Metabolismo: Definizione, funzionamento e tipologie

I nostri corpi prendono l’energia di cui hanno bisogno dagli alimenti attraverso il metabolismo, un insieme di reazioni chimiche che si sviluppano nelle cellule del corpo, e che permette di trasformare il valore energetico contenuto negli alimenti nel “carburante” di cui necessitiamo per tutto quello che facciamo, da muoverci, al pensare e a crescere.

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Metabolismo Definizione

Si definisce metabolismo l’insieme delle reazioni biochimiche controllate, mediante le quali gli esseri viventi possono modificare la natura di certe sostanze per ottenere così gli elementi nutritivi e le quantità di energia che ne determinano l’accrescimento, il rinnovamento, il mantenimento. Tali reazioni si svolgono all’interno delle cellule degli organismi viventi, mediante un complesso di sostanze organiche che hanno il compito di dar vita a quelli che vengono definiti catalizzatori dei processi biologici, ossia gli enzimi. Nel caso del corpo umano, queste proteine sono nel fegato. Gli enzimi cercano di generare reazioni chimiche favorevoli all’organismo affrontando quelle sfavorevoli mediante specifiche catene di reazioni chiamate vie metaboliche, nelle quali una sostanza viene trasformata in un prodotto chimico che, a sua volta, alimenta un nuovo processo di trasformazione, separando i composti che il metabolismo considera nutritivi, da quelli che considera tossici e dovranno essere scartati. Dunque, ci sono proteine specifiche nel corpo che controllano le reazioni chimiche del metabolismo. Tali reazioni, regolate dal corpo, sono necessarie affinché le nostre cellule si mantengano sane e funzionino bene.

Funzioni del metabolismo

Partendo dalla definizione di metabolismo, dunque il complesso delle trasformazioni chimiche che fornisce al corpo le sostanze necessarie per esistere, è opportuno sottolineare che le funzioni dello stesso cambiano a seconda che si parli di organismi autotrofi (ad esempio le piante) o quelli eterotrofi (come gli animali). Nei primi il metabolismo serve a stabilizzare il carbonio e a sintetizzare gli zuccheri che successivamente le serviranno come motore di energia cellulare, nei secondi, il metabolismo inizia il suo funzionamento dall’ossidazione e dalla decomposizione del glucosio (glicolisi), preso dalla materia organica del quale si nutrono, il che richiede una digestione che trasformi il tessuto corporeo e la materia consumata nei suoi componenti elementari.

Come agisce il metabolismo

Dopo aver ingerito del cibo, il nostro sistema digestivo utilizza gli enzimi per scomporre le proteine in aminoacidi, trasformare i grassi in acidi grassi e i carboidrati in zuccheri semplici (per esempio in glucosio). Il corpo può utilizzare lo zucchero, gli aminoacidi e gli acidi grassi come fonte di energia quando ne ha bisogno. Questi elementi vengono assorbiti dal sangue che li trasporta nelle cellule. Una volta penetrati nelle cellule, altri enzimi agiscono per accelerare o regolare le reazioni chimiche responsabili della metabolizzazione di queste sostanze. Durante questi processi, l’energia data da queste sostanze può liberarsi affinché il corpo la utilizzi, oppure immagazzinarsi nei tessuti corporei, soprattutto nel fegato, nei muscoli e nel grasso del corpo.

Anabolismo e catabolismo

All’interno del metabolismo avvengono allo stesso tempo due tipi di attività:

1. Costruzione dei tessuti corporei e delle riserve di energia (anabolismo)
2. Distruzione dei tessuti e delle riserve di energia con il fine di ottenere più forza per le funzioni corporee (catabolismo).

L’anabolismo, o metabolismo costruttivo, consiste principalmente nel creare e conservare. Contribuisce alla crescita delle nuove cellule, al mantenimento dei tessuti corporei e alla conservazione dell’energia per un utilizzo successivo. Nell’anabolismo, piccole molecole si trasformano in molecole più grandi e complesse di carboidrati, proteine e grassi. Il catabolismo, o metabolismo distruttivo, è il processo che produce l’energia necessaria per tutta l’attività che si svolge nelle cellule. Queste distruggono molecole grandi (in buona parte carboidrati e grassi) per sprigionare energia chimica (ATP). Tutto ciò costituisce il fattore fondamentale dell’anabolismo, scalda il corpo e permette che i muscoli si contraggano e che il corpo si muova. Quando i composti chimici complessi si scompongono in sostanze più semplici, il corpo espelle gli scarti attraverso la pelle, i reni, i polmoni e l’intestino.

Aspetti fondamentali del metabolismo

Nel nostro corpo esistono proteine specifiche che controllano le reazioni chimiche del metabolismo; tali reazioni sono coordinate con altre funzioni corporee. Infatti, all’interno del nostro corpo le reazioni metaboliche, regolate dal nostro organismo, fanno sì che le nostre cellule siano sane e funzionino correttamente. Il metabolismo è un processo che inizia nel momento del concepimento e termina con la morte. È vitale per tutte le forme di vita, non solo per gli esseri umani. Se si bloccasse l’essere umano morirebbe.

Tutto inizia dalle piante

Il funzionamento del processo di metabolismo degli esseri umani inizia dalle piante. In primo luogo, le piante verdi prendono energia dalla luce solare. Queste utilizzano quell’energia e una molecola chiamata clorofilla (che dà loro il colore) per creare zuccheri dall’acqua e dall’anidride carbonica, un processo definito fotosintesi. Quando le persone mangiano piante (o nel caso dei carnivori carne di animali che a loro volta si sono nutriti di piante) incorporano quell’energia sotto forma di zuccheri insieme ad altre sostanze chimiche fondamentali per creare cellule. Il passo successivo consiste nello scomporre lo zucchero con lo scopo che l’energia prodotta durante il processo possa giungere in tutte le cellule del corpo, che poi la utilizzeranno come carburante. Numerosi ormoni prodotti dal sistema endocrino sono responsabili del controllo della velocità del metabolismo, ossia verificare se questo è anabolico o catabolico. La tiroxina, un ormone prodotto dalla ghiandola tiroidea, svolge un compito fondamentale nella determinazione della velocità con la quale si realizzano le reazioni chimiche del metabolismo nel corpo di una persona. Un’altra ghiandola, il pancreas, separa gli ormoni che aiutano a determinare se la principale attività del corpo, in un determinato momento, sarà anabolica o catabolica. Ad esempio, dopo un pasto abbondante, l’anabolismo predomina sul catabolismo perché mangiare aumenta la concentrazione di glucosio, la principale fonte di energia del corpo, nel sangue. Il pancreas trattiene la più alta concentrazione di glucosio e separa l’insulina, che indica alle cellule di aumentare la loro attività anabolica. Il metabolismo è un processo chimico complesso, anche se in molti tendono a semplificarlo concependolo semplicemente come qualcosa che influenza la facilità con cui i nostri corpi aumentano o perdono peso. Dove entrano in gioco le calorie, dunque.

Cosa sono le calorie

Una caloria è un’unità che misura quanta energia fornisce al corpo un determinato alimento. Una tavoletta di cioccolato contiene più calorie di una mela, ciò significa che apporta al corpo più energia e a volte più di quella necessaria. Allo stesso modo in cui un auto conserva la benzina nel suo serbatoio fino a quando non ne ha bisogno per alimentare il motore, il corpo immagazzina calorie principalmente in forma di grassi. Se riempiamo troppo il serbatoio, il carburante traboccherà e si spargerà per terra. Allo stesso modo, se una persona assume troppe calorie, queste si manifesteranno sotto forma di grasso corporeo in eccesso.

Da dove viene l’energia del nostro corpo

L’energia si trasforma. Il modo che abbiamo per trasformare l’energia che ci viene dagli alimenti si presenta in forma di ATP, ossia una molecola che si accumula in modo limitato. Se si hanno riserve di grassi e carboidrati, queste sostanze si devono trasformare in ATP mediante una serie di reazioni metaboliche. Poiché però la presenza di ATP è scarsa, è necessario che il nostro corpo la produca in maniera permanente. La capacità dei nostri muscoli di dar vita a questa molecola durante l’allenamento e il recupero, dipende da vari fattori, tra i quali la dieta svolge un ruolo fondamentale. Principalmente la nostra energia è data dai grassi e dai carboidrati. Anche le proteine ci forniscono energia, però questa è immagazzinata per essere usata in determinati momenti e in piccole quantità.  Dunque quando parliamo di metabolismo facciamo riferimento all’utilizzo di grassi e carboidrati. Si ottengono 9 kcl per ciascun grammo di grasso che si metabolizza, invece i carboidrati ce ne forniscono 4 kcal/al grammo. Possiamo dunque affermare che i grassi hanno un potere calorifico molto più elevato, danno cioè molta più energia. I grassi vengono immagazzinati sotto forma di acidi grassi e possono farlo in maniera illimitata. D’altra parte i carboidrati si trovano nel nostro corpo come glucosio, circolanti nel sangue e nei muscoli o glicogeno. A seconda dell’intensità dell’esercizio fisico prevarrà un substrato o un altro. Minore è l’intensità, maggiore è la percentuale di energia fornita dai grassi. All’aumentare del nostro sforzo, aumenterà l’energia derivata dai carboidrati. 

Metabolismo aerobico e anaerobico

Per compiere qualunque attività fisica, i muscoli debbono contrarsi, e per far ciò consumano energia. I termini aerobico e anaerobico determinano differenti modi relativi alla generazione di energia nei muscoli durante l’allenamento. Il metabolismo aerobico:

• Produce molta energia immagazzinata sotto forma di grassi, è particolarmente impossibile, tranne in casi estremi, esaurire le riserve. Dunque avremo sempre energia con questo tipo di metabolismo.
• È molto lento perché richiede ossigeno per soddisfare il tasso di produzione di energia e necessita anche di un tempo di adattamento.

Il metabolismo anaerobico:

• Sopperisce alle carenze dei grassi quando vi è alta intensità. Poiché è in grado di produrre energia in condizioni di deficit di ossigeno, le reazioni metaboliche saranno molto più veloci e quindi l’ATP (ossia la sostanza chimica adenosin- trifosfato) arriverà prima. L’ATP, infatti, nel momento in cui libera l’energia che permette alle cellule di svolgere il lavoro, si”scarica” e deve essere “ricaricato” per poter funzionare ancora.
• Predomina durante le attività intense. La quantità di ossigeno che il nostro corpo riceve non è sufficiente per mantenere l’intensità per via aerobica, quindi l’energia viene prodotta da altre vie metaboliche. L’obiettivo è infatti formare l’ATP continuamente, ad alta velocità.

Tipologie di metabolismo

Esistono diverse tipologie di metabolismo. Vediamole nel dettaglio:

Metabolismo Basale

La quantità di calorie che brucia una persona in un giorno dipende da quanto esercizio fisico svolge, la quantità di grasso e muscoli del suo corpo e dal suo metabolismo basale. Questo tipo di metabolismo misura la velocità con la quale una persona consuma energia, sotto forma di calorie, quando sta a riposo. Il metabolismo basale può influire sulla tendenza di una persona ad assumere peso. Per esempio, una persona con un metabolismo basale basso (che quindi brucia meno calorie mentre sta a riposo o dorme) tenderà a prendere con il tempo più chili di grasso corporeo rispetto ad una persona dello stesso peso con un metabolismo basale medio che mangia la stessa quantità di cibo e fa lo stesso esercizio fisico.

Quali fattori influiscono sul metabolismo basale di una persona?

Il metabolismo basale può essere influenzato dai geni di una persona, da alcuni problemi di salute e allo stesso tempo dalla costituzione fisica: le persone con più muscoli e meno adipe solitamente hanno un metabolismo basale più alto. C’è da dire che questa tipologia di metabolismo può cambiare in alcuni aspetti. Per esempio una persona che fa tanto sport non solo brucerà più calorie ma migliorerà anche la sua forma fisica. Il tutto aumenterà il suo metabolismo basale.

Metabolismo Lento

Il metabolismo lento è quello che comunemente non brucia molte calorie, sia che si faccia sport, che si stia a riposo. Se la persona con questo tipo di metabolismo consuma poco rispetto a quello che viene considerato normale, tende a bruciare pochi grassi i quali si immagazzinano in maggiore quantità, causando sovrappeso oppure obesità.  Per questo per le persone con un metabolismo lento è più difficile perdere peso rispetto a quello che hanno un metabolismo veloce.

Metabolismo Veloce

A differenza del metabolismo lento quello veloce tende a bruciare molto più velocemente tutte le calorie che si acquisiscono con il consumo di cibo, ossia bruciano più calorie di quelle che consumano. Tale processo non cambia se la persona sta facendo esercizio fisico, sta dormendo o sta camminando. Il metabolismo accelerato fa sì che si perda peso o che lo si mantenga costante.

Metabolismo Cellulare

Il metabolismo cellulare è la somma delle modifiche chimiche che avvengono nella cellula al fine di fornire energia e componenti di base ai suoi componenti essenziali, tra cui la sintesi di nuove molecole e la decomposizione ed eliminazione di altre. Il metabolismo cellulare rappresenta i diversi processi che vengono eseguiti nella cellula e che hanno come finalità il suo nutrimento, la crescita e la riproduzione. La cellula in questo senso è capace di stabilire relazioni con l’ambiente in cui si  sviluppa con lo scopo di ottenerne benefici, ossia vantaggi che si traducono nel mantenimento di tutte le strutture esistenti.

Metabolismo Energetico

Il metabolismo energetico è la parte del metabolismo cellulare destinato ad immagazzinare e consumare le calorie per soddisfare le necessità energetiche dell’organismo. La maggior parte delle energie immagazzinate si utilizza per affrontare l’esercizio fisico, nei muscoli, e per produrre calore, nel tessuto adiposo.

Altre categorie metaboliche

Secondo gli specialisti in nutrizione e alimentazione, si possono identificare tre categorie di metabolismo umano, che variano a seconda della predisposizione rispetto ad un determinato elemento, ossia:

• Metabolismo proteico. Le persone con questo tipo di metabolismo non sono particolarmente predisposte al consumo di zuccheri e dolci, prediligono diete ricche di proteine e grassi animali e hanno appetito frequentemente. I carboidrati non gli fanno bene.
• Metabolismo carboidratico. L’altra faccia della moneta, ossia persone con appetito moderato che preferiscono i dolci e le farine, così come gli eccitanti (ad esempio il caffè) e che variano frequentemente di peso, facendo fatica ad avere un peso stabile.
• Metabolismo misto. Una categoria intermedia tra proteico e carboidratico, si nutre con un po’ di tutto e ha un livello moderato di appetito. Tuttavia quando l’alimentazione non è corretta, è la prima categoria che presenta sintomi di affaticamento.

Come accelerare il metabolismo

Tutto varia a seconda della diversità dell’organismo. Mentre per alcune persone è difficile perdere peso anche quando seguono una dieta bilanciata, altre invece mangiano molto e rimangono magre. Velocizzare il metabolismo, dunque, dipende da molto fattori, ossia dallo stile di vita che si conduce: se si è sedentari, se si mangia almeno tre volte al giorno e a fattori ereditari di diabete, sovrappeso oppure obesità. Per chiedere un consulto su come accelerare il nostro metabolismo è necessario rivolgersi ad un nutrizionista, il quale ci suggerirà un piano alimentare personalizzato per aiutarci a velocizzare il metabolismo e a bruciare più calorie di quelle che si consumano. Fare da cinque a sei pasti giornalieri è indispensabile per realizzare questo obiettivo in quanto questa pratica mantiene il metabolismo attivo e la voglia di mangiare controllata. È bene ricordare che il fattore fondamentale per qualsiasi tipo di alimentazione è attivare il metabolismo facendo esercizio fisico, soprattutto la corsa, lo sport di primo mattino e comunque tutto l’allenamento aerobico.

Benefici del metabolismo accelerato

• Ottenere il proprio peso forma e a mantenerlo.
• Prevenire le malattie degenerative e migliorarne l’andamento.
• Rinforzare il sistema immunitario.
• Migliorare i livelli di energia.
• Migliorare il rendimento fisico.

Problematiche che possono influire sul metabolismo

In generale, un disturbo metabolico è qualsiasi condizione causata da una reazione chimica anomala nelle cellule del corpo. La maggior parte dei disturbi metabolici è dovuta alla concentrazione anomala di enzimi, ormoni nel sangue e al loro funzionamento. Quando determinate sostanze chimiche non si possono metabolizzare o si metabolizzano in maniera non adeguata, ciò può provocare un accumulo di sostanze tossiche nel corpo o una carenza di sostanze necessarie per il funzionamento normale del corpo; entrambe le situazioni possono dar vita a gravi sintomi. Alcune malattie metaboliche si ereditano. Queste patologie sono conosciute come patologie congenite. I neonati vengono sottoposti sistematicamente a screening affinché tali malattie siano subito diagnosticate.  Molti di questi errori congeniti del metabolismo possono causare gravi complicazioni, o persino la morte, se non si seguono determinati regimi alimentari o non vengono curati fin da subito. Ci sono molti fattori che possono causare un rallentamento del metabolismo:

• Intolleranze alimentari
• Alimenti non adatti al proprio organismo o costituzione
• Età e cambiamenti ormonali
• Intossicazione cronica
• Stress cronico, ansia
• Deficit qualitativo dei nutrienti
• Scarsa attività fisica

Per mantenere o recuperare il proprio equilibrio corporeo è buona prassi:

• Fare sempre colazione
• Assumere nutrienti e distribuirli durante l’arco di tutta la giornata
• Praticare attività fisica
• Gestire lo stress

Conclusioni

Il metabolismo è la garanzia della vita. Gli esseri viventi si scambiano energia con l’ambiente circostante durante tutto l’arco della vita, per questo il metabolismo ci accompagna dalla nostra nascita fino alla morte, lavorando senza alcuna interruzione. Se infatti il metabolismo smettesse di funzionare sopraggiungerebbe la morte, cioè sarebbe impossibile continuare ad ottenere l’energia chimica per mandare avanti l’attività vitale, tanto meno per crescere o per riprodursi o sostituire i tessuti danneggiati. Alla base di tutto ciò, è necessario sempre per qualsiasi dubbio sulla propria condizione metabolica o qualsiasi disturbo ad esso legato, rivolgersi ad uno specialista che saprà indicarvi la cura migliore da intraprendere. Ti potrebbe interessare anche:

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