STUDIO DI DIETOLOGIA E NUTRIZIONE UMANA- Dott. Uliano R

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1 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. 1

2 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 2

3 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 3

4 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. 4

5 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. 5

6 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 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 6

7 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. 7