Metabolismo: come accelerarlo

Il metabolismo è l’insieme delle reazioni chimiche che avvengono all’interno di ogni cellula del corpo, e che forniscono energia all’organismo. Accelerare il metabolismo significa aumentare la velocità con cui il corpo utilizza le calorie per le proprie funzioni vitali.

Quanto più veloce è il metabolismo, tanto maggiore è il fabbisogno calorico del corpo. La velocità con cui il corpo brucia le calorie dipende da diversi fattori. Per comprendere come accelerare il metabolismo, vediamo quali sono i suoi processi chiave.

I processi del metabolismo

Tutti gli esseri viventi assumono sostanze nutritive per fornire energia all’organismo. Nell’essere umano, la capacità di accelerare il metabolismo dipende da fattori ambientali ed interni, quali il genere, l’età, la presenza o meno di malattie, variabili genetiche, quantità e tipo di esercizio fisico, tipo di dieta.

I processi del metabolismo sono possibili grazie a diversi enzimi, che scompongono le sostanze nutritive, assunte con l’alimentazione, in molecole più semplici. I principali processi del metabolismo riguardano i carboidrati, i lipidi e le proteine, definiti macronutrienti. La quantità corretta e il tipo di macronutrienti introdotti con la dieta può accelerare il metabolismo.

Metabolismo dei carboidrati

I carboidrati forniscono energia soprattutto ai muscoli e al sistema nervoso.

Il metabolismo trasforma i carboidrati in glucosio. Il glucosio è la principale fonte di energia per le cellule, i tessuti e gli organi del corpo. Quando si trova nel sangue, il glucosio può entrare nelle cellule per produrre adenosina trifosfato o ATP (reazione chimica denominata glicolisi), oppure resta immagazzinato nel fegato e nei muscoli scheletrici in forma di glicogeno per un utilizzo successivo.

Quando una cellula assume glucosio, lo converte in glucosio-6-fosfato; in questo modo, il glucosio non può uscire dalla cellula. L’enzima che catalizza questa reazione è chiamato esochinasi (nel fegato e nel pancreas) o glucochinasi in tutti gli altri tessuti.

I muscoli scheletrici utilizzano il glucosio localmente per contrarsi, mentre il fegato agisce come riserva di glucosio per gli altri tessuti dell’organismo. La degradazione del glicogeno a glucosio è la reazione chimica nominata glicogenolisi. Il fegato può immagazzinare quasi 100 g di glicogeno, che fornisce glucosio per 24 ore; il muscolo scheletrico invece può contenere fino a 350 g di glicogeno, sufficienti per 60 minuti di contrazione muscolare.

Il pancreas è l’organo chiave che regola il livello di glucosio nel sangue, rilasciando quantità significative di insulina per abbassare i livelli di glucosio nel sangue o rilasciando l’ormone glucagone per alzarli.

Sintesi di glucosio-6-fosfato
Figura 1 – Sintesi di glucosio-6-fosfato, catalizzata dall’esochinasi. Per questa reazione sono necessari degli ioni magnesio (Mg2+). L’adenosina trifosfato (ATP) cede un gruppo fosfato (P) al glucosio, e si converte in adenosina difosfato (ADP) [Fonte: Wikipedia]

Metabolismo dei lipidi

Con la digestione, i lipidi sono scomposti in acidi grassi. L’intestino assorbe gli acidi grassi sotto forma di micelle, che gli enterociti (le cellule della parete intestinale) inglobano. A questo punto, all’interno degli enterociti, le micelle si dividono in acidi grassi liberi e glicerolo, che vanno a formare i trigliceridi. Questi ultimi sono legati alle proteine per formare i chilomicroni, che dall’intestino passano al fegato con il circolo sanguigno.

Le lipoproteine trasportano i lipidi nel corpo

Il fegato trasforma i chilomicroni per estrarre colesterolo e trigliceridi, formando delle lipoproteine denominate VLDL (Very Low Density Lipoproteins), ovvero proteine cariche di grassi che agiscono come trasportatori di lipidi verso i tessuti periferici.

Dopo che le VLDL raggiungono le cellule dei tessuti periferici, gli enzimi lipasi convertono le VLDL in LDL (Low Density Lipoproteins), che veicolano il colesterolo alle cellule. Il colesterolo è una fonte di energia per le cellule e fa parte delle strutture cellulari.

Quando nei tessuti periferici è presente una quantità eccessiva di grassi o di colesterolo, questi viaggiano all’interno delle lipoproteine HDL (High Density Lipoprotein), che entrano nel sistema biliare per essere escrete.

Il ruolo dell’insulina nel metabolismo dei lipidi

L’insulina regola il metabolismo dei lipidi; stimola le lipasi e sopprime la lipolisi, reazione chimica che prevede la scissione dei trigliceridi in acidi grassi e glicerolo ed il loro passaggio nel circolo sanguigno, per l’utilizzo a scopo energetico.

I lipidi sono utili per il corpo come riserva energetica, per l’isolamento e la protezione degli organi e per l’assorbimento ed il trasporto delle vitamine liposolubili.

Lipoproteina
Figura 2 – Struttura di una lipoproteina; la parte centrale idrofobica contiene trigliceridi e colesterolo; la superficie esterna è idrofilica ed è composta da fosfolipidi, proteine capaci di legare i lipidi (apolipoproteine) e colesterolo [Fonte: Wikipedia]

Metabolismo degli amminoacidi

Gli amminoacidi compongono le proteine

Gli amminoacidi sono le unità strutturali delle proteine, che forniscono una struttura alle membrane cellulari e ai tessuti del corpo. Alcuni amminoacidi sono essenziali, quindi il corpo non li può sintetizzare e deve introdurli con l’alimentazione. Invece l’organismo è in grado di produrre gli amminoacidi definiti non essenziali.

Le proteine sono coinvolte nei sistemi metabolici, ormonali ed enzimatici e contribuiscono a mantenere l’equilibrio acido-base dell’organismo. Il corpo umano contiene circa 10 kg di proteine, che metabolizza in 300 g al giorno.

Conversione degli amminoacidi in proteine

A differenza del glicogeno e dei trigliceridi, gli amminoacidi non possono fungere da riserva energetica. Le proteine sono convertite dall’organismo in amminoacidi:

  • quando sono introdotte nel corpo con la dieta: il corpo ottiene la maggior parte degli amminoacidi di cui ha bisogno con l’alimentazione;
  • in caso di digiuno prolungato: l’organismo ottiene gli amminoacidi dalle proteine presenti nei tessuti, in particolare dal fegato e dai muscoli scheletrici;
  • durante il normale ricambio o turnover di proteine cellulari, necessario per degradare le proteine difettose e “riciclare” gli amminoacidi.

Prodotti e regolazione del metabolismo degli amminoacidi

Il metabolismo degli amminoacidi comprende diverse reazioni chimiche, per formare α-chetoglutarato e ammoniaca. Quest’ultima è tossica per l’organismo, che la elimina nelle urine grazie al ciclo dell’urea.

Dopo la rimozione dell’ammoniaca, i composti chimici rimasti sono trasformati in intermedi metabolici per la sintesi del glucosio e dei lipidi.

L’insulina stimola il trasporto degli amminoacidi nei muscoli e la sintesi di nuove proteine, inoltre inibisce la degradazione delle proteine esistenti. Il cortisolo, al contrario, favorisce il rilascio degli amminoacidi a partire dalle proteine; gli amminoacidi passano così al fegato, per la sintesi del glucosio.

Cibo e macronutrienti
Figura 3 – I macronutrienti compongono gli alimenti e il metabolismo li scompone, per mantenere le funzioni vitali dell’organismo [Fonte: Pxhere]

Velocità del metabolismo

Diversi processi influiscono sulla velocità del metabolismo.

Il metabolismo basale (Basal Metabolic Rate – BMR) è l’energia consumata dall’organismo per unità di tempo, per mantenere le funzioni vitali di base, come il battito cardiaco, la respirazione, il funzionamento del sistema nervoso;

Il metabolismo a riposo (Resting Metabolic Rate – RMR) è l’energia consumata dall’organismo per unità di tempo in stato di riposo. In media, rappresenta fino al 50-75% del dispendio calorico totale. A differenza del BMR, include anche l’energia spesa per attività quotidiane basilari, come mangiare o camminare per periodi brevi. L’RMR, rispetto al BMR, rappresenta meglio il fabbisogno energetico giornaliero;

L’effetto termico del cibo (Thermic Effect of Food – TEF) è l’energia richiesta per digerire il cibo, che di solito corrisponde al 10% circa del dispendio calorico totale.

Il numero di calorie bruciate con l’esercizio fisico si definisce effetto termico dell’esercizio fisico (Thermic Effect of Exercise – TEE).

L’effetto termico correlato ad attività diverse dall’esercizio fisico (Non-Exercise Activity Thermogenesis – NEAT) è il numero di calorie richieste per attività diverse dall’esercizio fisico, come cambiare postura, stare in piedi, camminare.

Il ruolo delle proteine nell’accelerare il metabolismo

Premesso che una dieta adeguata dipende dalle condizioni fisiche e di salute uniche per ogni individuo, diversi studi clinici hanno dimostrato che le diete ricche in proteine sono utili per ridurre la massa grassa (quantità totale dei grassi presenti nel corpo) e conservare la massa magra (massa dell’organismo privata del grasso di deposito).

Come spiegazione per questi effetti, i ricercatori hanno ipotizzato che l’effetto termico del cibo e l’induzione del senso di sazietà siano i meccanismi responsabili.

Le proteine causano un effetto termico del cibo più elevato (20-30% del contenuto energetico delle proteine ingerite) rispetto ai carboidrati (5-10%) e ai grassi (0-3%). Ciò è dovuto alla grande quantità di adenosina trifosfato (ATP) utilizzata nel periodo dopo il pasto, per metabolizzare le proteine.

Inoltre, le proteine alimentari generano un senso di sazietà maggiore rispetto ai grassi e ai carboidrati alimentari.

Alimenti ricchi di proteine
Figura 4 – Gli alimenti ad alto contenuto di proteine accelerano il metabolismo in misura maggiore rispetto agli alimenti ricchi di carboidrati e grassi [Fonte: Flickr]

Idratazione e metabolismo

Bere acqua a sufficienza aiuta ad accelerare il metabolismo in due modalità: riduce lo stimolo nell’assumere alimenti e aumenta la lipolisi.

La lipolisi richiede infatti acqua per scomporre i trigliceridi.

All’origine del senso di fame, spesso si nasconde una leggera disidratazione. Bevendo acqua, è possibile pertanto ridurre l’appetito. Bere acqua prima dei pasti diminuisce la quantità di cibo che si introduce nel corpo, perché l’acqua contribuisce a distendere le pareti dello stomaco e ad indurre un senso di sazietà.

Accelerare il metabolismo con l’attività fisica

Qualsiasi movimento del corpo richiede calorie. Anche un’attività molto semplice, come passeggiare, accelera il metabolismo nel lungo periodo, in particolare aumentando l’effetto termico correlato ad attività diverse dall’esercizio fisico (NEAT).

Se invece l’obiettivo è accelerare il metabolismo in tempi più brevi, è efficace seguire un allenamento ad elevata intensità (High-Intensity Interval Training – HIIT), soprattutto se si ha poco tempo da dedicare all’esercizio fisico.

L’allenamento ad elevata intensità alterna brevi momenti di esercizio intenso alternati a brevi intervalli di recupero. Una sessione di allenamento ad elevata intensità dura dai 10 ai 30 minuti; l’effetto è accelerare il metabolismo per diverse ore da quando si termina la sessione di allenamento.

Passeggiare accelera il metabolismo
Figura 5 – Anche l’attività fisica moderata e costante, come passeggiare, contribuisce nel lungo periodo ad accelerare il metabolismo [Fonte: Flickr]

Aumentare la massa muscolare per accelerare il metabolismo

La quantità di massa muscolare corporea è direttamente associata alla velocità del metabolismo. Rispetto alla massa grassa, la massa muscolare aumenta il numero di calorie bruciate a riposo, accelerando il metabolismo.

Per aumentare la massa muscolare, è ideale un allenamento di resistenza; tale forma di attività fisica esercita un muscolo o un gruppo muscolare contro una resistenza esterna.

Se si pratica l’allenamento di resistenza in modo continuo e costante, la massa muscolare aumenta.

L’allenamento di resistenza ha anche un effetto favorevole sulla composizione corporea, perché riduce la massa grassa, compreso il grasso addominale.

Restrizione calorica e metabolismo

Assumere nel medio-lungo termine una quantità insufficiente di calorie, può causare un rallentamento del metabolismo, invece di aumentare la velocità del metabolismo. Per contrastare questo fenomeno, è necessario assicurarsi che le calorie introdotte con la dieta siano sufficienti per sostenere il metabolismo basale.

Un mediatore critico di tale meccanismo è l’ormone leptina, che nel corpo umano è presente in concentrazione direttamente proporzionale alla massa grassa.

La leptina promuove la produzione di neuropeptidi anoressizzanti, causando l’assenza di appetito. Pertanto, la diminuzione della concentrazione di leptina nel sangue, in seguito ad una brusca riduzione della massa grassa, ha l’effetto di stimolare l’assunzione di cibo.

Gli effetti del sonno sul metabolismo

Dormire in modo adeguato accelera il metabolismo e contribuisce a mantenere stabile il peso corporeo.

In effetti, il sonno irregolare o in quantità bassa è correlato all’aumento del rischio di sviluppare obesità e diabete di tipo 2.

Infatti, i ricercatori hanno riscontrato che il sonno insufficiente è associato ad una diminuzione dell’ormone della sazietà, la leptina, e ad un aumento dell’ormone che stimola la fame, la grelina; la conseguenza è un aumento dell’appetito. La grelina svolge un ruolo importante nella regolazione dell’appetito a breve termine, mentre la leptina controlla il bilancio energetico a lungo termine ed è un ormone che induce il senso di sazietà.

L’aumento dell’assunzione di cibo durante i periodi di carenza di riposo sembra essere un adattamento fisiologico, utile per fornire all’organismo l’energia necessaria per sostenere uno stato di veglia prolungato.

Il sonno accelera il metabolismo
Figura 6 – Il sonno regolare favorisce il mantenimento di un metabolismo veloce [Fonte: Pexels]

La caffeina agisce sul metabolismo

I chicchi di caffè tostati e le foglie di tè sono le principali fonti mondiali di caffeina alimentare.

Quando si assume tè o caffè, il tratto gastrointestinale assorbe rapidamente la caffeina, che entra nel circolo sanguigno. Livelli elevati di caffeina compaiono nel sangue entro 15-45 minuti entro l’assunzione, con un picco di circa 60 minuti dopo il consumo. Poiché la caffeina è un composto lipidico, attraversa liberamente la barriera ematoencefalica e arriva al cervello.

La caffeina agisce quindi sul sistema nervoso centrale aumentando il senso di sazietà e riducendo la sensazione di fame; inoltre, la caffeina stimola l’ossidazione degli acidi grassi ed il loro utilizzo come fonte di energia. La caffeina sembra quindi contribuire ad accelerare il metabolismo.

Questi effetti, tuttavia, sono transitori e dipendono dal genere e dallo stato di salute della persona, oltre che dalla composizione del microbiota intestinale. Sul lungo termine, sembra che la caffeina non sia in grado di favorire la riduzione del peso corporeo.

Conclusioni

Anche se il metabolismo dipende da fattori intrinseci, come le varabili genetiche, ci sono diverse strategie per accelerare il metabolismo:

  1. seguire una dieta adeguata, con un apporto di proteine sufficiente;
  2. mantenere un buon livello di idratazione del corpo;
  3. svolgere attività fisica in modo costante nel tempo;
  4. dormire regolarmente;
  5. sostituire l’acqua alle bevande zuccherate, assumendo con moderazione tè o caffè.

Il tipo di esercizio fisico da prediligere per accelerare il metabolismo dovrebbe focalizzarsi sull’aumento e sulla conservazione della massa muscolare, che purtroppo tende a ridursi con l’avanzare dell’età.

In ogni caso, prima di iniziare nuove diete o programmi di attività fisica intensa, è sempre bene rivolgersi al medico e ad altri esperti (ad esempio il biologo nutrizionista) per definire le giuste azioni da intraprendere per accelerare il metabolismo.

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Valentina Bergamin

Sono laureata in Biotecnologie, con laurea magistrale in Biotecnologie Mediche. Mi appassionano tutte le tematiche inerenti alla biologia, soprattutto quelle che riguardano la salute umana ed il suo miglioramento. Microbiologia Italia mi ha permesso di conoscere da vicino il mondo della comunicazione scientifica, combinando il mio interesse per le scienze della vita con la scrittura.