Il metabolismo dei carboidrati e l’accumulo di grasso

Il metabolismo dei carboidrati comprende sia vie cataboliche e anaboliche. Tramite le prime, le molecole di zucchero vengono impiegate per fornire energia (ATP), mentre attraverso le seconde, i carboidrati vengono accumulati o usati per la sintesi di grasso o di altre molecole.

Le reazioni biochimiche che avvengono nelle cellule, anche se descritte separatamente per facilitarne la comprensione, avvengono simultaneamente e di conseguenza non si deve credere che il metabolismo sia così semplice da gestire.

Il metabolismo dei carboidrati

Vie cataboliche

Respirazione cellulare: è l'insieme dei processi tramite i quali viene ricavata energia da molecole semplici a partire dai nutrienti. Comprende la glicolisi, la decarbossilazione del piruvat, il ciclo di krebs e la fosforilazione ossidativa

Via del pentoso fosfato: è una via per l'ossidazione del glucosio perseguita dai batteri che non possiedono il corredo enzimatico per portare a termine la glicolisi. E' quindi una strada parallela e alternativa alla glicolisi. Viene utilizzato per prevenire lo stress ossidativo e per la produzione di NADPH e del ribosio 5-fosfato precursore degli acidi nucleici.

Vie anaboliche

Gluconeogenesi: permette la sintesi del glucosio a partire da sostanze non zuccherine come amminoacidi, acido lattico, glicerolo dei trigliceridi. La sua principale funzione è quella di riportare la glicemia a livelli stabili quando si abbassa troppo.

Glicogenosintesi: è un processo che permette di conservare il glucosio in eccesso tramite la formazione del glicogeno.

Il grande schema

I carboidrati (o glucidi)  sono una classe di molecole organiche (macronutrienti)  principalmente utilizzate nella dieta per la produzione di energia metabolica e forniscono al corpo circa 4 kcal per grammo per quanto riguarda la maggior parte dei carboidrati ad esclusione dei polialcoli (2,4 kcal/g) e delle fibre (2kcal/g circa).

Sono suddivisibili principalmente in due gruppi:

-Carboidrati semplici: monosaccaridi e disaccaridi come glucosio (il principale carboidrato usato come fonte di energia dall’uomo), saccarosio (il classico zucchero da cucina), fruttosio, lattosio, polialcoli ed altri.

-Carboidrati complessi: come l’amido contenuto nella pasta, riso, pane, cereali vari, fibre etc.
Approfondimento sulle fonti di carboidrati.

Oltre che per la produzione immediata di energia, nell’uomo vengono stoccati sotto forma di glicogeno sia nel fegato dove il glicogeno può rappresentare fino al 10% del peso totale sia nei muscoli dove rappresenta circa l’1-2% del peso. Le riserve di glicogeno possono fornire circa 180-200g di  glucosio al giorno mentre il consumo giornaliero è di circa 160±20g utilizzato al 75% dal cervello.

La digestione inizia ad avvenire nella bocca dove le amilasi presenti nella saliva iniziano a degradare gli amidi in zuccheri semplici, si blocca nello stomaco per via del ph acido dei succhi gastrici e riprende nel duodeno dove il ph torna normale grazie agli ioni bicarbonato.

Qui gli amidi vengono completamente trasformati in zuccheri semplici, disaccaridi e monosaccaridi permettendo il loro assorbimento da parte dei villi intestinali per gradiente di concentrazione, il che, è importante sottolineare, rende la fase dell assorbimento degli zuccheri non sottoposta ad alcun tipo di controllo o regolazione.

Da qui gli zuccheri arrivano al fegato dove vengono assorbiti e se la quantità di zuccheri supera la capacità di assorbimento del fegato questi vengono immessi direttamente nel circolo sanguigno tramite il quale raggiungono le cellule beta delle isole di Langerhans situate nel pancreas.

Una catena di eventi porta alla secrezione da parte delle cellule beta di insulina, ormone fondamentale che regola una serie di eventi necessari alla diminuzione dei livelli di glucosio nel sangue, solitamente stabili sui 70-90mg/dL, che schizzano fino a 150mg/dL dopo i pasti per tornare a valori normali nel giro di 2-3 ore.

Negli individui con risposta o sensibilità insulinica compromessa i livelli dopo i pasti sono più alti e tendono a rimanere alti più a lungo.

L’insulina agisce promuovendo l’ingresso di glucosio nelle cellule attivando il trasportatore GLUT-4, promuove la sintesi di glicogeno muscolare ed epatico e blocca la degradazione del glicogeno già presente riducendo l’immissione di nuovo glucosio nel sangue.

Un eccesso di glucosio che non verrà assorbito, per vari motivi, farà in seguito da base per la sintesi di trigliceridi, i principali componenti del tessuto adiposo che porterà all'accumulo di grasso e quindi ad ingrassare..

L'accumulo di grasso

Detto ciò, ci si chiederà: i carboidrati fanno ingrassare? La risposta non può essere così netta.

Come abbiamo visto un eccesso di glucosio nel sangue, che non viene utilizzato come substrato energetico o che non viene “stoccato” come riserva nel glicogeno muscolare ed epatico, fornisce la base per la sintesi di trigliceridi che verranno accumulati come energia di riserva nel tessuto adiposo, nella pratica vi farà ingrassare.

Ma a cosa è dovuto ciò? In che condizioni ci ritroveremo in questa situazione?

Nella descrizione precedente sul metabolismo veniva sottolineato il fatto che l’assorbimento degli zuccheri da parte dell’intestino fosse un meccanismo non controllato, ne traiamo quindi che un ingestione di una quantità troppo elevata di carboidrati in un singolo pasto possa portare a un aumento incontrollato dei livelli di glucosio nel sangue con il conseguente rischio di accumulare grasso corporeo.

Questo non deve far pensare che pasti abbondanti facciano ingrassare permanentemente.

Ingrassare è un bilancio tra i processi di sintesi e di accumulo, rispetto a quelli catabolici di conseguenza è la “media” tra i due ciò che conta, altrimenti finiamo a guardare il singolo momento senza capirne il contesto generale.

Altro fattore da prendere in considerazione è l’efficienza d’azione della stessa quantità di insulina sulle cellule, chiamata sensibilità all’insulina, dipendente dai livelli di espressione del recettore GLUT-4, cioè dalla quantità di GLUT-4 presenti sulle membrane cellulari. Nella pratica, a pari quantità di insulina, maggiore sarà la presenza di GLUT-4 sulla membrana delle cellule, maggiore sarà la loro capacità e velocità di sottrazione del glucosio dal flusso sanguigno per produrre glicogeno, quindi minore sarà il glucosio in eccesso disponibile per la sintesi di trigliceridi.

Questa sensibilità varia, oltre che da persona a persona, anche a seconda delle abitudini della singola persona e da altri fattori ed è influenzata dall’alimentazione: una immissione frequente, tramite l’alimentazione, di carboidrati (anche proteine e grassi influiscono) si tradurrà in una secrezione frequente di insulina a cui le cellule risponderanno per via dell’omeostasi riducendo l’espressione di GLUT-4.

Ne deduciamo che introdurre frequentemente carboidrati influisce negativamente sulla capacità di gestire nel modo corretto i carboidrati stessi  riducendo la sensibilità all’insulina e favorendo la trasformazione del glucosio in trigliceridi, e l'accumulo di grasso.

Al contrario ridurre la frequenza dei pasti, inserendo anche fasi di digiuno durante la giornata è una tra le valide tattiche per migliorare la sensibilità all’insulina, quindi gestire meglio i carboidrati durante la giornata, migliorare la flessibilità metabolica ed evitare che portino ad ingrassare.

Altro fattore che può influenzare l’espressione di GLUT-4 è l’esercizio fisico che ne aumenta l’espressione, ne conviene che dopo un’allenamento intenso avremo una situazione in cui il glicogeno sarà esaurito e la membrane cellulari saranno ricche di trasportatori per il glucosio, quindi la risposta in seguito all’introduzione di carboidrati e la seguente secrezione di insulina sarà un rapido stoccaggio del glucosio nelle riserve. Sarà questo il momento giusto per introdurre carboidrati sia per garantire un rapido recupero post-allenamento sia per ridurre il timore di ingrassare.

La ciclizzazione dei carboidrati in questi vengono usati prevalentemente su post workout si basa su questa particolarità.

Dal lato pratico

I carboidrati sono una fonte importantissima di energia per il nostro organismo e se vi state chiedendo se ci sia un collegamento tra l’aumento di grasso e il consumo di carboidrati, questo sta nell’eccesso (escludendo casi clinici). La loro completa esclusione (nella dieta chetogenica per esempio) senza criterio non è garanzia di dimagrimento, e sicuramente non lo è a lungo termine a causa del declino del metabolismo in conseguenza all'abbassamento degli ormoni tiroidei. In altre termini i carboidrati sono necessari, anche per dimagrire nel lungo periodo.

La tattica di base deve essere la valutazione del proprio consumo calorico e della quantità di carboidrati necessari alla nostra dieta seguita da altri accorgimenti come per esempio la riduzione della frequenza dei pasti, l’evitare l’utilizzo continuato di snack tra un pasto e l’altro, l’inserimento di periodi di digiuno (intermittent fasting) e la valutazione del momento migliore per assumerli cioè dopo un allenamento.

Articolo a cura di Alessandro Buccafurni.