Quanto cibo portare: il numero che conta sono le calorie per grammo

Partire da un'equazione, non da una regola empirica

L'equazione di Pandolf fu pubblicata nel 1977 da Pandolf, Givoni e Goldman allo US Army Research Institute of Environmental Medicine, ed è tuttora lo strumento di riferimento per prevedere il costo metabolico del camminare con carico. Somma tre termini: un costo dello stare in piedi proporzionale alla massa corporea, una penalità di trasporto che cresce con il quadrato del rapporto carico/corpo, e un termine di cammino proporzionale alla massa totale, al quadrato della velocità, alla pendenza e a un fattore di terreno adimensionale. È quel fattore di terreno a renderla utile fuori strada. L'asfalto vale 1,0, una pista sterrata 1,1, macchia leggera 1,2, macchia fitta 1,5, palude 1,8, sabbia sciolta 2,1, e la neve molle va da 2,5 a 4,1 a seconda di quanto si affonda.

Presuppone molto, e i presupposti vanno nominati. Fu tarata su soldati che camminavano su tapis roulant, quindi descrive un cammino in regime stazionario su terreno uniforme, non arrampicate facili, gradoni o ricerca dell'itinerario. Fu validata per carichi fino a circa 40 kg, velocità fino a circa 6 km/h e pendenze dallo zero al dieci per cento, quindi è fuori dominio su un valico ripido. Non ha alcun termine di discesa: le pendenze negative richiedono una correzione a parte, perché scendere costa meno del piano fino a un certo punto e poi costa di più. E non è prudente come si spererebbe: uno studio del 2017 sul trasporto militare contemporaneo l'ha trovata a sottostimare la spesa misurata, con un bias medio di circa 125 watt. In termini di pianificazione, il numero che questa equazione dà è un pavimento, non un tetto.

Esiste un'alternativa più semplice, l'equazione di cammino dell'ACSM, che stima il consumo di ossigeno dalla sola velocità e pendenza. È più facile da usare e ha una lacuna fatale per questo problema: non ha alcun termine di carico, quindi non può rispondere alla domanda che un escursionista si pone davvero. Pandolf è lo strumento giusto proprio perché lo zaino è uno dei suoi ingressi.

Una giornata, calcolata per intero

Un escursionista di 70 kg con uno zaino di 15 kg, che cammina otto ore a 4,5 km/h su un sentiero decente — fattore di terreno 1,2, il valore della macchia leggera — esce a circa 352 watt di spesa metabolica, cioè 303 kcal all'ora e 2 422 kcal per la giornata di cammino. Le altre sedici ore non sono gratis: con un metabolismo a riposo di circa 1 640 kcal al giorno, sedici ore di faccende al campo e sonno costano quasi 1 314 kcal. Totale, circa 3 736 kcal, che per pianificare sono 3 700 e rotti.

Due cose muovono molto quel numero, e vale la pena sapere quali. Il terreno, prima: la stessa giornata di otto ore su asfalto dà circa 3 462 kcal, su sterrato 3 599, in macchia fitta 4 147, e su sabbia sciolta quasi 4 970. Fra una strada forestale e un campo di dune, la giornata varia di 1 500 kcal, che a densità realistica sono quasi 300 g di cibo in più. La pendenza, poi, ed è brutale: a parità di tutto il resto, quella stessa camminata su una pendenza del cinque per cento vede la spesa balzare del 63 per cento. Tre ore in pendenza in una giornata di otto portano il totale da 3 700 a circa 4 300 kcal.

Il vincolo che stringe è la massa: pianifica in calorie per grammo

Sapere che ti servono 3 700 kcal non dice nulla su che cosa finisce nello zaino, perché le calorie non pesano. Quel che pesa è il cibo, e il tasso di cambio fra i due è la densità energetica. Per questo i pianificatori esperti ragionano in kcal per grammo e non in kcal al giorno: la cifra calorica è un fabbisogno, la densità è una decisione, ed è nella decisione che sta tutta la leva.

La tabella qui sopra applica la stessa giornata da 3 700 kcal a tutto l'intervallo realistico. A 4,0 kcal/g, una giornata pesa 925 g e sette giorni di autonomia pesano 6,47 kg. A 5,5 kcal/g, la stessa giornata pesa 673 g e la settimana 4,71 kg. Quasi 1,8 kg di differenza, senza cambiare una sola caloria di quello che mangi. Per confronto, 1,8 kg sono una tenda da due, o tutta la piuma di un sacco a pelo caldo, o quasi due litri d'acqua.

Da dove viene la densità? Dai fattori di Atwater, che la FAO espone: il grasso fornisce circa 9 kcal per grammo, carboidrati e proteine circa 4 ciascuno, e l'acqua nulla. Risolvi per la frazione di grasso di una miscela secca e l'aritmetica è implacabile. Per arrivare a 4,5 kcal/g, circa un decimo della massa secca deve essere grasso. Per 5,0, un quinto. Per 5,5, circa il 30 per cento. Il tetto teorico è 9 kcal/g — grasso puro, nel qual caso l'intera giornata pesa 411 g — e nessuno mangia quello. Quindi l'intervallo pratico non è una preferenza: è una riga tracciata fra ciò che la fisica consente e ciò che una persona riesce ancora a mandare giù la quinta sera.

Il tetto: non si assorbe una quantità arbitraria

Il calcolo finora presuppone che tu mangi quel che porti e assorba quel che mangi. Su pochi giorni regge. Su settimane no, e la ragione è misurabile. Thurber e colleghi hanno raccolto le spese energetiche di eventi di resistenza umani da mezza giornata a oltre 250 giorni, aggiungendo misure proprie su corridori che attraversavano un continente. Lo schema è una curva: più lungo lo sforzo, più basso il multiplo sostenibile del metabolismo basale, con un plateau sotto le tre volte la basale. Incrociandolo con studi di sovralimentazione, hanno individuato un limite di apporto alimentare intorno a 2,5 volte il metabolismo basale — un tetto a quanto l'intestino riesce davvero a consegnare, oltre il quale la differenza esce dalle riserve del corpo.

Mettiamo a confronto i numeri del nostro escursionista. Il suo metabolismo basale è circa 1 640 kcal, quindi il suo tetto alimentare è circa 4 106 kcal al giorno. La giornata pianeggiante calcolata costa 3 736 kcal, cioè 2,27 volte la basale — comodamente dentro. La giornata con pendenze costa 4 312 kcal, cioè 2,63 volte la basale, e questo supera la riga. Sull'itinerario ripido perderà peso per quanto accuratamente prepari lo zaino, perché il limite non è quel che ha portato ma quel che riesce a processare. La risposta di pianificazione giusta non è più cibo. È prevedere il deficit, tenerlo piccolo e accettare che un percorso lungo e duro è un lento prelievo dalle riserve e non un pareggio.

L'acqua pesa più del cibo, ed è un altro problema

Un litro d'acqua pesa un chilogrammo, e a differenza del cibo è massa del tutto indigeribile, a densità energetica nulla. La presa di posizione congiunta dell'Academy of Nutrition and Dietetics, dei Dietisti del Canada e dell'ACSM riporta tassi di sudorazione durante l'esercizio da 0,3 a 2,4 litri all'ora a seconda di intensità, durata, forma, acclimatazione e condizioni, e nota che un chilogrammo di massa corporea perso corrisponde a circa un litro di sudore. Prendi un tasso medio di 0,7 litri all'ora su sei ore di cammino: la perdita idrica della giornata è di 4,2 litri, che pesano 4,2 chilogrammi. È 5,7 volte la massa di tutto il cibo della giornata a 5 kcal/g.

La salvezza è che l'acqua è un problema di flusso e non di scorta. Il cibo va portato per tutta la tappa; l'acqua solo fra una fonte e l'altra. Su un sentiero ben irrigato la risposta giusta è spesso portare mezzo litro e bere a ogni ruscello; su un tratto secco, portare il divario e nulla di più. La stessa presa di posizione nota che un deficit idrico oltre circa il due per cento del peso corporeo comincia a degradare la prestazione aerobica e la cognizione, soprattutto con il caldo, e che un'assunzione di 0,4-0,8 litri all'ora va bene per la maggior parte delle persone e delle prove. Fra questi due numeri sta tutta l'arte del tratto secco: sapere dov'è la prossima fonte, sapere quanto costa il divario in chilogrammi, e non portare un litro oltre una sorgente.

L'aritmetica del rifornimento, e perché il cibo non si ripaga da solo

La massa del cibo cala linearmente man mano che lo mangi, quindi il peso medio di una tratta è metà del suo peso iniziale. Sette giorni a 740 g al giorno partono da 5,18 kg e hanno media 2,59 kg. Spezza la stessa settimana con un rifornimento e la tratta parte da 2,59 kg con media 1,29 — il picco si dimezza e la media pure. È tutto l'argomento del rifornimento in una riga, ed è solido: il picco è quel che sentono i tuoi fianchi la prima mattina fuori dal paese, e la media è tutto il resto.

C'è un secondo argomento allettante che si rivela debole, e conviene ucciderlo. Portare meno dovrebbe costare meno energia, quindi uno zaino più leggero dovrebbe ridurre il fabbisogno di cibo, che ridurrebbe di nuovo il peso dello zaino. Fai il conto. Dimezzare il carico da 15 a 7,5 kg fa scendere la spesa da 352 a 325 watt, risparmiando circa 187 kcal su una giornata di otto ore. A 5 kcal/g sono 37 g di cibo. Il termine quadratico di penalità del carico si comporta davvero in modo spettacolare — cala di un fattore 4,4 — ma in partenza pesava solo 7,8 watt su 352: lo spettacolo è invisibile nel totale. Alleggerisci lo zaino perché portare meno è più piacevole e più sicuro, non perché il cibo te lo restituisca. Non lo farà.

Domande frequenti

Su quante calorie al giorno devo contare?

Non usare un numero unico, usa l'equazione, perché l'intervallo onesto è enorme. La stessa persona nelle stesse otto ore costa circa 3 462 kcal su strada e circa 4 970 su sabbia sciolta, e tre ore al cinque per cento di pendenza ne aggiungono altre 600. Ciò che sposta la risposta, in ordine di importanza: pendenza, terreno, velocità, carico e la tua massa corporea. Un'abitudine ragionevole per una giornata di sentiero con zaino medio si aggira sulle 3 500-4 000 kcal, ma appena il percorso è ripido, molle o lungo conviene calcolare invece di supporre, e ricordare che questa equazione ha dimostrato di sottostimare e non di sovrastimare.

Esiste una densità obiettivo in calorie per grammo?

L'obiettivo tradizionale è intorno a 4,5 kcal/g, e il conto ne spiega la longevità: si raggiunge con cibo comune, richiede solo circa un decimo della massa secca come grasso, e porta sette giorni di autonomia a 5,76 kg. Spingersi a 5,5 kcal/g fa risparmiare altri 1,05 kg sulla settimana ma richiede circa il 30 per cento di grasso nella massa secca, con un costo reale di palatabilità alla quinta sera. Sotto 3,5 kcal/g il cibo trasporta acqua di cui non hai bisogno. Dove ti collochi in quella fascia deve seguire la durata: su due notti la densità conta poco e conviene mangiare bene; su nove giorni di autonomia è la leva più grande sul peso dello zaino.

Perché l'appetito sparisce nei primi due giorni e poi esplode?

Lo schema è abbastanza comune perché i camminatori esperti lo prevedano, anche se i meccanismi non sono definiti e qualsiasi spiegazione troppo ordinata va oltre le prove. Ciò che non si discute è la conseguenza pratica, ed è utile: un deficit accumulato nei giorni uno e due andrà restituito dopo, e dopo è quando lo zaino è più leggero e il rifornimento magari è già alle spalle. La risposta pratica è caricare l'inizio di appetibilità più che di calorie — metti all'inizio il cibo che vorrai davvero — e tenere le voci più dense per la seconda metà della tratta, quando l'appetito ha recuperato e ogni grammo risparmiato prima è già stato portato.

Devo mettere in conto di perdere peso in un viaggio lungo?

Su un percorso duro devi aspettartelo, perché il tetto alimentare lo rende aritmetica e non forza di volontà. L'apporto energetico sostenibile si appiattisce intorno a 2,5 volte il metabolismo basale, quindi appena la spesa giornaliera lo supera, la differenza esce dalle riserve qualunque cosa tu metta nello zaino. La giornata con pendenze del nostro escursionista, a 2,63 volte la basale, è già oltre. La risposta giusta è tenere il deficit modesto e deliberato invece di combatterlo: mangia secondo appetito, privilegia la densità sulle tratte lunghe, e considera una settimana di cammino duro un lento prelievo e non un conto in pareggio. Un deficit diventato grande è un'altra faccenda: degrada il giudizio e la tolleranza al freddo, il che su un percorso remoto è una questione di sicurezza e non di nutrizione.

Quanta acqua devo davvero portare?

Porta il divario, non la giornata. L'acqua è l'unico oggetto pesante sulla tua schiena rimpiazzabile lungo la via, quindi la quantità giusta è quella che ti porta alla prossima fonte affidabile con un margine, e nulla di più. I tassi di sudorazione sotto sforzo vanno da 0,3 a 2,4 litri all'ora a seconda di caldo, intensità e acclimatazione, e un'assunzione di 0,4-0,8 litri all'ora va bene per la maggior parte: un tratto secco di tre ore con il caldo è un problema da due litri, non da cinque. Pesati prima e dopo una lunga giornata calda se vuoi il tuo numero: un chilogrammo perso è circa un litro di sudore. E sorveglia la soglia più del totale — oltre circa il due per cento del peso corporeo, il deficit inizia a costarti prestazione e lucidità.