Il processo digestivo e l’assorbimento dei nutrienti ingeriti attraverso l’alimentazione sono molto complessi e finemente regolati da una fitta rete di meccanismi che coinvolge sia l’apparato digerente sia il sistema nervoso. Infatti, tutti gli alimenti presentano caratteristiche uniche, che possono condizionare la digestione e l’assorbimento delle sostanze nutritive e che influenzano anche il senso di sazietà.
Anche caratteristiche legate alle abitudini alimentari, all’invecchiamento e alla dentizione, oltre che a cambiamenti nella produzione e nella composizione della saliva, nel pH dello stomaco, nel microbiota intestinale, oppure la presenza di un disturbo alimentare, sono tutti fattori che influiscono sui tempi di digestione.
La digestione inizia nella bocca con la masticazione per continuare lungo tutto il tubo digerente, costituito da esofago, stomaco e intestino tenue e crasso. Ancor prima dell’assunzione di cibo, l’apparato digerente si prepara alla digestione con una serie di processi, normalmente associati a sensazioni di soddisfazione anticipata.
L’ingestione e la deglutizione del cibo, poi, attivano altri fenomeni, che comprendono la contrazione delle pareti dell’esofago e la distensione dello stomaco per ricevere il bolo alimentare. La graduale contrazione dello stomaco durante la fase postprandiale spinge il materiale parzialmente digerito nel piccolo intestino, dove prosegue la digestione e l’assorbimento dei nutrienti.
Come descritto, il tasso di svuotamento dello stomaco, e quindi i tempi di digestione, che sono correlati anche al tasso di assorbimento dei nutrienti, dipendono in parte dalle proprietà chimiche e fisiche degli alimenti e dalla loro composizione. Inoltre, i tempi di digestione variano anche in base alla consistenza dei cibi ingeriti: in caso di pasti “liquidi” lo stomaco si svuota a una velocità di circa 200 kcal ogni ora, mentre per i cibi solidi questo tempo aumenta e lo stomaco si svuota quindi a una velocità inferiore.
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Circa 100 minuti dopo l’ingestione, i residui di cibo non assorbiti iniziano ad arrivare nel colon. In tutto, il processo dura circa 4-6 ore, a seconda della composizione del pasto. Nel caso di digestione lenta, dovuta a un pasto più abbondante o calorico, è possibile che aumentino sia la sensazione di pesantezza di stomaco, sia il gonfiore addominale.
Alcune patologie possono influenzare i tempi di digestione, come la dispepsia (o cattiva digestione), che si può manifestare con disturbi come dolore addominale, bruciore di stomaco, acidità, aerofagia, rigurgito, senso di pienezza e sazietà precoce. La dispepsia può presentarsi occasionalmente, e in questo caso si parla comunemente di indigestione, oppure in forma cronica. Il tipo di alimenti consumati può favorire l’insorgenza o l’aggravarsi del disturbo.
Oltre a patologie più o meno note, anche alimentazione, dieta e stile di vita errati possono ripercuotersi in maniera negativa sul processo digestivo, così come stress e ansia. Al contrario, per favorire il processo digestivo è necessario dedicare il giusto tempo ai pasti, mangiando lentamente e senza distrazioni. È utile anche ridurre le porzioni, senza però rimanere troppe ora a digiuno: l’ideale è prevedere tutti i giorni 3 pasti principali (colazione, pranzo e cena) e due spuntini, uno a metà mattina e uno a metà pomeriggio, evitando di consumare un’eccessiva quantità di cibo, soprattutto a cena. È anche importante bere molta acqua, che facilita il passaggio del bolo alimentare nel canale digerente e riduce il rischio di stitichezza, mentre è preferibile evitare di bere bevande gassate e consumare quantità eccessive di caffè, tè e alcol.
Per favorire la digestione, inoltre, è importante seguire una dieta ricca di fibre, che possono essere ricavate da diversi alimenti, come legumi e cereali integrali e frutta e verdura. Sono da preferire grassi e proteine vegetali rispetto a quelli di origine animale. È bene, inoltre, prediligere carne e pesce magri, latticini freschi al posto dei formaggi stagionati e latte scremato o parzialmente scremato e preferire alcuni metodi di cottura, come quella al vapore, rispetto ad altri come la frittura. Alcuni condimenti possono risultare più pesanti da digerire e quindi rallentare il processo digestivo. Per esempio, al burro è meglio preferire l’olio extra-vergine di oliva, possibilmente a crudo.
Il prodotto di partenza è l’amido, il polisaccaride principale contenuto negli alimenti glucidici. Da questo polimero, tramite vari passaggi, si ottengono come prodotti finali il glucosio, il galattosio e il fruttosio.
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La digestione dei carboidrati inizia in bocca, ad opera dell’amilasi salivare. Per quanto detto, gli zuccheri introdotti con la dieta, come il glucosio ed il fruttosio, non necessitano di alcun processo digestivo e vengono assorbiti come tali. L'amido costituisce la parte preponderante dei carboidrati complessi assunti in un'alimentazione equilibrata; è costituito da tante unità di glucosio legate tra loro in maniera lineare (amilosio) e ramificata (amilopectina) e viene introdotto principalmente attraverso patate, legumi, cereali e prodotti derivati, quali pasta e pane.
La sua digestione inizia nella bocca, dove viene aggredito dalle α-amilasi salivari, che liberano maltosio ed isomaltosio (disaccaridi costituiti dall'associazione di due unità di glucosio, rispettivamente unite da legami α-1,4 e α-1,6), maltotriosio (questa volta le molecole di glucosio sono tre) e destrine (7-9 unità di glucosio, con presenza di una ramificazione). L'attività delle α-amilasi salivari si arresta nello stomaco, a causa dell'acidità che caratterizza l'ambiente gastrico.
La digestione dei carboidrati riprende e si completa nell'intestino tenue, grazie all'azione combinata dei succhi pancreatici ed intestinali. Nei primi, è presente un enzima α-amilasi analogo a quello salivare, che come tale trasforma l'amido in maltosio, e destrine. Queste non possono essere idrolizzate dalle amilasi pancreatiche e subiscono l'azione di appositi enzimi deramificanti (α-1,6 glicosidasi, α-destrinasi o isomaltasi) presenti nelle cellule epiteliali dell'intestino tenue.
Una volta completata la digestione dei carboidrati nei singoli monosaccaridi che li costituiscono, gli zuccheri sono pronti per essere assorbiti. Alcuni vegetali, come i legumi, contengono ad esempio degli oligosaccaridi indigeribili (raffinosio, verbascosio e stachiosio). La digestione di questi carboidrati, invece, è possibile per altri animali, come i ruminanti, e per i batteri presenti nel nostro intestino crasso.
Indice Glicemico: Una Misura della Qualità dei Carboidrati
Il termine “indice glicemico” è stato introdotto all’inizio degli anni 80 da David Jenkins, dell’Università di Toronto (Canada) (1). Si tratta di un parametro che permette di classificare i cibi ricchi in carboidrati in base al loro effetto sulla glicemia, e cioè in base alla loro capacità di modificare, dopo il consumo, i livelli di glucosio nel sangue.
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L’indice glicemico (glycemic index, o GI della letteratura anglosassone) é un indice della risposta glicemica indotta, nello stesso soggetto, da una quantità specifica di carboidrati in rapporto a un’equivalente quantità di carboidrati proveniente da un alimento standard. E’ qunidi un indice di qualita’ dei carboidrati. Formalmente, esso misura l’area sotto la curva della risposta glicemica conseguente al consumo di una quantità di carboidrati provenienti dall’alimento in esame (in genere 50 o 100 grammi) raffrontata all’area sotto la curva della risposta glicemica successiva al consumo di un alimento standard (soluzione di glucosio o pane bianco). Il rapporto viene espresso in percentuale.
E’ importante sottolineare che le scale basate sul glucosio e sul pane bianco sono diverse: il glucosio, se rapportato al pane bianco, ha un indice glicemico di circa 130, ed il pane bianco, se rapportato al glucosio, di circa 75.
Il carico glicemico (glycemic load, GL) è invece il prodotto dell’indice glicemico medio della dieta giornaliera per la quantità totale di carboidrati consumati in una giornata. E’ quindi un indice sia di qualita’ che di quantita’ dei carboidrati ed ha lo scopo di valutare l’effetto complessivo della dieta sulla glicemia.
In generale, l’indice glicemico risulta direttamente correlato alla risposta insulinica; la velocità di assorbimento del carboidrato è uno dei fattori più importanti nel determinare la risposta glicemica. Altri fattori che influiscono sull’indice glicemico sono la motilità gastrointestinale, che influenza i processi digestivi e di assorbimento, i metodi di cottura dei vari cibi, la natura e la grandezza delle particelle di amido e la presenza contemporanea, nell’alimento o nel pasto, di fibra, lipidi e proteine.
Piccole quantità di grasso aggiunte al pasto, rallentando la digestione, possono per esempio alterare anche l’indice glicemico. E’ interessante sottolineare che i cibi tradizionalmente consumati dalle società rurali, come i legumi, le farine integrali, l’avena e l’orzo, sono generalmente a basso indice glicemico.
Gli effetti metabolici di carboidrati con diverso indice glicemico sono conseguenti, come si ricordava, alla rispettiva velocità di assorbimento del glucosio dall’intestino tenue. Un lento assorbimento di glucosio, che segue l’assunzione di un cibo a basso indice glicemico, produrrà un ridotto aumento postprandiale di insulina e degli ormoni rilasciati dallo stomaco (per esempio le incretine).
Inoltre, un prolungato assorbimento di carboidrati sopprime i livelli plasmatici degli acidi grassi liberi, ed allo stesso tempo porta a livelli più bassi il glucosio plasmatico. Nel tempo, la riduzione dei livelli di acidi grassi liberi e l’aumento del quoziente respiratorio che consegue all’insulinizzazione dei tessuti comporta un passaggio più rapido del glucosio dal sangue ai tessuti. Di conseguenza, la concentrazione del glucosio nel sangue può ritornare a livelli basali nonostante il continuo assorbimento di glucosio da parte dell’intestino (rispecchiando l’effetto metabolico postprandiale di chi è uso ad elevato esercizio fisico).
Come effetto finale, si ha una riduzione sia del picco di glucosio postprandiale, che si verifica in genere dopo 30-45 minuti nei soggetti sani, e quindi dell’area sotto la curva della glicemia. Nel caso di somministrazione del glucosio in un tempo prolungato, si osservava anche una diminuita secrezione di insulina, accompagnata inoltre da una più rapida rimozione del glucosio e da una minore concentrazione di acidi grassi liberi nel sangue.
Inoltre, è stato dimostrato che il consumo di pasti frequenti, che rappresenta una sorta di “”surrogato”” della lenta digestione dei cibi a basso indice glicemico, riduce la risposta glicemica e insulinica anche nei diabetici durante le 24 ore. A più lungo termine, un aumento della frequenza dei pasti è stata associata ad un cambiamento della concentrazione degli enzimi nel tessuto adiposo e ad una riduzione dei lipidi serici a digiuno.
Nelle persone sane, l’adozione di diete a basso indice glicemico ha un effetto minimo nel breve periodo, forse dovuto ad un adattamento dell’intestino. Il quadro cambia nei pazienti portatori di specifiche patologie. Infatti, degli studi clinici a medio termine (da 2 settimane a 6 mesi) condotti nei diabetici di tipo 1 e 2, una netta maggioranza ha dimostrato un miglioramento dei markers del controllo glicemico (in particolare dei livelli delle proteine glicate) con diete a basso indice glicemico.
Le diete ad elevato contenuto di carboidrati sono state criticate negli ultimi anni in quanto, se paragonate a diete isocaloriche ad alto tenore di grassi monoinsaturi, possono aumentare i livelli ematici di glucosio e trigliceridi e ridurre il colesterolo HDL. Due studi epidemiologici hanno dimostrato l’esistenza di una correlazione inversa tra l’indice glicemico della dieta ed il valore della colesterolemia HDL (8,9), suggerendo che diete a basso indice glicemico potrebbero mantenere alti i livelli plasmatici di colesterolo HDL ed in tal modo contribuire ad una diminuzione del rischio cardiovascolare.
Nel Nurses’ Health Study, inoltre, si è osservata una relazione inversa fra indice glicemico della dieta ed il rischio di infarto miocardico fatale e non fatale (10). Di particolare interesse è l’osservazione che l’associazione tra indice glicemico e malattia cardiovascolare è particolarmente evidente nei soggetti sovrappeso e obesi: questo risultato suggerisce che l’indice glicemico potrebbe essere più importante, sul piano prognostico, nelle persone con insulino-resistenza.
Nello studio di Zutphen, condotto su una popolazione di soggetti anziani, l’associazione tra indice glicemico e malattia cardiovascolare non è invece risultata significativa (11). In questo studio, tuttavia, il numero relativamente piccolo dei partecipanti (50 volte inferiore a quello delle infermiere statunitensi) e l’età relativamente avanzata dei soggetti (65-84 anni), potrebbe in parte spiegare i risultati negativi.
Due ampi studi epidemiologici, il Nurses’ Health Study (12) e l’Health Professionals Study (13), hanno dimostrato l’esistenza di un’associazione inversa fra l’indice glicemico e il rischio di sviluppare la malattia diabetica, mentre lo Iowa Women’s Health Study, pure condotto negli Stati Uniti, non ha mostrato una significativa correlazione tra questi parametri (14).
L’indice glicemico sembra avere un ruolo anche nella prevenzione di alcuni tipi di tumori dipendenti dalla dieta, come il tumore al colon ed alla mammella (15,16). Il meccanismo protettivo potrebbe essere legato alla variazione dei livelli di insulina. I soggetti affetti da malattie caratterizzate da iperinsulinemia, come il diabete nei suoi stadi iniziali e l’obesità, sono infatti a più alto rischio di incorrere in patologie tumorali rispetto alla popolazione sana. Inoltre, cibi ad elevato indice glicemico producono livelli più alti di glucosio, insulina ed IGF (insulin-like growth factors), che in vari studi sperimentali ed epidemiologici sono correlati direttamente con lo sviluppo di malattie neoplastiche.
Alcuni autori hanno sollevato dubbi o perplessità sulla reale utilità clinica dell’indice glicemico in quanto sostengono che le differenze di indice glicemico fra i vari cibi scompaiono in un pasto misto. Parte del problema è dovuto al fatto che in un pasto ricco di carboidrati l’effetto dei cibi a basso indice glicemico viene diluito dalla quantità di carboidrati totali del pasto. Quindi se i cibi a basso indice glicemico sono in minoranza rispetto a quelli ad alto indice glicemico l’effetto viene meno.
È anche stato detto che l’indice glicemico aggiunge complicazioni e restrizioni inutili alla dieta, non giustificate dai potenziali benefici. È anche vero che è necessario possedere un certo grado di conoscenze dietetiche per capire e applicare il concetto di indice glicemico in modo adeguato. Per esempio le carote, che risultano avere un elevato indice glicemico, vengono in genere consumate in quantità modeste, tali da non produrre un’elevato carico glicemico totale. Inoltre, esse contengono molte altre sostanze (vitamine, minerali e fibra) che possono svolgere effetti favorevoli sulla salute.
Attualmente vi è un certo interesse nello studio della relazione fra insulino-resistenza, stress ossidativo (produzione di reactive oxygen species, o ROS) e produzione di citochine proinfiammatorie e proteine di fase acuta (acute phase proteins) come la C-reactive protein (CRP), considerate marker di malattie croniche come le cardiopatie. L’indice glicemico potrebbe avere un ruolo in questa sequenza di eventi. Infatti, studi recenti hanno dimostrato che l’aumento del glucosio postprandiale è associato alla riduzione degli antiossidanti serici, inclusi licopeni e vitamina E. Quindi potrebbe essere plausibile ipotizzare che più alta è la glicemia più bassi sono i livelli di antiossidanti. Inoltre, si è visto che la somministrazione di antiossidanti come la vitamina E con la dieta migliora il controllo della glicemia.
Inoltre l’indice glicemico potrebbe avere un ruolo importante anche nel controllo del peso corporeo (17). In uno studio in acuto condotto su bambini obesi è stato dimostrato che, a parità di calorie, i cibi a più basso indice glicemico consumati a colazione riducono maggiormente l’appetito durante un secondo pasto (18).
L’indice glicemico permette una migliore classificazione dei carboidrati alimentari, classificazione dipendente dall’effetto fisiologico piu’ che dalla struttura chimica del carboidrato.
L’indice glicemico (IG) è un sistema di valutazione della qualità dei carboidrati, basato su un punteggio da 0 a 100 e che differenzia i cibi che vengono digeriti, assorbiti o metabolizzati velocemente, ossia ad alto indice glicemico, da quelli che sono assorbiti lentamente, quindi a basso IG (gli alimenti a lenta digestione e assorbimento che producono aumenti graduali dei livelli di zucchero nel sangue e di insulina). Per la misurazione dell’IG viene preso come punto di riferimento il glucosio che corrisponde a 100 nella scala dell’indice glicemico, mentre tutti gli altri alimenti sono inseriti a seconda del punteggio che gli è stato assegnato e che va da 0 a 100.
Il carico glicemico (CG), invece, tiene conto sia della qualità del carboidrato, quindi dell’IG, sia della quantità presente nella porzione media di un determinato alimento o di una ricetta. In definitiva, sono alimenti a basso IG quelli che hanno un valore uguale o inferiore a 55, a medio IG da 56 a 70 e alto IG più di 70. Non sempre le tabelle riportano dati esattamente uguali, ma in linea di massima non differiscono più di tanto.
Le diete a basso indice glicemico hanno dimostrato di migliorare sia i livelli di glucosio e di lipidi nelle persone affette da diabete (di tipo 1 e di tipo 2), sia di avere benefici per il controllo del peso perché aiutano a ritardare la fame. Il nostro corpo, dunque, è in grado di assorbire e utilizzare questi tipi di carboidrati (preziose fonti possono essere avena o quinoa), in maniera molto lenta. In questo modo si evitano picchi di insulina e l’organismo ha a disposizione per lungo tempo l’energia necessaria.
C’è infine un piccolo trucco per ridurre l’IG degli alimenti ed è quello di inserire la giusta quantità di fibre.
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