Il corpo umano è costituito da circa cinquanta elementi a livello atomico, di cui 98% è determinato dalla combinazione di carbonio, ossigeno, azoto, idrogeno, calcio e fosforo.
A livello molecolare, il peso corporeo (BW, Body Weight) è espresso come:
La somma d'acqua, proteine, minerali, glicogeno costituisce la cosiddetta massa magra (FFM, Fat-Free Mass):
Il significato funzionale delle componenti della massa magra è assai differente e ciò deve essere tenuto ben presente quando si utilizza questo termine.
La massa magra è infatti un compartimento estremamente eterogeneo e non è utile fare riferimento a una generica modificazione della massa magra se non si è in grado di risalire ai compartimenti che l'hanno determinata.
La massa magra, comprendendo i compartimenti più attivi dal punto di vista metabolico, è responsabile del 95% del dispendio energetico a riposo (BEE, Basal Energy Expenditure).
L'acqua è il costituente principale del corpo umano, rappresentando il 73% della massa magra e il 62% del peso corporeo nell'uomo di riferimento.
L'acqua totale corporea comprende l'acqua extra-cellulare (ECW, Extracellular Water) ed intracellulare (ICW, Intracellular Water):
I due terzi dell'acqua nella massa magra sono di derivazione intracellulare, mentre il restante terzo è extracellulare (interstiziale e plasmatico); arrotondando, ICW e ECW vengono a rappresentare rispettivamente il 40% e il 20% del peso corporeo.
In condizioni fisiologiche, l'acqua intracellulare (ottenuta dalla differenza tra acqua totale corporea e acqua extra-cellulare) è un indicatore della massa metabolica attiva dell'organismo visto che le modificazioni del volume idrico della cellula intervengono nella regolazione del metabolismo cellulare.
La massa proteica rappresenta il 20% della massa magra ed il 17% del peso corporeo nell'uomo di riferimento. Degli elementi della massa magra, la massa proteica è quella con il maggior significato metabolico. Ciò dipende dal ruolo assunto dalle proteine nell'ambito dell'economia cellulare: oltre a rivestire proprietà strutturali ed energetiche, regolano l'attività enzimatica sotto forma di enzimi (per maggiori informazioni sulle proteine leggi De Pascalis Ruolo, funzioni e caratteristiche organiche delle proteine).
La massa minerale rappresenta il 6% della massa magra ed il 5% di peso corporeo nell'uomo di riferimento. Essa è costituita da minerali ossei ed etra-ossei per l'88% e il 22% rispettivamente.
Nonostante i minerali rappresentino il 6% della massa magra, la maggioranza di essi svolge funzioni indispensabili per la vita, intervenendo nella regolazione dei liquidi extra ed intra-cellulari, partecipando come cofattore alle attività di numerosi enzimi e svolgono una funzione strutturale.
Il glicogeno è l'elemento labile della massa magra, essendo una fonte di energia di rapido impiego. Per differenza, Gn rappresenta l'1% della massa magra e di peso corporeo nell'uomo di riferimento.
La massa grassa viene convenzionalmente calcolata per differenza:
La FM rappresenta principalmente una riserva di energia e contribuisce al 5% del BEE.
L'attività fisica continuativa comporta modificazioni caratteristiche della composizione corporea. Queste consistono in una riduzione della FM ( specialmente in soggetti sovrappeso) e in una modificazione della composizione della FFM. Attualmente si ritiene che gli effetti benefici dell'attività fisica sullo stato di salute dipendano più dalla modificazione della composizione e della funzionalità della FFM che della riduzione della FM.