Dispendio energetico in un’escursione

L’attività vitale dell’organismo umano è legata a un continuo dispendio energetico. Queste spese energetiche comprendono: le spese per il metabolismo di base (cioè per mantenere il lavoro degli organi che garantiscono l’esistenza e il funzionamento dell’organismo), il lavoro e il riposo. Ma ogni spesa energetica richiede un recupero. Tutta la quantità necessaria di energia che l’organismo riceve è il risultato dell’elaborazione di sostanze organiche — proteine, grassi e carboidrati — contenute nei prodotti alimentari.

Il cibo è un materiale energetico e costruttivo per l’organismo. Tutti i processi che avvengono in esso, in un modo o nell’altro, sono legati alla natura della nutrizione. Da quanto mangiamo bene dipende la nostra salute e la nostra aspettativa di vita.

La principale fonte di energia è costituita dai carboidrati, che forniscono il 70-75% dell’energia necessaria. Le proteine e i grassi sono utilizzati principalmente per i processi plastici, attraverso i quali avviene la formazione di nuove cellule, la formazione dei succhi digestivi e di altre sostanze necessarie per un corretto metabolismo. La partecipazione di proteine e grassi al bilancio energetico dell’organismo è solitamente del 25-30%.

La scienza moderna ritiene che l’alimentazione debba essere equilibrata, in modo da garantire il pieno soddisfacimento del fabbisogno di cibo e di sostanze biologicamente attive dell’organismo. Il principio dell’equilibrio richiede anche che la dieta sia costruita tenendo conto dell’età, della professione, dello stato di salute, delle condizioni climatiche, ecc.

Il principio più importante di una nutrizione equilibrata è quello di determinare il rapporto corretto e ragionevole tra i principali nutrienti e le sostanze biologicamente attive. Nelle attuali raccomandazioni dell’Istituto di Nutrizione RAMS il rapporto accettato tra proteine, grassi e carboidrati in base alle caratteristiche del peso è di 1:1,2:4,6, cioè per 1 g di proteine dovrebbero esserci 1,2 g di grassi e 4,6 g di carboidrati. Ma il loro equilibrio nella dieta moderna deve essere stabilito in correlazione con gli indicatori del valore energetico. Pertanto, il rapporto tra proteine, grassi e carboidrati 1:2,7:4,6 è accettato per il valore energetico, cioè per ogni caloria di proteine dovrebbero esserci 2,7 calorie di grassi e 4,6 calorie di carboidrati.

Una parte significativa dell’energia viene spesa per mantenere il lavoro del cuore, dei polmoni, del sistema endocrino, della temperatura corporea costante, degli organi che garantiscono l’attività vitale dell’organismo, cioè per il cosiddetto metabolismo di base.

Il metabolismo di base è un valore costante. È pari a 1 kcal per 1 h per 1 kg di peso corporeo. Il dispendio giornaliero totale per gli uomini con un peso corporeo di 70 kg è di 1.700 kcal, per le donne con un peso corporeo di 60 kg — 1.450 kcal. Per i bambini sono superiori del 15% rispetto agli adulti, cioè 1,15 kcal per 1 h per 1 kg di peso corporeo.

Nel Sistema Internazionale di Unità di Misura (SI), la misurazione del valore energetico degli alimenti viene effettuata in joule (J). Tuttavia, poiché la stragrande maggioranza della letteratura scientifica divulgativa e dei manuali di nutrizione utilizza il concetto di «chilocaloria» (kcal), in questa sezione l’unità di misura del dispendio energetico e del fabbisogno energetico è la chilocaloria. 1 kcal = 4,18 kJ.

Nel calcolo del numero totale di spese energetiche giornaliere, i costi del metabolismo di base vengono conteggiati separatamente solo per il periodo di sonno. Ad esempio, se il sonno degli escursionisti è di 8 ore al giorno, la spesa energetica per il metabolismo di base è pari a (per gli uomini): 1 kcal x 8 h x 70 kg = 560 kcal.

In tutti i tipi di lavoro e di riposo nelle restanti 16 ore della giornata, la spesa energetica per il metabolismo di base è parte integrante. Così, se il dispendio energetico durante la camminata su una strada pianeggiante alla velocità di 4 km/h con uno zaino di 10 kg per 1 ora è di 200 kcal, significa che 70 kcal sono state spese per il metabolismo principale e 130 kcal — direttamente per il lavoro fisico — per la camminata.

Sotto l’influenza dell’assunzione di cibo il consumo energetico aumenta, il che è associato al rafforzamento dei processi ossidativi, e il metabolismo di base aumenta del 10-15% al giorno. L’aumento maggiore del metabolismo di base è causato dall’assunzione di proteine (30-40%), i carboidrati aumentano il metabolismo del 4-7%, i grassi del 4-14%. Questa è l’azione dinamica specifica degli alimenti.

Il metabolismo di base e l’azione specificamente dinamica degli alimenti appartengono al dispendio energetico non regolato (ma dipendente dalla volontà dell’uomo).

Le varie forme di attività fisica, la loro intensità e durata influenzano in modo significativo il dispendio energetico. Ma questo dispendio, a seconda delle condizioni e della volontà umana, può aumentare o diminuire in modo significativo.

Ad esempio, camminare a passo medio con uno zaino che pesa fino a 15 kg consuma 5 volte più energia che a riposo, mentre camminare sugli sci a una velocità fino a 10 km/h senza zaino — 10 volte di più. In alcuni casi, quando si compiono lavori lunghi e faticosi, come quelli che i turisti affrontano durante le escursioni più difficili, il dispendio energetico giornaliero può raggiungere le 8.000 kcal.

I cambiamenti nell’intensità metabolica ed energetica si verificano non solo durante il lavoro fisico, ma anche sotto l’influenza delle emozioni e dei fattori meteorologici — temperatura e umidità dell’aria, forza del vento, pressione barometrica, ecc. Numerosi studi dimostrano che il dispendio energetico di una persona a riposo ad alta quota è simile a quello di una persona che svolge un lavoro piuttosto intenso in condizioni di valle.

Il dispendio energetico dipende anche dalla preparazione dell’organismo a svolgere un determinato lavoro, dall’allenamento. È chiaro che, a parità di lavoro, il dispendio energetico di un turista allenato sarà più basso, perché i processi chimici nei suoi muscoli sono più economici, il che, a sua volta, garantisce un’attività più moderata degli organi respiratori e circolatori.

Consumo energetico durante i riposi sul percorso e le attività di bivacco. Il riposo sul percorso con un tempo di cammino di 7,5 ore (modalità di movimento molto faticosa) è di 2 ore — 6 piccole pause di 10 minuti e 2 grandi pause di 30 minuti. Durante questo tempo l’organismo consuma circa 250 kcal.

L’organizzazione e lo smontaggio del bivacco richiedono fino a 1,5 ore (250 kcal).

I pasti al bivacco (cena e colazione) durano 1 ora (120 kcal).

I lavori al bivacco: preparazione della legna, sistemazione della cucina, approvvigionamento idrico, cambio dei vestiti, asciugatura dell’attrezzatura, tenuta del diario, revisione dei risultati del giorno precedente e definizione dei compiti per il giorno successivo, ecc. — durano circa 3,5 ore (500 kcal).

La toilette serale e mattutina dura 0,5 ore (60 kcal).

Se sommiamo il dispendio energetico per il metabolismo di base, l’azione dinamica specifica del cibo e il dispendio durante il riposo sul percorso, otteniamo un valore di 2000 kcal. Si tratta di un valore molto importante per calcolare il possibile dispendio energetico in un’escursione. È presente in qualsiasi tipo di turismo, in un viaggio sportivo di qualsiasi categoria di complessità. Naturalmente, può variare leggermente. Ad esempio, in un viaggio sugli sci, a causa della costante presenza del turista al freddo, è leggermente più alto. Ma la cosa principale è che con un certo grado di certezza può essere considerato un valore costante, la base, a cui poi si aggiungono i principali costi associati direttamente allo spostamento lungo il percorso. E questi costi dipendono dal tipo di turismo e dalla categoria di complessità del viaggio.

I costi energetici del viaggio lungo il percorso. Così, in un’escursione con gli sci il peso dello zaino è molto più elevato rispetto a quello di un’escursione estiva, a causa della quantità aggiuntiva di effetti personali (un materassino sotto il sacco a pelo, indumenti caldi di ricambio, guanti, scarpe da bivacco), dell’attrezzatura pubblica (tenda isolata, fornello, maggiore quantità di benzina quando si cammina in aree non boschive), del maggior lavoro di costruzione del bivacco in caso di neve alta, maggiore difficoltà di movimento (necessità di calpestare costantemente la pista, carico di peso aggiuntivo — fino a 5 kg a causa degli sci) — e tutto questo in condizioni di temperatura negativa costante, che richiede un dispendio energetico aggiuntivo da parte dell’organismo per mantenere la temperatura corporea a 37°C, — portano a costi energetici maggiori rispetto all’escursione estiva.

Allo stesso tempo, il turismo sciistico in termini di consumo energetico è leggermente inferiore al turismo di montagna. Il peso degli sci in un’escursione sciistica è compensato dal peso dell’attrezzatura personale in un’escursione in montagna (piccozza, ramponi, moschettoni, cintura, imbracatura). Il peso dell’attrezzatura pubblica è molto più elevato (corde principali e ausiliarie, martelli da roccia, ganci, moschettoni, ecc.) Come lo sci, le escursioni in montagna, soprattutto quelle di alta difficoltà, si svolgono in condizioni di neve alta, basse temperature e mancanza d’acqua. Ma la natura degli ostacoli montani richiede per il loro superamento non solo una maggiore preparazione tattica, ma anche un maggiore sforzo fisico. Inoltre, un turista in alta montagna si trova costantemente in condizioni di aria secca, sottile e a basso contenuto di ossigeno.

La considerazione di questi e altri fattori ha permesso al Dottore in Scienze Mediche, Master in Sport nel Turismo Y. Shalkov di proporre il seguente sistema di coefficienti di dispendio energetico per tipo di turismo: se il dispendio energetico negli spostamenti pedonali è considerato pari a 1, allora per gli esiti sciistici saranno 1,2, per la montagna — 1,5 e per l’acqua — 0,7 del valore iniziale.

Per quanto riguarda la dipendenza dei costi energetici dalla categoria di complessità delle escursioni, si ritiene che ogni successiva categoria di complessità sia accompagnata da un aumento dei costi (dal tipo di turismo di base — pedonale) di 500 kcal. Tenendo conto dei coefficienti sopra indicati, è possibile ricavare i valori delle spese energetiche per escursioni di diverse categorie di complessità e per altri tipi di turismo.

Tuttavia, queste proposte, molto importanti nella loro essenza, presentano ancora alcune lacune.

Le spese energetiche variano troppo a seconda del tipo di turismo. Così, il loro valore minimo per le escursioni della I categoria di complessità per il turismo acquatico è di 1 750 kcal, e per il turismo di montagna — 3 750 kcal. Inoltre, si è appena notato che l’importo totale delle spese per tutte le azioni di un turista (ad eccezione del tempo di cammino puro) è pari a 2 000 kcal al giorno. E qui, insieme al movimento lungo il percorso — solo 1.750 kcal.

È improbabile che per il valore iniziale del dispendio anergico in un’escursione di I categoria di difficoltà, utilizzato per l’intera tabella, si debba indicare una forchetta del 20% — 2.500 — 3.000 kcal. Più correttamente questa domanda si risolve nel modo seguente: il trekking considerato ha una lunghezza di 130 km e viene percorso per 6 giorni, cioè 22 km al giorno. Il tempo netto di cammino a una velocità di 4 km/h = 5,5 h. Si sa che a questa velocità su una strada pianeggiante il dispendio energetico è di 200 kcal/h. Pertanto, percorrere 22 km costerà: 200 kcal x 5,5 h = 1100 kcal. Tenendo conto che i costi costanti per qualsiasi tipo di turismo e per escursioni di qualsiasi categoria di complessità sono di 2000 kcal, otteniamo un valore specifico dei costi energetici per un’escursione di I categoria di complessità: 2000 kcal + 1100 kcal = 3100 kcal. Questo valore viene preso come base.

It is not very correct to approach the calculation of energy expenditures depending on the difficulty category of hiking routes by mechanically adding 500 kcal to each previous category. Here we should take into account the difference in the number of days (for example, the difference in the duration of hikes between I and II, II and III categories of complexity is 2 days, between III and IV, IV and V categories — 3 days, between V and V complicated — 4 days, which is not unambiguous but affects the weight of the backpack, that is, it increases not by the same amount. Even more important is the difference in the number and quality of obstacles. Therefore, it is advisable for the initial value of the difference to take not 500, but 300 kcal, that is, if the hike I category of complexity on the costs are estimated at 3000 kcal, then the hike II category — 3400, a III — 3700 kcal. Then we add 400 kcal each: IV category — 4100, and V — 4 500 kcal. And finally, for V complicated category the difference increases to 500 kcal — 5 000 kcal.

Il consumo di energia nei viaggi in acqua è stimato troppo basso. È stato stabilito che se il peso iniziale di uno zaino nelle escursioni complesse è in media di 35 kg, nei viaggi in acqua arriva fino a 60 kg, il che richiede, in caso di lunghi avvicinamenti all’acqua, di organizzare il trasporto di carichi in navetta associato a un aumento di 3 volte della lunghezza del tratto a piedi. Così, per camminare 10 km lungo la parte pedonale del percorso, un acquaiolo deve prima trasportare circa 35 kg di carico fino a questa distanza, poi tornare indietro e trasportare i restanti 25 kg, cioè camminare per 30 km. I trekking acquatici spesso comportano il passaggio dalle sorgenti di un fiume a quelle di un altro. Se la complessità tecnica di queste traversate non è eccessiva, i carichi di peso raggiungono talvolta valori elevati. Nei trekking di categorie elevate di complessità non è raro superare attrezzature e generi alimentari lungo la riva. A causa del superamento di ostacoli acquatici difficili, un turista spesso si bagna letteralmente fino alla pelle, e il raffreddamento del corpo porta a un ulteriore dispendio energetico a lungo termine per mantenere la normale temperatura corporea, ecc. Pertanto, sarebbe più corretto considerare il coefficiente di dispendio energetico per il turismo acquatico non 0,7, ma 0,8 per le escursioni acquatiche di I-III categoria di complessità e 0,9 — per le IV-V categorie di complessità.

I costi energetici nei viaggi in montagna hanno un coefficiente eccessivamente alto — 1,5, a causa del quale i costi per i trekking della categoria di difficoltà più alta sono stimati troppo alti — più di 7.000 kcal (per i viaggi di V categoria di difficoltà — fino a 7.500 kcal, e V difficile — fino a 8.250 kcal). Tali spese si verificano solo in giornate particolari, quando per alcuni motivi che complicano notevolmente la natura del percorso (nevicate quando si percorre un tratto roccioso, forte vento, ecc.), la giornata lavorativa dura 12-14 ore. In generale, sarebbe più corretto utilizzare il coefficiente 1,3.

Tenendo conto di tutti i commenti e i suggerimenti di cui sopra, possiamo raccomandare la seguente tabella dei consumi energetici per tipologie di turismo e categorie di complessità dei viaggi turistici (Tabella 1).

Tabella 1. Calcolo dei costi energetici in base al tipo di turismo e alla categoria di complessità di un viaggio (kcal)

I dati seguenti (Tabella 2) danno un’idea dei costi energetici a seconda del tipo di turismo, del ritmo di movimento, del terreno e delle condizioni della pista.

Tabella 2: input energetici in funzione del tipo di turismo, del terreno, della natura del movimento, delle condizioni del tracciato

Data di pubblicazione: 12-8-2023

Data di aggiornamento: 12-8-2023

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