Come si calcola il metabolismo basale e perché le equazioni non concordano

Il tuo metabolismo basale è l’energia che il corpo spende senza fare nulla. Non riposando sul divano: nulla. Sdraiato immobile, sveglio, in una stanza termicamente neutra, dopo dodici ore di digiuno. È il costo di restare vivo: far funzionare il cervello, tenere il cuore che batte, mantenere la temperatura corporea, rimpiazzare le cellule.

Per la maggior parte delle persone è il grosso del consumo energetico quotidiano. Fra il 60 e il 75 per cento di ciò che bruci in un giorno avviene che tu ti alzi o no. È per questo che ogni calcolo calorico parte da qui.

Che cosa si sta misurando davvero

Il metodo di riferimento è la calorimetria indiretta. Ti sdrai sotto una cappa o respiri attraverso una maschera, e la macchina misura quanto ossigeno consumi e quanta anidride carbonica produci. Poiché ossidare grassi e carboidrati consuma ossigeno in rapporti noti, lo scambio gassoso restituisce il dispendio energetico con un errore di pochi punti percentuali, senza che nessuno debba misurare direttamente il calore.

Funziona bene e quasi nessuno vi ha accesso. Un carrello metabolico costa decine di migliaia di euro, l’esame richiede mezz’ora in condizioni controllate, e bisogna presentarsi a digiuno e riposati. L’alternativa pratica è quindi un’equazione di previsione: misuri bene un gruppo ampio, trovi le variabili che spiegano la maggior parte della variazione e adatti una formula.

È esattamente questo che sono le tre equazioni del calcolatore del metabolismo basale. Sono regressioni su dati misurati, non descrizioni della fisiologia.

Perché altezza, peso, età e sesso

Queste quattro variabili non sono arbitrarie. Ciascuna sta al posto di qualcosa di metabolicamente reale.

Il peso è di gran lunga il predittore più forte, perché fa da indicatore di quanto tessuto hai. Più tessuto costa di più da mantenere. È imperfetto perché il tessuto adiposo è assai meno attivo dal punto di vista metabolico di un organo o di un muscolo, quindi due persone con lo stesso peso e composizioni corporee diverse differiscono davvero, e un termine di peso non può accorgersene.

L’altezza aggiunge un’informazione che il peso da solo perde. A parità di peso, una persona più alta ha più superficie corporea, perde calore più in fretta e distribuisce i tessuti in modo diverso. La superficie corporea fu la base originaria della previsione metabolica nell’Ottocento, prima che le equazioni basate sul peso la soppiantassero.

L’età coglie un declino reale. Il metabolismo cala lungo la vita adulta, in parte per perdita di massa magra e in parte per la ridotta attività metabolica del tessuto che resta. Le equazioni lo modellano come una retta, il che è una semplificazione, ma direzione e ordine di grandezza sono ben stabiliti.

Il sesso compare perché, a parità di altezza, peso ed età, gli uomini portano in media più massa magra e meno grasso. Il coefficiente rappresenta quella differenza media di composizione corporea. Non è un’affermazione sui singoli: una donna muscolosa e un uomo medio delle stesse dimensioni possono avere metabolismi quasi identici, e l’equazione non sa distinguerli.

Nota che cosa manca: qualsiasi cosa sulla tua composizione corporea reale, sulla tua funzione tiroidea, sulla tua genetica o sulla tua storia recente di diete. Tutte e quattro spostano il metabolismo reale, e nessuna è un dato in ingresso.

Le tre equazioni

Mifflin-St Jeor (1990) è quella predefinita qui e nella maggior parte della pratica clinica:

uomini: MB = 10P + 6,25A − 5E + 5
donne:  MB = 10P + 6,25A − 5E − 161

Peso in chilogrammi, altezza in centimetri, età in anni. Mifflin e colleghi misurarono 498 adulti sani con calorimetria indiretta e adattarono l’equazione a quei dati.

Harris-Benedict rivista (Roza e Shizgal, 1984) è una rielaborazione dell’equazione originale del 1919:

uomini: MB = 88,362 + 13,397P + 4,799A − 5,677E
donne:  MB = 447,593 + 9,247P + 3,098A − 4,330E

Più decimali, non più accuratezza. Quella precisione in più è un artefatto dell’adattamento, non un’affermazione su quanto bene preveda.

Katch-McArdle adotta un approccio del tutto diverso:

MB = 370 + 21,6 × massa magra (kg)

Una sola variabile. Nessun coefficiente per il sesso, perché la massa magra porta già con sé la differenza che quel termine rappresentava.

Perché non concordano

Fai passare la stessa persona per tutte e tre e vedrai di norma una dispersione di 100-300 kcal. Per un uomo di 80 kg, 180 cm, 30 anni: Mifflin-St Jeor dà 1.780, Harris-Benedict rivista dà 1.854. Sono 74 kcal di scarto, e si allarga agli estremi dell’intervallo.

Tre ragioni.

Popolazioni diverse. Harris e Benedict misurarono 239 soggetti all’inizio del Novecento. Quelle persone differivano da una popolazione moderna per composizione corporea, livello di attività e probabilmente per aspetti che nessuno annotò. Mifflin-St Jeor fu adattata su persone misurate alla fine degli anni Ottanta. Nessuna delle due coorti è sbagliata; sono semplicemente diverse, e i coefficienti lo riflettono.

Metodi diversi. La calorimetria migliorò notevolmente fra il 1919 e il 1990. Parte dello scarto fra le equazioni è tecnologia di misura, non biologia.

Variabili diverse. Katch-McArdle usa la massa magra e nient’altro. Quando la massa magra è davvero misurata, questo la rende la più accurata delle tre: è l’unica equazione che risponda alla composizione corporea. Quando la massa magra è stimata da un’altra equazione, eredita l’errore di quella e diventa la meno accurata. È per questo che il calcolatore dichiara apertamente quando sta usando una stima.

L’equazione di Harris-Benedict rivista tende a sovrastimare, di norma di circa il cinque per cento, ed è per questo che l’Academy of Nutrition and Dietetics raccomanda Mifflin-St Jeor sia negli adulti obesi sia in quelli non obesi.

Quanto è accurato tutto questo

Le equazioni predittive cadono di solito entro circa il dieci per cento del dispendio energetico a riposo misurato per la maggior parte delle persone. Sembra stretto finché non lo converti: il dieci per cento di 1.800 kcal sono 180 kcal al giorno, che in un mese equivalgono grosso modo all’energia di tre quarti di chilo di massa corporea.

L’errore individuale può essere maggiore. Gli studi trovano costantemente una minoranza di persone il cui metabolismo misurato sta al quindici o venti per cento dalla previsione di qualsiasi equazione, e nessuna equazione riesce a identificare in anticipo chi siano.

L’implicazione pratica non è che il numero sia inutile. È che il numero è un punto di partenza, non un obiettivo. Mangia al livello suggerito dal tuo metabolismo basale e dalla tua stima di attività per due o tre settimane, registra che cosa succede davvero al tuo peso e correggi in base al risultato osservato. La tua risposta è un dato migliore di qualunque regressione adattata su qualcun altro.

Che cosa non è il metabolismo basale

Non è quanto dovresti mangiare. È l’errore di lettura più comune e con le conseguenze peggiori. Il metabolismo basale è quanto ti servirebbe restando immobile in una stanza buia tutto il giorno. Mangiare a quel livello conducendo una vita normale ti mette in un deficit consistente, di solito assai più grande di quello che intendevi, e spesso sotto i limiti minimi che questo sito applica.

Il numero che ti serve per l’apporto è il dispendio energetico giornaliero totale, che moltiplica il metabolismo basale per un fattore di attività. Se ne parla in che cosa significano davvero i moltiplicatori di attività, ed è lì che risiede la maggior parte dell’incertezza residua di un obiettivo calorico.

Il metabolismo basale cala quando si dimagrisce?

Sì, per due ragioni distinte che vale la pena separare.

La prima è aritmetica e del tutto attesa: un corpo più piccolo costa meno da far funzionare. Ogni equazione qui lo riflette attraverso il termine di peso. Perdi 10 kg e Mifflin-St Jeor abbassa il tuo metabolismo basale di 100 kcal, perché c’è meno di te.

La seconda è più interessante. Esistono prove ragionevoli di termogenesi adattativa: una riduzione del metabolismo oltre quanto prevede la sola perdita di tessuto. Entità e persistenza dell’effetto sono davvero dibattute, con stime che vanno da trascurabile a qualche centinaio di chilocalorie, e gli studi che trovano effetti grandi riguardano di solito perdite ampie e rapide.

In ogni caso la conseguenza pratica è la stessa: un deficit che all’inizio produceva una perdita costante ne produce una più lenta più avanti, a parità di apporto. È previsto, non è un fallimento, ed è una delle ragioni per cui il calcolatore di calorie consiglia di rifare i conti periodicamente invece di trattare una cifra come definitiva.