Che Metabolismo Hai? di Riccardo Borgacci

Introduzione

Il presente articolo si incentrerà sulla comprensione del concetto di metabolismo e sui risvolti che esso può avere nel supporto delle funzioni dell'organismo e nella composizione corporea.

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(fonte: Shutterstock)

Non verranno trattati invece argomenti di scarsa rilevanza come, ad esempio, scoprire se il proprio metabolismo è alto o basso; non è infatti possibile scoprirne l'entità senza un'analisi strumentale accurata. Esistono però delle tecniche di rilevazione indiretta del dispendio basale, concepite su algoritmi prodotti a larga campionatura, e alcuni accorgimenti utili ad aumentare il consumo energetico (che vedremo di seguito). In parole povere, escludendo vere e proprie patologie o condizioni parafisiologiche, la correlazione tra metabolismo basso e sovrappeso non esiste; si tratta piuttosto di un alibi.

Cos’è

Cos’è il metabolismo?

Per metabolismo si intende l'insieme di tutte le reazioni chimiche che sostengono la vita di un organismo. Le tre funzioni principali del metabolismo sono:

  • la conversione del cibo in energia per sostenere i processi cellulari
  • la conversione di nutrienti e fattori nutrizionali in componenti necessari alla sintesi endogena di proteine, lipidi, acidi nucleici e alcuni carboidrati
  • l'eliminazione dei rifiuti azotati.

La moltitudine di reazioni che supporta le tre funzioni metaboliche è catalizzata da enzimi che consentono agli organismi di crescere e riprodursi, mantenere le varie strutture e rispondere agli stimoli ambientali.

La parola metabolismo può anche riferirsi alla somma di tutte le reazioni chimiche che avvengono negli organismi viventi, compresa la digestione e il trasporto di sostanze dentro e tra le diverse cellule; in tal caso, l'insieme dei processi cellulari prende il nome di "metabolismo intermedio".

Tipi di reazioni metaboliche

Le reazioni metaboliche possono essere classificate come:

  • Cataboliche: la scomposizione dei composti come, ad esempio, il glucosio in piruvato attraverso la respirazione cellulare
  • Anaboliche: la costruzione (sintesi) di composti come, ad esempio, proteine, carboidrati, lipidi e acidi nucleici. Di solito, il catabolismo rilascia energia e l'anabolismo consuma energia.

Le reazioni chimiche del metabolismo sono organizzate in percorsi metabolici, in cui una sostanza chimica viene trasformata – attraverso una serie di passaggi – in un altro composto; ogni fase viene facilitata da un enzima specifico (catalisi).

Importanza degli enzimi per il metabolismo

Gli enzimi (catalizzatori biologici) hanno un ruolo fondamentale sui processi metabolici, perché consentono di compiere reazioni altrimenti impossibili e che richiedono l'utilizzo di energia, accoppiandole ad altre reazioni spontanee che invece rilasciano energia. Gli enzimi agiscono come catalizzatori – consentono a una reazione di procedere più rapidamente – e permettono anche la regolazione della velocità di un passaggio metabolico, ad esempio in risposta a cambiamenti nell'ambiente cellulare o ai segnali di altre cellule.

Il metabolismo stabilisce cosa fa bene e cosa fa male

Il sistema metabolico di un particolare organismo determina quali sostanze assumono il ruolo di nutrienti e quali di agente venefico. Ad esempio, alcuni procarioti (cellule differenti dalle nostre) usano l'idrogeno solforato come sostanza nutritiva, tuttavia, questo gas si dimostra fortemente velenoso per gli animali (quindi anche per l'uomo).

Vie metaboliche: le stesse dal batterio all’elefante

Un'altra caratteristica sorprendente del metabolismo è la somiglianza delle vie metaboliche di base tra specie molto diverse. Ad esempio, l'insieme di acidi carbossilici meglio noti come intermedi nel ciclo dell'acido citrico, sono presenti in tutti gli organismi conosciuti, trovandosi in specie estremamente diverse come il batterio unicellulare Escherichia coli e gli enormi organismi multicellulari come gli elefanti. Queste somiglianze nelle vie metaboliche sono probabilmente dovute alla loro comparsa precoce nella storia evolutiva e alla loro conservazione dovuta a una notevole efficacia.

Cosa determina il consumo metabolico totale?

Il consumo metabolico totale è determinato da:

Metabolismo Basale

Cos’è il metabolismo basale?

Il tasso metabolico basale di un organismo è la misura della quantità di energia consumata da tutte le reazioni chimiche essenziali. Più precisamente, per metabolismo basale (Basal Metabolic Rate, BMR) si intende il tasso di consumo energetico a riposo nell'unità di tempo degli animali endotermici (a sangue caldo).

Da cosa dipende il metabolismo basale?

Lo abbiamo detto, il metabolismo basale è la risultante della somma algebrica dell'energia consumata per i processi metabolici essenziali. D'altro canto, ogni organismo ha un proprio metabolismo basale, perché differenti sono le proprietà fisiologiche che lo caratterizzano.

Maggiore è il numero delle cellule, superiore è la loro attività, tanto più elevato è il costo basale. Il numero di cellule è imputabile alle caratteristiche antropometriche del soggetto e all'entità della massa magra (soprattutto muscolare). L'attività cellulare basale invece, è in buona parte regolata dall'azione degli ormoni tiroidei; va comunque specificato che, in un soggetto sano, questo parametro non è modificabile e funziona in maniera più o meno identica per tutti. Da non trascurare poi, il fattore anabolico dell'accrescimento; per lo sviluppo infatti, anche a riposo, le cellule usano molta più energia rispetto a condizioni di mantenimento.

Vari studi dimostrano che il metabolismo basale può variare in maniera più che determinante tra gli individui. Un lavoro in particolare, svolto su 150 adulti rappresentativi della popolazione in Scozia, ha riportato tassi metabolici basali da un minimo di 1027 chilocalorie al giorno (kcal / die) a un massimo di 2499 kcal / die; la media corrisponde a 1500 kcal / die. Statisticamente, i ricercatori hanno calcolato che il 62,3% di questa variazione era imputabile alle notevoli differenze della massa magra. Altri fattori che spiegano tale variazione includevano: massa grassa (6,7%), età (1,7%) e l'errore sperimentale, inclusa la differenza tra i soggetti (2%). Il resto della variazione (26,7%) non è stato giustificato, né dal sesso, né dalla dimensione del tessuto di organi altamente energetici come il cervello.

Sono state osservate differenze significative del metabolismo basale anche confrontando soggetti con la stessa percentuale di massa magra. In un altro studio, confrontando individui con la stessa massa magra, metabolismi più alti del 5% erano 1,28-1,32 volte rispetto ai più bassi del 5%. Inoltre, questo studio riporta un caso in cui due individui con la stessa massa magra di 43 kg avevano BMR di 1075 kcal / die e 1790 kcal / die. Questa differenza di 715 kcal / die equivale circa a percorrere 10 km di corsa. Tuttavia, questo studio non ha tenuto conto del sesso, dell'altezza, dello stato di digiuno o della percentuale di grasso corporeo dei soggetti.

Rilevazione del metabolismo basale

Il metabolismo basale viene stimato misurando l'energia per unità di tempo, ad esempio watt (joule / second), ml O2 / min, joule o calorie all'ora per kg di massa corporea [j oppure c (h · kg)]. Per questioni di praticità, in ambito dietetico, il metabolismo basale viene calcolato sulle 24 ore; in Italia si utilizza prevalentemente l'unità di misura delle chilocalorie (kcal).

Una misurazione corretta del metabolismo basale necessita il rispetto di una rigida serie di criteri. Questi includono:

  • Essere in uno stato fisico e mentale totalmente indisturbato
  • Stare in un ambiente termicamente neutro
  • Mantenere uno stato post-assorbimento, non post-prandiale, ma nemmeno in condizioni di digiuno prolungato.

Negli animali bradimetabolici, come pesci e rettili, viene utilizzato il termine equivalente di tasso metabolico standard (standard metabolic rate, SMR). Questo segue gli stessi criteri del BMR, ma la temperatura alla quale viene misurato diventa una variabile molto importante.

Flessibilità

Cos’è e cosa comporta la flessibilità metabolica

Il metabolismo basale è un tratto "flessibile", ovvero può essere regolato in modo reversibile all'interno degli individui. Ad esempio, temperature esterne più basse determinano tassi metabolici basali più elevati.

Esistono due teorie che spiegano in che modo, soprattutto negli uccelli, viene regolato il BMR in risposta alla temperatura:

  • Modello massimo variabile (variable maximum model, VMM): secondo cui il massimo tasso metabolico in risposta al freddo (del vertice) aumenterebbe durante l'inverno mentre quello che può essere sostenuto indefinitamente rimane una frazione costante del primo
  • Modello a frazione variabile (variable fraction model, VFM): secondo cui il metabolismo del vertice non cambia, e il metabolismo sostenuto sarebbe un'ampia frazione dello stesso.

L'aumento e la riduzione del metabolismo basale si manifesta con grande rilevanza soprattutto in certi animali a sangue caldo capaci di modificare le proprie abitudini in base alle stagioni (gli uccelli migratori, per esempio). Per l'essere umano non è esattamente la stessa cosa. Non si osservano grosse flessibilità stagionali e l'aumento del consumo calorico dovuto alla variazione climatica è imputabile solamente al processo di termoregolazione.

Tuttavia, esistono altri elementi che rientrano nella capacità di flessibilità metabolica umana, ma nessuno di questi ha origini innate sulla specie. Incidono pesantemente le abitudini e lo stile di vita; ad esempio, il livello di attività motoria e il modo di alimentarsi.

Aumentando la flessibilità metabolica, si incrementa la capacità di adattamento a condizioni particolari come l'aumento e la riduzione delle calorie. Ciò comporta senza dubbio una miglior capacità di utilizzare i nutrienti assunti con i cibi senza depositarli e un maggior potenziale di ossidare i grassi in condizioni di bilancio calorico negativo; ergo, si ingrassa meno, esiste la possibilità di costruire maggiore massa magra (ovviamente in presenza del giusto stimolo allenante) e si dimagrisce più in fretta.

Metabolismo e Peso Corporeo

Influenza del metabolismo sul peso corporeo

Veniamo ora alla correlazione tra metabolismo e peso corporeo, o più correttamente tra il dispendio energetico totale ed equilibrio tra la massa magra e quella grassa.

La massa muscolare, facente parte di quella magra, è in gran parte responsabile del dispendio calorico totale, in movimento ma anche a riposo (metabolismo basale). Pur essendo determinata soprattutto dalla predisposizione dell'individuo, questa può essere incrementata dall'esercizio motorio specifico. L'attività fisica poi, oltre ad aumentare direttamente il consumo energetico (muoversi costa calorie), stimola il metabolismo anche nell'immediato post-esercizio (EPOC). Allenarsi ha pertanto un triplice effetto sull'ottimizzazione della composizione corporea.

D'altro canto, alti livelli di massa grassa incidono negativamente sull'equilibrio del ricambio (soprattutto sulla glicemia, lipemia e insulinemia), sulla tendenza all'infiammazione sistemica, sul meccanismo appetito-sazietà ecc. Per farla breve, chi è grasso ha maggior attitudine ad ingrassare e ad ammalarsi di scompensi metabolici, infiammazioni, patologie cardio circolatorie (ma non solo), articolari ecc.

Sport, metabolismo e dimagrimento

D'altro canto molte persone, pur facendo sport, non dimagriscono. Questo è dovuto per lo più all'assunzione di eccessivi livelli calorici con la dieta; non c'entra nulla, dunque, un ipotetico basso costo del metabolismo basale.

Ciò nonostante, come abbiamo detto sopra, esistono delle differenze interindividuali di metabolismo basale anche molto rilevanti. Quindi, dando per scontato il pieno stato di salute, a chi purtroppo si ritrova con un basso metabolismo basale, non rimane che:

  • Calcolare l'apporto calorico più idoneo da assumere con gli alimenti (rimandiamo l'argomento ad articoli più specifici che riguardano la dieta ipocalorica dimagrante o quella normocalorica)
  • Continuare a praticare sport, con la strategia più adatta al caso
  • Tentare di migliorare la propria flessibilità metabolica.

Quale sport praticare?

Per favorire il giusto equilibrio tra massa magra e massa grassa è determinante che lo sport abbia le seguenti caratteristiche:

  1. Abbia un carico adeguato: dato dal volume, dall'intensità e dalla densità degli stimoli
  2. Sia continuativo e sistematico, pianificato e programmato, costantemente valutato e modificato
  3. Risulti sostenibile, gradevole e soggettivamente appropriato
  4. Fornisca uno stimolo aerobico significativo, che permetta di ossidare i grassi di riserva, ma anche uno stimolo anaerobico di breve durata incentrato sulla forza e sull'ipertrofia, che permetta di costruire massa muscolare.

In tal senso, come abbiamo detto, l'attività fisica motoria agisce in maniera poliedrica sul costo energetico e favorisce la ricomposizione corporea.

Come migliorare la propria flessibilità metabolica?

Semplicemente cambiando abitudini. Un metabolismo pigro e / o poco efficiente è il risultato di uno stile di vita sedentario e monotono.

Chi non fa tutti i pasti dovrebbe iniziare a frazionarne almeno 5-6 al giorno. Viceversa, chi mangia troppo spesso dovrebbe tentare di aumentare la distanza almeno tra gli spuntini.

Se riducendo il numero dei pasti (ad un totale di 5) si accusa una gran voglia di mangiare, soprattutto carboidrati, vuol dire che l'organismo è assuefatto a grosse disponibilità di glicidi nella dieta. Ciò è sinonimo di scarsa efficienza nell'utilizzo dei grassi. Bisognerebbe quindi rimboccarsi le maniche e forzare una diversa ripartizione dei nutrienti, limitando gli idrati di carbonio al 45-50 % delle calorie totali.

La maggior parte delle persone che non riescono a dimagrire ha alle spalle una lunga serie di diete ipocaloriche. Questo è sbagliato, per due ragioni. La prima è che, se non hanno funzionato, di certo questi stili nutrizionali hanno portato il soggetto ad inserire piccole abitudini dietetiche errate (ad esempio, mangiare un'insalata a pranzo e due pizze a cena); ciò dev'essere corretto. La seconda interessa l'attitudine dell'organismo ad abituarsi. Un tentativo fallimentare dev'essere seguito da un periodo di mantenimento / ripristino, perché il metabolismo (oppure inconsciamente anche la mente) tende ad evolversi risparmiando energia. In tal caso bisognerebbe rieducarlo "resettando" (cit) queste abitudini. Per farlo è necessario investire alcuni mesi, o meglio un anno, durante i quali si aumenteranno le calorie progressivamente e a piccoli step. In tal caso l'organismo reagisce positivamente: si adegua pian piano senza accumulare significativamente altro grasso nell'adipe. Parallelamente, avviene comunque una sorta di "abitudine" al surplus energetico. Terminata questa fase si può procedere con la decurtazione calorica, alla quale seguirà certamente un dimagrimento considerevole e soprattutto "sano".

È consigliabile ripartire correttamente grassi e carboidrati. Riducendo allo stremo uno o l'altro macronutriente infatti, il metabolismo perde la capacità di utilizzarli correttamente. Oltre ad andare a svantaggio di una eventuale performance sportiva, ad ogni singolo periodo di "sgarro" corrisponderebbe una reazione metabolica scarsamente efficiente e responsabile del deposito adiposo.

Per ultimo ma non meno importante, anche se scarsamente attinente con l'argomento dell'articolo, ricordiamo che gli alcolici contribuiscono in maniera a dir poco esorbitante ad aumentare l'apporto calorico della dieta. Basti pensare che anche in una dieta ipocalorica dimagrante, che decurta pressappoco il 30 % dell'energia rispetto a una normocalorica (ovvero circa -660 kcal in una da 2200 kcal), bere due birre da 660 ml bionde al giorno compromette il bilancio calorico a tal punto da annullare il dimagrimento.

Bibliografia

  • Johnstone AM, Murison SD, Duncan JS, Rance KA, Speakman JR, Koh YO (2005). "Factors influencing variation in basal metabolic rate include fat-free mass, fat mass, age, and circulating thyroxine but not sex, circulating leptin, or triiodothyronine". American Journal of Clinical Nutrition. 82 (5): 941–948
  • Speakman JR, Król E, Johnson MS (2004). "The Functional Significance of Individual Variation in Basal Metabolic Rate". Physiological and Biochemical Zoology. 77 (6): 900–915.
Riccardo Borgacci

L'autore

Riccardo Borgacci

Laureato in Scienze motorie e in Dietistica, esercita in libera professione attività di tipo ambulatoriale come dietista e personal trainer


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