INDICE DI RISCHIO CARDIOVASCOLARE (I.R.C.) – 3°

               INDICE DI RISCHIO CARDIOVASCOLARE  (I.R.C.) – 3°

 

 

MASSA GRASSA

 

Per massa grassa, o FM, dall’inglese fatty mass, si intende la parte di massa (peso) di un organismo costituita dall’organo adiposo, ovvero dal grasso corporeo. La parte restante di massa è definita massa magra. La massa grassa comprende a sua volta il tessuto adiposo bianco, il tessuto adiposo bruno, i trigliceridi intramuscolari, e il grasso essenziale.

 

La massa grassa si definisce per la quantità di lipociti e il loro grado di riempimento. La quantità di lipociti in un organismo dipende di fattori genetici e ormonali, mentre il riempimento varia (secondo le funzioni di scorta) a seguito di stati di nutrizione ipo- o ipercalorica. Fattori che promuovono la proliferazione di lipociti, a lungo andare, portano a sovrappeso, fattori che fanno deperire i lipociti portano invece a sottopeso.

 

Misurazione

 

La percentuale di massa grassa ideale varia in funzione del sesso e, in maniera minore, dell’età. La misurazione della massa grassa è importante in dietologia perché permette di determinare con precisione una condizione di sovrappeso o di sottopeso. Infatti il solo peso corporeo (espresso come indice di massa corporea) non tiene conto dell’ossatura e della muscolatura: un soggetto dotato di muscolatura e/o ossatura possente potrebbe apparire sovrappeso pur essendo in effetti normopeso.

 

 

Tecniche di misura

 

Il valore di massa grassa si può ottenere con tecniche differenti, tra cui:

 

– Pesata idrostatica

– Pletismografia ad aria

– Dexa densitometria assiale a raggi X

Oggi esistono tecniche radiografiche come la DEXA, la TAC e l’MRI che permettono di visualizzare e misurare direttamente le variabili della composizione corporea (tessuto adiposo, tessuto osseo e tessuto muscolare).

Il principale limite di queste attrezzature è quello di essere poco accessibili e molto costose.

 

La DEXA permette di effettuare:

 

1) una valutazione in peso e in percentuale della massa magra e della massa grassa nei differenti distretti corporei. E’ pertanto possibile determinare le zone di accumulo di grasso e quantificare il loro peso in grammi.

2) una valutazione selettiva nei diversi distretti corporei dello stato di mineralizzazione ossea.

L’unico svantaggio è l’alto costo della strumentazione e i tempi di esecuzione (20′-30′).

 

La DEXA utilizza un modello a 3 compartimenti, il  peso corporeo viene considerato come la somma di massa ossea + massa magra + massa del tessuto magro soffice (lean soft tissue mass).

dove:

 Lean soft mass=  MASSA CORPOREA TOTALE – MASSA OSSEA

 

– Plicometria

– Misure bioimpedenziometriche (v. ad es. bilancia impedenzometrica).

– risonanza magnetica

– TAC

– K40

– ultrasuoni

 

Un metodo più semplice  ed immediato consiste nel calcolare la massa magra partendo dalla statura e da alcune circonferenze corporee,secondo la formula sviluppata da Wilmore e Behnke:

 

Raffrontando il risultato ottenuto con i valori presenti in tabella si può avere un’idea  del proprio livelli di forma fisica.

 

 

TERMINOLOGIA

 

FM  (fat mass o massa grassa) = rappresenta la quantità totale di lipidi nel corpo umano estraibili con l’etere

FFM  (fat free mass o massa magra priva di grasso) = tutto ciò che rimane del corpo dopo aver tolto la massa grassa,(ossa,muscoli,acqua e organi)

LBM  (lean body mass o massa magra) = rappresenta la somma della massa magra  priva di grasso

(FFM+il grasso primario o lipidi essenziali)

 

Incidenza

 

Probabilmente perché è ancora difficile misurare con precisione questo dato fondamentale, a oggi non esistono quantificazioni sulla correlazione di quantità di massa grassa e mortalità, sebbene sia ormai largamente provata la correlazione tra sovrappeso e obesità con l’aumento dell’incidenza di numerose malattie.

 

Tipi di grasso corporeo

 

Tessuto adiposo bianco (grasso viscerale e grasso sottocutaneo o periferico)

Tessuto adiposo bruno

Tessuto adiposo viscerale

Tessuto adiposo sottocutaneo

Trigliceridi intramuscolari

Grasso intraepatico

Grasso essenziale

 

 

 

 

 

TESSUTO ADIPOSO

 

Il tessuto adiposo è formato da cellule dette adipociti, ed è diviso in tessuto adiposo bianco e tessuto adiposo bruno.

 

Tessuto adiposo bianco o giallo

 

Questo sottotipo di tessuto è costituito dalle cellule adipose uniloculari ed è il tessuto adiposo più diffuso nell’organismo umano. Si presenta giallo o biancastro quando è osservato al microscopio ottico.

 

Struttura

 

Le cellule che lo formano sono grandi (50-100 micron) e molto particolari: il nucleo e tutti gli organelli sono pigiati in un angolino della cellula da una grossa goccia di trigliceridi. Queste cellule si riuniscono in gruppetti (lobuli di grasso) e separati da connettivo lasso. È presente in larga quantità nell’ipoderma e, in misura minore, nel mesentere e nel mediastino. La membrana citoplasmatica dell’adipocita contiene un  enzima particolare: la lipoproteinlipasi; mentre nel citoplasma ce n’è un altro, il cui funzionamento, è stimolato o inibito da ormoni: si chiama, appunto, lipasi ormone dipendente.

 

Funzioni

 

Le funzioni del tessuto adiposo bianco o giallo (colore fisiologico) sono:

– funzione meccanica: occupa interstizi, riveste i nervi, i vasi ed i muscoli foderandoli. Riempie alcuni interstizi del midollo osseo. Funge da “cuscinetto” protettivo in parti del corpo diverse in base all’età e al sesso;

– funzione termoisolante (o coibente): il grasso non conduce il calore, per cui non disperde il calore generato dall’organismo;

– funzione di riserva: la membrana citoplasmatica dell’adipocita contiene la lipoproteinlipasi, un enzima che scalza i lipidi dalle loro proteine vettrici (lipoproteine epatiche o chilomicroni enterici) e scinde questi ultimi in glicerina ed acidi grassi; questi ultimi passano la membrana ed entrano nel citoplasma, dove sono riconvertiti in lipidi. La conversione in lipidi può essere anche fatta da glucosio. Inoltre, gli adipociti possiedono anche la lipasi ormone-dipendente, che agisce tagliando i trigliceridi in glicerina ed acidi grassi, su stimolo dell´ormone della crescita, testosterone, glucagone, dell’adrenalina, della tiroxina, della triiodotironina e del neurotrasmettitore noradrenalina. Questo fa sì che i prodotti della lisi fuoriescano dalla cellula e s’attacchino all’albumina ematica per essere portati dove ce n’è bisogno.

 

Oltre a queste tre, ci sono altre importanti funzioni di questo tessuto:

 

– è parte integrante della regolazione dell’appetito

– è parte integrante della regolazione del metabolismo

– è coinvolto nelle funzioni della fertilità umana

– regola in misura rilevante la formazione e la differenziazione di cellule ematiche

– è coinvolto nei processi della coagulazione del sangue

– gioca un ruolo centrale in diversi meccanismi di difesa immunitaria aspecifici e specifici, cellulari e umorali.

– in caso di infezioni libera dei mediatori immunitari che attivano e stimolano le difese immunitarie

– pare che in estremi stati di sottopeso (BMI<18 kg/m^2) e di sovrappeso (BMI>42 kg/m^2) possa indurre stati infiammatori cronici.

Il cortisolo e gli androgeni lo fanno accumulare prevalentemente nell’addome e in generale nella parte alta del corpo (biotipo androide), mentre gli estrogeni tendono a distribuirlo soprattutto nella zona glutei, cosce, arti inferiori (biotipo ginoide). Un adulto sano ne ha il 10-15% in peso, altrimenti è sottopeso (se ne ha molto meno), sovrappeso (se ne ha poco più) oppure è affetto da obesità (più o meno grave; secondo la quantità di grasso). È impossibile che cellule di questo tipo muoiano spontaneamente, mentre è possibile che si riduca di molto il loro volume, soprattutto con l’esercizio fisico. D’altro canto recenti ricerche hanno dimostrato come una dieta ricca di grassi idrogenati possa favorire la trasformazione degli adipociti in “adipoblasti” che, riproducendosi, provocherebbero l’ispessimento dello strato adiposo.

 

Tessuto adiposo BRUNO

 

Questo sottotipo di tessuto è costituito dalle cellule adipose multiloculari (al contrario dei normali adipociti non hanno un’unica goccia lipidica ma tante piccole gocce che aumentano la superficie di combustibile esposta al citosol e lo rendono quindi più disponibile per il metabolismo cellulare), è molto scarso nell’uomo adulto e appare brunastro se osservato al microscopio ottico, sia per la presenza massiccia di mitocondri che per l’elevata vascolarizzazione.

Il tessuto adiposo bruno ha esclusivamente la funzione di produrre calore perché i mitocondri delle cellule adipose multiloculari hanno meno ATP sintetasi, l’enzima che catalizza la sintesi dell’ATP, a partire dall’ADP, da fosforo inorganico e dall’energia derivante dalla respirazione cellulare. Posseggono invece una proteina canale (la termogenina) la quale dissipa il gradiente elettrochimico degli ioni idrogeno che il ciclo di krebs normalmente produce a cavallo tra la membrana interna e lo spazio intermembrana. Questa peculiarità fa sì che l’energia prodotta dalla scissione dei trigliceridi non venga utilizzata per la produzione di ATP e venga trasformata in calore.

Il grasso bruno è ben rappresentato nei neonati di molte specie (nella specie umana soprattutto a livello della nuca, del collo e delle scapole). Negli adulti è abbondante invece quasi esclusivamente nelle specie che vanno in letargo, mentre negli adulti di altre specie, compresa quella umana, esso è scarsamente presente (l’esistenza di due diverse tipologie di lipoma, cioè di neoplasie del tessuto adiposo, mostra però la permanenza di due diverse tipologie di tessuto adiposo anche nell’individuo adulto).

 

 

 

 

TESSUTO ADIPOSO BRUNO

 

Il tessuto adiposo bruno o TAB, chiamato anche BAT dall’inglese brown adipose tissue, è un tipo di tessuto connettivo così chiamato per il colore visibile a fresco. È anche chiamato tessuto adiposo multilobulare poiché all’esame istologico appare composto da più lobuli contenenti il tessuto adiposo bruno.

 

Funzione

Il tessuto adiposo bruno viene così definito per la sua colorazione bruna data dall’elevata presenza di ferro associato ai citocromi presenti nei mitocondri. La sua distribuzione è principalmente riscontrabile negli animali che vanno in letargo, ed è scarsamente presente nell’uomo (è più presente nei neonati). La maggiore distribuzione del BAT nell’uomo è riconoscibile in sede paracervicale, sopraclavicolare, interscapolare, e perirenale. In queste sedi sono posti in prossimità dei vasi sanguigni per diffondere il calore attraverso il flusso ematico verso le varie aree corporee. La sua principale funzione è quella di produrre calore in risposta a basse temperature, in reazione a quella che viene definita termogenesi indotta dal freddo, cioè la termoregolazione in reazione a basse temperature. In passato si riteneva che la presenza del BAT fosse irrilevante nell’uomo, ma svariate ricerche recenti ne riconoscono una certa presenza, e ne rivelano importanti proprietà nella funzione svolta in risposta alla termogenesi indotta dal freddo “non da brivido” (cold-induced “non shivering” thermogenesis o NST), che compie principalmente assieme al muscolo scheletrico, oltre che un importante ruolo nella regolazione del peso corporeo. È stato suggerito che tale tessuto sia in grado di controllare il livello di adiposità, per ridurre le concentrazioni di trigliceridi e combattere l’obesità nell’uomo. La sua attività sembra essere ridotta negli uomini sovrappeso e obesi. La limitata letteratura scientifica riconosce che la termogenesi indotta dal BAT possa ammontare al 5% del metabolismo basale.

 

Il BAT sfrutta gli acidi grassi (FA) per la produzione di calore per proteggere il corpo dal freddo, ed è stata recentemente e definitivamente dimostrata la sua presenza negli esseri umani. Le lipoproteine plasmatiche ricche di trigliceridi trasportano i lipidi nel sangue, dove gli acidi grassi sono liberati dall’azione dell’enzima lipoproteina lipasi (LPL). Gli organi periferici come il muscolo scheletrico e il tessuto adiposo captano gli acidi grassi, mentre le restanti particelle ricche di colesterolo vengono smaltite dal fegato. L’attività del BAT viene attivata dall’esposizione al freddo a breve termine, in risposta alla termogenesi “non da brivido”, sfruttando i lipidi come substrato per produrre calore.

 

Il meccanismo adoperato dal BAT tramite la termogenesi indotta dal freddo “non da brivido” (NST) ha la caratteristica di sfruttare il cosiddetto disaccoppiamento mitocondriale. Al loro interno, i mitocondri del BAT presentano la proteina mitocondriale UCP1 (proteina disaccoppiante 1, o uncoupling protein 1). Questa molecola ha appunto la capacità di “disaccoppiare” la fosforilazione ossidativa (processo energetico aerobico di respirazione cellulare), riuscendo a spostare l’impiego di lipidi da produzione di ATP (energia chimica) verso la produzione di calore (energia termica). Quest’ultima quindi prende il sopravvento rispetto alla formazione di molecole di ATP. L’attivazione di questo meccanismo in risposta al freddo, è principalmente legata alla produzione del neurotrasmettitore noradrenalina in interazione con i recettori β3 sotto controllo dell’ipotalamo mediante lo stimolo dei nervi simpatici, ed è supportata anche da fattori endocrini, principalmente l’incremento dell’attività tiroidea con produzione di triiodotironina (T3) e tiroxina (T4). I principali tessuti coinvolti nel processo di disaccoppiamento mitocondriale nel NST, oltre al tessuto adiposo bruno, sono il muscolo scheletrico e il fegato.

 

 

 

 

 

TESSUTO ADIPOSO VISCERALE

 

Il grasso viscerale detto anche Grasso intra-addominale, all’inglese Visceral adipose tissue (VAT) o Visceral fat, rappresenta quella parte del tessuto adiposo bianco (WAT) situata tra gli organi interni.

 

Definizione

Il tessuto adiposo viscerale (VAT) è quella parte del tessuto adiposo localizzata nello spazio tra gli organi interni come fegato, intestino e reni. Esso può essere suddiviso in ulteriori componenti:

– il grasso omentale e mesenterico formano il grasso intraperitoneale o portale;

– il grasso extraperitoneale;

– il grasso sottocutaneo addominale (in realtà è dissociato dal grasso viscerale);

 

Il tessuto adiposo viscerale sembra essere il tipo di grasso più pericoloso per la salute perché più connesso con il rischio cardiovascolare, l’insulinoresistenza, il diabete di tipo 2, varie complicanze metaboliche e l‘arteriosclerosi. Sebbene dissociato dal grasso viscerale, anche il grasso sottocutaneo addominale è connesso con il grasso viscerale e alle patologie ad esso connesse come l’insulinoresistenza. Sebbene il grasso viscerale sia il sito di accumulo lipidico maggiormente associato alle malattie metaboliche, di recente sono state segnalate anche delle correlazioni tra il grasso viscerale e il grasso epatico, ed è stato osservato che un aumento del grasso epatico sia associato alle stesse anomalie metaboliche legate ad un aumento del grasso viscerale. Di conseguenza, il grasso sottocutaneo addominale e il grasso intraepatico sono connessi entrambi con le stesse problematiche legate al grasso viscerale.

 

Il VAT è più soggetto alla lipolisi, cioè al processo metabolico che prevede il catabolismo o la mobilizzazione dei grassi depositati, i trigliceridi, che vengono scissi a tre molecole di acidi grassi e una di glicerolo e immessi nel torrente sanguigno tramite la vena porta. Il VAT è sensibile all’azione delle catecolammine (adrenalina, noradrenalina), molecole associate al processo della lipolisi. La noradrenalina sembra inoltre avere un effetto maggiormente lipolitico rispetto all’adrenalina. Il VAT è anche meno sensibile all’insulina, ormone che provoca il processo inverso, la lipogenesi, cioè il deposito o l’accumulo di grassi (ingrassamento). Le catecolammine sono prodotte in particolari condizioni come l’attività fisica, l’ipoglicemia, o l’esposizione al freddo. Non a caso la perdita di grasso indotta dall’esercizio fisico è maggiore nel tessuto adiposo viscerale e sottocutaneo a livello addominale (SCAT), rispetto ad altre aree come quella femorale. Per la precisione è stato riscontrato che i depositi di grasso viscerale hanno il maggiore tasso di turnover, i depositi di grasso sottocutaneo a livello addominale (posto più superficialmente rispetto a quello viscerale) hanno un tasso intermedio, mentre i depositi sottocutanei nella zona gluteo-femorale subiscono un ricambio relativamente più lento. Infatti anche le cellule adipose sottocutanee a livello addominale sono più sensibili all’effetto lipolitico delle catecolammine rispetto alle cellule adipose sottocutanee situate nella regione della coscia.

 

Quindi la lipolisi degli adipociti a livello omentale (a livello profondo) sono più sensibili alla stimolazione β-adrenergica se comparati agli adipociti sottocutanei addominali, mentre sono meno sensibili alla soppressione della lipolisi da parte dell’insulina in entrambi i sessi. Elevati livelli di insulina sopprimono la lipolisi per circa la metà nel tessuto adiposo viscerale rispetto alle regioni corporee inferiori.

 

Differenze regionali sono state ritrovante anche nella captazione di glucosio basale o indotta dall’insulina. La captazione di glucosio è maggiore nel grasso omentale rispetto a quello sottocutaneo per via di una maggiore distribuzione dei trasportatori di glucosio GLUT-4. Tuttavia, mentre gli adipociti viscerali sono resistenti all’effetto anti-lipolitico dell’insulina se comparati agli adipociti addominali sottocutanei, non sono state osservate differenze nella captazione di glucosio legate alla sensibilità insulinica. I risultati suggeriscono che l’azione dell’insulina può essere diversamente alterata a seconda delle zone di accumulo adiposo negli individui con obesità viscerale, e sarebbero poco legati alle differenze regionali nelle dimensioni degli adipociti.

 

Negli uomini e donne sani, circa il 5-10% degli acidi grassi liberi (FFA) immessi nella vena porta originano dalla lipolisi del grasso viscerale. Esperimenti in vivo dimostrano che anche se la lipolisi del tessuto adiposo viscerale contribuisce di norma a rilasciare una ridotta proporzione degli FFA totali in circolo, il contributo dei depositi viscerali aumenta fino al 50% nel rilascio di FFA in caso di accumulo di grasso viscerale. Se è presente un eccesso di grasso viscerale e si tende a rilasciare grasso nel sangue costantemente, è più probabile l’insorgere il peggiorare dell’insulinoresistenza. Quindi il rilascio di acidi grassi durante la lipolisi è positivo se questi vengono utilizzati per il dispendio energetico, ma diventa un problema se peggiora l’insulinoresistenza. Dal momento che l’eccesso di grasso viscerale è positivamente correlato con un aumento della lipolisi e dell’insulinoresistenza, il rilascio di FFA da questo tessuto altamente sensibile viene incrementato in particolari condizioni. La lipolisi aumenta in proporzione all’accumulo di grasso viscerale, quindi per gli uomini e le donne con una predisposizione all’accumulo in questa area, tale tessuto contribuisce al rilascio di circa il 50% degli FFA nella vena porta. In base a queste conclusioni, il grasso viscerale è connesso con alti livelli di VLDL nel periodo post-prandiale nei soggetti insulinoresistenti. Di conseguenza l’aumento del flusso di FFA nella vena porta può contribuire ad alterare la funzione epatica.

 

Fattori sessuali, ormonali ed enzimatici

In generale il grasso viscerale è più presente negli uomini i quali predispongono una maggiore attività lipolitica rispetto alle donne, quindi più FFA vengono rilasciati nel sangue portale dal grasso viscerale degli uomini. Le motivazioni di questa distribuzione adiposa sono da ritrovare nell’azione degli ormoni steroidei sessuali. Si è notato infatti che l’accumulo addominale è correlato all’attività degli ormoni sessuali (androgeni, estrogeni); il testosterone ha un’azione di riduzione del tessuto adiposo sottocutaneo, ma di incremento di quello viscerale, mentre gli estrogeni (estradiolo) creano un significativo incremento dei depositi sottocutanei, con un minore ma significativo aumento concomitante dei depositi viscerali. Anche il cortisolo, ormone steroideo dello stress, è fortemente correlato con l’accumulo di grasso viscerale. Il cortisolo può mobilizzare i grassi da determinati depositi adiposi e ridepositarlo nei depositi viscerali. Le concentrazioni tissutali di cortisolo sono controllate da un enzima specifico che converte il cortisone inattivo in cortisolo. È stato dimostrato che il grasso viscerale umano presenta una maggiore concentrazione di questi enzimi se paragonato al grasso sottocutaneo. Quindi questa maggiore presenza enzimatica può portare all’obesità a causa di una maggiore quantità di cortisolo prodotta a livello di questo tessuto. Inoltre, il gasso viscerale presenta anche un maggiore flusso ematico e 4 volte più recettori di cortisolo se comparato al grasso sottocutaneo. Questo può aumentare l’accumulo di grasso viscerale e l’aumento della dimensione degli adipociti. Esiste quindi una forte connessione tra stress e accumulo di grasso viscerale, e testosterone e cortisolo avrebbero un effetto sinergico nel favorire l’accumulo viscerale e le patologie metaboliche ad esso connesse (insulinoresistenza, sindrome metabolica, diabete mellito tipo 2 ecc). Questa alterazione sarebbe dovuta ad un’iperfunzionalità dell’asse ipotalamo-ipofisi-surrenali (responsabile della secrezione dei due ormoni citati).

 

La lipoproteina lipasi (LPL) è l’enzima che, una volta attivato, è responsabile del deposito di trigliceridi nel tessuto adiposo. Le differenze specifiche dell’attività della LPL legate al sesso determinano la predisposizione all’accumulo lipidico in diverse zone degli uomini e delle donne. Anche in questo caso c’è una correlazione tra l’attività regionale della LPL e gli ormoni sessuali: il progesterone sembra aumentare l’attività della lipoproteina lipasi (LPL) nella regione femorale, che potrebbe essere inibita dal testosterone, mentre l’esposizione prolungata ai corticosteroidi (cortisolo) può aumentare l’attività del LPL nella regione femorale e ridurre la lipolisi del grasso addominale. Negli uomini, l’attività della LPL incrementa nel tessuto adiposo viscerale e in quello delle cosce e dell’addome. In generale, è stata osservata negli uomini una minore attività della LPL nel tessuto adiposo sottocutaneo rispetto al viscerale che nelle donne. Negli uomini, l’attività della LPL è risultata essere maggiore nel tessuto adiposo viscerale rispetto a quello sottocutaneo. In relazione all’attività della LPL e all’accumulo di trigliceridi, è stato suggerito che il flusso ematico del tessuto adiposo nel periodo post-prandiale sia un fattore determinante nelle differenze legate al sesso e ai depositi nell’accumulo adiposo. Nelle donne, a seguito del pasto l’aumento del flusso ematico viene osservato nel tessuto adiposo delle regioni inferiori, ma ciò non succede negli uomini.

 

Nelle donne, il deposito di acidi grassi derivanti dal pasto aumenta in proporzione ai depositi adiposi sottocutanei nelle regioni inferiori, mentre non viene registrata la captazione di lipidi nel tessuto adiposo sottocutaneo a livello addominale. Al contrario, nell’uomo la capacità di captazione degli acidi grassi da parte del tessuto adiposo sottocutaneo addominale è maggiore rispetto ai depositi a livello femorale. Inoltre, una significativa quantità di acidi grassi vengono depositati nel tessuto adiposo viscerale nell’uomo nel periodo post-prandiale. Delle misurazioni indirette rivelano che la captazione di lipidi da parte del tessuto adiposo viscerale contribuiscono più significativamente a rimuovere gli acidi grassi negli uomini piuttosto che nelle donne. Gli uomini inoltre presentano livelli di grasso viscerale per circa il doppio rispetto alle donne con simili valori di adiposità.

 

Questa differenza può contribuire alla manifestazione di patologie cardiovascolari più facilmente negli uomini che nelle donne. Nelle donne durante la menopausa, l’aumento dell’accumulo di lipidi e l’allargamento degli adipociti nel tessuto adiposo viscerale è associato ad una maggiore attività lipolitica. Anche l’aumento proporzionale del rilascio di FFA nel circolo portale può contribuire al rischio cardio-metabolico nelle donne post-menopausali.

 

Studi sulla morfologia degli adipociti suggeriscono che le dimensioni degli adipociti sembrano essere un importante fattore determinante sulle differenze nel metabolismo lipidico collegato al sesso e alle regioni di deposito. Il metabolismo degli adipociti nell’uomo favorisce un maggiore accumulo lipidico nelle regioni viscerali. Inoltre, la proporzione nel rilascio di FFA derivanti dai depositi viscerali aumenta con l’obesità viscerale (o androide) mediante un aumento delle dimensioni degli adipociti (ipertrofia) così come un aumento della risposta lipolitica a stimoli lipolitici e una ridotta inibizione dell’insulina verso il grasso viscerale.

 

Costituzione androide

I soggetti che presentano una predisposizione all’accumulo di grasso viscerale sono denominati di tipo androide, tipica maschile, mentre al contrario quelli che presentano un maggiore accumulo nel tessuto adiposo sottocutaneo nelle zone inferiori (gluteo-femorale) sono detti di tipo ginoide, tipicamente femminile. Anche se esistono delle differenze legate al sesso, entrambi i sessi possono presentare un’appartenenza ad uno dei due tipi costituzionali, il che influisce sui siti di accumulo adiposo. Quindi, nonostante le donne siano tendenzialmente più prediposte all’accumulo di grasso sottocutaneo nelle zone inferiori (tipo ginoide), alcune donne rivelano invece l’appartenenza alla costituzione tipicamente androide, connessa con l’accumulo adiposo addominale e viscerale. Queste differenze costituzionali si presentano anche negli uomini. Le donne appartenenti alla costituzione androide presentano adipociti di dimensioni significativamente maggiori rispetto alle donne di costituzione ginoide come gli uomini. Uomini e donne appartenendi alla costituzione androide sono quindi più soggetti ad ipertrofia degli adipociti.

 

 

 

TESSUTO ADIPOSO SOTTOCUTANEO

 

Il Tessuto adiposo sottocutaneo o periferico detto anche Grasso sottocutaneo o periferico, all’inglese Subcutaneous adipose tissue (SCAT) o Subcutaneous fat, rappresenta quella parte del tessuto adiposo bianco (WAT) situata al di sotto della pelle, la cui distribuzione è prevalente nelle zone inferiori del corpo (zona gluteo-femorale) e nell’area addominale superficiale.

 

Definizione

 

Il Tessuto adiposo sottocutaneo (SCAT) è situato in molte regioni corporee, ma è predominante nelle aree delle cosce, anche e natiche. Anche il tessuto adiposo sottocutaneo addominale può essere una tipica zona di accumulo, che non è da confondere con il tessuto adiposo viscerale, riguardante il deposito lipidico addominale profondo, situato tra organi interni. Ciò nonostante, anche il grasso sottocutaneo addominale è connesso con il grasso viscerale e alle patologie ad esso connesse come l’insulinoresistenza. È stato dimostrato che il tessuto adiposo sottocutaneo è la maggiore fonte di acidi grassi liberi (FFA o NEFA) circolanti, e contribuisce al rilascio nel sangue di più dell’85% degli FFA, al contrario del grasso viscerale, che in condizioni normali contribuisce al rilascio di solo il 5-10% degli FFA.

 

Rispetto al grasso viscerale, il grasso sottocutaneo è più sensibile all’azione lipogenetica (accumulo di grasso) dell’insulina, l’ormone responsabile dell’accumulo di grassi nel tessuto adiposo. Questo significa che l’attività dell’insulina (prevalentemente in risposta all’ingestione di carboidrati) sopprime maggiormente il rilascio di grassi (lipolisi) nel tessuto adiposo sottocutaneo. La lipolisi è il processo metabolico che prevede il catabolismo o la mobilizzazione dei grassi depositati, i trigliceridi, che vengono scissi a tre molecole di acidi grassi e una di glicerolo e immessi nel torrente sanguigno. È stato osservato che l’insulina sopprime la lipolisi, per circa la metà nel tessuto adiposo viscerale rispetto ai depositi sottocutanei delle regioni inferiori. In altri termini il grasso viscerale è più facilmente soggetto al rilascio di acidi grassi nel sangue rispetto a quello sottocutaneo perché meno sensibile all’attività insulinica. Tale osservazione coincide col fatto che i depositi di grasso viscerale hanno il maggiore tasso di turnover (ricambio), i depositi di grasso sottocutaneo a livello addominale (posto più superficialmente rispetto a quello viscerale) hanno un tasso intermedio, mentre i depositi sottocutanei nella zona gluteo-femorale subiscono un ricambio relativamente più lento.

 

Un altro motivo per cui il grasso sottocutaneo è meno soggetto al ricambio e al rilascio o mobilizzazione di acidi grassi, è la minore sensibilità alle catecolammine se comparato al grasso viscerale. La catecolammine, essenzialmente rappresentate da adrenalina e noradrenalina, sono associate al processo della lipolisi. Per la precisione, in linea con i punti precedenti, la lipolisi degli adipociti a livello viscerale sono più sensibili alla stimolazione β-adrenergica delle catecolammine se comparati agli adipociti sottocutanei addominali, che a loro volta sono più sensibili all’effetto lipolitico delle catecolammine rispetto alle cellule adipose sottocutanee situate nelle regioni inferioria.

 

Differenze regionali sono state ritrovante anche nella captazione di glucosio basale o indotta dall’insulina. La captazione di glucosio è maggiore nel grasso omentale rispetto a quello sottocutaneo per via di una maggiore distribuzione dei trasportatori di glucosio GLUT-4. Tuttavia, mentre gli adipociti viscerali sono resistenti all’effetto anti-lipolitico dell’insulina se comparati agli adipociti addominali sottocutanei, non sono state osservate differenze nella captazione di glucosio legate alla sensibilità insulinica.

 

 

Fattori sessuali

Il tessuto adiposo sottocutaneo accumulato nelle regioni inferiori è tendenzialmente maggiore nelle donne rispetto agli uomini con la stessa massa grassa, mentre non sono state osservate differenze nelle dimensioni degli adipociti nel grasso sottocutaneo addominale. I maggiori livelli di grasso sottocutaneo nelle donne rispetto agli uomini può essere attribuito agli ormoni sessuali femminili (come l’estradiolo), e ad un aumento del numero degli adipociti.

 

Nonostante le limitate evidenze scientifiche, è stato notato che nelle donne il deposito degli acidi grassi alimentari derivanti dal pasto aumenta in proporzione alla massa del tessuto adiposo sottocutaneo nelle zone inferiori, mentre non è stata osservata alcuna associazione tra il relativo deposito lipidico nel tessuto adiposo sottocutaneo addominale e l’adiposità. Con l’incremento dell’adiposità, e mantenendo la capacità di depositare acidi grassi nel tessuto adiposo nella zona gluteo-femorale ma non nei depositi addominali, si promuove nelle donne lo sviluppo del fenotipo costituzionale ginoide, caratterizzato appunto dalla predisposizione all’accumulo nelle zone inferiori. Al contrario, gli uomini presentano tendenzialmente una maggiore capacità di assimilazione di acidi grassi da parte del tessuto sottocutaneo addominale rispetto alle zone gluteo-femorali.

 

La lipoproteina lipasi (LPL) è l’enzima che, una volta attivato, è responsabile del deposito di trigliceridi nel tessuto adiposo. Le differenze specifiche dell’attività della LPL legate al sesso determinano la predisposizione all’accumulo lipidico in diverse zone degli uomini e delle donne. Nelle donne, l’attività della LPL del tessuto adiposo sottocutaneo nella zona gluteo-femorale e addominale, e del tessuto adiposo viscerale, è stata positivamente correlata con le dimensioni delle cellule adipose in tali aree. In maniera simile negli uomini l’attività della LPL incrementa nel tessuto adiposo sottocutaneo delle cosce e dell’addome, e nel grasso viscerale. In generale, è stata osservata nelle donne una maggiore attività della LPL nel tessuto adiposo sottocutaneo rispetto al viscerale che negli uomini. Quindi gli adipociti del grasso sottocutaneo sono di maggiori dimensioni rispetto al grasso viscerale delle donne. Mentre negli uomini, l’attività della LPL è risultata essere maggiore nel tessuto adiposo viscerale rispetto a quello sottocutaneo. In relazione all’attività della LPL e all’accumulo di trigliceridi, è stato suggerito che il flusso ematico del tessuto adiposo nel periodo post-prandiale sia un fattore determinante nelle differenze legate al sesso e ai depositi nell’accumulo adiposo. Nelle donne, a seguito del pasto l’aumento del flusso ematico viene osservato nel tessuto adiposo delle regioni inferiori, ma ciò non succede negli uomini. In linea con queste conclusioni, la sintesi dei trigliceridi dal glucosio nelle donne è minore nel grasso omentale (viscerale) rispetto al grasso sottocutaneo addominale, mentre negli uomini è simile in entrambi i comparti.

 

 

TRIGLICERIDI INTRAMUSCOLARI

 

I trigliceridi intramuscolari, o intramiocellulari, o grasso intramuscolare, talvolta denominati con l’acronimo IMTG, dall’inglese Intra Mascular Tri-Glycerides, o Triacyl-Glycerols, Intra MyoCellular Tri-Glycerides o Intra MyoCellular Lipides (IMCL), rappresentano i depositi di lipidi (trigliceridi) situati all’interno del muscolo scheletrico. Questa componente costituisce approssimativamente circa il 10-15% del volume della cellula, ed è maggiormente presente nelle fibre rosse (o di tipo 1), naturalmente provviste di maggiori depositi per il loro metabolismo in prevalenza aerobico. Gli IMTG non sono da confondere con i trigliceridi extramuscolari, extracellulari, o intermuscolari, cioè i depositi posti tra le fibre muscolari, e non all’interno dei miociti.

 

La mobilitazione e/o ossidazione degli IMTG durante l’esercizio fisico sembrano essere in gran parte determinate dal tipo, dall’intensità, e dalla durata dell’esercizio, dalla composizione di macronutrienti nella dieta, dallo stato di allenamento, dal sesso, e dall’età. Inoltre, evidenze indirette suggeriscono che la capacità di mobilitare e/o ossidare IMTG è sostanzialmente compromessa nell’obesità e/o nello stato di diabete mellito di tipo 2.

 

Trigliceridi intramuscolari  (IMTG)

 

I trigliceridi intramuscolari sono definiti come delle goccioline lipidiche depositate all’interno del citoplasma dei miociti (fibre muscolari scheletriche). Tale collocazione è preferenziale, perché è posta in prossimità degli organuli cellulari deputati alla produzione di energia, i mitocondri, all’interno dei quali gli acidi grassi liberi (FFA) sono rilasciati tramite idrolisi e definitivamente metabolizzati. Gli IMTG sono spesso collocati vicino ai mitocondri per l’impiego energetico durante l’esercizio, ma ciò non succede in tutti i casi. Infatti questi depositi risultano adiacenti ai mitocondri nel caso il muscolo sia allenato a seguire un esercizio di endurance: più le gocce lipidiche sono vicine ai mitocondri, e più efficiente sarà il loro utilizzo durante l’esercizio. Mentre nel muscolo allenato i lipidi sono localizzati a fianco del mitocondri, nel muscolo non allenato questi non sono a loro strettamente collegati, ma maggiormente dispersi nel sarcoplasma. La via metabolica degli IMTG inizia dagli FFA plasmatici. Quando il complesso di molecole composto dagli FFA e la proteina trasportatrice albumina raggiunge il tessuto muscolare, gli FFA vengono rilasciati e trasportati all’interno del miocita. Una volta raggiunta la sede intracellulare, i NEFA intramuscolari (un insieme di acidi grassi non esterificati), possono seguire due vie: passano all’esterificazione in trigliceridi dall’unione col glicerolo, oppure vengono impiegati come substrato energetico dai mitocondri. La quantità di IMTG trovata all’interno singole fibre, tra diversi tipi di fibra, e tra i gruppi muscolari, è varia. Il glicogeno muscolare viene immagazzinato in maggior quantità nelle fibre di tipo 2 (bianca), ma anche quelle di tipo 1 (rosse) ne presentano al loro interno quantità rilevanti. Mentre i lipidi vengono immagazzinati in quantità molto maggiore (tra le 2 e le 8 volte) nelle fibre di tipo 1 in rispetto alla quelle di tipo 2. Tuttavia, è chiaro che il muscolo contiene depositi di trigliceridi abbondanti, e che il grasso è un combustibile molto importante nell’esercizio di endurance. Durante l’esercizio, l’impiego di IMTG si pensa venga completato da due enzimi della famiglia delle lipasi: la lipasi ormono sensibile (HSL) e la lipo proteina lipasi (LPL). È stato ora dimostrato che la lipasi ormono-sensibile (HSL) è presente nel muscolo e viene considerato l’enzima limitante per l’idrolisi degli IMTG. Si crede che l’HSL sia regolata sia da fattori per via intramuscolare (contrazione muscolare), che extramuscolare (adrenalina, noradrenalina). Gli stimoli elettrici dati dall’attività muscolare favoriscono l’idrolisi dei trigliceridi. La presenza di HSL muscolare è correlata con i depositi di IMTG e la capacità ossidativa dei tipi di fibre muscolari scheletriche, il che implica la presenza di un’attività lipolitica nel muscolo scheletrico.

 

 

Ruolo degli IMTG

 

I lipidi, nello specifico i trigliceridi, stoccati all’interno del muscolo scheletrico, sono un fonte di energia prontamente disponibile utilizzabile da parte delle fibre muscolari, prevalentemente quelle di rosse o di tipo 1, in condizioni di attività fisica di tipo aerobico. L’impiego di trigliceridi intramuscolari sull’energia totale utilizzata dal muscolo durante l’attività fisica dipende dall’intensità e dalla durata dell’esercizio: essi possono provvedere a fornire al massimo poco meno della metà dei lipidi totali impiegati durante l’esercizio aerobico, e il loro utilizzo è massimizzato durante lo sforzo di moderata intensità. Il massimo impiego è stato riconosciuto infatti a circa il 65% del VO2max, che è identificata in generale come l’intensità media in cui la lipolisi è massimizzata nell’attività di endurance, ma questo impiego avviene massimamente entro 1-2 ore[9], durante il quale il corpo attinge energia dagli IMTG per il 20-40% del carburante. Il loro impiego invece si riduce indicativamente ad intensità aerobiche inferiori o superiori al 65% del VO2max, in cui prevale rispettivamente, o l’impiego di FFA originanti dal tessuto adiposo, o l’impiego di glicogeno muscolare, ma si riduce anche dopo le 2 ore di attività aerobica. Molto spesso gli IMTG sono utilizzati durante l’attività fisica prolungata, quindi il muscolo provvede a depositarne una maggiore quantità da utilizzare in vista dell’esercizio, e a sviluppare la capacità di aumentarne il loro impiego. La capacità di stoccaggio degli IMGT aumenta e si adatta all’attività di endurance, ad esempio il contributo degli acidi grassi derivanti dalle scorte intramuscolari utilizzati durante l’esercizio può aumentare dal 35 al 57% dopo un periodo di allenamento di endurance. Non a caso gli atleti di endurance presentano depositi di IMTG più elevati rispetto ai sedentari. Il muscolo allenato può arrivare a contenere approssimativamente 400 gr di grasso. Il sesso condiziona l’impiego di lipidi, tra cui quello degli IMTG: le donne presentano un contenuto di trigliceridi intramuscolari superiore a quello degli uomini, principalmente a causa del maggior numero di gocce lipidiche, e ciò spiega la loro maggiore idrolisi dei lipidi durante l’esercizio fisico, indipendentemente dal grado di allenamento. Anche gli anziani presentano un maggiore accumulo di IMTG.

 

Se nell’ambito dell’attività aerobica numerose ricerche sono state effettuate, ben poche sono state rivolte alla correlazione tra IMTG ed esercizio anaerobico. Sebbene l’esercizio anaerobico di resistenza ricavi gran parte dei substrati energetici dal glicogeno muscolare, è stato dimostrato che si verifica anche una lipolisi durante questo tipo di sforzo ad alta intensità, in parte a carico dei trigliceridi intramuscolari. Ad esempio la ricerca condotta da Essen-Gustavsson e Tesch (1990) prese in esame un gruppo di 9 culturisti, i quali eseguirono cinque serie alla massima fatica per ogni esercizio in cui erano compresi squat frontale, squat base, leg press, leg extension, per un totale di 30 minuti di allenamento. Oltre ad una prevista riduzione delle riserve di glicogeno muscolare del 28%, venne rilevato anche un decremento del 30% degli IMTG. Alcune evidenze scientifiche rivelano che gli IMTG siano maggiormente sfruttati a seguito dell’allenamento, e questo coincide con il consumo di ossigeno post-allenamento (EPOC), periodo di tempo a seguito dell’allenamento, in cui il dispendio energetico, soprattutto a carico dei lipidi, rimane elevato per diverse ore. Ad ogni modo, l’aumento dei depositi di IMTG dopo l’esercizio di resistenza rimane controverso, come sono stati segnalati la diminuzione ed alcuna differenza nei muscoli di atleti allenati. L’aumento del contenuto di IMTG è stato osservato nel tricipite ma non nel quadricipite a seguito dell’allenamento. Quindi potrebbero esserci delle differenze nella risposta di diversi gruppi muscolari in termini di depositi di trigliceridi. Comunque, strategie dietetiche e metodi di allenamento possono influire sulle concentrazioni lipidiche. Si potrebbe dire che, poiché la classica impostazione dell’esercizio di resistenza è di natura anaerobica, le concentrazioni di IMTG sono minimamente influenzate dall’esercizio di resistenza, a meno che non siano accompagnate da una significativa perdita di peso o di massa grassa.

 

È stato inoltre dimostrato che una dieta a bassissimo apporto di lipidi e alto apporto glucidico riduce le riserve di IMTG, così come la generale ossidazione di lipidi, e ne riduce il rideposito. A questo meccanismo è collegata anche l’iper-produzione acuta di insulina (iperinsulinemia, evento causato prevalentemente dai carboidrati), che inibisce la sintensi di IMTG. Mentre una dieta ad alto apporto di lipidi è associata ad un aumentata concentrazione di IMTG e un’aumentata lipolisi generale, ma non richiede un aumento della lipolisi da parte del tessuto adiposo, o un incremento degli acidi grassi liberi (FFA) durante l’esercizio aerobico. Ciò suggerisce che le scorte lipidiche alterate nel muscolo scheletrico sono responsabili di una maggiore ossidazione di grasso dopo soli due giorni di dieta ad alto apporto lipidico.

 

IMTG e LPL

 

L’enzima lipoproteina lipasi (LPL) ha importante funzione nel deposito di trigliceridi muscolari. La localizzazione della LPL sulla superficie luminale delle cellule endoteliali dei capillari permette all’enzima di idrolizzare i trigliceridi plasmatici in lipoproteine a bassissima densità (VLDL) e chilomicroni, e quindi fornire acidi grassi per l’ossidazione o l’accumulo sotto forma di trigliceridi nel muscolo scheletrico. L’esercizio fisico e una dieta ad alto tenore lipidico incrementano l’attività della LPL, mentre una dieta ad alto tenore di glucidi la riduce, poiché l’enzima a livello muscolare viene inibito dall’insulina stimolata da questo macronutriente. L’upregulation dell’attività della LPL può essere responsabile dei ridotti livelli di trigliceridi nel plasma negli atleti e in persone che seguono una dieta ad alto apporto lipidico. È stato dimostrato che una dieta che passa dal 43 al 57% di lipidi per 4 settimane è associata ad un incremento dell’attività della LPL per l’80%, e ad un aumento del 57% dei depositi di trigliceridi intramuscolari.

 

IMTG, obesità, diabete tipo 2 e insulinoresistenza

 

Negli esseri umani, l’eccessivo accumulo di grasso intramuscolare è associato all’obesità, all’insulinoresistenza e al diabete mellito di tipo 2, e un’alta componente lipidica di questa entità è stata riconosciuta come marker di una ridotta sensibilità insulinica. Tuttavia anche gli atleti di endurance hanno un contenuto di IMTG superiore ai sedentari, e può presentarsi addirittura simile a quello riconoscibile nel soggetto affetto da diabete mellito di tipo 2 (correlato con l’insulinoresistenza). In tempi passati ma recenti, in virtù del fatto che sia gli atleti di endurance che i soggetti affetti da queste patologie presentassero elevati livelli di IMTG, si è inizialmente venuta a creare una certa confusione del mondo scientifico, portando alcuni a sostenere si trattasse di una questione paradossale. Nonostante sia gli atleti di endurance che i soggetti obesi, insulinoresistenti, o affetti da diabete di tipo 2, presentino delle aumentate scorte di IMTG, tra i primi ed i restanti non c’è in realtà una correlazione. Lo stoccaggio di IMTG maggiore negli atleti di endurance allenati rappresenta una risposta di adattamento al tipo di stimolo allenante, consentendo un maggior contributo degli IMTG stessi come substrato energetico durante l’esercizio. Inoltre questo tipo di allenamento favorisce la sensibilità insulinica. Al contrario, elevati livelli di IMTG negli obesi e/o soggetti diabetici di tipo 2 sembra derivare da uno squilibrio strutturale tra la disponibilità di acidi grassi liberi plasmatici, il deposito di acidi grassi e l’ossidazione.

 

Si ritiene ora che siano i metaboliti degli IMTG, come diacilglicerolo e ceramide i responsabili della resistenza all’insulina. Esistono risultati diversi su quale di questi metaboliti possano rivelarsi condizionanti, in quanto alcuni studi hanno dimostrato che questi non hanno effetto, mentre altri hanno mostrato che l’effetto è causato da solo uno dei due.

 

L’aumento dei depositi lipidici nel tessuto adiposo è correlato con un maggiore accumulo di IMTG, ed entrambi possono portare all’insulinoresistenza muscolare. Recenti evidenze riconoscono che l’insulinoresistenza associata ad alti livelli di IMTG sia associata solo alle fibre rosse (o di tipo 1) e non a quelle bianche (o di tipo 2). Queste ultime infatti presentano ridotte scorte lipidiche. Gli atleti di endurance spesso non presentano la correlazione con l’insulinoresistenza in quanto sono generalmente più sensibili all’insulina, pur avendo livelli di IMTG maggiori della media. Si ritiene anzi che la maggiore efficienza del muscolo scheletrico allenato previene lo sviluppo della resistenza all’insulina.

 

In realtà, sebbene l’allenamento aerobico determini un aumento degli IMTG, lo stimolo della fibra rossa mediante questo tipo di sforzo aumenta la sensibilità insulinica più degli sforzi anaerobici. All’interno delle fibre rosse il trasporto di glucosio a carico dei GLUT-4 è maggiore, quindi una alta presenza di fibra rossa, come per gli atleti di endurance, determina una maggiore sensibilità all’insulina, rispetto alla fibra bianca, più sviluppata negli atleti di potenza.

 

 

GRASSO INTRAEPATICO

 

Il grasso epatico, detto anche grasso intraepatico (IHF) o trigliceridi intraepatici (IHTG), rappresenta le riserve di grasso situate nel fegato.

 

Definizione

 

Il grasso contenuto nel fegato che non è correlato al consumo cronico di alcol, denominato steatosi epatica non alcolica (NASH, non-alcoholic hepatic steatosis o NAFLD, nonalcoholic fatty liver disease), è strettamente legato all’obesità, al diabete mellito di tipo 2 e alla severa insulinoresistenza. La steatosi epatica non alcolica (NAFLD) colpisce circa il 30% degli adulti e una maggioranza degli individui obesi. Gli obesi più anziani sono esposti ad un rischio particolarmente elevato per lo sviluppo della steatosi epatica non alcolica (NAFLD) perché sia l’obesità che l‘invecchiamento sono associati ad un aumentato accumulo di grasso epatico. Oltre ad aumentare la morbilità e la mortalità per malattie del fegato e cancro, il grasso epatico in eccesso rappresenta un fattore indipendente di rischio per le malattie cardiovascolari, l’insulino-resistenza, il pre-diabete e il diabete di tipo 2.

 

Sebbene il sito di accumulo lipidico maggiormente associato alle malattie metaboliche sia il tessuto adiposo viscerale, di recente sono state segnalate delle correlazioni tra il grasso viscerale e il grasso epatico, ed è stato osservato che un aumento del grasso epatico sia associato alle stesse anomalie metaboliche legate ad un aumento del grasso viscerale. Pertanto, è stato suggerito che non sia dannoso il grasso viscerale di per sé, quanto piuttosto sia il grasso epatico la causa delle complicanze metaboliche dell’obesità.

 

La perdita di peso indotta dalla dieta e dall’esercizio fisico sono terapie generalmente raccomandate per i pazienti obesi con malattie metaboliche. Alcune evidenze recenti hanno documentato che la dieta chetogenica (a bassissimo apporto di carboidrati) si sia dimostrata efficace e sicura per la cura della steatosi epatica non alcolica, mentre altri hanno rilevato benefici con la dieta ipocalorica iperproteica. Devries et al. (2008) dimostrarono che l’esercizio di endurance a breve termine senza riduzione del grasso non altera il contenuto lipidico nei soggetti normopeso e sovrappeso, mentre Larson-Meyer et al. (2009) dimostrano che l’esercizio fisico, con o senza restrizione energetica, riduce il grasso intraepatico nei soggetti sovrappeso, sebbene queste riduzioni non coincidessero con un miglioramento della sensibilità insulinica. Shah et al. (2009) trovarono che sia la sola dieta, che la dieta in concomitanza con l’esercizio fisico aerobico e anaerobico fossero strategie in grado di ridurre il grasso epatico e migliorare la sensibilità insulinica. L’aggiunta dell’esercizio fisico al programma consentì un miglioramento della funzionalità e altre alterazioni metaboliche associate all’obesità. Secondo le raccomandazioni attuali, l’attività fisica per il trattamento e la riduzione del grasso epatico include attività aerobiche ad intensità moderata ed elevata (ad esempio, jogging, marcia, ciclismo, nuoto, sci, e giochi con la palla) e l’esercizio coi pesi, così come altre attività per il tempo libero eseguite a bassa intensità sotto le attuali linee guida per il miglioramento del fitness cardiorespiratorio (ad esempio, camminata, bicicletta, ballo, e le attività dallo stile di vita non strutturato come il giardinaggio, lavori di casa, hobby, e yoga). I benefici dell’esercizio fisico nel metabolismo epatico e delle lipoproteine possono essere legati ai potenziali effetti indotti da questa pratica nel ridurre o prevenire l’accumulo di lipidi.

 

 

GRASSO ESSENZIALE

 

Il grasso corporeo essenziale o primario rappresenta nell’uomo quella parte del gasso corporeo necessario per le normali funzioni fisiologiche del corpo. Queste riserve sono le componenti minori della totale massa grassa (Fat mass, FM), assieme alle riserve lipidiche. Contrariamente a quanto si possa comunemente pensare, il grasso primario viene incluso anche all’interno della massa magra (Lean Body Mass, LBM) per la sua essenziale funzione fisiologica e per il fatto di non essere intaccato, in condizioni normali, dai processi di dimagrimento. Mentre questo viene escluso nel determinare la massa magra alipidica (Fat Free Mass, FFM), che rappresenta ciò che resta dell’organismo dalla completa privazione di tutta la componente lipidica.

 

Definizione

 

La massa grassa (Fat Mass, FM) è composta essenzialmente da due tipi di grasso: il grasso essenziale e non essenziale. Il primo può essere compreso sia all’interno della massa grassa, sia all’interno di quella magra (intesa come Lean Body Mass, LBM). A quest’ultima categoria appartengono ossa, tessuti, organi, e muscoli. Come ulteriore componente lipidica del corpo bisogna menzionare anche il tessuto adiposo bruno (BAT), che non ha una funzione di deposito delle riserve lipiche come il tessuto adiposo bianco (WAT), ma ha un importante ruolo nella produzione di calore (termogenesi adattativa) e non è componente del grasso essenziale. Senza la presenza del grasso essenziale la salute dell’uomo e la prestanza fisica subirebbero un deterioramento. Questo tipo di grasso è situato all’interno di vari tessuti, tra cui il sistema nervoso centrale (SNC) e le cellule nervose (costituiscono gran parte degli assoni neuronali), nel midollo osseo, negli intestini, nei reni, nel cuore, nel fegato, nella milza, nei polmoni, nelle ghiandole mammarie nella donna, ed è rappresentato in una buona componente da fosfolipidi presenti nella struttura delle membrane cellulari. Questo apparato non può essere intaccato dai processi di dimagrimento, se non in maniera impercettibile.

 

Mentre la percentuale media di grasso totale ammonta a circa il 12-15% nell’uomo giovane normopeso, e il 25-28% nella donna giovane normopeso, il grasso essenziale costituisce circa il 3-5% del peso corporeo nell’uomo, e l’8-12% nella donna. Secondo alcuni autori, dal punto di vista clinico non esistono metodi per misurare il grasso essenziale. Quindi separare la componente lipidica tra grasso di deposito e grasso essenziale è semplicemente un metodo accademico per far comprendere che all’interno del corpo è presente una percentuale di grasso che non rappresenta i depositi adiposi, e che i programmi dietetici e sportivi per la perdita di peso non dovrebbero intaccare queste riserve, in modo da non causare seri problemi di salute. La percentuale di grasso essenziale è maggiore nella donna poiché include le riserve legate a fattori sessuali, come quello all’interno della mammella, l’utero, e altri depositi specifici. La donna presenta una maggiore distribuzione di grasso, essenziale e non, nelle zone come le anche e cosce, e in generale nella regione pelvica (soprattutto se di costituzione ginoide).

 

Il grasso essenziale è importante per:

 

– mantenere in stato ottimale l’attività fisiologica;

– garantire un’efficiente trasmissione nervosa;

– mantenere il corpo attivo e riscaldato;

– proteggere gli organi da infortuni;

– depositare l’energia necessaria quando il corpo è attivo, o infortunato/malato;

 

 

ADIPOCITA

 

L’adipocita, detto anche lipocita, o cellula adiposa, unità morfo-funzionale del tessuto adiposo, è una cellula fissa del tessuto connettivo deputata a sintetizzare, accumulare e cedere lipidi.

 

Meccanismo

 

I lipidi vengono principalmente utilizzati come riserva di molecole ad alta energia per l’organismo. Come tutte le altre cellule del connettivo, l’adipocita deriva da una cellula mesenchimale detta lipoblasto; essa accumula gradualmente lipidi nel proprio citoplasma e le varie gocce lipidiche col tempo si aggregano e formano la voluminosa goccia lipidica centrale dell’adipocita. Gli adipociti si trovano dispersi lungo i vasi sanguigni, oppure in piccoli gruppi nei connettivi, in particolare nel tessuto connettivo lasso, formando invece la quasi totalità del tessuto adiposo. Le cellule adipose si trovano spesso a formare ammassi, divisi in lobuli da sepimenti connettivali in cui si trovano i vasi sanguigni.

 

Struttura

 

Gli adipociti nel corpo umano si possono rinvenire in due varietà:

 

Adipocita uniloculare

 

L’adipocita uniloculare o “adipocita tipo bianco” è una cellula di forma tondeggiante, se in piccoli gruppi, oppure poliedrica, quando forma più propriamente un tessuto o pannicolo adiposo, a causa della pressione esercitata dagli adipociti fra le loro membrane plasmatiche e dell’accumulo di lipidi. Il diametro di un adipocita varia da 50 a oltre 100 µm. Il suo citoplasma è quasi totalmente occupato da un’unica goccia lipidica priva di membrana, attorniata da un intreccio di filamenti intermedi di vimentina, che schiaccia il nucleo alla periferia della cellula e riduce il citoplasma ad un anello. In realtà un esame al microscopio elettronico permette di individuare altre gocce lipidiche più piccole tutt’attorno alla centrale, nonché minuscole vescicole di micropinocitosi. La membrana plasmatica presenta estroflessioni e invaginazioni il cui numero varia con l’attività funzionale dell’adipocita. Il citoplasma contiene un discreto numero di mitocondri, ribosomi e un apparato di Golgi, numerose le cisterne tubulari o vescicolose di reticolo endoplasmatico liscio (REL). Gli adipociti non possiedono capacità fagocitaria e la loro attività mitotica è estremamente ridotta.

 

Adipocita multiloculare

 

L’adipocita multiloculare o “adipocita tipo bruno” è una cellula poligonale più piccola dell’uniloculare. A differenza del precedente, il citoplasma non contiene un’unica e voluminosa goccia lipidica, ma più gocce lipidiche distribuite ed isolate nel citoplasma, per questa ragione il nucleo è in posizione centrale. I mitocondri sono più numerosi della varietà uniloculare, numerose anche le cisterne di reticolo endoplasmatico liscio (REL). Nei suoi mitocondri vi è un basso livello di ATP-sintetasi e sono presenti proteine termogenetiche come la termogenina e altre UCP (uncoupling protein), cioè proteine disaccoppianti le ossidazioni dalle fosforilazioni. Questa dotazione permette la dissipazione sotto forma di calore corporeo dell’energia provocata dall’ossidazione degli acidi grassi, a spese di una minor produzione di ATP. Gli adipociti multiloculari, che nell’adulto si trovano localizzati in piccoli gruppi nella zona ascellare, interscapolare e presso il surrene, tendono con la crescita a trasformarsi in cellule indistinguibili dagli adipociti uniloculari.

 

Lipidi esogeni ed endogeni

 

L’adipocita svolge una funzione lipogenetica, ovvero accumula lipidi da utilizzare quale riserva energetica, così come all’opposto può rilasciarli (lipolisi) in caso di fabbisogno energetico da parte dell’organismo. In condizioni di equilibrio energetico, i trigliceridi sono comunque completamente rinnovati nel giro di 15-20 giorni. I lipidi presenti nell’adipocita possono essere di origine esogena, in tal caso sono stati introdotti nell’organismo tramite la dieta quotidiana, oppure di origine endogena, in tal caso sono associati a proteine e vengono denominati VLDL (very low density lipoproteins). I lipidi esogeni, giunti nel duodeno, vengono scissi dalle lipasi in glicerolo ed acidi grassi e assorbiti dall’epitelio della mucosa intestinale. Nel reticolo endoplasmatico liscio (REL) delle cellule della mucosa vengono risintetizzati i trigliceridi, cui vengono associati fosfolipidi e proteine, il complesso risultante prende il nome di chilomicrone. I chilomicroni vengono rilasciati per transcitosi nei capillari sanguigni dove possono incontrare le VLDL. Gli adipociti, per assorbire i chilomicroni dai capillari sanguigni loro contigui, rilasciano l’enzima lipoprotein lipasi, che idrolizza i chilomicroni liberando gli acidi grassi.

 

Lipolisi e lipogenesi

 

– Nella lipolisi un ormone lipolitico si lega al suo specifico recettore sulla membrana plasmatica dell’adipocita, il legame attiva l’adenilato-ciclasi che si sintetizza cAMP (adenosin-monofosfato ciclico), il quale attiva la protein chinasi cAMP dipendente (PKA), la quale fosforila l’enzima lipasi, attivandolo. La lipasi a sua volta scinde i trigliceridi in glicerolo e acidi grassi, questi passano nel circolo sanguigno dove si legano all’albumina, la loro proteina trasportatrice. La lipolisi è controllata da ormoni lipolitici quali adrenalina, noradrenalina, TSH, STH, ACTH, tirosina e glucagone.

– La lipogenesi avviene a partire dal rilascio di insulina, da parte del pancreas endocrino, questo ormone si lega al suo specifico recettore di membrana avviando una cascata chinasica, favorisce il trasporto di glucosio, stimola la sintesi e il posizionamento delle proteine transmembrana GLUT4, che sono trasportatori di glucosio, favorisce l’assunzione di amminoacidi e acidi grassi. La sintesi vera e propria dei lipidi avviene poi a livello delle cisterne del reticolo endoplasmatico liscio, che, nel caso di steroidi, collabora con i mitocondri.

Gli adipociti sono anche importanti cellule endocrine, infatti secernono diversi ormoni steroidi, TGF-β (tissue growth factor-β), TNF-α (tumour necrosis factor-α), adipsina e leptina. Quest’ultima svolge un ruolo fondamentale nella regolazione del peso corporeo e nell’accumulo di tessuto adiposo nell’organismo.

 

 

MASSA MAGRA

 

Per massa magra (o LBM, dall’inglese Lean body mass) si intende la parte di massa di un organismo che esclude il grasso di deposito (acqua, proteine, minerali, glucidi, grasso essenziale). Si esprime in percentuale quando è intesa in riferimento al peso complessivo dell’organismo. Quando si intende definire la massa magra escludendo anche il grasso primario, si parla più precisamente di Massa magra alipidica, o FFM, dall’inglese Fat Free Mass.

 

Composizione

La maggior parte della massa magra è costituita da acqua, che, in dipendenza da sesso ed età, è tra il 40 ed il 70% del peso corporeo.

 

Le componenti della massa magra sono:

 

– massa proteica

– glicogeno

– acqua

– minerali

– grasso primario (nella LBM)

 

 

LBM e FFM

 

Esistono due differenti criteri per valutare la componente magra del corpo:

– la massa magra o lean body mass (LBM), la quale rappresenta tutto ciò che resta dell’organismo dopo averlo privato del solo grasso di deposito (tessuto adiposo), ma include il grasso primario, che costituisce circa il 3% della massa corporea maschile ed il 12% di quella femminile. Esso risulta fondamentale per la salute dell’individuo e non può essere intaccato, se non in minima parte, dal dimagrimento. Questa componente protegge gli organi interni, ed è rappresentato nel sistema nervoso centrale, nel midollo osseo, nei reni, nella milza, nelle ghiandole mammarie ed è presente in vari altri tessuti, nonché in tutte le membrane cellulari, di natura fosfolipidica. Per tali motivi la LBM non esclude completamente la componente lipidica.

– la massa magra alipidica o fat free mass (FFM), rappresenta ciò che resta dell’organismo dalla privazione di tutta la componente lipidica, compreso il grasso primario o essenziale.

 

Misurazione

 

La quantificazione della massa magra è difficile, pertanto il termine non è in genere usato in medicina. Per rilevare dati biometrici in merito, si usa l’indice di massa corporea (che tuttavia è un valore medio che non considera differenza individuali anche importanti, quali muscolatura o ossatura) o la formula di Broca. È invece usata spesso come “dato biometrico” nella pubblicità dietetica, salutistica, culturistica e così via.

 

Tecniche di rilevazione

 

Con l’avvento di tecniche più precise e meno empiriche di quelle attuali (quali la plicometria, considerata inaffidabile) inizia ad essere possibile una misurazione più precisa, sebbene richieda l’uso di tecniche complesse come la bio-impedenziometria o apparecchiature costose (le economiche bilance impedenziometriche, reperibili ormai anche nei supermercati, forniscono dati molto approssimati).

 

 

GLUCOSIO

 

Il glucosio (o “glucoso“) è un monosaccaride aldeidico; è il composto organico più diffuso in natura, sia libero sia sotto forma di polimeri.

 

Sintesi

 

Nei sistemi viventi

 

– è il prodotto della fotosintesi clorofilliana nelle piante ed in alcuni procarioti;

– viene prodotto nel fegato per scissione delle riserve di glicogeno;

– viene prodotto nel fegato e dalla surrene gastrica tramite un processo noto come gluconeogenesi.

 

Ruolo nel metabolismo

 

Il glucosio è la principale fonte di energia per gli organismi viventi, ma anche tutti gli altri carboidrati hanno un ruolo molto importante. La combustione del glucosio attraverso la respirazione (ossidazione aerobia) fornisce fino a 285 kilocalorie per mole (circa 1,6 kilocalorie per grammo).

 

La capacità del fegato di immagazzinare glucosio è piuttosto limitata (70-100 g), e gli eventuali carboidrati in eccesso (rispetto al fabbisogno calorico) vengono convertiti in grassi e depositati nel tessuto adiposo.

 

Attraverso la glicolisi, il glucosio è immediatamente coinvolto nella produzione dell’adenosin-trifosfato (ATP), che è il vettore energetico delle cellule. È altresì un composto critico nella sintesi delle proteine e nel metabolismo dei lipidi. Inoltre, dato che le cellule del sistema nervoso non sono in grado di metabolizzare i lipidi, il glucosio rappresenta la loro fonte principale di energia.

 

Il glucosio è assorbito nel sangue attraverso le pareti intestinali. Parte di esso viene indirizzato direttamente alle cellule cerebrali, mentre il rimanente si accumula nei tessuti del fegato e dei muscoli in una forma polimerica affine all’amido, il glicogeno. Quest’ultimo è una fonte di energia ausiliaria per il corpo e funge da riserva che viene consumata quando è necessario.

 

Proprio il rapido assorbimento del glucosio ne fa uno degli zuccheri semplici a più alto indice glicemico, tanto che viene internazionalmente utilizzato come unità di misura di tale indice, e posto a 100.

 

Il fruttosio ed il galattosio, altri zuccheri che si formano dalla scissione dei carboidrati, vengono indirizzati al fegato, dove vengono a loro volta convertiti in glucosio. Questo percorso più lungo ne fa degli zuccheri più adatti per un utilizzo dilazionato nel tempo, in quanto il loro indice glicemico è inferiore, ma la loro efficacia è più duratura, in virtù del lento rilascio in forma di glucosio da parte del fegato.

 

 

Trasporto transepiteliale del glucosio

 

L’assorbimento del glucosio a livello intestinale richiede l’intervento di diversi trasportatori del glucosio, ovvero proteine integrali di membrana che mediano il passaggio delle molecole del monosaccaride da una parte all’altra dell’epitelio. Il modello che descrive questo processo prende in considerazione tre trasportatori detti SGLUT1, Na+/K+ ATPasi (pompa sodio-potassio) e GLUT2.

 

Il sodio entra nelle cellule dell’epitelio tramite un simporto Sodio-Glucosio, SGLUT1, grazie a un gradiente di concentrazione favorevole trascinando con sé il glucosio. La differenza di concentrazione è mantenuta grazie alla pompa sodio/potassio che espelle costantemente ioni Na+ fuori dalla cellula. Il glucosio poi può raggiungere la circolazione sanguigna attraverso GLUT2 senza bisogno di ulteriore energia perché si muove secondo gradiente.

 

 

 

FRUTTOSIO

 

Il fruttosio (o fruttoso), zucchero semplice, è un monosaccaride isomero topologico (o costituzionale) del glucosio, dal quale si differenzia in quanto chetoso anziché aldoso. Entrambi sono importanti nella nutrizione umana e animale, spesso usati come dolcificanti e nell’industria alimentare di dolci e panificati.

In natura si presenta, solido o in soluzione acquosa, nella maggior parte dei frutti zuccherini e dei loro relativi succhi, quindi nel miele, e in percentuale più bassa, in diversi vegetali, ad esempio la bieta da zucchero o la canna da zucchero, dai quali tuttavia si ricava il più noto saccarosio.

Il fruttosio è il più dolce tra tutti i tipi di zuccheri.

 

I benefici del fruttosio rispetto al saccarosio, sono reali sebbene di minima entità:

 

– maggiore potere dolcificante

– apporto calorico leggermente inferiore al saccarosio (3,75 kCal/g contro 4 kCal/g)

– indice glicemico più basso del saccarosio (20 circa vs. 50-70 c.ca), esso veniva consigliato soprattutto ai sofferenti di iperglicemia e ai diabetici, sebbene oggi sia stato soppiantato da dolcificanti sostituitivi molto più efficaci.

 

Dieta e metabolismo

 

Per la scienza alimentare è risaputo che un’eccessiva assunzione di fruttosio, così come per tutti i glucidi, amidi e carboidrati, determina aumento di peso , fino ad arrivare all’obesità, allo stress ossidativo, a danni microvascolari, iperuricemia, e, soprattutto, ipertrigliceridemia (con conseguente steatosi epatica) e ipertensione. Può portare a insulino-resistenza , e deplezione di minerali. Da evidenziare è quanto questi effetti si manifestino con il fruttosio presente negli alimenti (in forma di D-Fruttosio) e nei dolcificanti in forma di L-fruttosio, assente in natura. Per

 

questi motivi, l’American Diabetes Association (ADA) oggi sconsiglia l’uso abituale di fruttosio come dolcificante nei soggetti diabetici, e suggerisce altresì ai non diabetici di moderarne il più possibile l’assunzione nella dieta.

 

Il metabolismo del fruttosio è sostanzialmente diverso tra il muscolo e il fegato. In ogni caso bisogna tener presente che il fegato rappresenta l’organo principale per il metabolismo di questo zucchero. Nel muscolo il fruttosio è fosforilato sul carbonio 6 dall’esochinasi, e trasformato quindi in fruttosio-6-fosfato, che diviene substrato della fosfofruttochinasi, e quindi viene metabolizzato mediante la via glicolitica. Nel fegato non è presente l’esochinasi ma la glucochinasi che ha una bassa affinità per gli esosi, perciò il fruttosio è metabolizzato in altro modo . Nel fegato il fruttosio viene fosforilato in posizione 1 dalla fruttochinasi a fruttosio-1-fosfato. Quest’ultimo non può essere fosforilato ulteriormente sul carbonio 6 dalla fosfofruttochinasi (PKC), e perciò non può entrare ancora nella glicolisi . Il fruttosio-1-fosfato diviene substrato dell’aldolasi B (si ricordi che la aldolasi A è specifica per il fruttosio-1,6-bisfosfato), capace di scindere questa molecola in diidrossiacetone fosfato e gliceraldeide . La gliceraldeide appena ottenuta può essere direttamente fosforilata dalla gliceraldeide chinasi consumando ATP, a gliceraldeide-3-fosfato, che entra finalmente nella via glicolitica. In alternativa alla reazione della gliceraldeide chinasi, la gliceraldeide ottenuta dalla scissione aldolica del fruttosio-1-fosfato, può essere ridotta a glicerolo dall’alcool deidrogenasi con ossidazione del NADH a NAD+ . Quindi il glicerolo è fosforilato con consumo di ATP dalla glicerolo chinasi, a glicerolo-3-fosfato. Quest’ultimo è deidrogenato dalla glicerolo-3-fosfato deidrogenasi, a diidrossiacetone fosfato, con riduzione di NAD+ a NADH (quindi in questa tappa viene ripristinato il NADH consumato dall’alcool deidrogenasi per ridurre la gliceraldeide a glicerolo) . Infine il diidrossiacetone fosfato appena ottenuto è isomerizzato a gliceraldeide-3-fosfato dalla trioso fosfato isomerasi. La GAP può entrare a questo punto nella glicolisi .

 

In particolare poi, esiste una condizione patologica detta fruttosuria, caratterizzata dalla presenza di fruttosio nell’urina e nel sangue. Essa può derivare da un’assunzione eccessiva di fruttosio, ma anche da disfunzioni del metabolismo epatico e intestinale; l’enzima che lo metabolizza è la fruttochinasi epatica, che catalizza il trasporto di un radicale fosforico dall’ATP alla molecola di fruttosio, con la formazione di fruttosio-1-fosfato, presente nel fegato e nella mucosa intestinale. Spesso ci sono solo delle forme leggere di intolleranza ad esso, ma forme patologiche ed ereditarie di fruttosuria invece sono spesso dovute a carenza di un altro enzima, e cioè l’f-1-fosfato aldolasi. Per accertarne la causa reale occorrono vari esami specifici sulle intolleranze alimentari; ad esempio, si può essere tolleranti al fruttosio e invece risultare intolleranti al saccarosio se si è carenti dell’enzima invertasi (o saccarasi), che facilita la scissione di saccarosio in glucosio e fruttosio. Tuttavia, l’intolleranza alimentare ai glucidi più comune è quella al lattosio, mentre le altre intolleranze sono genericamente legate al normale invecchiamento dell’età.

 

Carenze ereditarie dell’enzima aldolasi B determinano un accumulo di fruttosio in fegato, reni e piccolo intestino. Nel fegato interferisce con altri metaboliti e impedisce la trasformazione del glicogeno e la sintesi del glucosio.

 

 

GLUCIDI

 

I glucidi o glicidi (dal greco glucùs, cioè dolce) sono dei composti chimici organici formati da atomi di carbonio, idrogeno e ossigeno, formando la classe di biomolecole CHO. Sono chiamati anche carboidrati (da idrati di carbonio, solitamente divisi in semplici e complessi), saccaridi (solitamente divisi in mono– e polisaccaridi) o zuccheri.

 

Ruolo biologico

 

I monosaccaridi sono la più grande risorsa per il metabolismo, dato che vengono usati come fonte di energia. Quando non c’è immediato bisogno di monosaccaridi spesso sono convertiti in forme più vantaggiose per lo spazio, spesso in polisaccaridi. In molti animali, compresi gli umani, questa forma di deposito è il glicogeno, sito nelle cellule del fegato e dei muscoli. Le piante invece utilizzano l’amido come riserva. Altri polisaccaridi come la chitina, che concorre alla formazione dell’esoscheletro degli artropodi, svolgono invece una funzione strutturale.

 

Il glucosio è rilevante nella produzione di mucina, biofilm protettivo di fegato e intestino. Il fegato deve trovarsi in una condizione di ottima salute per operare la sintesi del glucosio mancante a partire dalle proteine, come è richiesto nelle diete low-carb.

 

Nutrimento

 

I carboidrati sono la più comune fonte di energia negli organismi viventi, e la loro digestione richiede meno acqua di quella delle proteine o dei grassi. Le proteine e i grassi sono componenti strutturali necessari per i tessuti biologici e per le cellule, e sono anche una fonte di energia per la maggior parte degli organismi.

 

I carboidrati non sono nutrienti essenziali per gli esseri umani: il corpo può ottenere tutta l’energia necessaria da proteine e grassi. Però una dieta completamente priva di carboidrati può portare a chetosi. Comunque, il cervello e i neuroni in genere non possono consumare direttamente i grassi e hanno bisogno di glucosio da cui ricavare energia: questo glucosio può essere ricavato da alcuni degli amminoacidi presenti nelle proteine e anche dal glicerolo presente nei trigliceridi. I carboidrati forniscono 3,75 kcal per grammo, le proteine 4 kcal per grammo, mentre i grassi forniscono 9 kcal per grammo. Nel caso delle proteine, però, quest’informazione è fuorviante in quanto solo alcuni degli amminoacidi possono essere utilizzati per ricavare energia. Allo stesso modo, negli esseri umani, solo alcuni carboidrati possono fornire energia, tra questi ci sono molti monosaccaridi e alcuni disaccaridi. Anche altri tipi di carboidrati possono essere digeriti, ma solo grazie all’aiuto dei batteri intestinali. I ruminanti e le termiti possono addirittura digerire la cellulosa, che non è digeribile dagli altri organismi.

 

Tra i cibi ricchi di carboidrati ricordiamo il pane, la pasta, i legumi, le patate, la crusca, il riso e i cereali. La maggior parte di questi cibi sono ricchi di amido.

 

La FAO (Food and Agriculture Organization) e l’OMS (Organizzazione Mondiale della Sanità) raccomandano di ingerire il 55-75% dell’energia totale dai carboidrati, ma solo il 10% dagli zuccheri semplici.

 

Metabolismo

 

Catabolismo

 

Le principali vie metaboliche dei monosaccaridi sono:

 

– La glicolisi: processo attraverso il quale una molecola di glucosio viene trasformata in due molecole di piruvato con un rilascio di energia sotto forma di 2 molecole di ATP e con la riduzione di due molecole di NAD+ a NADH + H+.

 

– Il ciclo di Krebs: processo continuo atto a disorganicare i due carboni presenti nell’Acetil-CoA (risultato dell’azione della piruvato deidrogenasi sul piruvato) in due molecole di anidride carbonica con un rilascio di energia sotto forma di 3 NADH + 3 H+, 1 FADH2 e 1 GTP (facilmente convertibile in ATP tramite l’azione dell’enzima nucleoside difosfato chinasi).

 

– Via del fosfogluconato: processo parallelo alla glicolisi atto a rifornire l’organismo di ribosio-5-fosfato e NADPH.

 

Gli oligosaccaridi e i polisaccaridi sono prima scissi in monosaccaridi da enzimi detti glicosidasi per poi essere catabolizzati singolarmente. In alcuni casi, come per la cellulosa, il legame glicosidico è particolarmente difficile da scindere e pertanto sono necessari enzimi specifici (in questo caso la cellulasi) senza i quali è impossibile catabolizzare tali zuccheri.

 

 

CREATININA

 

 

La creatinina endogena deriva dal suo precursore, la creatina, sintetizzata nel fegato e nel rene, e per il 98% localizzata nei muscoli scheletrici sotto forma di creatina fosfato (CF o PC).

 

La creatinina è formata dall’idrolisi non enzimatica di creatina libera durante la defosforilazione della creatina fosfato.

 

PC + ADP = C + ATP

 

dove:

PC= CREATINA FOSFATO sintetizzata a riposo nel muscolo scheletrico associando ad una molecola di creatina una molecola di fosfato inorganico

ADP e ATP

C = creatinina

L’enzima che catalizza la reazione è la creatinchinasi.

 

Esiste una diretta proporzionalità tra la creatina presente nell’organismo e la produzione di creatinina, tanto che l’escrezione di creatinina urinaria può essere utilizzata per stimare la massa magra e la massa muscolare del soggetto.

 

Alcuni ricercatori hanno proposto una relazione costante tra l’escrezione di creatinina e la massa muscolare:

 

1 g di creatinina escreta in 24 ore corrisponde a 17,9 kg di massa muscolare

Per altri autori corrisponde a circa 20 kg.

 

Esistono quindi delle equazioni dalle quali è possibile risalire ai valori di massa muscolare partendo dall’escrezione di creatinina.

 

 

FATTORI LIMITANTI:

 

1)   grande variabilità intraindividuale nella escrezione giornaliera, sulla quale agisce anche la dieta. Diete povere di carne per lunghi periodi sono causa di scarsa produzione di CU.

 

2)   precisione del tempo di prelievo dell’urina.

Forbes 1976: piccolo scarto temporale di 15 minuti rapportato alle 24 ore porta a un errore dell 1% nella determinazione dell’escrezione giornaliera. E’ consigliabile effettuare 3 prelievi consecutivi di urina nelle 24h.

 

Errore relativo alla massa magra è simile alla densitometria.

 

Nel 1981 Schutte et al hanno proposto l’uso delle creatinina totale del plasma come indice della massa muscolare scheletrica. Esiste, infatti, una forte relazione (r=0,82, p<0,001) tra creatinina totale plasmatica (volume plasma x [creatinina plasmatica]) ed escrezione di creatinina urinaria nelle 24 ore .

 

1 mg di CPT (creatina plasmatica totale) corrisponde a 0,9-1,0 kg di massa scheletrica

 

Questo studio riportò un errore del 4% tra il valore di massa magra predetto ed il  valore misurato, errore tutto sommato accettabile.

 

 

INDICE DI MASSA CORPOREA

 

 

L’indice di massa corporea (IMC o BMI, acronimo Inglese di Body Mass Index) è un parametro che mette in relazione la massa corporea e la statura di un soggetto. L’IMC fornisce una stima delle dimensioni corporee più accurata rispetto alle vecchie tabelle basate semplicemente su altezza e peso.

L’indice di massa corporea si calcola dividendo il proprio peso espresso in kg per il quadrato dell’altezza espressa in metri:

 

IMC = massa corporea (Kg) / statura (m2)

 

In base a questa formula, l’indice di massa corporea di una persona che pesa 75 chilogrammi ed è alta 1 metro e 80 centimetri sarà quindi uguale a:

 

75 / (1,80 * 1.80) = 75 / 3.24 = 23,1

 

Secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità l’IMC, o indice di massa corporea, è raggruppabile in 4 categorie:

 

– sottopeso    (IMC al di sotto di 19)

– medio          (IMC compreso tra 19 e 24)

– sovrappeso (IMC compreso tra 25 e 30)

– obesità        (IMC al di sopra di 30)

 

 

L’indice di massa corporea è un parametro molto importante. Oltre ad essere utilizzato per la classificazione del sovrappeso e dell’obesità negli uomini adulti e nelle donne non gravide, il BMI è anche un indice epidemiologico. Esiste infatti una profonda correlazione tra indice di massa corporea e rischio di mortalità per complicazioni cardiovascolari (inclusa l‘ipertensione), diabete e malattie renali.

 

 

 

PESO IDEALE

 

Il risultato di queste formule matematiche rappresenta il peso teorico ideale del soggetto secondo l’autore.

 

FORMULA DI LORENZ

 

Questa formula per il calcolo del peso ideale non tiene conto né dell’età né della struttura scheletrica, ma è molto utilizzata. Inoltre, mal si applica nei soggetti longilinei e brachitipici.

 

Peso ideale Uomini = altezza in cm – 100 – (altezza in cm – 150)/4

Peso ideale Donne = altezza in cm – 100 – (altezza in cm – 150)/2

 

 

EQUAZIONE DI LOHMAN

 

L’equazione di Lohman permette di calcolare la percentuale di grasso corporeo tramite la misura dello spessore di tre pliche: sottoscapolare, tricipitale e addominale.

Questa formula da risultati attendibili solo per atleti di sesso maschile, non è valida per donne e per persone normopeso o sovrappeso.

 

Materiale occorrente:

 

plicometro

pennarello

metro da sarto

 

PROTOCOLLO DI ESECUZIONE:

 

Rilevare la misura in mm delle seguenti pliche utilizzando un plicometro professionale:

 

Sottoscapolare: la plica viene presa in diagonale, all’angolo inferiore della scapola;

 

Tricipite: la plica viene presa in verticale, a metà del braccio misurato flesso;

 

Addominale: la plica viene presa in verticale (od orizzontale a seconda degli autori), 2 cm lateralmente all’ombelico.

La corretta tecnica di rilevazione è FONDAMENTALE per non introdurre errori di misura. Occorre dunque rispettare le seguenti linee guida:

 

 

EQUAZIONE DI POLLOCK

 

Questa equazione di Pollock permette di calcolare la percentuale di grasso corporeo di una donna tramite la misura dello spessore di tre pliche: tricipitale, addominale e sovrailiaca.

 

Materiale occorrente:

 

plicometro

pennarello

metro da sarto

 

PROTOCOLLO DI ESECUZIONE:

 

Rilevare la misura in mm delle seguenti pliche utilizzando un plicometro professionale:

 

Tricipite: la plica viene presa in verticale, a metà del braccio misurato flesso;

 

Addominale: la plica viene presa in verticale (od orizzontale a seconda degli autori), 2 cm lateralmente all’ombelico;

 

Soprailiaca: la plica viene presa in obliquo, appena sopra la cresta iliaca.

 

 

ANALISI DEI RISULTATI:

 

Utilizza la seguente formula per calcolare la tua percentuale di grasso corporeo:

 

S = somma delle tre pliche

E = età

d = 1.0902369 – 0.0009379*S + 0.0000026*S² – 0.00000979*E

Grasso Corporeo Totale [%] = 495 / d – 450

 

 

ACIDI  GRASSI

 

Con il termine acidi grassi (abbreviazione FA, dall’inglese Fatty Acids) si indicano gli acidi monocarbossilici alifatici. Sono, con poche eccezioni, a lunga catena, con un numero pari di atomi di carbonio, senza ramificazioni e aciclici (cioè costituiti da molecole che non presentano catene chiuse ad anello) ; possono essere saturi (se la loro molecola presenta solo legami singoli C-C) o insaturi (se presentano doppi legami C=C). Sono gli ingredienti costitutivi di quasi tutti i lipidi complessi e dei grassi vegetali e animali.

 

Quando si trovano nella loro forma libera (cioè non legati ad altre specie chimiche), gli acidi grassi vengono identificati con il nome di acidi grassi liberi (FFA, dall’inglese Free Fatty Acids), o

acidi grassi non esterificati (NEFA, dall’inglese Non Esterified Fatty Acids).

 

Lunghezza della catena carboniosa

 

Gli acidi grassi possono essere classificati in base alla lunghezza della catena carboniosa:

 

– acidi grassi a catena corta: con un numero di atomi di carbonio da 1 a 5.

– acidi grassi a catena media: con un numero di atomi di carbonio da 6 a 12

– acidi grassi a catena lunga: con un numero di atomi di carbonio da 13 a 21.

– acidi grassi a catena molto lunga: con un numero di atomi di carbonio maggiore o uguale a 22.

 

Acidi grassi essenziali

 

Alcuni acidi grassi insaturi sono considerati particolarmente importanti per il metabolismo umano, per cui sono detti “acidi grassi essenziali” (EFA) e si classificano in:

 

– omega-3: quando l’ultimo doppio legame è presente sul terzo carbonio a partire dalla fine (ad esempio acido α-linolenico C 18:3);

– omega-6: quando l’ultimo doppio legame è presente sul sesto carbonio a partire dalla fine (ad esempio acido linoleico C 18:2);

 

Acidi grassi trans

 

Alcuni grassi particolari sono gli acidi grassi trans, chiamati così perché presentano isomeria trans; essi possono essere prodotti durante la fermentazione batterica nel rumine e nel processo di idrogenazione degli acidi insaturi (un processo utilizzato nella produzione di margarine).

Gli acidi grassi TRANS producono danni coronarici e aterosclerosi,dovrebbero essere eliminati completamente dalla dieta.

Sono contenuti soprattutto nei prodotti da forno: brioche,grissini,crackers,biscotti.

I trans abbassano le HDL

 

Funzioni organiche degli acidi grassi

 

Gli acidi grassi sono biosintetizzati nell’organismo umano a partire da grassi alimentari, grassi di deposito o lipidi endogeni.

La degradazione degli acidi grassi avviene tramite beta-ossidazione in acetilcoenzima A, il quale viene utilizzato per la biosintesi di nuovi acidi grassi, oppure vien degradato nel ciclo di Krebs (con ossigeno) in acqua e anidride carbonica, liberando energia.

 

Il grafico  mostra i principali processi metabolici in merito. Si nota che le proteine, i glucidi e i lipidi alimentari sono tutti trasformabili in acidi grassi organici. I lipidi organici e alimentari vengono smaltiti senza resti (tramite il ciclo dell’acido citrico) con l’uso di ossigeno in energia, acqua e anidride carbonica.

 

Gli acidi grassi liberi rappresentano la frazione circolante e di riserva energetica di lipidi dell’organismo, che possono essere facilmente captati e metabolizzati da fegato e muscoli. Per la loro insolubilità, necessitano di lipoproteine sieriche (albumina) per circolare nel sangue.

 

Esistono forti sospetti che gli acidi grassi trans possano partecipare in larga misura a processi aterosclerotici e aumentare così i rischi di infarto del miocardio.

 

 

 

Fabbisogno umano

 

Le quantità di acidi grassi essenziali raccomandate per l’organismo umano nel caso di un uomo adulto, sono state approssimativamente stimate in:

 

6 grammi al giorno di omega-6

1,5 grammi al giorno di omega-3.

 

Nel caso invece di una donna le quantità raccomandate sono pari a:

 

4,5 grammi al giorno di omega-6

1 grammo al giorno di omega-3.

 

Per i bambini di età compresa tra 4 e 10 anni le quantità raccomandate sono pari a:

 

4 grammi al giorno di omega-6

1 grammo al giorno di omega-3.

 

 

Omega-3

si trova nel pesce e contiene EPA (acido Eicosapentaenoico) e DHA (acido Docasaesaenoico)

In commercio vi sono vari tipi di integratori,ma si devono preferire quelli costituiti per almeno il 60% da acidi grassi a catena lunga: EPA e DHA e che nello stesso tempo siano purificati e non contengano inquinanti come mercurio,diossina,piombo,che spesso contaminano il pesce.

 

 

FARMACI

 

– Esapent  500 – 1000

– Seacor    1000

– Eskin       1000

 

Questi farmaci hanno un contenuto in EPA e DHA non inferiore all’85%

Diminuiscono soprattutto i TRIGLICERIDI

 

Corretta alimentazione

 

Prevede

 

– grassi saturi      10%  delle calorie totali

– monoinsaturi   10%

– polinsaturi        10%

 

 

Azioni

 

– mantengono il sangue più fluido

– riducono i Trigliceridi e aumentano le HDL

– diminuiscono la pressione arteriosa

– riducono le aritmie

– aumentano l’efficienza cerebrale soprattutto la memoria

– combattono la depressione compresa quella post-partun

– favoriscono lo sviluppo del cervello nel bambino

– abbassano il colesterolo totale

– ostacolano la formazione di trombi

– diminuiscono il rischio di infarto

– riducono il dolore dell’Artrite reumatoide

– abbassano il rischio per alcuni tipi di cancro

– riducono i Radicali Liberi nell’organismo

-sono essenziali nella gestazione

-rinforzano il sistema immunitario

– migliorano i sintomi di: Psoriasi,Alzheimer,Morbo di Crohn,Lupus,Schizofrenia,Disturbi Bipolari,Sindrome premestruale,mestruazioni dolorose

– riducono il rischio di Degenerazione maculare nell’occhio

 

 

POLICOSANOLI

 

 

I policosanoli sono sostanze naturali presenti in diverse cere vegetali ed in modo particolare nella canna da zucchero, da cui vengono estratti e commercializzati senza obbligo di prescrizione medica. Dal punto di vista chimico, si tratta di una miscela di alcoli alifatici lineari a lunga catena (octacosanolo, tetracosanolo, esacosanolo ed altri).

 

 

I policosanoli vengono ampiamente pubblicizzati per il loro effetto ipolipidemizzante che, secondo alcuni, sarebbe paragonabile a quello delle statine. Se consideriamo che tale categoria di farmaci non è certo esente da effetti collaterali (le statine possono causare danni epatici e dolori muscolari), capiamo benissimo l’enorme business che ruota intorno ai policosanoli.

 

La loro capacità di ridurre i livelli ematici di colesterolo totale e LDL, aumentando allo stesso tempo quelli di HDL, è suffragata da molte ricerche, in gran parte sponsorizzate dalla stessa azienda cubana che commercializza policosanoli.

 

Questo dato dovrebbe far scattare un primo campanello d’allarme; l’indipendenza della ricerca rispetto agli interessi commerciali è infatti un requisito importantissimo per valutare l’attendibilità di uno studio. Uno di questi, condotto in Germania nel 2006, ha dimostrato che dopo 12 settimane di trattamento non si è registrata alcuna differenza significativa nei livelli di lipidi plasmatici tra i vari gruppi, trattati, rispettivamente, con placebo e con policosanoli a diverso dosaggio (anche a dosi nettamente superiori a quelle terapeutiche). Un risultato in palese contrasto con quanto dimostrato fino a quel momento.

 

In base a tutte queste considerazioni, gli organi sanitari italiani consigliano un approccio prudente, da attuarsi riservando i policosanoli ai soli pazienti con basso profilo di rischio cardiovascolare, come coadiuvanti del riequilibrio metabolico in presenza di forme dislipidemiche di modesta entità (possono essere utilizzati, per esempio, con lo scopo di riportare nella norma livelli di colesterolo leggermente elevati in un individuo sano). Considerarli e proporli come alternativa a farmaci di provata efficacia, quali le statine, potrebbe infatti mettere a repentaglio la salute di chi è più esposto alle malattie cardiovascolari e necessita di una maggiore protezione.

 

Prodotti

 

Policosanol 20 mg (forse non in Italia)

Lypolisar octa 60  10-20 mg/die,mattina e sera a stomaco vuoto

 

 

EMOGLOBINA GLICATA

 

L’emoglobina glicata (emoglobina A1c, HbA1c, A1C, o Hb1c; a volte anche HbA1c) è una forma di emoglobina usata principalmente per identificare la concentrazione plasmatica media del glucosio per un lungo periodo di tempo. Viene prodotta in una reazione non-enzimatica a seguito dell’esposizione dell’emoglobina normale al glucosio plasmatico. La glicosilazione (glicazione) non enzimatica alta dell’emoglobina è stata associata con le malattie cardiovascolari, le nefropatie e la retinopatia del diabete mellito. Il monitoraggio dell’HbA1c nei pazienti con diabete di tipo 1 può migliorare il trattamento.

 

Principio

 

Nel normale arco di vita di 120 giorni dei globuli rossi, le molecole di glucosio reagiscono con l’emoglobina formando emoglobina glicosilata. In individui diabetici che hanno scarso controllo della glicemia, la quantità della emoglobina glicosilata che si forma è molto più elevata che nei soggetti sani o nei soggetti diabetici con un buon controllo glicemico ottenuto dalla terapia. Un aumento di emoglobina glicosilata all’interno dei globuli rossi, pertanto, riflette il livello medio di glucosio al quale l’emazia è stata esposta durante il suo ciclo vitale. Il dosaggio della emoglobina glicosilata fornisce valori indicativi dell’efficacia della terapia, monitorando la regolazione a lungo termine del glucosio sierico. Il livello di HbA1c è proporzionale alla concentrazione media del glucosio durante le quattro settimane – tre mesi precedenti. Alcuni ricercatori affermano che la porzione più grande del suo valore sia da attribuire a un periodo di tempo relativamente più breve, da due a quattro settimane.

 

Nel 2010 l’American Diabetes Association Standards of Medical Care in Diabetes ha aggiunto  l’A1c ≥ 6.5% come ulteriore criterio per la diagnosi clinica di dabete mellito, tuttavia l’argomento è controverso e questo criterio non è stato adottato universalmente.

 

Misurazione dell’emoglobina glicata

 

Esistono diversi metodi di misura dell’HbA1c.

I laboratori di analisi usano:

 

– high-performance liquid chromatography (HPLC)

– immunoassay

 

Gli strumenti presenti nei “point of care” (come gli ambulatori medici e le farmacie) usano:

 

– immunoassay

– boronate affinity chromatography

 

 

Il passaggio alle unità dell’IFCC

 

Nell’agosto del 2008 l’American Diabetes Association (ADA), la European Association for the Study of Diabetes (EASD) e l’International Diabetes Federation (IDF) hanno stabilito che, in futuro, l’HbA1c dovrà essere refertata con le unità dell’IFCC (International Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine). La refertazione in unità IFCC è stata introdotta in Europa, fatta eccezione per il Regno Unito, nel 2003; nel Regno Unito, il 1º giugno del 2009 è stata introdotta la doppia refertazione, che rimarrà in vigore fino al 1º giugno 2011.

 

La conversione tra le due unità di misura può esser calcolata mediante la seguente formula:

 

IFCC-HbA1c (mmol/mol) = [DCCT-HbA1c (%) – 2.15] × 10.929

 

 

 

 

Interpretazione dei risultati

A partire dalla comparazione dei valori di emoglobina glicosilata coi valori medi di glucosio plasmatico nell’uomo, è stato possibile costruire la seguente tabella:

 

 

Una riduzione dell’1% dei livelli di HbA1c riduce del 21% il rischio di complicanze complessive e del 21% la mortalità dovuta alle complicanze del diabete.

 

 

 

PRESSIONE ARTERIOSA

 

La pressione arteriosa sistemica, conosciuta anche semplicemente come pressione arteriosa è la pressione del sangue arterioso sistemico misurata a livello del cuore. Viene espressa in millimetri di colonna di mercurio (mmHg).

 

La pressione del sangue, intesa come l’intensità della forza che il sangue esercita su una parete del vaso di area unitaria, varia lungo tutto l’apparato vascolare: infatti la pressione arteriosa diminuisce progressivamente dal ventricolo sinistro del cuore fino alle arteriole.

 

Fisiologia

 

La pressione arteriosa (PA) esprime l’intensità della forza con cui il sangue (contenuto) spinge sulle pareti arteriose (contenente), divisa per l’area della parete. Tale pressione è il risultato dei seguenti fattori:

 

– forza di contrazione del cuore

– gittata sistolica, ovvero quantità di sangue espulsa per ogni contrazione (sistole) ventricolare

– frequenza cardiaca (numero di battiti cardiaci al minuto)

– resistenze periferiche, ovvero la resistenza opposta alla progressione del sangue dallo stato di costrizione delle piccole arterie

– elasticità dell’aorta e delle grandi arterie.

 

La pressione arteriosa, quindi, si distingue in:

 

– pressione sistolica (o “massima“), durante la contrazione o sistole ventricolare

– pressione diastolica (o “minima“), durante il rilassamento o diastole ventricolare

 

Valori pressori

 

 

 

Si ritiene, attualmente, che in condizioni normali i valori della pressione arteriosa, misurata in condizioni di riposo a livello dell’omero con lo sfigmomanometro, non debbano superare il valore di 130 mmHg di mercurio come Pressione Sistolica e quello di 85 mmHg come Pressione Diastolica. Valori inferiori non sono considerati patologici finché compatibili col pieno benessere del soggetto. Valori persistenti di Pressione Arteriosa a riposo superiori a quelli sopra indicati determinano lo stato patologico denominato ipertensione arteriosa, che può essere di vario grado e rappresenta uno dei fattori di rischio cardiovascolari più diffusi. Infatti è fortemente raccomandato il controllo preventivo della pressione arteriosa, anche perché, spesso, uno stato di ipertensione per lungo tempo non determina sintomi che mettano in allarme il paziente.

 

 

Regolazione della pressione arteriosa_____________________

 

Regolazione tramite variazioni della resistenza periferica:

 

la legge di Poiseuille applicata all’emodinamica dimostra che la resistenza al flusso ematico (R) è direttamente proporzionale alla lunghezza del vaso (l) e alla viscosità ( η) del sangue, mentre è inversamente proporzionale al raggio (r) del vaso elevato alla quarta potenza.

 

Dato che la lunghezza dei vasi e la viscosità del sangue sono parametri relativamente costanti,il raggio sarà il parametro principe per la regolazione del flusso sanguigno,infatti una piccola variazione di raggio è proporzionale ad un grande aumento di resistenza.

 

Il raggio del vaso può essere facilmente diminuito o aumentato,diminuendo o aumentando la contrazione delle fibre muscolari lisce circolari che lo circondano.

 

Attraverso variazioni della resistenza periferica arteriolare possiamo quindi controllare efficacemente la pressione arteriosa media. Inoltre, contraendo selettivamente i vasi, possiamo modulare la quantità di sangue che fluisce attraverso ciascun organo. Le arteriole contribuiscono a più del 60% della resistenza totale e sono il luogo dove avviene la maggiore variazione di resistenza nell’intero sistema cardiocircolatorio. Esistono tre diversi modi per controllare tale resistenza:

 

1)- controllo locale (o intrinseco)

 

1. a) se l’ossigeno (O₂) diminuisce (ipossia) e la CO₂ aumenta (ipercapnia),il vaso si dilata permettendo un maggiore rifornimento di O₂ e rimozione di CO₂ dai tessuti.

 

1. b) autoregolazione miogena (o riflesso di Bayliss)

è questo un altro tipo di regolazione,in posizione eretta si ha un aumento della pressione idrostatica che determinerebbe una perdita notevole di liquidi con un forte edema agli arti inferiori. Ciò non succede perchè vi è una risposta immediata di contrazione dei muscoli allo stiramento. Questo permette che non vi siano grosse variazioni di flusso all’interno di un vaso.

 

2)- riflessi simpatici (o estrinseco neuronale)

 

recettori α₁ adrenergici

la regolazione attraverso segnali nervosi del diametro dei vasi sanguigni compete solo ed esclusivamente al sistema ortosimpatico (o simpatico),con la sola eccezione delle arteriole coinvolte nell’erezione del pene e del clitoride.

La noradrenalina (NA) causa contrazione del muscolo tramite l’attivazione dei recettori α₁ adrenergici.

 

recettori β₂ adrenergici

si trovano sulle fibre muscolari dei vasi ed hanno bassa affinità per la NA,ma alta affinità per l’adrenalina proveniente dalla midollare surrenale.

L’attivazione dei β₂ produce vasodilatazione

 

distribuzione dei recettori β₂ e α₁

siccome la NA e l’adrenalina sono entrambe prodotte da scariche simpatiche,spesso vengono prodotte insieme. Sarà quindi la distribuzione di recettori β₂ e α₁ a determinare quali vasi sono costretti e quali dilatati.

 

3)- Controllo ormonale (o estrinseco ormonale)

 

esistono altri due ormoni che regolano la resistenza delle arteriole.

 

– Angiotensina II

 

nei reni viene prodotto l’enzima renina, che poi converte l’angiotensinogeno, proteina prodotta dal fegato, in angiotensina I; quest’ultima è a sua volta convertita in angiotensina II, che ne è la forma attiva dall’enzima di conversione dell’angiotensina (Angiotensine converting enzyme o ACE). L’angiotensina II è un potente vasocostrittore che agisce attivando i recettori AT1 espressi sulla muscolatura liscia vasale.

 

– Vasopressina (ADH)

 

è secreta dall’Ipofisi posteriore ed ha un potente effetto vasocostrittore .

 

Regolazione tramite variazioni della volemia

 

– all’aumentare della volemia cresce la pressione arteriosa

– il mantenimento di questi valori è affidato principalmente al rene tramite ormoni.

 

– Aldosterone

 

è un ormone steroideo prodotto dalle ghiandole surrenali

aumenta il riassorbimento del sodio nel tubulo contorto DISTALE e nel DOTTO COLLETTORE

aumenta anche l’escrezione di potassio e idrogenioni

l’aumentata ritenzione di sodio diminuisce la diuresi,aumentando la volemia e di conseguenza la pressione

 

– Vasopressina (ADH)

 

secreta dall’ipofisi posteriore favorisce  il riassorbimento di acqua nel TUBULO CONTORTO DISTALE e nel DOTTO COLLETTORE,in modo analogo all’aldosterone

 

– Peptide natriuretico atriale (ANP)

 

viene rilasciato in seguito ad un eccessivo aumento della volemia da particolari miociti situati nell’auricola dell’atrio destro del cuore. L’ANP agisce a livello dei reni, aumentando l‘escrezione di acqua e di sodio, abbassando così la pressione sanguigna.

 

Misurazione della pressione arteriosa

 

 Sfigmomanometro

 

 

 

 

 

 

Misurazione manuale

 

Utilizzando modelli manuali è necessaria l’auscultazione dell’arteria brachiale mediante lo stetoscopio per determinare la pressione; questa manovra in ogni caso non è considerata invasiva verso il paziente ed è effettuabile anche da personale non sanitario.

Il funzionamento di tale procedura è il seguente. Un manicotto collegato ad un mantice viene legato intorno al braccio del paziente all’altezza del cuore (questo dettaglio è di fondamentale importanza per evitare alterazioni nella misurazione date dallo scarico dovuto alla pressione idrostatica: si cerca infatti di annullare una ipotetica altezza h dal cuore). Tra il manicotto e il braccio è stato posto lo stetoscopio. Pompando aria all’interno del manicotto si crea sull’arteria brachiale una pressione decisamente superiore alla massima arteriosa (120 mmHg circa). Se si sentono dei rumori attraverso lo stetoscopio significa che ancora non è stata oltrepassata la massima e quindi è necessario aumentare ulteriormente la pressione. Grazie ad un’apposita valvola (posta sul corpo della pompetta) si è in grado di abbassare gradualmente la pressione sull’arteria fino a quando non si ausculta uno schiocco caratteristico dallo stetoscopio; questo schiocco coincide con la pressione arteriosa sistolica (detta anche “massima“) ed è determinato dalla ripresa del flusso del sangue che è perciò dotato della massima pressione. Lo schiocco assume poi il ritmo del battito cardiaco (toni di Korotkoff); quando il rumore cessa totalmente significa che ora sta circolando nuovamente nella brachiale anche il sangue alla pressione arteriosa diastolica (detta anche “minima“). L’operatore legge sul manometro a quanti millimetri di mercurio coincidono questi due “rumori” ed è così in grado di determinare la pressione arteriosa del paziente. Generalmente, durante la misurazione, si tiene sotto controllo anche il polso radiale tramite l’indice ed il medio della mano libera (l’altra tiene la pompetta). Tramite questa misurazione è però possibile determinare solo la massima e non la minima. Questo perché al di sopra della massima scompaiono sia i rumori nello stetoscopio che il polso radiale, mentre sotto la minima sono solamente i rumori a scomparire.

 

 

ANTIOSSIDANTE

 

Gli antiossidanti sono sostanze chimiche (molecole, ioni, radicali) o agenti fisici che rallentano o prevengono l’ossidazione di altre sostanze. L’ossidazione è una reazione chimica che trasferisce elettroni da una sostanza ad un ossidante.

 

Le reazioni di ossidazione possono produrre radicali liberi, responsabili dell’avvio di una reazione a catena che danneggia le cellule; gli antiossidanti terminano queste reazioni a catena intervenendo sui radicali intermedi ed inibendo altre reazioni di ossidazione facendo ossidare se stessi. Come risultato, gli antiossidanti sono definiti chimicamente agenti riducenti – come tioli o polifenoli – in quanto le reazioni chimiche coinvolte sono di ossidoriduzione.

 

Anche se le reazioni di ossidazione sono fondamentali per la vita, possono essere altrettanto dannose; perciò, piante ed animali mantengono complessi sistemi di molteplici tipi di antiossidanti, come glutatione, vitamina C e vitamina E, così come enzimi quali catalasi, superossido dismutasi e vari perossidasi. Livelli troppo bassi di antiossidanti o di inibizione degli enzimi antiossidanti causano stress ossidativo e possono danneggiare o uccidere le cellule.

 

Così come lo stress ossidativo potrebbe essere la causa di molte malattie umane, così l’uso degli antiossidanti in farmacologia è stato intensamente studiato, in particolare nei trattamenti dell’ictus e delle malattie neurodegenerative; ma non si sa se lo stress ossidativo sia la causa o la conseguenza di queste malattie. Gli antiossidanti sono largamente usati come ingredienti negli integratori alimentari con la speranza di mantenere il benessere fisico e prevenire malattie come cancro e cardiopatie coronariche. Anche se alcuni studi hanno suggerito che l’integrazione di antiossidanti ha benefici sulla salute, molti altri studi di ricerca medica non hanno rilevato alcun beneficio per le formulazioni testate, mentre un eccesso di integrazione può risultare dannoso. In aggiunta a questi usi in medicina, gli antiossidanti hanno molti usi industriali, ad esempio come conservanti in cibo e cosmetici e nella prevenzione della degradazione di gomma e benzina.

 

Biologia

 

Un paradosso nel metabolismo è che mentre la maggior parte degli organismi complessi richiede O2 per la sua esistenza, quest’ultima è una molecola altamente reattiva che danneggia gli organismi viventi producendo specie reattive dell’ossigeno. Di conseguenza, gli organismi contengono una complessa rete di metaboliti ed enzimi che lavorano sinergicamente per prevenire il danno ossidativo a componenti cellulari come DNA, proteine e lipidi. In generale, i sistemi antiossidanti o prevengono la formazione di queste specie ossidanti o le rimuovono prima che possano danneggiare i componenti vitali delle cellule.

 

Le specie reattive dell’ossigeno prodotte nelle cellule includono perossido di idrogeno (H2O2), acido ipocloroso (HClO) e radicali liberi come il radicale idrossile (OH•) e l’anione superossido (O2−). Il radicale idrossile è particolarmente instabile e reagisce rapidamente e non selettivamente con la maggior parte delle molecole biologiche. Questa specie è prodotta da perossido di idrogeno nelle reazioni redox catalizzate da metalli come la reazione di Fenton. Questi ossidanti possono danneggiare le cellule iniziando reazioni chimiche a catena come la perossidazione lipidica, oppure ossidando il DNA o le proteine. Un danneggiamento del DNA può causare mutazioni genetiche e cancro se non riparato da meccanismi di riparazione del DNA, mentre danni alle proteine causano inibizione enzimatica, denaturazione e degradazione delle proteine.

 

L’uso di O2 come parte del processo di generazione dell’energia metabolica produce specie reattive all’ossigeno. In questo processo, l’anione superossido è prodotto in diversi stadi nella catena di trasporto degli elettroni. Particolarmente importante è la riduzione del coenzima Q in complesso III, poiché si forma come intermedio un radicale altamente reattivo (Q•−); questo intermedio instabile può portare ad una “fuoriuscita” di elettroni quando gli elettroni saltano direttamente sulla molecola di O2 e formano l’anione superossido, anziché muoversi lungo la serie di reazioni sotto controllo della catena di trasporto degli elettroni. In reazioni simili che avvengono nelle piante, le specie reattive dell’ossigeno sono prodotte anche durante la fotosintesi clorofilliana in condizioni di luce intensa. Questo effetto è parzialmente compensato dal coinvolgimento di carotenoidi nella fotoinibizione, che comporta la reazione di questi antiossidanti con forme sovraridotte dei centri di reazione fotosintetica e quindi prevenendo la produzione di superossido.

 

 

Metaboliti

 

Gli antiossidanti sono classificati in due grandi divisioni, a seconda che siano solubili in acqua (idrofili) o nei lipidi (idrofobi). In generale, gli antiossidanti idrosolubili reagiscono con gli ossidanti nel citoplasma cellulare e nel plasma, mentre quelli liposolubili proteggono le membrane cellulari dalla perossidazione lipidica. Questi composti possono essere sintetizzati dal corpo umano o ottenuti dalla dieta. I differenti antiossidanti sono presenti nei fluidi e nei tessuti corporei in un ampio intervallo di contrazioni, come glutatione e ubichinone presenti per la maggior parte nelle cellule, mentre altri come l’acido urico sono uniformemente distribuiti attraverso il corpo (vedi tabella più sotto).

 

L’importanza relativa e le interazioni tra questi differenti antiossidanti è un ambito complesso, con i vari metaboliti e sistemi enzimatici che hanno effetti sinergici e interdipendenti fra di loro. L’azione di un ossidante può dipendere dalla corretta funzione degli altri membri del sistema antiossidante. La quantità di protezione fornita da un antiossidante dipende quindi dalla sua concentrazione, dalla sua reattività verso la particolare specie reattiva dell’ossigeno considerata e lo stato degli antiossidanti con cui interagisce.

 

Alcuni composti contribuiscono alla difesa fornita dagli antiossidanti chelando i metalli di transizione prevenendo così l’effetto catalitico che questi forniscono nella produzione dei radicali liberi nella cellula. Particolarmente importante è l’abilità di sequestrare il ferro, funzionale alle proteine adibite al trasporto del ferro nell’organismo (iron-binding proteins) quali transferrina e ferritina. Selenio e zinco sono comunemente considerati nutrienti antiossidanti, ma questi elementi chimici non hanno un’azione antiossidante di per sé ma sono invece necessari per l’attività antiossidante di alcuni enzimi.

 

 

 

Acido ascorbico

 

L’acido ascorbico o “vitamina C” è un monosaccaride antiossidante che si trova sia negli animali che nelle piante. Negli umani non può essere sintetizzato tal quale e deve essere introdotto con la dieta. Molti altri animali sono in grado di produrre questo composto nei loro corpi e non ne hanno bisogno nella loro dieta. Nelle cellule, viene mantenuto nella sua forma ridotta per reazione con glutatione, che può essere catalizzata da disolfuro isomerasi e glutaredossine. L’acido ascorbico è un agente riducente e può ridurre e di conseguenza neutralizzare le specie reattive dell’ossigeno come il perossido di idrogeno. In aggiunta ai suoi effetti antiossidanti, l’acido ascorbico è un substrato per l’enzima antiossidante ascorbato perossidasi, una funzione particolarmente importante nella resistenza alla tensione delle piante.

 

Glutatione

 

Il glutatione è un peptide contenente cisteina che si trova in molte forme di vita aerobiche.Essendo sintetizzato nelle cellule dai suoi costituenti, gli amminoacidi, non è richiesto nella dieta. Il glutatione mantiene le sue proprietà antiossidanti finché il gruppo tiolo presente nella cisteina è un agente riducente e può essere ossidato e ridotto in maniera reversibile. Nelle cellule, il glutatione viene mantenuto in forma ridotta dall’enzima glutatione riduttasi e a sua volta riduce altri metaboliti e sistemi enzimatici reagendo direttamente con gli ossidanti. Per la sua alta concentrazione e per il ruolo centrale nel mantenere la cellula allo stato redox, il glutatione è uno dei più importanti antiossidanti cellulari, nonché uno dei più potenti.

 

Melatonina

 

La melatonina è un forte antiossidante che può facilmente attraversare le membrane cellulari e la barriera emato-encefalica. A differenza di altri antiossidanti, la melatonina non percorre un ciclo redox, che è l’abilità di una molecola di essere soggetta a ripetute riduzioni e ossidazioni. Il ciclo redox può consentire agli altri antiossidanti (come la vitamina C) di agire come pro-ossidanti e promuovere la formazione di radicali liberi. La melatonina, una volta ossidata, non può più essere ridotta al suo stato precedente perché forma numerosi prodotti finali stabili una volta reagito con i radicali liberi. Quindi, viene definito un antiossidante terminale (o suicida).

 

Tocoferoli e tocotrienoli (vitamina E)

 

La vitamina E è il nome collettivo di un set di otto tocoferoli e tocotrienoli relazionati fra loro, che sono vitamine antiossidanti liposolubili. Di queste,

l‘α-tocoferolo è stata quella più studiata, data la sua elevata biodisponibilità nel corpo, che preferenzialmente assorbe e metabolizza questa forma. La forma α-tocoferolo è il più importante antiossidante liposolubile e protegge le membrane cellulari dall’ossidazione reagendo con i radicali lipidici prodotti nella reazione a catena della perossidazione lipidica. Rimuove i radicali liberi intermedi e impedisce la continuazione della reazione di propagazione. I radicali ossidati di α-tocoferossile prodotti in questo processo possono essere riportati alla forma ridotta attiva per riduzione con ascorbato, retinolo o ubichinone. Le funzioni delle altre forme della vitamina E sono state meno studiate, anche se l’γ-tocoferolo è un nucleofilo che può reagire con elettrofili mutageni, e i tocotrienoli possono avere un ruolo specifico nella neuroprotezione.

 

 

 

 

Un caso in cui questo collegamento è ben conosciuto è il ruolo dello stress ossidativo nelle malattie cardiovascolari. Qui, l’ossidazione delle lipoproteine a bassa densità (LDL) appare svolgere il processo di aterogenesi, che porta all’arteriosclerosi, e infine alla malattia cardiovascolare.

– Una dieta a basse calorie prolunga la speranza di vita media e massima in molti animali

– Diete che prevedono un alto consumo di frutta e verdura, in cui è elevata la quantità di antiossidanti, promuovono il benessere fisico e riducono gli effetti dell’invecchiamento.

 

– Si pensa che l’ossidazione nel sangue delle lipoproteine a bassa densità contribuisca all’insorgere di malattie cardiache, e i primi studi hanno dimostrato che le persone che assumono integrazioni di vitamina E hanno un minor rischio di sviluppare malattie cardiache.

 

– Integratori alimentari

possono contenere antiosssidanti come:

 

resveratrolo (dai chicchi d’uva)

beta-carotene (provitamina A)

vitamina C

vitamina E

Selenio

tè verde

 

 

Esercizio fisico

 

Durante l’esercizio fisico, il consumo di O2 può incrementare anche di oltre un fattore 10. Questo porta ad un elevato incremento nella produzione di ossidanti, che comporta danni i quali contribuiscono all’affaticamento muscolare durante e dopo lo sforzo fisico. L’infiammazione che accade dopo un estenuante esercizio fisico è inoltre associata allo stress ossidativo, specialmente nelle 24 ore successive ad una sessione di esercizi. La risposta del sistema immunitario al danno avvenuto ha il suo picco da 2 a 7 giorni dopo lo sforzo. Durante questo processo, i radicali liberi sono prodotti da neutrofili per rimuovere i tessuti danneggiati. Come risultato, livelli eccessivi di antiossidanti hanno il potenziale di inibire i meccanismi di recupero e adattamento.

 

Gli evidenti benefici durante gli sforzi fisici derivanti da un supplemento di antiossidanti sono molteplici. È fortemente evidente che uno degli adattamenti risultanti dagli esercizi è un rafforzamento delle difese antiossidanti del corpo, in particolare nel sistema glutatione, in accordo con l’incremento dello stress ossidativo. È possibile che questo effetto possa essere un’estensione della protezione contro le malattie associate allo stress ossidativo, il che spiegherebbe parzialmente il basso livello di incidenza delle principali malattie e la salute migliore di chi pratica regolarmente attività fisica.

 

Comunque, non si nota nessun beneficio negli atleti che assumono supplementi di vitamina A o E. Ad esempio, nonostante il suo ruolo chiave nella prevenzione della membrana lipidica dalla perossidazione, sei settimane di integrazione di vitamina E non hanno effetto sul danneggimento dei muscoli nei maratoneti. Anche se pare non esserci un incremento della necessità di vitamina C negli atleti, è abbastanza evidente che l’integrazione di vitamina C aumenta la quantità di esercizio intenso che può essere fatto e l’assunzione di un supplemento di vitamina C prima dello sforzo fisico può ridurre il danneggiamento muscolare. Ad ogni modo, altri studi non hanno riscontrato questi effetti, ed alcune ricerche suggeriscono che l’integrazione con quantità superiori ai 1000 mg inibisce il recupero.

 

 

Effetti contrari

 

Gli acidi che sono dei riducenti relativamente forti possono avere effetti anti-nutrizionali reagendo con minerali presenti nella dieta come ferro e zinco nel tratto gastrointestinale e prevenendo il loro assorbimento. Esempi degni di nota sono acido ossalico, tannini e acido fitico, che sono presenti in quantità elevate nella dieta basata sui vegetali. Carenza di calcio e ferro sono frequenti nelle diete di chi vive nei paesi in via di sviluppo, dove viene consumata meno carne e c’è un elevato consumo di acido fitico da fagioli e grano.

 

 

 

Antiossidanti negli alimenti

 

Molti cibi, soprattutto quelli di origine vegetale, contengono centinaia di sostanze con attività antiossidante più o meno marcata. Tra le più conosciute spiccano i polifenoli ed alcune vitamine (A, C ed E). Per cercare di quantificare il potere antiossidante degli alimenti il dipartimento dell’agricoltura americano ha elaborato una scala ORAC, basata sulla capacità di assorbimento del radicale ossigeno.

Cinque porzioni al giorno di frutta e verdura apportano grossomodo 5000 unità ORAC, un quantitativo più che sufficiente per proteggersi dai radicali liberi.

Gli alimenti più ricchi di antiossidanti secondo la scala ORAC sono:

 

 

 

E’ interessante notare come la lista del potere antiossidante dei vari alimenti secondo la scala ORAC, aggiornata al 2010, sia stata tolta dal sito dell’USDA; in una nota, il dipartimento motiva tale scelta con 1) la scarsità di dati clinici a supporto dell’effettiva trasferibilità in vivo dei test antiossidanti svolti in vitro; 2) l’assenza di prove sufficienti per ritenere che gli effetti benefici di alimenti ricchi di polifenoli possano essere attribuiti alle loro proprietà antiossidanti . Oggi sappiamo che le molecole antiossidanti di origine alimentare hanno una vasta gamma di funzioni, molte delle quali sono estranee alla capacità di assorbire i radicali liberi.

 

I nutrienti antiossidanti si possono assumere con diversi cibi naturali senza bisogno di integratori. In particolari situazioni (dieta scorretta, attività fisica intensa) può comunque essere utile una integrazione esterna. Tuttavia non è ancora chiaro se l’azione protettiva derivi dalle singole sostanze antiossidanti o dal modo in cui la natura ha saputo combinarle nei vari alimenti. Quel che sembra ormai certo è che:

 

il 25%  dei casi di cancro al colon-retto, il 15% di cancro alla mammella ed il 10% di cancro alla – prostata, pancreas ed endometrio, potrebbe essere evitato aderendo alle indicazioni della dieta mediterranea

 

Per fare il pieno di antiossidanti gli esperti consigliano di mangiare ogni giorno almeno cinque porzioni di frutta e verdura. Per combattere la produzione di radicali liberi è bene limitare l’apporto calorico complessivo ed il consumo di grassi, sale, fritture, salumi e carni cotte alla griglia.

 

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7 Risposte a “INDICE DI RISCHIO CARDIOVASCOLARE (I.R.C.) – 3°”

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