Termogenesi: La termogenesi indotta dalla dieta

La termogenesi corporea indotta dalla dieta che cosa è?

Termogenesi significa produzione di calore. Termogenesi è un termine che nel contesto degli organismi biologici trova applicazione all’interno del concetto di termoregolazione.

La termoregolazione è un meccanismo approntato dai sistemi biologici, nel nostro caso dall’essere umano, per poter garantire una temperatura costante dei liquidi e dei tessuti biologici.

Tale condizione viene soddisfatta attraverso la predisposizione di meccanismi di termogenesi e di termolisi, laddove per termogenesi si intende la produzione di calore e per termolisi la dispersione di calore.

Termogenesi: La termogenesi indotta dalla dieta

Termogenesi

Meccanismi termoregolatori

Un esempio tipico della concretizzazione pratica di tali meccanismi termoregolatori sono la produzione di calore (termogenesi) da parte del corpo in ambienti freddi e, invece, la sua dispersione (termolisi) in climi dalle elevate temperature attraverso le appropriate e specializzate attività fisiologiche a ciò preposte (vasodilatazione periferica, polipnea, sudorazione).

La dieta e la termogenesi

Al concetto di termogenesi è ora necessario accoppiare quello di dieta per capire a quale condizione fisiologico-metabolica il termine completo di “termogenesi indotta dalla dieta” si riferisce.

Si tratta della dispersione energetica che il corpo effettua in risposta all’introduzione di materiale energetico (alimenti).

La comprensione di questo fenomeno e delle sue discriminazioni quantitative in funzione degli apporti qualitativi delle molecole nutritizie (proteine, carboidrati, grassi) è in grado di spiegare come certi approcci dietetico-nutrizionali funzionino meglio di altri nella stimolazione dei processi lipolitici (cioè di dimagrimento) rispetto ad altri contesti nutrizionali isocalorici ma di diversa impronta nella ripartizione dei nutrienti (proteine, carboidrati, grassi).

Per capire tutto ciò è necessario fare due premesse doverose:

Una sui principi metabolici di trasferimento energetico ed una sui principi metabolici regolanti il metabolismo di base dell’individuo.

Trasferimenti energetici

Il corpo ricava le energie utili per le numerose funzioni metaboliche (di impronta relazionale: motilità, sensibilità; o di base: circolazione, sudorazione, secrezioni endocrine ed esocrine, termoregolazione, tono muscolare, etc.) ad esso demandate attraverso l’energia chimica presente all’interno delle molecole nutritizio-combustibili presenti all’interno degli alimenti.

Ma l’energia chimica liberata dall’ossidazione ultima delle molecole elementari: aminoacidi, glucosio, acidi grassi, derivanti dalla scissione delle più grandi macromolecole (proteine, carboidrati, lipidi) non viene utilizzata direttamente dal corpo.

Il corpo non è in grado di utilizzare energia termica per produrre lavoro. E poi se l’energia derivante dall’ossidazione di tali elementi potesse essere direttamente utilizzata dalle cellule determinerebbe un ribollimento dei liquidi corporei e farebbe bruciare tessuti.

Quindi l’energia liberata dall’ossidazione degli elementi ultimi della digestione viene coinvogliata all’interno di una molecola altamente energetica chiamata ATP (Adenosin Tri Fosfato). La scissione di un suo gruppo fosforico libera circa 7 kcal. Nelle fasi più avanzate dei processi di trasferimento energetico, cioè nella fase aerobica della sintesi dell’ATP, per ogni mole di NADH (ridotto) che viene ossidata si ottengono 3 moli di ATP. Quindi da ogni mole di NADH ossidata si ha una produzione energetica netta di 21 kcal.

Ma a livello pratico l’energia totale liberata dall’ossidazione di una mole di NADH è di 52kcal.

Ciò significa che la differenza energetica netta tra la quantità di energia ricavata dalla sua ossidazione, stoccata sotto forma di legami fosforici nella molecola di ATP e quindi anche utilizzabile e quella totale liberata (52kcal), rappresenta l’energia dissipata sotto forma di calore. Quindi la resa energetica combinata del sistema di trasporto della catena di elettroni-fosforilazione ossidativa nella sintesi di ATP è pari al 40%.

Cioè il nostro corpo presenta un efficienza pari al 40% nel tramutare l’energia chimica combustibile derivante dagli alimenti in energia utile ai sistemi biologici ed al lavoro meccanico.

Metabolismo di base:

Il metabolismo di base rappresenta la quantità energetica necessaria all’espletamento delle funzioni neuro-vegetative per mantenere in vita un individuo.

Il metabolismo di base al fine di non essere viziato da fattori di varia natura che possano alternarne i suoi valori quantitativi deve essere valutato in condizioni di: digiuno alimentare da 12-14 ore, digiuno proteico da almeno 48 ore; riposo psico-fisico (nessuna attività fisica e sensoriale), neutralità termica (il soggetto non deve mettere in atto meccanismi di termoregolazione, quindi se vestito deve poter alloggiare in un ambiente con una temperatura di 18-20° C oppure se nudo ad una temperatura di 36° C).

I fattori che influiscono sulle modificazioni del metabolismo di base sono:

  • massa muscolare;
  • attività muscolare,
  • stile di vita,
  • stile nutrizionale
  • età,
  • sesso,
  • razza,
  • azione dinamico specifica degli alimenti (ADS).

Il nostro discorso si soffermerà su quest’ultimo punto.

L’azione dinamico specifica degli alimenti (ADS) rappresenta il surplus di dispendio calorico del corpo in risposta all’introduzione dei nutrienti. Le proteine sono in grado di destare un dispendio calorico pari al 30% della quota calorica introdotta. Ad esempio 25g di proteine determinanti un apporto calorico di 100 kcal inducono una spesa energetica di 30 kcal.

Si è visto che il dispendio calorico in risposta all’introduzione di glucidi e lipidi risulta nettamente inferiore e più precisamente del 2-5% per i lipidi e del 5-10% per i glucidi. Inoltre, si è indagato sul possibile meccanismo responsabile dell’extra computo energetico indotto dall’assunzione calorica di natura proteica.

Si è visto che tale surplus energetico di spesa in risposta all’introduzione proteica era dovuto alle trasformazioni metaboliche quali: gluconeogenesi, deaminazione, transaminazione, sintesi proteica a cui andavano incontro i composti elementari azotati derivanti dalla digestione proteica: gli aminoacidi.

Ciò mette in rilievo come l’extra spesa calorica non sia dovuta, come invece si credeva:

  1. ai processi di digestione proteica poiché anche l’infusione parenterale endovenosa di aminoacidi determinava gli stessi effetti termogeni,
  2. a variazioni della riserva alcalina;
  3. a stress renale poiché si è constatato che a livello del parenchima renale il consumo di ossigeno non viene modificato in risposta all’incrementata escrezione d’urea derivante dal metabolismo proteico.

Pertanto, un’assetto nutrizionale (magari anche abbinato ad integratori alimentari appositi) ben calibrato nell’apporto proteico, non solo è in grado di favorire da un lato i processi di sintesi proteica alla base di deposizione di nuovo tessuto magro (crescita muscolare) o del preservamento di quello esistente (anticatabolismo proteico) ma anche, da un altro lato, di indurre termogenesi la quale insieme ad altri aspetti intrinsechi alla frequenza d’allenamento, livello d’allenamento, intensità d’allenamento, tipologia d’allenamento, allo stille di vita e ad altri aspetti del contesto nutrizionale contribuisce in maniera sensibile al processo di dimagrimento e/o definizione muscolare.

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