Si sente spesso parlare di metabolismo, in merito a salute, peso e alimentazione. Può essere alto o basso, lento o veloce, ma cosa significa esattamente? Il metabolismo è un processo attraverso il quale il nostro corpo converte in energia ciò che mangiamo e beviamo. Energia di cui abbiamo bisogno non solo per muoverci, ma anche per garantire il dispendio energetico necessario a tutte le funzioni metaboliche vitali (metabolismo basale) come la respirazione, la circolazione del sangue o la riparazione delle cellule.
Al metabolismo basale dobbiamo aggiungere il metabolismo energetico, determinato dal movimento e dall’attività fisica che compiamo ogni giorno, e dalla termogenesi indotta dagli alimenti. Il metabolismo può essere “veloce” (alto) e trasformare più velocemente il cibo che mangiamo in energia, o “lento” (basso), impiegando più tempo per riuscire a farlo. Il metabolismo di un soggetto è dato dalla somma del metabolismo basale, dalla termogenesi dieta-indotta (l’energia che si sviluppa nei processi digestivi), e dall’attività fisica.
Quando si parla di metabolismo, la maggior parte delle persone probabilmente pensa a come il corpo usa il cibo e a quanto velocemente o lentamente prendiamo peso. E questi processi di utilizzo e immagazzinamento dell'energia proveniente dal cibo sono anche centrali per il metabolismo. Nel corpo umano, le sostanze chimiche vengono costantemente convertite in altre sostanze. Ci sono innumerevoli reazioni biochimiche di questo tipo nel nostro corpo, a cui ci riferiamo collettivamente con il nome metabolismo. I processi metabolici hanno luogo, tra l'altro - ma non solo - quando si mangia qualcosa e il corpo la digerisce.
Per esempio, l'intestino scompone le proteine del cibo nei loro singoli aminoacidi. Questi aminoacidi sono poi utilizzati per costruire le proteine del corpo nei muscoli, così come gli ormoni e gli enzimi, e per molti altri compiti importanti. Buono a sapersi: digestione e metabolismo non sono la stessa cosa! La digestione è in realtà un prerequisito per il metabolismo. Il metabolismo è il termine ombrello per tutti i processi metabolici.
Anabolismo e Catabolismo: I Due Pilastri del Metabolismo
Il catabolismo descrive i processi che scompongono le sostanze complesse in sostanze semplici. Questo include l'utilizzo di carboidrati, proteine e grassi dal cibo. L'anabolismo significa che il corpo utilizza sostanze più semplici per costruire sostanze endogene più complesse.
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Lo sapevi? Ci sono quattro tipi principali di sostanze coinvolte nel metabolismo delle cellule: carboidrati, grassi, proteine e gli acidi nucleici DNA e RNA [4]. I processi metabolici avvengono costantemente in tutte le cellule del corpo. I processi metabolici più noti sono quelli in cui il nostro corpo utilizza i tre macronutrienti: grassi, proteine e carboidrati.
Metabolismo dei Macronutrienti
- Metabolismo dei carboidrati: gli zuccheri semplici come il glucosio sono i più importanti fornitori di energia per le nostre cellule. Sono ottenuti dai carboidrati che ingeriamo.
- Metabolismo dei grassi: i grassi sono anche importanti per la produzione di energia. Quando vengono metabolizzati, forniscono una quantità di energia particolarmente grande - il doppio delle proteine e dei carboidrati. Inoltre, i grassi servono come riserve di energia nel corpo.
- Metabolismo delle proteine: le proteine, che sono scomposte in aminoacidi, forniscono meno energia dei carboidrati e dei grassi. Ma hanno molti altri compiti importanti. Tra l'altro, il corpo riassembla gli aminoacidi in proteine, che sono necessarie per costruire ormoni, enzimi e muscoli.
Buono a sapersi: non tutti i grassi sono uguali! Diversi tipi di grassi hanno effetti molto diversi sulla salute e sul metabolismo. Inoltre, ci sono molti altri processi metabolici grandi e piccoli nel nostro corpo. Vitamine e minerali, per esempio, giocano un ruolo importante in molte parti del corpo.
Altri Processi Metabolici Essenziali
- Metabolismo osseo: le ossa umane hanno bisogno di essere costantemente rafforzate affinché rimangano dure e stabili. Per fare questo, i minerali calcio e fosforo sono incorporati nella massa ossea. Anche la vitamina D è coinvolta in questo metabolismo osseo - la vitamina aiuta a incanalare il calcio dall'intestino nel sangue in modo che possa poi essere costruito nelle ossa.
- Scomposizione delle sostanze nocive: quando le tossine e altre sostanze nocive entrano nel corpo, il nostro metabolismo cerca di convertirle in sostanze innocue e di eliminarle. Questo processo è anche chiamato disintossicazione. In alcuni casi, vengono anche disintossicate sostanze che vengono prodotte come prodotti di degradazione nel metabolismo. Per esempio, quando gli aminoacidi vengono scissi alla fine del metabolismo delle proteine, si produce ammoniaca, che è tossica in grandi quantità.
Il Ruolo del Fegato nel Metabolismo
Il metabolismo ha luogo ovunque nel corpo, in ogni singola cellula ma c'è un organo che assume un ruolo speciale nel metabolismo: il fegato. Il sangue trasporta i nutrienti dall'intestino al fegato, che li trasforma e ne estrae l'energia. L'organo immagazzina anche sostanze nutritive, soprattutto grassi, zucchero sotto forma di glicogeno, vitamine e i minerali ferro e rame. E con l'aiuto di aminoacidi, produce proteine con diverse funzioni.
Regolazione del Metabolismo
Come fa il corpo a sapere quali sostanze scomporre e quali costruire? Per esempio, i due ormoni insulina e glucagone controllano il livello di zucchero nel sangue, che è cruciale per il metabolismo dello zucchero nel corpo. L'insulina fa assorbire alle cellule il glucosio dal sangue e quindi abbassa la glicemia.
Metabolismo Primario e Secondario
La biogenesi dei princìpi attivi, anche se particolarmente complessa, è individuabile all'interno del metabolismo vegetale, dato dall'insieme di reazioni che avvengono all'interno di una cellula e che determinano il suo esprimersi come struttura vivente e come essere in relazione con l'esterno. Le reazioni correlate all'espressione della cellula vegetale, come struttura vivente, sottendono al cosiddetto metabolismo primario, da cui prendono origine i metaboliti primari: proteine, carboidrati, lipidi e acidi nucleici.
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Il metabolismo cui sottendono le reazioni correlate alla vita di interrelazione con l'esterno, prende il nome di metabolismo secondario, dal quale si ricavano i metaboliti secondari: una categoria di molecole biologicamente attive con un basso peso molecolare. Il metabolismo comprende una vasta serie di reazioni di costruzione di molecole, necessarie alla vita dell'organismo, e di demolizione di altre, per produrre energia o metaboliti secondari; in senso generale il metabolismo racchiude un insieme di molecole che soggiacciono a processi costruttivi e distruttivi (anabolismo e catabolismo).
Il metabolismo primario comprende i seguenti processi; glicolisi, ciclo di Krebs e fosforilazione ossidativa; esso rappresenta il motore energetico principale, poiché attraverso questa catena catabolica di demolizione di una molecola di glucosio, la cellula vegetale trae energia. Nel contempo, la cellula ricava i mattoni biologici per costruire (processo anabolico) i metaboliti secondari.
I processi metabolici primari e secondari sono strettamente connessi tra loro, poiché la cellula vegetale trae dal metabolismo primario gli elementi costruttivi per la produzione dei metaboliti secondari. Tuttavia, essa utilizza il metabolismo primario per garantire lo svolgimento del secondario, se e solo se il primario possiede il carburante sufficiente per svolgere a pieno tutte le sue funzioni normali, senza che queste subiscano interruzioni o alterazioni. In caso di surplus energetico. la cellula produce dapprima molecole di riserva, come i lipidi, ed in seguito molecole utili alla vita di relazione.
Dalla fotosintesi derivano i carboidrati: monosaccaridi come il glucosio, disaccaridi come il saccarosio, oligosaccaridi come le maltodestrine e le ciclodestrine (quest'ultime prodotte per via biotecnologica), e polisaccaridi come l'amido e la cellulosa. Dai carboidrati prendono origine due possibili processi: la formazione di glicosidi o la glicolisi.
Metabolismo Basale e Fattori Influenzanti
Il m. basale rappresenta la quantità di energia minima necessaria per mantenere i processi vitali dell’organismo. Il m. basale è il dispendio energetico dell’organismo in condizioni ‘di base’, ossia in completo riposo fisico e psichico, a digiuno da almeno 12-16 ore e in neutralità termica. Esso rappresenta il fabbisogno calorico necessario al mantenimento delle funzioni vitali (attività cardiocircolatoria, respirazione, termoregolazione ecc.) e può essere espresso in kilocalorie per ora e per m2 di superficie corporea (la quale si calcola, mediante apposite tabelle, dall’altezza e dalla massa del soggetto; 1 kcal = 4187 J).
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Nell’uomo adulto normale in condizione di base il dispendio calorico è valutato pari a 40 kilocalorie per m2 e per ora (un po’ meno nella donna; un po’ più nei bambini): ossia, per un individuo di media corporatura, intorno a 1700 kcal giornaliere. Fra le numerose condizioni patologiche che modificano, nell’uomo, il m. basale si possono ricordare lo stato febbrile, le malattie con dispnea o con tachicardia, l’acromegalia, affezioni tiroidee.
Misurazione del Metabolismo
La calorimetria diretta verifica la spesa energetica valutando la dispersione di calore di un individuo collocato per almeno 24 ore all’interno di una camera calorimetrica, una stanza super accessoriata ad hoc per la registrazione dei parametri vitali. La calorimetria indiretta misura il dispendio energetico a riposo sulla base della misurazione dei volumi di ossigeno inspirato e di anidride carbonica espirata. Il paziente, sdraiato su un lettino, a digiuno da 6-8 ore, indossa una mascherina connessa a un apparecchio, il metabolimetro, attraverso cui respira per circa 20-30 minuti.
Grazie all’analisi dello spostamento dei flussi gassosi, inspirati ed espirati, diventa così possibile determinare l’entità del metabolismo basale, espresso come quantità di energia (o lavoro) per unità di tempo, ossia: kcal(chilocalorie)/minuto, kcal/die (giorno). Non sempre è possibile misurare il metabolismo, e in questi casi si possono utilizzare delle formule specifiche, o determinati modelli matematici per predire o meglio calcolare il metabolismo basale, e ricavare dunque una stima approssimativa del fabbisogno calorico.
Citiamo poi l’equazione di Harris e Benedict: risalente al 1919, poi revisionata e affinata nel 1984, tiene conto del sesso, del peso, dell’altezza e dell’età del soggetto. Nel 1981 la FAO (l'Organizzazione delle Nazioni Unite per l'alimentazione e l'agricoltura) e l'Organizzazione Mondiale della Sanità hanno stabilito, attraverso il lavoro di una commissione internazionale di esperti, il fabbisogno energetico umano, identificando nell'età e nelle differenze di genere gli elementi basilari per calcolare il fabbisogno individuale energetico. Tuttavia, nel corso degli anni, sono stati sviluppati numerosi altri modelli ed equazioni basati su svariati dati e campioni di popolazione.
Consigli per un Metabolismo Ottimale
Un equilibrio tra le reazioni anaboliche (di distruzione) e le reazioni cataboliche (di costruzione) dell’organismo ci permette di modulare l’assunzione degli alimenti, al fine di mantenere un adeguato bilancio tra l’assunzione di cibo e la spesa energetica. Essere in condizioni di sovrappeso ed avere una massa magra poco rappresentata determinano una riduzione del metabolismo, inoltre, se in aggiunta, manteniamo una attività fisica scarsa o assente andremo a peggiorare la condizione. Il 20% circa del metabolismo basale è rappresentato dalla muscolatura scheletrica, di conseguenza un aumento della muscolatura è il metodo fisiologico che abbiamo per aumentare il metabolismo basale.
Inoltre, possiamo aiutare la massa magra a preservarsi nel tempo o ad aumentare, se serve, non soltanto con adeguato movimento ed attività fisica, ma anche assumendo la giusta quantità di proteine ripartita nei pasti della giornata. Saltare la prima colazione, infatti, porta ad una riduzione della produzione insulinica nelle prime ore della giornata, con conseguente ed inevitabile incremento di peso nel tempo. È estremamente soggettivo. Ci aiuterà ad incrementare le motivazioni e le aspettative e a raggiungerle e mantenerle nel tempo.
Strategie per Stimolare il Metabolismo
- Evitare digiuni e diete drastiche: Spesso si è indotti a credere che, per perdere peso o mantenere la forma fisica faticosamente conquistata, sia necessario ridurre drasticamente - se non, addirittura, annullare - l'apporto calorico giornaliero, nell'errata convinzione che tra quest'ultimo e il peso corporeo vi sia un rapporto di causa-effetto quasi meccanico. Certo, è pur vero che diete e abitudini alimentari che prevedono un ridotto apporto calorico consentono di perdere, almeno nei primi tempi, una discreta quantità di peso, ma, a lungo andare, rischiano di intaccare il metabolismo producendo danni anche seri. Infatti, accade che, l'organismo, per difendersi, diminuisce il dispendio energetico ma aumenta la sua capacità di assorbire i nutrienti presenti negli alimenti; quindi, il corpo, abituatosi a consumare meno energie, al primo eccesso alimentare, assorbe e immagazzina tutto quanto è possibile, rendendo più difficile lo smaltimento.
- Mangiare poco... ma spesso! Quando, concluso un pasto, attendiamo pazienti quello successivo senza mangiare niente, il nostro corpo avverte lo stimolo della fame. Questo stimolo è in grado di agire sul metabolismo, provocandone un momentaneo rallentamento, per consentire all'organismo di fronteggiare la momentanea carenza di nutrienti da cui trarre energia. Il risultato è che si arriva ai pasti stanchi e affamati, e quindi più propensi a cedere ad abbuffate o ai cibi sconsigliati, mentre il nostro metabolismo - proprio come abbiamo visto prima - è pronto a immagazzinare tutto ciò che è possibile. Per ovviare al problema, in genere, i nutrizionisti consigliano di fare dei piccoli spuntini tra un pasto e l'altro (possibilmente, uno a metà mattina e uno a metà pomeriggio) preferendo verdure crude, frutta secca (ricca di acidi grassi essenziali, ottimi per abbassare il colesterolo ematico) e grana; ed evitando spunti notturni, magari consumati poco prima di coricarsi.
- Bere molta acqua: La scienza ha ormai dimostrato che il consumo di adeguate quantità di acqua (almeno 2 litri al giorno) è in grado di apportare notevoli benefici. Secondo due studi realizzati da Boschmann (ricercatore presso la facoltà di medicina dell'Università berlinese di Humboldt) e colleghi su un campione di popolazione abbastanza ampio (tra gli altri, bambini affetti da obesità), il consumo di acqua metterebbe in moto i meccanismi metabolici della termogenesi e quindi porterebbe a una significativa riduzione del peso corporeo. Sebbene i risultati delle osservazioni e delle analisi del dottor Boschmann siano stati contrastati da uno studio pubblicato sulla rivista Nature, da altri contributi risulta che il consumo di acqua contribuirebbe ad aumentare la sensazione di sazietà e quindi a ridurre l'appetito.
- Consumare alghe ricche di iodio: Ricche di vitamine, sali minerali, oligoelementi ed enzimi, le alghe commestibili sono fonte di importanti sostanze nutrizionali. Queste, infatti, possono contribuire al rafforzamento del sistema immunitario, al miglioramento del livello di energia, all'eliminazione dei liquidi in eccesso e all'accelerazione del metabolismo.
- Fare sport e attività fisica: Sport e attività fisica, e più in generale il movimento sono fondamentali per il mantenimento e la crescita del tessuto muscolare, il principale responsabile del metabolismo basale. I muscoli bruciano calorie, e più sono sviluppati più ne bruciano, anche a riposo: il tessuto muscolare, infatti, ha una richiesta metabolica quasi dieci volte superiore a quella del tessuto adiposo (cioè quello costituito da grasso). Per questa ragione è consigliabile praticare almeno 150 minuti di attività fisica alla settimana, ma, se non avete tempo e neppure gli strumenti necessari a praticare esercizi specifici, potete ricorrere a semplici trucchetti, come allungare il percorso per raggiungere il proprio luogo di lavoro e fare esercizi di contrazione della muscolatura di mani, gambe e addome (anche in questo caso, le attività devono essere compatibili con il proprio stato fisico).
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