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Dott. Uliano R
IL METABOLISMO
La causa comune dell’obesità consiste in un aumento delle entrate caloriche rispetto
alle uscite e di conseguenza ad un dispendio energetico non adeguato rispetto a ciò
che si mangia. La terapia comune per il sovrappeso e l’obesità è quella di restringere
l’introito calorico attraverso una dieta più o meno restrittiva. Esso è il metodo più
immediato per far quadrare il bilancio energetico, ma che ha come effetto collaterale
quello di diminuire la massa magra e alcune componenti del metabolismo. Inoltre le
diete hanno il limite dell’aderenza del paziente alla terapia sia dal punto di vista
psicologico, sia fisico e in alcuni casi inducono lo stravolgimento delle abitudini
alimentari e di vita. Un aspetto importante che ancora oggi viene poco considerato
dai pazienti, è quello di aumentare il dispendio energetico andando a influire su tutto
ciò che riguarda il metabolismo. In questo articolo ne approfondiremo le conoscenze
e come sia possibile aumentarlo.
Il metabolismo nella sua definizione classica corrisponde al dispendio di energia
dell’organismo per tutte le sue funzioni vitali. Le cellule, i tessuti, gli organi (fegato,
muscolo, cervello, cuore ecc.) svolgono le proprie attività attraverso l’energia
incamerata con l’alimentazione. Esso comprende principalmente quattro componenti:
• METABOLISMO BASALE;
• TERMOGENESI ADATTATIVA;
• AZIONE TERMOGENETICA DEGLI ALIMENTI (TID);
• DISPENDIO ENERGETICO PER ATTIVITA’.
IL METABOLISMO BASALE
Il metabolismo basale rappresenta la minima spesa energetica per la sopravvivenza
dell’organismo. Esso costituisce il 65-75% del metabolismo totale. Sebbene il
metabolismo basale sia dovuto alle attività essenziali degli organi (s.n.c., fegato
cuore e altri organi) le sue variazioni tra gli individui dipendono soprattutto dalla
muscolatura, dalla superficie corporea e dalla massa magra (la massa magra è tutto
ciò che non è tessuto adiposo). Le donne hanno un metabolismo basale minore
rispetto agli uomini (5-10% in meno) a causa di una minore quantità di massa magra
ed a una maggiore quantità di tessuto adiposo. Il metabolismo basale diminuisce di
circa 2-3% ogni decade di vita sia negli uomini che nelle donne in quanto la massa
magra e muscolare viene sostituita dal tessuto adiposo che per sua natura ha un
metabolismo energeticamente più basso. L’esercizio fisico regolare, sia di
potenziamento che di resistenza è in grado di aumentare il metabolismo basale
dell’8% e di contrastare la sua diminuzione con l’avanzare dell’età. Durante
l’esercizio fisico, il metabolismo del muscolo può aumentare anche di 120 volte.
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I fattori che influenzano il metabolismo basale sono:
Gli ormoni tiroidei (tiroxina e triiodotironina) in quantità massimali fanno
aumentare il metabolismo anche del 50%-100%, mentre un loro deficit lo riducono
drasticamente. Questo perché gli ormoni tiroidei inducono un aumento della velocità
delle reazioni chimiche in molte cellule dell’organismo. L’adattamento funzionale al
clima (secrezioni maggiori di quantità di questi ormoni quando fa freddo o di minori
quantità quando fa caldo) contribuisce alle differenze nel metabolismo basale che si
riscontrano in persone che vivono in diverse regioni geografiche; ad esempio le
persone che vivono nelle regioni artiche hanno un metabolismo basale del 10-20%
maggiore rispetto agli abitanti delle regioni tropicali. Queste basi fisiologiche vanno
in controtendenza rispetto ai vari centri estetici che pubblicizzano il dimagrimento
attraverso camere a temperatura al di sopra della norma. Al massimo questi
macchinari possono far perdere acqua e dunque indurre una disidratazione.
Bisognerebbe inventare macchinari con temperature leggermente basse. Un buon
compromesso è fare attività sportiva in acqua (nuoto, acquagym, pallanuoto) in
quanto l’organismo spende più energia per termoregolarsi. Con il freddo dunque,
almeno che non ci sia una scarsa funzionalità della tiroide, è possibile dimagrire più
facilmente, con la precauzione di non mangiare in più (si sa che con il freddo
aumenta la fame, proprio perché aumenta il metabolismo). Si consideri che per
aumentare il metabolismo basale del 30% bisognerebbe somministrare tre volte la
quantità di ormoni tiroidei rispetto a quelli fisiologici. Il che significa effetti
collaterali enormi cosa che conoscono bene molte persone che sono dimagrite con
l’ausilio degli estratti tiroidei (TRIAC).
Una considerazione degna di nota di cui molti pazienti ipotiroidei si lamentano è che
nonostante facciano una cura sostitutiva con ormoni tiroidei, non riescono più a
perdere peso anche con diete più o meno drastiche. Questa caratteristica è dovuta
allo scombussolamento del metabolismo e della termogenesi (che vedremo più
avanti) che porta questa patologia. In questi casi ci vuole molta pazienza e
soprattutto la prima cosa da fare è aumentare la propria attività fisica.
L’ormone sessuale maschile, il testosterone, può far aumentare il metabolismo
basale del 10-15%. Gran parte dell’effetto del testosterone sul metabolismo è dovuto
alla sua azione anabolizzante che fa aumentare la muscolatura scheletrica. Ciò si
nota negli adolescenti che nella fase di sviluppo dimagriscono facilmente. Molti
soggetti che hanno carenza di testosterone possono aumentarlo attraverso uno sport
di potenziamento. D’altro canto, donne con eccesso di testosterone (caratteristiche
dell’irsutismo e dell’ovaio policistico) immagazzinano grasso viscerale all’interno
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della pancia e possono andare incontro a stati di insulino-resistenza e alterato
metabolismo degli zuccheri.
L’ormone della crescita (GH) può far aumentare il metabolismo del 15-20%. I
bambini in pieno accrescimento hanno un metabolismo più alto.
Una nota importante è da farsi sugli ormoni (testosterone, nandrolone, GH) che
vengono somministrati nelle varie palestre per far aumentare il metabolismo e la
massa muscolare. Anche se gli effetti possono essere quelli desiderati, non sono
pochi gli effetti collaterali e le probabilità di incorrere in patologie serie.
Da quanto detto in un programma di dimagrimento è importante associare ad
una dieta ipocalorica un costante attività fisica. Infatti l’attività fisica oltre ad
aumentare la massa muscolare, induce un aumento del testosterone negli uomini e
induce una produzione di ormoni (catecolammine) che come vedremo sono capaci di
aumentare l’efficienza della termogenesi altra componente importante del
metabolismo.
La misurazione del metabolismo basale.
Esiste una differenza sostanziale tra misurare e stimare il metabolismo. La stima
avviene tramite formule matematiche più o meno accurate che in base al peso,
l’altezza o il calcolo della superficie corporea danno una stima del metabolismo
basale. Queste formule matematiche sono molte ed ognuna differente in base al
soggetto valutato (obesi, normopeso, bambini, adolescenti, anziani). Tutte le
formule comunque danno un errore del 10%-30% rispetto al valore reale. L’errore
aumenta se la stima viene fatta in soggetti che sono già a dieta o che hanno perso già
peso (a causo del cambiamento dello stato di idratazione dell’organismo).
La misurazione vera e propria può essere accuratamente effettuata tramite la
calorimetria indiretta una metodica di riferimento veloce e non invasiva. Essa
consiste nella misurazione del consumo di ossigeno e di anidride carbonica inspirata
ed espirata dal soggetto in un intervallo di tempo. In base ai dati registrati viene poi
dedotto il metabolismo energetico basale. La misurazione vera e propria del
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metabolismo pone le basi per un corretto programma nutrizionale. Infatti dare una
dieta molto al di sotto del proprio metabolismo induce una perdita di massa magra
con un conseguente diminuzione del metabolismo stesso. In queste condizioni è più
probabile che il dimagrimento si fermi molto presto. In effetti la perdita di peso non
dovrebbe essere maggiore di un chilo a settimana corrispondente a circa 1000 kcal in
meno rispetto alla spesa energetica totale giornaliera.
TERMOGENESI E TERMOGENESI ADATTATIVA
La termogenesi è il processo attraverso il quale l’organismo produce calore per
mantenere la temperatura corporea costante. Per fare ciò molta dell’energia assunta
attraverso l’alimentazione viene convertita in calore attraverso particolari organelli
presenti nelle cellule: i mitocondri. Quando la termogenesi viene sviluppata nei
cambiamenti climatici soprattutto quando arriva il freddo, in situazioni di stress o di
iperalimentazione, essa viene definita termogenesi adattativa. La termogenesi
adattativa è sotto il controllo del sistema nervoso simpatico che attraverso alcuni
ormoni come le catecolammine (in particolare la noradrenalina) inducono l’aumento
della produzione di calore. Il muscolo e il fegato hanno un ruolo predominante in
questo meccanismo, ma interviene anche in piccola parte anche il tessuto adiposo
bruno che nell’uomo adulto è poco rappresentato (circa 700 grammi) rispetto al
comune grasso corporeo (tessuto adiposo bianco). Esso di trova nelle zone di grasso
perianale, pericervicale, e del cuore, ma rappresenta circa il 14% del metabolismo
basale. La termogenesi avviene tramite determinate proteine presenti nei mitocondri:
le UCP.
La termogenesi adattativa ha un ruolo chiave nella genesi dell’obesità. Numerosi
studi indicano che una buona percentuale degli obesi ha una termogenesi bassa
rispetto alla norma. Per queste caratteristiche si stanno studiando nuove molecole per
aumentare la termogenesi degli obesi. Una di queste che è già in commercio è la
sibutramina. Questo farmaco viene commercializzato come riduttore del senso di
fame, ma è capace di aumentare anche la termogenesi contrastando la degradazione
di noradrenalina. Lo stesso effetto viene indotto dall’efedrina in associazione con la
caffeina che ancora oggi vengono utilizzati sotto banco come dimagranti e che ha
effetti collaterali imponenti. Altri integratori con un leggero effetto termogenetico è
il tè verde in associazione alla caffeina, il citrus arantium, le cui proprietà
termogenetiche devono essere ancora confermate, e la capsaicina derivato del
peperoncino molto efficace, ma che non tutti possono assumere per gli effetti
collaterali di tipo gastrico che induce.
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La termogenesi di contro svolge un ruolo importate anche durante il dimagrimento.
Durante le restrizioni caloriche per dimagrire l’organismo mette in atto numerose
compensazioni:la perdita di massa magra, la diminuzione della termogenesi indotta
dalla dieta, della termogenesi adattativa e della secrezione di ormoni tiroidei. Questa
fine regolazione viene messa in atto dall’organismo per conservare energia. Questo
porta ad una maggiore efficienza metabolica che nella successiva fase di
rialimentazione porta un rapido recupero di tessuto adiposo nelle fasi iniziali e poi
successivamente della massa magra. Questo significa che il metabolismo rimane
ancora basso, e che c’è una maggiore facilità di incamerare grasso e di riacquistare il
peso in quantità maggiori rispetto ai valori iniziali (effetto yo-yo). Una credenza
comune è quella che dare una dieta maggiormente proteica durante i la terapia
nutrizionale possa prevenire la perdita di massa magra e muscolare. Si è visto che
questa pratica non ha nessun fondamento se non quello di affaticare il fegato. La
buona norma di dare un giorno e mezzo di libertà calorica a settimana è ancora molto
importante per le caratteristiche del metabolismo.
A livello epidemiologico si è visto che gli attuali ambienti di vita sono estremamente
termoneutrali e ciò non permette di produrre quel surplus di energia ad effetto
termogenico che permetterebbe un maggiore dispendio energetico.
TERMOGENESI INDOTTA DALLA DIETA (TID)
L’effetto termico del cibo è definita come la quantità di energia spesa per la
digestione degli alimenti. Essa è composta da 2 componenti una termogenesi fissa e
una facoltativa. La termogenesi fissa è l’energia che spende l’organismo per
l’assorbimento e l’utilizzazione degli alimenti. Essa dipende molto dal tipo di cibo
assunto. I carboidrati hanno un effetto termico del 7%, i lipidi 3%, mentre le proteine
possono arrivare anche al 35%. In media per un pasto completo l’effetto termico del
cibo è del 10%. Un pasto a base di sola carne induce un effetto termico del 30% del
valore calorico del pasto. Ciò è dovuto oltre al lavoro necessario per sostenere la
digestione, anche alla spesa energetica del fegato impegnato nella sintesi proteica e
nella trasformazione delle proteine in glucosio. Grazie all’effetto delle proteine sulla
TID, ultimamente vanno di moda le diete iperproteiche che, se da un lato aumentano
leggermente il metabolismo, dall’altro possono indurre affaticamento epatico e
renale con conseguenti stati di edema. L’effetto termico del cibo si registra un’ora
dopo il pasto e può essere eseguito tramite la calorimetria indiretta.
La termogenesi facoltativa, invece è data dalla spesa energetica dovuta
all’attivazione del sistema nervoso simpatico in seguito all’ingestione di un pasto.
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Le ricerche indicano che i soggetti obesi o le persone che tendono ad ingrassare
hanno una risposta termogenica all’assunzione alimentare molto smussata
inducendo l’organismo a incamerare facilmente grasso. Una camminata di
mezz’ora dopo il pasto può efficacemente aumentare la TID.
DISPENDIO ENERGETICO ASSOCIATO ALL’ATTIVITA’
È definito come la spesa energetica della vita di relazione. Essa comprende sia il
dispendio energetico per l’esercizio fisico programmato, sia un dispendio energetico
definito N.E.A.T. (nonexercise activity thermogenesis). La NEAT comprende tutte le
calorie che si bruciano facendo tutti quei piccoli gesti quotidiani come tamburellare le
dita sul banco, camminare mentre si è al telefono, saltare dalla gioia, ridere, scendere
le scale,salire le scale, camminare, cucinare, lavare i piatti, fare lavori manuali ecc.
Questa spesa energetica, nel corso degli ultimi decenni è andata sempre più
diminuendo ed è possibile che sia una delle maggiori cause della rapida crescita del
sovrappeso e della obesità, insieme alla ampia reperibilità e disponibilità di cibo. Una
volta ci si muoveva di più per andare al lavoro, per lavorare, per giocare ed erano
maggiori i lavori manuali. Il tempo libero non si passava facilmente davanti alla
televisione o al computer.
Lo sport amatoriale anche se importante, pesa molto meno in termini di dispendio
energetico rispetto alla NEAT. Difficilmente, lo sport è giornaliero (almeno che non
sia agonistico) e difficilmente dura più di un ora al giorno. Un’ora di palestra fa
spendere in media 200-300 Kcal al giorno che possono essere compensate da 100 gr
di pane in più. La NEAT invece può svolgere un ruolo chiave nel massimizzare la
spesa energetica. Ad esempio un lavoro attivo può far spendere anche 1500 Kcal al
giorno rispetto a un lavoro sedentario. Le persone magre come anche le anoressiche
conoscono bene questo meccanismo e spesso vengono identificate come iperattive.
Per aumentare la NEAT bisogna identificare una attività giornaliera perseguirla e
controllare se è efficace. Ad esempio potrebbe essere la possibilità di andare a piedi a
lavoro o di lasciare prima del luogo di lavoro la macchina, o scendere una fermata
prima. La differenza sostanziale fra un obeso e una persona magra è che quest’ultimi
si muovono di più per almeno 2 ore al giorno.
La misurazione della NEAT
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La misurazione della spesa energetica giornaliera deve essere compiuta con appositi
dispositivi portatili. Uno di questi è l’ARMBAND, una fascia tricipitale che viene
portata durante tutto il giorno. Esso è capace di registrare il movimento, la
temperatura cutanea, l’accelerazione lineare del corpo ecc. I dati registrati vengono
poi elaborati per identificare se il tempo di attività fisica e la quantità siano adeguati
all’introito calorico. È un ottimo strumento per capire approfonditamente questo
aspetto importante del metabolismo.
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