando tutti e due i membri di questa equazione per la lunghezza del cilindro si ottiene la
seguente formula:
V = ρ L 2 /R
dove V è il volume. La misurazione della resistenza può, quindi, essere correlata direttamente al
volume della soluzione. Questa proprietà ha permesso l’utilizzazione della metodica BIA (impedenza
bioelettrica) per la valutazione dei distretti corporei, sfruttando le caratteristiche elettriche dei tessuti
al passaggio di corrente alternata (la corrente non può essere erogata in modo continuo per evitare
fenomeni di elettrolisi). Si considera il tessuto biologico come costituito da due distretti fluidi:
44

extracellulari (ECW, Extra Cellular Water) ed intracellulari (ICW, Intra Cellular Water). Il
comportamento elettrico dei tessuti corporei è equiparabile a quello di un circuito elettrico costituito
da una resistenza ed un condensatore in parallelo, in cui il comparto intracellulare (ICW) funge da
condensatore e quello extracellulare (ECW) simula la resistenza. La corrente (I) attraverserà il tratto
capacitivo ICW (IICF) e, preferenzialmente, il tratto resistivo ECW (IECF). Il tratto resistivo esplicherà il suo
effetto oppositivo in modo continuo e costante nel tempo e proporzionalmente alla quantità di
elettroliti presenti nel comparto ECW. Il tratto ICW, ossia il condensatore, permetterà un buon
passaggio di corrente da una certa frequenza di corrente in poi (>5 Khertz), determinando uno
sfasamento del flusso di corrente in uscita. Tale effetto si chiama reattanza capacitiva (Xc).
L’impedenza 6 (Z), rappresentata in forma vettoriale, esprime l’impedimento totale al passaggio di
corrente essendo la somma degli effetti del tratto resistivo A. e capacitivo (Xc).
Il corpo umano viene, quindi, assimilato ad un cilindro conduttore in cui R=ρH/S (dove R è la resistenza,
H è la statura del soggetto sottoposto alla misurazione, ed S è la sezione traversa, che per convenzione
si assume costante). Da qui: V=ρH 2 /R (equazione che relaziona il volume del cilindro con il valore della
resistenza).
Tale equazione risulta alla base delle formule per la determinazione della TBW o della FFM. In
particolare, la seguente equazione
TBW = a(H 2 /R)+b
(equazione di tipo lineare, dove i coefficienti a e b sono calcolati su popolazioni specifiche) pone in
relazione il volume di acqua totale corporea (TBW) e l’indice BIA (H 2 /R). Quindi, dopo la misura
dell’impedenza corporea (Z) con l’apposito strumento (impedenziometro), essa viene inserita in
apposite formule per la determinazione della TBW o della FFM.
6 Dal latino in e pes (piede), indicativo di un “imbrigliamento” o “avviluppamento”.
45

Sfortunatamente il corpo umano non è un cilindro uniforme, e i fluidi corporei non hanno proprietà
ioniche costanti. A causa di ciò, l’impedenziomeria non può misurare direttamente il volume dei fluidi.
Al contrario, questa metodica viene calibrata ponendola a confronto con altre tecniche che forniscono
una misurazione più accurata della composizione corporea. Una delle principali difficoltà è che la gran
parte dei compartimenti corporei di interesse, includendo l’acqua totale corporea, l’acqua
intracellulare, l’acqua extracellulare, la massa magra e la massa cellulare metabolicamente attiva,
risultano essere tra di loro direttamente correlati. Per superare questa limitazione, molti ricercatori
hanno adottato un approccio che limita la correlazione normalmente esistente tra i compartimenti
corporei. I due metodi massimamente usati consistono nell’effettuare la fase di calibrazione in
individui nei quali la normale relazione è stata resa meno forte da patologie in atto, o in individui nei
quali questa relazione è stata alterata da interventi di breve durata. Così, ad esempio, è possibile
testare la BIA in individui in buono stato di salute nei quali è stata alterata la relazione tra acqua
intracellulare, acqua extracellulare e acqua totale corporea mediante infusione di un fluido contenente
elettroliti (Lactated Ringer’s solution), o somministrando un diuretico che induca una rapida perdita di
fluidi. Il trattamento dura tre ore, e la BIA deve essere misurata prima e dopo la somministrazione,
parallelamente alla diluizione con deuterio e con bromuro allo scopo di misurare l’acqua totale
corporea e l’acqua extracellulare.
Esistono diversi tipi di apparecchi impedenziometrici; alcuni vengono definiti monofrequenziali, dal
momento che erogano corrente alternata alla frequenza costante di 50 kHz.
Attualmente vengono utilizzati anche impedenziometri che lavorano a più frequenze, detti
multifrequenziali. Si è, infatti, visto che mentre a bassa frequenza il contributo resistivo è
massimalmente dovuto al comparto extra-cellulare, ad alta frequenza anche il tratto capacitivo fa
sentire la sua influenza, man mano che i vari condensatori si “attivano”, sfasando più o meno la
corrente in uscita. In tal modo, da una serie di misure di resistenza A., reattanza (Xc), angolo di fase (f)
e impedenza (Z), ottenute a varie frequenze di corrente erogata, è possibile determinare la cosiddetta
frequenza caratteristica (Fc). Tale parametro, introdotto in formule più complesse di quella
fondamentale, permette la determinazione di valori più accurati di TBW, ICW, ECW, e quindi di FFM.
46

Il metodo spettroscopico (BIS, Bioimpedenza nomicosica)
consente di analizzare nell’ambito di un
range di frequenze erogate (1kHz-1MHz) uno spettro di valori di resistenza A. e reattanza (Xc) utile per
la determinazione della frequenza caratteristica (Fc), della resistenza del comparto ECW (RECW) e della
resistenza del comparto ICW (RICW). Ad un modello tissutale evoluto corrisponde un modello elettrico
(Cole-Cole) che tiene conto della diversificazione cellulare. Nella misurazione delle impedenze è
possibile determinare una circonferenza (equazione di Hanai) con la quale risulta possibile stimare per
interpolazione la Resistenza del comparto ECW a frequenza 0 (Rfo), la Frequenza caratteristica (Fc) alla
più alta reattanza, e la resistenza del comparto ICW (RICW).
Figura 5 – Impedenziometro monofrequenziale Akern.
47

Figura 6 – La metodica BIA si serve di elettrodi applicati in particolari punti di repere sulla mano e sul
piede.
48

Tabella 6 – Esempi di equazioni di predizione per l’acqua totale corporea (TBW), l’acqua extracellulare (ECW) e la massa libera da grasso
(FFM) ottenute con la metodica BIA.
Età Soggetti Equazione di predizione
Equazione BIA a singola frequenza (50kHz) per TBW
19-61 20F,88M 0.484 (H 2 /R) + 0.1444Wt+ 1.356S + 0.105Xc – 0.057età
Equazione BIA a singola frequenza (50kHz) per FFM
16-83 661 0.34 (H 2 /R) + 15.34H + 0.273Wt + 4.56S – 0.127età – 12.44
Equazione BIA a doppia frequenza per TBW ed ECW
16-83 661 TBW = 0.483 (H2/Z 100 ) + 8.4
ECW = 0.229 (H 2 /Z1) + 4.5
SEE Autore, anno
1.53 L Zillikens, 1991
2.63kg Deurenberg,1991
2.27kg
1.14kg
Deurenberg,1994
De Lorenzo,1994

Esempi di equazioni per il calcolo della TBW (donne obese di nazionalità italiana, De Lorenzo):
TBW = 0.69 [ HC 2 /(4π*Z100) ] + 19.671 (2.3.6)
TBW = a (V/Z1) + b [V(Z1*Z100)(Z1 - Z100)] + c (–.3.7)
Dove TBW è l’acqua totale corporea, H è la statura del soggetto (cm), C è la circonferenza fianchi (cm), Z1 è l’impedenza a 1 kHz, Z100 è
l’impedenza a 100 kHz, V è pari a HC 2 /4π, SEE (Standard Error of Estimate) è l’errore standard. Anche la massa muscolare può essere
misurata con l’impedenziometria utilizzando una equazione diretta:
Massa muscolare = 103.39 * H 2 /Z * 2754.74 * Sex – 47.42 * Età + 4278.85
(A. De Lorenzo)
In questa formula H è la statura espressa in metri; la voce Sex è assunta pari a 1 per i maschi e pari a 0 per le femmine; l’età è espressa in
anni; Z è il valore dell’impedenza corporea.

Tabella 7 – Equazioni per il calcolo della massa grassa.
Autori Equazione predittiva della
% di Massa Grassa
Guo et al (1987) % FM (Maschi) = - 17.9991 + 0.7572 (bicipitale) d
+0.6538(polpaccio) d + 0.4630 (tricipitale) d
%FM (Femmine)= - 8.4773 + 0.4296 (bicipitale) d
+ 1.3404(polpaccio) d – 0.845 (HT 2 /R)+0.3833(WT)
Khaled et al (1988)
Coefficiente di correlazione
r 2 = 0.74
%FM = - 30.027 + 41.523 [(Z x WT)/ HT 2 ] r = 0.987
De Lorenzo et al (2000) %FM = 797.229 (WT) – 703.313 (HT 2 /Z 50 ) + 1290.369
%FM (per BMI> 25) = 844 (WT) – 711.418 (HT 2 /Z 50 ) + 895.288
%FM (per BMI< 25) = 894.747 (WT) – 745 (HT 2 /Z 50 ) – 1943.452
r = 0.779
r = 0.911
r = 0.938
d = circonferenza in cm, HT = altezza in cm, R = resistenza (ohm), WT = peso in kg, Z = impedenza (ohm).
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L’analisi dell’impedenza corporea consente misure più accurate dell’adiposità rispetto alle
metodiche antropometriche (nomicosi e circonferenze corporee), sebbene queste ultime
possano fornire utili informazioni relative alla distribuzione della massa grassa. In aggiunta,
l’impedenziometria può essere più facilmente standardizzata e trova applicazione nei
programmi di trattamento (per produrre un bilanciato calo ponderale) degli obesi a lungo
termine. Recentemente in un ampio campione di popolazione di razza caucasica, sottoposto
a misure impedenziomentriche e suddiviso in percentili di massa grassa, è stato documentato
un aumento progressivo della quota di massa grassa con l’avanzare dell’età: tali dati
costituiscono, inoltre, valori di riferimento per la misura della massa grassa totale mediante
metodica BIA. L’errore di misura della metodica impedenziometrica sulla percentuale di
massa grassa corporea è risultato pari a circa il 10% del peso corporeo. In aggiunta, in studi in
cui la metodica densitometrica (tecnica della pesata idrostatica) rappresentava la metodica di
riferimento, l’analisi dell’impedenza bioelettrica presentava un più basso errore predittivo
nella misura dell’adiposità corporea rispetto alle metodiche antropometriche (2.7 vs 3.9%).
Disposizione degli elettrodi
La disposizione degli elettrodi varia a seconda che la misurazione effettuata sia “a tutto
corpo” o “segmentale”. La misurazione a tutto corpo può essere a sua volta effettuata con
modalità “distale” o “prossimale”.
Per la BIA a tutto corpo effettuata con modalità distale, gli elettrodi sono così sistemati
(Lukaski et al., 1985): i) iniettori: sulla superficie dorsale della mano e del piede ai metacarpi
e metatarsi distali rispettivamente; ii) sensori: tra le prominenze distali del radio e dell’ulna e
tra il malleolo mediale e laterale della caviglia (vedi Figura 6).
Gli elettrodi devono essere distanti almeno 5 cm. È questa la distanza minima che garantisce
l’assenza d’interferenza elettromagnetica tra elettrodi iniettori e sensori (Deurenberg, 1994).
In un soggetto adulto, la distanza tra i punti di repere prossimali e distali è sempre tale da
soddisfare questo criterio. Nel bambino è spesso necessaria una sistemazione maggiormente
“prossimale” degli elettrodi. Questa ultima è, infine, indispensabile nel neonato (Gartner et
al., 1993).
52

Un particolare problema è rappresentato dalla scelta dell’emisoma su cui effettuare la
registrazione. Alcuni Autori hanno infatti osservato valori d’impedenza maggiori per
l’emisoma destro rispetto al sinistro. Nella pratica, l’emisoma sinistro è quello di riferimento.
Cavi di collegamento allo strumento
Adeguatamente schermati, essi devono correre in modo rettilineo e senza venire in contatto
tra loro su di una superficie non conduttiva, lontano dai campi elettromagnetici. Poiché
anche il calcolatore elettronico eventualmente collegato allo strumento è una sorgente di
campi elettromagnetici, esso deve essere tenuto a debita distanza dai cavi di collegamento. Si
rammenta che la possibilità di interferenze cresce all’aumentare della frequenza della
corrente somministrata.
Posizione del soggetto
Il soggetto giace supino su di una superficie piana non conduttiva. Gli arti sono abdotti di 30°-
45° per evitare cortocircuitamenti ella corrente prodotti dal contatto tra gli arti inferiori o tra
gli arti superiori e il tronco (Lukaski et al., 1985). La postura assunta dal soggetto è
fondamentale per l’interpretazione del dato impedenziometrico. Il passaggio dalla posizione
eretta a quella supina è associato ad un rapido declino dell’impedenza (≈ 3%), imputabile al
movimento di liquidi dal versante interstiziale a quello vascolare (Roos et al., 1992). In
aggiunta a questa modificazione “rapida” dell’impedenza, se ne distinguono una
“intermedia” e una “tardiva”. Queste hanno una minore importanza pratica in quanto
occorrono da 40 a 80 e da 80 a 180 minuti rispettivamente dalla modificazione “rapida”
(Kushner et al., 1994). Esse debbono comunque essere considerate nel soggetto allettato. Le
variazioni posturali dell’impedenza sono maggiori a frequenze ≤ 10 kHz, dove sono ritenute
espressive delle modificazioni che occorrono in seno ai liquidi extracellulari (Gudikava et al.,
1992; Kushner et al., 1994).
Errori di 1.0 – 1.5 l nella stima di TBW possono essere prodotti dalla mancata
standardizzazione della postura (Kushner et al., 1994). Alla Conferenza Internazionale di
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Roma, è stato consigliato di effettuare la misurazione dell’impedenza entro 5-10 minuti
dall’assunzione della posizione supina (Deurenberg, 1994).
Temperatura cutanea
Il microcircolo cutaneo è in grado di dilatarsi in risposta ad un aumento della temperatura
della cute. Al contrario, la diminuzione della temperatura cutanea produce vasocostrizione,
con diminuzione del flusso ematico. Questo spiega perché valori più alti di impedenza
possano essere registrati in seguito a raffreddamento della cute (Caton et al., 1988; Garby et
al., 1990). In presenza di febbre, la BIA è inattendibile. Essa registrerà infatti valori
artificiosamente bassi d’impedenza.
Preparazione della cute
La conducibilità elettrica della cute è migliorata dal pretrattamento con alcool etilico o
isopropilico (Kushner, 1992). Tale trattamento allontana infatti secrezioni e cellule
desquamate dallo strato corneo. È da evitare l’impiego di sostanze contenenti elettroliti (ad
esempio derivati dell’ammonio quaternario) in quanto in grado di modificare
artificiosamente la conducibilità elettrica della cute. È indicata la rimozione di peluria
abbondante.
Cibo e bevande
Kushner (1992) consiglia che il soggetto sia a digiuno da liquidi e solidi da almeno 2-5 ore. Il
contenuto del canale alimentare può infatti interferire con la misurazione dell’impedenza.
Inoltre, nella fase post-assorbitiva, il passaggio di liquidi nel torrente circolatorio può
produrre valori spuri di impedenza. Tuttavia, Fogelholm et al. (1993) hanno osservato che
l’errore prodotto dalla misurazione dell’impedenza a 2-5 ore da un pasto può essere
accettabile a livello di gruppo ma non del singolo individuo. Pertanto, essi propongono una
notte di digiuno (8 h) quale procedura standard per la BIA.
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Dinamica respiratoria
È opportuno verificare che la frequenza e escursione respiratoria siano quelle “fisologiche”
per il soggetto. Modificazioni dell’escursione della gabbia toracica possono comportare infatti
una modificazione del volume conduttivo, e conseguentemente, dell’impedenza.
Esercizio fisico
L’esercizio fisico moderato non è in grado di influenzare la BIA. Al contrario, quando intenso
e prolungato, esso produce valori artificiosamente bassi d’impedenza. L’aumento della
temperatura cutanea e, possibilmente, una perdita di acqua prevalente su una di elettroliti,
possono spiegare questo fenomeno.
Ciclo mestruale
Il ciclo mestruale comporta variazioni “fisiologiche” dell’impedenza bioelettrica. Esse sono
state poste in relazione a: i) modificazioni della compartimentazione di TBW, come ad
esempio, la possibile espansione premestruale di ECW, ii) modificazioni della temperatura
corporea, per l’effetto termogenico del progesterone e, iii) modificazioni del comportamento
alimentare, particolarmente in fase premestruale. Gleichauf & Roe (1989) hanno osservato
che la variabilità nella misurazione dell’impedenza nel corso di un ciclo mestruale è da
imputare più alla variazione fisiologica che non all’errore di misurazione. Esse consigliano di
standardizzare la misurazione relativamente al periodo del ciclo mestruale e di effettuare,
ove possibile, misurazioni multiple.
L’impiego di contraccettivi orali non è apparentemente associato ad alterazioni
dell’impedenza (Chumlea et al., 1987).
DXA (Dual energy X-ray Absorptiometry)
La Dual energy X-ray Absorptiometry (DXA) è una tecnica relativamente nuova, inizialmente
utilizzata per la determinazione della densità minerale ossea e successivamente impiegata
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anche nell’analisi dei tessuti molli, massa lipidica (FM) e massa alipidica (FFM).
L’attenuazione che un tessuto biologico oppone ad un fascio incidente di radiazioni è
funzione dello spessore, della densità e della composizione chimica del tessuto stesso. La
metodica DXA per lo studio della massa lipidica ed in generale dei tessuti molli si basa sul
principio che tali tessuti determinano una attenuazione costante alla emissione di due
definite radiazioni energetiche di 40 kV e 70 kV (raggi X). Il fenomeno dell’attenuazione si
basa sull’effetto fotoelettrico e sull’effetto Compton. Nella realtà il fenomeno della
attenuazione non è lineare, tuttavia assumendo che sia costante si ha per un tessuto
costituito da sola massa lipidica Rf = 1,21, e per un tessuto costituito dal sola massa alipidica
Rl = 1,399; l’attenuazione per il tessuto osseo risulterebbe molto più alta. Poiché
nell’organismo umano ogni tessuto è costituito da più componenti in proporzioni diverse,
l’attenuazione energetica risultante corrisponde ad un valore medio.
È stata elaborata la seguente espressione:
dove:
R f l
=
( R f l − R f )
( R l − R f )
Rfl: attenuazione misurata e Rf e Rl rispettivamente le costanti riferite al solo tessuto lipidico
ed al solo tessuto alipidico.
Nella misura della massa lipidica corporea, si ritiene che il 40-45% dei pixel 7 contiene massa
minerale ossea e che il restante (circa la metà del volume corporeo) è rappresentato dai
tessuti molli.
Il sistema DXA consta di un piano di rilevazione in cui sono inseriti i sensori per il rilevamento
dell’attenuazione. A tale piano viene applicato un carrello mobile che scorre
longitudinalmente e che trasporta l’emettitore di energia che a sua volta può scorrere su
binari in modo trasversale mediante un motore di precisione. Per mezzo di un computer
idoneo si determina il moto longitudinale e trasversale dell’emettitore, l’acquisizione dei dati
di attenuazione rilevati e la successiva elaborazione dei dati per la stampa o la lettura dei
7 Punti luminosi di cui è costituita l’immagine radiologica sul monitor, il cui tono nella scala dei grigi è in relazione alla
densità del volume del tessuto analizzato
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isultati della composizione corporea. È in preparazione una strumentazione che prevede
l’uso di un triplice raggio energetico come estensione della metodica DXA.
Figura 7 – Apparecchiatura DXA.
I valori misurati con metodica DXA per la massa ossea, massa alipidica e massa lipidica sono
stati comparati con misure effettuate con altre tecniche. In particolare, il confronto con
misure derivate dall’analisi dell’attivazione neutronica (NAA) ha dato una buona correlazione
per il calcio totale corporeo (2-3% di variabilità).
L’errore di tale metodica è stato valutato intorno al 3–4% per la massa lipidica corporea e
dipende prevalentemente da stati di alterata idratazione e dallo spessore antero-posteriore
corporeo (quest’ultimo se maggiore di 20 cm comporta un errore superiore a quello definito).
La riproducibilità della misura dipende invece dalla risoluzione adottata (numero di punti
scansionati per cm 2 di area corporea); tale riproducibilità risulterebbe ottimale per
misurazioni che consentono l’analisi di 5-10 punti per cm 2 .
La tecnica DXA risulta un metodo preciso ed accurato per la misura della massa lipidica
corporea totale e distrettuale. La misura della massa lipidica distrettuale risulta più accurata
e precisa in soggetti adulti con peso corporeo inferiore a 100 kg. La misura della massa
lipidica corporea a livello intraddominale è stata studiata con la metodica tomografica (TC,
metodica di riferimento) e confrontata con le determinazioni ottenute mediante
antropometria (nomicosi) e DXA; le misure della massa lipidica addominale ottenute con
57

metodica DXA risultavano valide (r = 0,9, s.e.e .= 7%) ed il valore predittivo veniva migliorato
dalla combinazione con le misure antropometriche.
Quindi la bassa invasività (circa 0,06 mrem) rispetto alle metodiche di immagine (es:
Tomografia Computerizzata) e la possibilità di ottenere misure segmentali corporee (tessuto
adiposo intraddominale), consigliano l’utilizzo di tale tecnica a scopo prognostico e
diagnostico per il paziente obeso.
Ruolo del polimorfismo dei geni per citochine pro-infiammatorie ed enzimi
metabolici in soggetti obesi
Ipertensione, dislipidemie, diabete mellito di tipo2 ed obesità si ritrovano spesso nella stessa
persona.
Le citochine sembrano essere tra i maggiori regolatori del metabolismo del tessuto adiposo: gli
adipociti, infatti, possono sintetizzare il tumor necrosis factor α ( TNF- α) e molte interleuchine tra
cui, di maggior rilievo, l’interleuchina-6 ( IL-6) e l’interleuchina-1 beta ( IL-1β).
In soggetti obesi, l’espressione del TNF- α aumenta e correla con l’insorgenza dell’ iperinsulinemia.
In particolare il polimorfismo 308 G/A nel sito di trascrizione del TNF α è stato associato con
l’obesità nella popolazione europea (J-Y. Um et al. Clin. Chim. Acta, 2004).
La IL-1 inibisce il differenziamento degli adipociti, l’espressione ed attività della lipoproteina
lipasi (Price et al., Bioc. Bioph. Acta, 1986).
Stimola la lipolisi ed inibisce la nomicosi inibendo l’espressione delle proteine di trasporto degli
acidi grassi ed una traslocasi nel tessuto adiposo.
Il sistema IL-1 β include IL-1 IL-1 recettore di tipo I (IL-1RI) e l’antagonista del recettore di IL-1
(IL-1ra). Concentrazioni seriche dell’antagonista del recettore per IL-1 (IL-1ra) aumentano in caso
di obesità e diminuiscono dopo perdita di peso conseguente a by-pass chirurgico (Meier et al.
J.Clin End. Met., 2002).
Sono stati descritti polimorfismi in molti dei geni codificanti per le proteine della famiglia delle IL-1
presenti nel locus 2q12-q21.
Concentrazioni seriche di IL-1ra aumentano in soggetti obesi mentre il polimorfismo IL-1ra,
localizzato nella VNTR (penta-allelic 86 bp tandem repeat) dell’introne 2, ha un’influenza sulla
concentrazione delle citochine prodotte (J-Y. Um et al. Clin. Chim. Acta, 2004).
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IL-6 possiede diversi effetti pleiotropici su diversi processi metabolici, tra cui la regolazione della
lipoproteina lipasi degli adipociti. Concentrazioni elevate di IL-6 si ritrovano nel plasma di soggetti
obesi ed il polimorfismo 174 C/G a monte del sito di inizio della trascrizione del gene di IL-6 è stato
associato alla sensibilità all’ insulina ed ai livelli di trigliceridi plasmatici (M. Mohling, et al., J Clin
End. & Met., 2004).
Scopo di questa parte del progetto è comprendere se alcuni dei polimorfismi di citochine pro
infiammatorie, quali IL-6, TNF α, IL1-beta, e di enzimi metabolici quali adenosina deaminasi (ADA),
fosfatasi acida locus1(ACP1), fosfoglucomutasi (PGM1) correlino con l’incidenza di obesità
nell’ambito della popolazione pediatrica selezionata.
Si vuole altresì valutare l’espressione delle elencate citochine e il ruolo eventuale dei loro
polimorfismi in soggetti sottoposti a terapie dimagranti.
4.1 Campione
Circa 5 ml di sangue venoso di ciascun soggetto raccolto in EDTA vengono separati in due aliquote
per saggi biochimici e determinazione genotipica.
Il campione dell’aliquota 1) viene centrifugato a 1000 RPM per 10 min. Il sopranatante viene
conservato a –20 °C. Il sopranatante sarà utilizzato per la misurazione dei livelli di espressione
delle citochine IL-6, TNF α e del recettore IL-1ra. Il pellet viene conservato a –20 °C.
Separazione dei linfociti da sangue secondo metodica Ficoll-Plaque (Pharmacia).
Il campione dell’aliquota 2) viene conservato a –20 °C. Sarà utilizzato per la determinazione di
polimorfismi dei geni per le citochine proinfiammatorie e per gli enzimi metabolici.
4.2 Saggi biochimici
Misurazione dei livelli di espressione delle citochine IL-6, TNF α, IL-1ra, con metodica ELISA.
Determinazioni ematiche dei valori dei trigliceridi, colesterolo totale, lipoproteine ad alta densità
(HDL), lipoproteine a bassa densità (LDL), glicemia ed insulina: misurazioni con metodiche
standard automatizzate nei Laboratori di Analisi Cliniche del territorio.
4.3 Determinazione genotipica
Il DNA nomico, da sangue venoso periferico raccolto in EDTA, è estratto secondo la metodica
Amersham (Kit, Life Science).
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La concentrazione del DNA è valutata spettrofotometricamente stimando l’assorbanza del
campione a 260/280 nm.
I polimorfismi delle citochine e degli enzimi metabolici vengono determinati sul DNA nomico
usando il metodo RFLP-PCR.
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Legenda
BIA, Bioelectrical Impedante Analysis = impedenziometria
TBW, Total Body Water = acqua totale corporea
ICW, Intra Cellular Body = acqua intracellulare
ECW, Extra Cellular Body = acqua extracellulare
FFM, Fat Free Mass = massa magra
BCM, Body Cell Mass = massa cellulare metabolicamente attiva
FM, Fat Mass = massa grassa
RMR, Resting Metabolic Rate = dispendio energetico a riposo
BMR, Basal Metabolic Rate = metabolismo basale
TDEE, Total Daily Energy Expenditure = dispendio calorico totale giornaliero
DIT, Diet-Induced Thermogenesis = termogenesi dieto-indotta o indotta dagli alimenti
WIT, Work-Induced Thermogenesis = termogenesi indotta dall’attività fisica
SMR, Sleeping Metabolic Rate = dispendio calorico durante la fase di sonno
EE, Energy Expenditure = dispendio energetico
CI = calorimetria indiretta
CD = calorimetria diretta
QR = quoziente respiratorio
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