Con metabolismo intendiamo quella serie di processi che l’organismo mette in atto per produrre energia grazie alle sostanze nutritive introdotte tramite l’alimentazione. Metabolismo e alimentazione, quindi, sono strettamente correlati e questa equazione può condurre alla falsa credenza che un metabolismo “più lento” o “più veloce”, ossia che elabora il cibo in maniera più o meno rapida, si associ necessariamente a un maggiore o minore peso corporeo.
Definizione di Metabolismo
Il metabolismo (dal greco μεταβολή, «mutazione») può essere definito come il complesso di processi biochimici che assicurano le attività vitali dell’organismo e dei singoli tessuti. Il concetto si applica prevalentemente all’insieme degli scambi energetici, ma anche ai processi che, a prescindere dalle variazioni di energia, garantiscono la vitalità e il buon funzionamento di strutture organiche (per es., metabolismo osseo, glucidico, lipidico, proteico ecc.). Sostanzialmente, il termine metabolismo può essere considerato sinonimo di ricambio.
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.
Quando si prendano in esame le trasformazioni di energia e di materia che avvengono nelle cellule dei vari organismi viventi, vanno comprese diverse funzioni, quali i processi di biosintesi con relative reazioni enzimatiche, la modificazione, trasformazione e degradazione di sostanze biologiche, le interazioni fra le diverse sostanze biologiche. Queste funzioni in sostanza mirano a ottenere, accumulare e rendere disponibile l’energia; esse sono regolate da fattori genetici e sono strettamente interconnesse.
Processi Metabolici Essenziali
- Reazioni Cataboliche: Scomposizione delle molecole introdotte con il cibo in altre più semplici, meglio utilizzabili dall’organismo.
- Reazioni Anaboliche: Elaborazione e assemblaggio di molecole semplici costituendole come riserva energetica.
Componenti del Dispendio Energetico
Se il metabolismo è l’insieme di processi biochimici necessari alla trasformazione in energia di nutrienti e calorie assunti con l’alimentazione, il dispendio energetico complessivo è dato dalla somma di diverse componenti: bisogna distinguere tra il metabolismo strettamente riferito al consumo di energia in rapporto all’attività fisica (maggiore sarà l’attività di una persona in un giorno, maggiore il suo dispendio energetico), la termogenesi indotta dalla dieta (l’energia richiesta per digerire, assorbire ed utilizzare i nutrienti assunti con l’alimentazione) e il metabolismo a riposo.
Leggi anche: Approfondimento sul metabolismo.
In particolare, il dispendio energetico da attività fisica rappresenta una percentuale assai variabile del dispendio energetico totale ed è l’energia spesa per tutti i movimenti legati al lavoro, allo sport o a qualsiasi altra attività diversa dallo stare sdraiati. La termogenesi indotta dagli alimenti rappresenta la spesa energetica per la digestione, l’assorbimento e la trasformazione metabolica e varia in funzione della qualità e del tipo di macronutrienti (proteine, carboidrati, grassi) contenuti negli alimenti.
Fattori che influenzano il metabolismo basale:
- Altezza e peso
- Massa corporea magra
- Età
- Stato ormonale
- Temperatura ambientale
Metabolismo Basale (MB)
Il metabolismo di base (MB) viene definito come la quota di energia consumata dall’individuo in condizioni di riposo. Questo significa che anche quando si dorme o si è sdraiati senza fare nulla si consuma energia (per far funzionare il cuore, per respirare, per l’attività cerebrale, e per tutte le attività biologiche di base, senza le quali la vita non è possibile). Il metabolismo energetico basale (MEB) è l’energia che l’organismo utilizza in condizioni di base, cioè quando l’individuo è sveglio, ma a riposo e non svolge alcuna attività muscolare; oppure quando si trova in un luogo con temperature che non provocano meccanismi di termogenesi.
Viene definito come la quantità di calore liberata dall’organismo a riposo, in assenza di stress fisico e psichico, dopo 12 ore di digiuno in ambiente termoneutro (18-26 °C). Rappresenta l’energia minima necessaria per mantenere i processi vitali ed è soggetto a varie influenze: aumenta con altezza e peso in proporzione alla superficie corporea; è correlato con la massa corporea magra (più rappresentata nel maschio che nella femmina, cosicché il metabolismo basale è maggiormente elevato nel sesso maschile; tale differenza, abbastanza marcata verso la pubertà, si riduce dopo i 20 anni); è maggiore nel bambino e declina con gli anni (percentuale differente di tessuto metabolicamente attivo ed energia spesa per processi di accrescimento); cresce dopo ingestione di cibo, mentre durante il digiuno protratto può scendere fino al 50%; è incrementato da ansia e tensione ed è invece ridotto dalla depressione; è sensibile alla temperatura dell’ambiente (quando la temperatura esterna è inferiore a quella corporea si attivano i meccanismi di produzione di calore, per es. con i brividi, cosicché il metabolismo aumenta; un’accelerazione generale del metabolismo si ha anche quando la temperatura esterna è tale da far innalzare quella interna con un incremento di circa il 13% per ogni aumento di grado centigrado di temperatura corporea); è influenzato da vari ormoni, quali gli ormoni tiroidei, l’ormone della crescita e le catecolamine.
Il metabolismo di base non è uguale per tutti varia con l’età (è elevato nel bambino e va riducendosi nel corso degli anni), con il peso, la composizione corporea (intesa come massa magra e massa grassa) ed è diverso nei due sessi.
Equilibrio Energetico
Quando l’energia contenuta negli alimenti è tale da consentire il mantenimento di un peso corporeo costante, si può affermare che l’individuo si trova in uno stato d’equilibrio energetico. Il fabbisogno calorico medio, per un soggetto adulto, in condizioni di sanità in ambiente temperato, a riposo, si aggira su 25-30 kcal/kg di peso corporeo.
Leggi anche: Approfondimenti sul Metabolismo delle Proteine
Il bilancio energetico è la differenza tra l’energia introdotta con gli alimenti e l’energia che viene “spesa” per vivere e per compiere tutte le attività quotidiane. Come tutti i bilanci, può trovarsi in pareggio, in passivo o in attivo. Se il bilancio è in pareggio non si acquista e non si perde peso; se è in passivo e quindi si introduce meno energia di quanta se ne consuma, si perde peso; se è in attivo, cioè si introduce più energia di quanta se ne consuma, l’eccesso viene depositato nel corpo sotto forma di grasso, soprattutto a livello del tessuto adiposo, con un aumento di peso.
Metodi di Misurazione del Metabolismo
Esistono due metodi sperimentali per la misurazione del metabolismo negli esseri viventi: la calorimetria diretta e quella indiretta. Il metodo della calorimetria diretta prevede che una persona sia introdotta all’interno di una camera isolata, all’interno della quale è possibile valutare il dispendio energetico a partire dalla misurazione della dispersione di calore del soggetto stesso.
Il test della calorimetria indiretta si usa per quantificare il metabolismo energetico dell’organismo, a riposo o sotto sforzo, e fornisce un quadro completo del dispendio energetico e dell’efficienza cardio-respiratoria. Questo test misura diversi dati, come il consumo di ossigeno e la produzione di anidride carbonica e calcola il calore prodotto nell’organismo. Il calore deriva dai processi ossidativi, a cui corrispondono consumo di ossigeno e produzione di anidride carbonica.
Alimentazione e Metabolismo: Consigli Pratici
In correlazione all’aumento di peso, riveste un ruolo importante lo stile di vita. Un altro aspetto da considerare è l’alimentazione. Molti studi hanno mostrato che molte persone tendono a sottostimare le calorie consumate, ovvero pensano di mangiare meno di quanto effettivamente accade, incolpando poi il “metabolismo lento” per l’eventuale aumento di peso. Questo può avvenire per vari motivi, ad esempio condimenti nascosti, snack frequenti e consumo di bibite zuccherate o bevande alcoliche, che possono facilmente far aumentare l’apporto calorico senza che ce ne rendiamo conto.
Suggerimenti per uno stile di vita sano:
- Fare movimento: limitare la quantità di tempo trascorso in sedentarietà.
- Dieta equilibrata: seguire una dieta sana ed equilibrata, come la dieta mediterranea, ricca di frutta e verdura e in cui l’apporto di carboidrati, proteine e grassi è ben bilanciato.
- Sonno di qualità: un sonno insufficiente può favorire l’aumento di peso.
L’OMS raccomanda che tutti gli adulti, inclusi quelli affetti da patologie croniche, pratichino attività fisica regolare, almeno 150-300 minuti alla settimana di attività di intensità moderata o almeno 75-150 minuti di attività fisica vigorosa.
Leggi anche: Metabolismo Basale: Quale Equazione Scegliere?
Il Ruolo dei Macronutrienti
Le sostanze presenti negli alimenti che possono fornire energia sono principalmente i macronutrienti (carboidrati, grassi e proteine) e l’alcol. Tutti gli alimenti e bevande apportano calorie, ma a parità di peso la quantità di calorie varia in base alla proporzione dei macronutrienti, dell’alcol, delle fibre e dell’acqua presenti: i grassi hanno il più alto contenuto di energia (circa 9 kcal/gr), seguiti dall’alcol (7 kcal/gr), mentre le proteine e i carboidrati forniscono una quantità di energia inferiore (circa 4 kcal/gr).
Il contenuto energetico dei principali macronutrienti ottenuto con tale metodica è, mediamente, il seguente: carboidrati 4,1 kcal/g; proteine 5,3 kcal/g; grassi 9,3 kcal/g; etanolo 7,1 kcal/g. Nell’uomo, valori di questa entità sono ottenuti, in condizioni normali, per i carboidrati e per i grassi; l’ossidazione delle proteine è invece incompleta dal momento che fra i prodotti finali vi sono composti azotati che hanno ancora contenuto energetico (in aggiunta ad acqua e anidride carbonica) e pertanto il valore calorico delle proteine è ridotto a 4,1 kcal/g.
Sebbene anche le proteine possano essere catabolizzate per ottenere energia e per tale motivo sono incluse nel computo delle calorie, la maggior parte dell’energia stessa è ricavata da carboidrati e grassi. Infatti, la funzione delle proteine è in realtà molto diversa, in quanto esse rappresentano la fonte di aminoacidi (suddivisi in essenziali e non essenziali), i quali fungono da precursori nella sintesi proteica endogena e, quindi, delle impalcature cellulari e intercellulari.
Interconversioni metaboliche:
- Permesse: da carboidrati a grassi, da proteine a grassi, da proteine a carboidrati.
- Non permesse: da grassi a proteine, da carboidrati a proteine, da grassi a carboidrati.
Attività Fisica e Metabolismo Energetico
Il Metabolismo energetico nel lavoro muscolare presuppone che esista una relazione tra intensità dell’esercizio e consumo di grassi. L'energia necessaria per soddisfare le richieste energetiche dell'organismo deriva in percentuale diversa dall'ossidazione di CARBOIDRATI (glucosio plasmatico e glicogeno muscolare), PROTEINE E LIPIDI (acidi grassi del tessuto adiposo e trigliceridi muscolari).
Se l'attività fisica è di bassa intensità ma si protrae per almeno un'ora vi è un depauperamento delle riserve di glicogeno ed una maggiore utilizzazione di lipidi che arrivano a coprire circa l'80% della richiesta energetica. La progressiva prevalenza del metabolismo lipidico nel corso di attività fisica prolungata dipende dall'assetto ormonale che si instaura per cui nella prima ora si utilizza il 50% di grassi (37% di FFA) nella terza il 70% (50% di FFA).
Nell'attività fisica di ELEVATA INTENSITA' (75-90% del VO2 MAX) non può essere protratta per oltre 30-60 minuti anche nei soggetti allenati. Dal punto di vista fisiologico si ha liberazione di catecolamine, glucagone ed inibizione della secrezione di insulina. L'assetto ormonale che si instaura stimola la glicogenolisi epatica e muscolare. Durante questo tipo di attività il 30% della richiesta energetica è coperta dal glucosio plasmatico, mentre il rimanente 70% è coperto per la maggior parte da glicogeno muscolare (un’ora di attività porta alla deplezione del 55% delle scorte, 2 ore azzerano sia il glicogeno muscolare che quello epatico).
Sovrappeso e Metabolismo Lento
Quando si parla di aumento di peso corporeo, allora, si parla di una condizione provocata da un insieme di concause e che per questo non può venire genericamente attribuita a un “metabolismo lento”. In particolare, le attuali evidenze scientifiche non hanno evidenziato un metabolismo basale inferiore nelle persone con obesità rispetto agli individui normopeso, anzi, alcuni studi hanno mostrato un consumo energetico basale maggiore nelle persone con obesità (“un metabolismo più veloce”).
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.
Tabella: Fabbisogno Energetico (FE) Corrispondente a un Livello di Attività Fisica (LAF) Sedentario
La seguente tabella rappresenta il fabbisogno energetico (FE) corrispondente ad un livello di attività fisica (LAF) sedentario. Il LAF è un indicatore di comune utilizzo per il dispendio energetico derivante dall'attività fisica (DE-AF) ed è una grandezza adimensionale che si calcola dal rapporto tra il dispendio energetico totale (DET) ed il metabolismo basale (DET/MB).
| Attività | Esempio | Durata (ore) |
|---|---|---|
| Sonno | Dormire | 8 |
| Attività sedentarie | Lavoro d'ufficio, guardare la TV | 5 |
| Attività leggere | Cucinare, faccende domestiche leggere | 7 |
| Attività moderate | Camminare, salire le scale | 2 |
| Attività vigorose | Esercizio fisico intenso | 0 |
| Altre attività | Tempo libero, spostamenti | 2 |
tags: #metabolismo #energetico #alimentazione #definizione