Valutazione fisiologica di pre-attività sul paziente in sovrappeso

Valutazione fisiologica di pre-attività
sul paziente in sovrappeso
© 2017 G.F. De Grassi for B.D.S. Trieste

Costituzione corporea
La costituzione corporea può essere valutata misurando la circonferenza del polso
destro. Tale rilevamento va effettuato con una cordella metrica
flessibile ma anaelastica, da posizionare alla base del polso come
riportato in figura (immediatamente sotto i processi stiloidei del
radio e dell'ulna).
Per una valutazione precisa, si utilizza la seguente equazione:
Morfologia = altezza (cm) / circonferenza polso (cm)
e si confronta il dato ottenuto con i riferimenti elencati in tabella.
La costituzione corporea influenza inevitabilmente il calcolo del peso ideale (WT).
I soggetti robusti, ad esempio, hanno una massa ossea nettamente superiore rispetto
agli individui esili per cui, a parità di grasso corporeo e muscoli, essi pesano di più.
Utilizzando la Grant modificata (1) per sesso, età e costituzione fisica avremo :
WT = {[(1.077 - 0.173 • sex) - mrf • (0.035 - 0.01 • sex)] • h - (60 - 10 • sex)} + C
con h = altezza in cm, sex = 1 se donna o 0 se uomo, età in anni, mrf = morfologia e
dove C è il termine di correzione per l’ età ricavabile da :
C = [0.07878 • età - 0.0004816 • (età - 60) 2 - 0.0000265 • (età - 60) 3 - 2.35]
Il range di normalità sarà allora : WT ± [(26 - 2 • mrf) /2] % del WT
Nella valutazione antropometrica è utile anche calcolare l’ indice di massa corporea :
BMI = kg peso/(altezza in m.) 2
In funzione del BMI, la
popolazione viene generalmente
divisa in 7 classi ponderali:
anoressia, sottopeso, normopeso, sovrappeso ed obesità di 1°, 2° 3° grado.
Su questa base, il WT sarà uguale a : 22.5 · (altezza in m)² mentre i limiti del peso
ideale possono essere espressi come WT = (22.5 ± 1.5) · (altezza in m)²
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(1) Frisancho A.R., Flegel P.N. - New standards of weight and body composition by frame size and height for
assessment of nutritional status of adults and the elderly. - Am J Clin Nutr 1984 40: 4 808-19

Metabolismo Basale e consumi
La quantità di calorie giornaliere (Fabbisogno Calorico) che una persona deve assumere
per mantenere l’omeostasi del peso (in
termini di calorie) è data da :
FC = MB • CC
dove MB è il Metabolismo Basale e CC è un
fattore legato al Consumo Calorico
giornaiero.
Il metabolismo basale è il minimo dispendio
energetico necessario a mantenere le
funzioni vitali e lo stato di veglia.
Per calcolare il MB esistono una varietà enorme di formule ma le più accreditate sono :
Formule di Harris & Benedict (2)
donna : 655 + ( 9,6 • Peso (Kg) ) + ( 1,8 • Altezza (cm) ) - ( 4,7 • età )
uomo : 66 + ( 13,7 • Peso (Kg) ) + ( 5 • Altezza (cm) ) - ( 6,8 • età )
bambini : 22,10 + (31,05 • Peso (Kg)) + (1,16 • Altezza (cm))
Formula di Grande & Keys
uomo e donna : (BSA / 1,3) Kcal / h • Kg di massa magra • 24 h
dove la % di massa magra viene ricavata per impedenziomatria (fisiologico 75-80 %
del peso corporeo) e BSA sono i m 2 della superficie corporea del soggetto ricavabili
dalla formula :
BSA (m 2 ) = 0.007184 • (Altezza (cm)) 0.725 • (Peso (Kg)) 0.425
Il fattore CC può calcolarsi con : CC = 0.57 + 0.23 • (indice attività + 1)
INDICE DI ATTIVITA’ FISICA
Indice
Attività
0 Sedentaria (meno di 100 passi/giorno) senza esercizio fisico
1 Lieve (Fra 100 e 1000 passi/giorno) senza esercizio fisico
2 Leggera (Tra 1000 e 4000 passi/giorno) senza esercizio fisico
3 Moderata (Tra 4000 e 5000 passi/giorno) con esercizio fisico (1 ora/settimana)
4 Regolare (Tra 5000 e 8000 passi/giorno) con esercizio fisico (2 ore/settimana)
5 Intensa (Tra 8000 e 10000 passi/giorno) con esercizio fisico (3 ore/settimana)
6 Semiagonistica (10000 e più passi/die) con esercizio fisico giornaliero (almeno 1h)
7 Agonistica (sport come attività principale ed esclusiva della giornata)
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(2) Harris JA, Benedict FG. - A Biometric Study of Basal Metabolism in Man. - Washington, DC: Carnegie
Institute of Washington, 1919. Publication No. 279.

Soglia aerobica e anaerobica
Queste particolari soglie di lavoro cardiaco sono funzione dell’età, della frequenza
cardiaca a riposo e dello stato di salute cardio-polmonare di ogni soggetto.
Innanzitutto si calcola il range di riserva cardiaca utilizzando il valore medio di
pulsazione per minuto a riposo (HR) al mattino prima di mettersi in moto.
Poichè Il target heart rate è dato da : HRmax = 220 - Età in anni (3)
la riserva cardiaca teorica sarà data da : RHR teor = HRmax - HR
La riserva cardiaca è a sua volta correlata alla pO 2 ematica ma poichè tale valore non
è facilmente determinabile
(emogasanalisi) ma lo è il valore di
saturazione % Hb di ossigeno
(ossimetria), la pO 2 può ricavarsi
indirettamente dalla curva di
dissociazione emoglobinica (per
valori di Hb da 14 a 16 gr/dl.)
Quindi, per valori di SO 2 superiori
all’ 80 % il valore di pO 2 può
ricavarsi dalla :
pO 2 = 0.007693 • (SO2) 3 - 1.815149 • (SO2) 2 + 142.51496 • (SO2) - 3676.06
e la riserva cardiaca corretta per l’ O 2 sarà : RHR corr = RHR teor • pO 2 / 100
Inoltre, poichè sotto il 50% di RHR l’ esercizio fisico non ha rilevanza muscolare
mentre sopra l’ 85% di RHR si ha formazione di acido lattico in quanto l’ossigeno
inspirato è insufficiente, i limiti pratici utilizzabili per un soggetto sono :
Limite aerobico (SAe) Rmin = HR + RHR corr • 0.5
Limite anaerobico (SAn) Rmax = HR + RHR corr • 0.85
Ad esempio un maschio di 64 anni con valori basali HR = 85 b/m e SO 2 = 93% avrà :
HRmax = 156 b/m , RHR teor = 71 b/m , pO 2 = 66 mm/Hg , RHR corr ≈ 47 b/m
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(3) Karvonen M. J., Kentala E., Mustala O. - The effects of training on heart rate; a longitudinal study. - Ann
Med Exp Biol Fenn. 1957;35(3): 307-15.

Relazione tra Frequenza Cardiaca e Acido Lattico
I limiti di soglia cardiaca aerobica (SAe) ed anaerobica (SAn) sono strettamente
correlati ai valori di Lattato nel sangue nel senso che SAe corrisponde ad un valore
ematico di ~1.8 mM/l mentre
SAn corrisponde ad un valore
di Ac. Lattico pari a ~4 mM/l.
Quest’ultimo valore è
considerato in letteratura (4)
come il valore limite oltre il
quale le cellule muscolari danno
luogo ad una rottura spontanea
con aumento del CPK ematico
tanto più irreversibile quanto
più alto è il tasso di lattato nel
sangue.
Essendo la relazione Lattato =
ƒ (HR) di tipo esponenziale, si
potrà esprimerla come
Log(Lattato) = a + b • HR
con a e b facilmente ricavabili noti i due
punti di soglia cardiaca dalle :
b = (Log(4) - Log(1.8))/(SAn - SAe)
a = Log(1.8) - b • SAe
quindi :
b = 1.386294/(SAn - SAe)
a = 0.587787 - b • SAe
e infine
Lattato (mM/l) = e (a + b•HR)
La relazione (Training Form) esprime in
maniera costruttiva la potenziale
possibilità atletica di un soggetto sotto il
profilo cardio-muscolare.
La curva Lattato-HR è una sorta di carta d’ identità fisiologica di una persona, da
valutarsi prima di iniziare qualsiasi tipo di attività e da utilizzarsi durante l’ esercizio
fisico per non eccedere al di sopra dei limiti fisiologici individuali.
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(4) LaBossiere C. - Blood lactate testing: what is it, how is it done? - Rhino Fitness (2007).

Calcolo del VO 2 max e del metabolismo basale reale
IL VO2max esprime il massimo quantitativo di O 2 richiesto dal muscolo durante il
lavoro ed è direttamente correlato al Metabolismo Basale (MB) di un soggetto.
Essendo il MET (Equivalente Metabolico) un multiplo del MB esiste anche una
relazione diretta tra VO2max e MET.
Il VO2max teorico può essere ricavato dalle :
VO2max teorico = 67.35 - BMI•0.754 - eta•0,381 + indice attivitò•1.92 (uomo)
VO2max teorico = 56.36 - BMI•0.754 - eta•0,381 + indice attivitò•1.92 (donna)
Empiricamente vale la relazione MET teorico ≈ indice attivitò + 1
Un metodo diretto (5) e molto comodo per valutare il VO2max è dato da :
VO2max (cc/kg/min) = [(m.percorsi in 12 minuti al max della velocitò) - 504.9] / 44.73
Se si utilizza il passo (il gradus latino) in sostituzione del metro, ad esempio
utilizzando un comune contapassi, vale la relazione di conversione :
1 passo = 0.6 • altezza (m) - 0.31
Se HR è la freq. cardiaca media durante il test ricaveremo la HRm% = HR • 100 / SAn
(soglia anaerobica %) e da questa la
VO 2 % = 1.42 • HRm% - 43.33 (vedi figura).
Il VO2max relativo sarà allora dato da :
VO 2 max relativo = VO 2 max • 100 / VO 2 %
Noto questo ricaveremo ancora gli equivalenti
metabolici dalla :
MET (cc/Kg/min) = VO 2 max relativo (cc/Kg/min) / 3.5
e le Kcal del metabolismo basale vero MB (kcal) = VO 2 max relativo * 5,05 * 10
Eventuali diete o carichi di lavoro nell’ esercizio fisico, dovrebbero sempre essere
valutati sulla base del MB vero e non su quello teorico e lo stesso vale anche per la
stima del fabbisogno calorico FC per cui l’ utilizzo del test di Cooper nella valutazione
atletica di un soggetto, appare giustificato .
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(5) Cooper, K. H. - A Means of Assessing Maximal Oxygen Intake: Correlation between Field and Treadmill
Testing. - JAMA, 203, 201-204 (1968).

L’American Heart Association ha stilato nel 1972 una tabella in cui sono classificati i
vari livelli di fitness in funzione di età, sesso e VO2max relativo.
Si definisce equivalente metabolico (MET) la quantità di ossigeno utilizzata da una
persona a riposo, due sono equivalenti al consumo in una camminata lenta e cinque
quelli di una camminata veloce, facendo jogging poi si arriva al consumo di otto
equivalenti metabolici.
1 MET corrisponde quindi al metabolismo energetico in condizioni di riposo ed equivale
ad un consumo di ossigeno di 3,5 ml/Kg/min pari a circa 1 Kcal/Kg/h.
Da studi effettuati è possibile definire un rischio cardiovascolare quasi doppio per chi
non supera i 4 MET sotto sforzo.
Nel paziente in sovrappeso e diabetico, l’ intensità degli esercizi non deve mai
superare il 50-80 % del VO2max e la HR non deve mai eccedere il limite glucidico
HR + RHR corr • 0.75 (minore quindi del SAn) onde evitare inaspettate crisi
ipoglicemiche e pericolose chetosi ematiche.

Carico di lavoro per il paziente in sovrappeso
Dagli ultimi studi relativi ai modelli di dispendio energetico (6) sembra che il consumo
nel passaggio da attività zero ad attività moderata sia mediamente sulle 200 kcal e
che nel successivo passaggio tra attivitò moderata ed attività medio-agonistica si ha
un consumo quasi nullo, per fattori di riadattamento metabolico; migliorano solo le
risposte del sistema immunitario e aumenta l’ eliminazione epato-renale di tossine.
Inoltre, in un altro recente studio sul consumo di adipe in attività fisica (7) sembra
evidente che al di sopra un certo limite di attività, il dimagrimento si arresta, per gli
stessi fattori di riadattamento metabolico, con la conclusione che una profiqua
ginnastica dimagrante abbisogna sempre di attività discontinua e non di regolarità.
In altre parole due ore di attività regolare e continuativa non fanno consumare il
doppio di un ora di attività dello stesso tipo ma un ora di attività con accelerazioni e
decelerazioni del ritmo fa consumare più di un ora di attività esclusivamente regolare.
Per lo stesso principio, una dieta ipocalorica ha un effetto sul calo ponderale sempre
minore nel tempo, e, per quanto possibile, va sempre alternata, dopo un periodo iniziale
di esclusivo regime alimentare, ad un attività fisica mirata alla perdita di grasso.
In pratica, quando un soggetto in sovrappeso, in dieta ipocalorica (< 300 kcal rispetto
al fabb. calorico FC) ed iperproteica (almeno C40+P30+L30 rispetto alla normale
C50+P20+L30) non riesce a scendere mensilmente sotto il 2% del suo peso corporeo,
allora è il momento di abbinare dieta ed attività fisica con l’ intento di riattivare il
catabolismo lipidico e recuperare così una discesa ponderale maggiore..
Esistono diversi programmi per dimagrire ma in realtà l’allenamento giusto per
eliminare il grasso, è sempre un connubio tra una moderata attività aerobica e
allenamenti anaerobici limitati nel tempo, in quanto come visto precedentemente, non
è mai possibile aumentare il metabolismo con la sola attività fisica ne con una dieta.
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(6) Pontzer H, Durazo-Arvizu R, Dugas LR, Plange-Rhule J, Bovet P, Forrester TE et al. - Constrained total
energy expenditure and metabolic adaptation to physical activity in adult humans. - Curr Biol 2016; 26:
410–417.
(7) Hansen M, Nielsen RO, Videbaek S et al. - Does running with or without changes in diet reduce fat mass
in novice runners?: A 1-year prospective study. - Sport Med Phys Fitness. 2015: Mar 13.

Una buona scheda di attività fisica metabolica orientata a favorire la perdita di
grasso in soggetti semi-sedentari, da farsi sempre dopo un attenta valutazione
medico-fisiologica e da controllare sempre con un cardiofrequenzimetro, dovrebbe
prevedere a giorni alterni il seguente protocollo:
1a settimama
30’ di attività con frequenza cardiaca sotto SAe seguiti da 10’ di attività con
frequenza da SAe a (SAe + SAn)/2
2a settimana
30’ di attività sotto SAe seguiti da 5’ di attività da SAe a (SAe + SAn)/2 e da altri 5’
di attività da (SAe + SAn)/2 a SAn
3a settimana
20’ di attività sotto SAe seguiti da 20’ di attività con frequenza da SAe a SAn
4a settimana
10’ di attività sotto SAe seguiti da 10’ di attività con frequenza da SAe a SAn e poi
ripetere la stessa sequenza per altri 20’
5a settimana e successive
Come la 4a ma ripetendo la sequenza per 3 volte (20’ + 20’ + 20’)
In ogni caso non eccedere mai sopra SAn (limite anaerobico) e tanto meno non
avvicinare la frequenza cardiaca a HRmax perchè esiste il rischio di creare una
distruttiva acidosi lattica muscolare.
Un ultima nota importante ; ricordare sempre che il corpo umano è composto da ossa +
muscoli + grasso + acqua e mentre i primi due raramente alterano in modo significativo
il peso, acqua e grasso vengono modificati giornalmente in funzione dell’ attività, del
tipo di alimentazione e del ricambio idrico, per cui un kg. perso (o acquistato) può
essere di solo grasso, di sola acqua o più frequentemente un misto dei due, con la
differenza che il grasso può essere consumato con l’ attività mentre l’ acqua no.
Il calcolo del bilancio omeostatico giornaliero del peso corporeo è un processo
biometrico molto complesso (8) e la sua esposizione esula da questo contesto che
rimane solo una sintesi dei parametri di valutazione dell’ esercizio fisico.
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(8) De Grassi, G. F. - Omeostasi del peso corporeo - un modello teorico-pratico - Private agreement at
biodietsystem@gmail.com (2010).

SCHEDA DI VALUTAZIONE FISIOLOGICA
Sign.(ra) _____________________________________ Genere !M !F
Data di nascita _____________________ Età _____ Attività ___ (0=nulla .... 7=agonistica)
Peso _______kg. Altezza ______cm. Crf-polso ______cm Costituzione _____________
A RIPOSO HR ____ b/min SO 2 _____ %
IN ATTIVITA‘
m. percorsi in 12’ _______ con HR media di _______ b/min
BMI _______Kg / m 2 BMI = kg peso / (altezza m.) 2
BSA _______ m 2 BSA = 0.007184 • (Altezza (cm)) 0.725 * (Peso (Kg)) 0.425
MB teorico _______ kcal
CC _______kcal CC = 0.57 + 0.23 * ( attività + 1)
MBt = (BSA / 1,3) • 24 • Kg massa magra
MBt = 655 + ( 9,6 • Peso (Kg) ) + ( 1,8 • Altezza (cm) ) - ( 4,7 • età ) P
MBt = 66 + ( 13,7 • Peso (Kg) ) + ( 5 • Altezza (cm) ) - ( 6,8 • età ) Q
VO 2 max teor. _______ ml / min /kg
VO2max = 67.35 - BMI•0.754 - eta•0,381 + attivitò•1.92 Q
VO2max = 56.36 - BMI•0.754 - eta•0,381 + attivitò•1.92 P
VO 2 max vero _______ ml / min /kg VO2max = [(m.in 12 minuti al max della velocitò) - 504.9] / 44.73
HR % _______ HRm% = HRmedio • 100 / SAn VO 2 % ________ VO 2
% = 1.42 • HRm% - 43.33
MET massimale _______ ml / kg / min MET = (VO 2
max • 100 / VO 2
%) / 3.5
MB vero _______ kcal MB = (VO2max • 100 / VO2%) * 50.5
Fabb.Calorico ____________ kcal
Peso ideale ______ (_____-_____) kg
FC = MBvero • CC
WT = (22.5 ± 1.5) · [altezza (m)]²
Limite cardiaco massimo ________ b/min HRmax = 220 - Età in anni
pO 2 ________ mm/Hg pO 2 = 0.007693 • (SO2) 3 - 1.815149 • (SO2) 2 + 142.51496 • (SO2) - 3676.06
Soglia aerobica _________ b/min SAe = HR + [(HRmax - HR) * pO2/ 100] • 0.5
Soglia anaerobica _________ b/min SAn = HR + [(HRmax - HR) * pO2/ 100] • 0.85
Luogo e Data ___________________________________
Il responsabile