Nascimben Andrea
Cominciamo con il dire cosa sia la termogenesi
Ne abbiamo una per il mantenimento della temperatura, cosi detta termogenesi non da brivido ed un’altra in caso di ridotte condizioni termiche, definita da brivido.
Termogensi Post Prandiale
La termogenesi post prandiale (TID), inizia a manifestarsi già dopo un'ora dall'ingestione degli alimenti, raggiungendo i valori massimi nelle seguenti due o tre ore, per poi diminuire gradualmente fino a portare il metabolismo nelle condizioni basali entro le otto ore al massimo.Un fenomen che accompagna, la fisiologica, l'infiammazione post prandiale.
Lo stimolo termogenico maggiore è provocato dalle proteine a causa del dispendioso processo di deamminazione, più lungo e laborioso durante il quale si disperde energia,mentre per i carboidrati e soprattutto lipidi il processo di formazione di glicogeno e trigliceridi è più diretto e meno elaborato.
Oltre che per il diverso tipo di macronutriente, la TID è influenzata dalla quantità degli stessi (più è ricco il pasto, maggiore è la spesa energetica, se la razione raddoppia, raddoppia anche la TID), la qualità, le dimensioni del pasto, il tempo trascorso tra i pasti, il metabolismo basale, lo stato nutrizionale, e dal tipo di somministrazione (orale, enterale, parentale).
Sembra che anche la composizione corporea determini una variazione nella TID: gli obesi accusano un effetto termogenico minore dei soggetti magri.
I cibi solidi determinano una risposta termogenica generalmente maggiore dei liquidi e i cibi integrali determinano una maggiore TID rispetto ai raffinati.
Esiste anche termogenesi ulteriore dovuta a sostanze ad azione nervina come caffè, tè, tabacco, etc.
Ad ogni modo può essere stimata una spesa energetica media per ogni macrontriente:
per le proteine la TID media è di 22,5%, per i glucidi è di 7,5%, per i lipidi è di 3,5%.
Significa che 100 kcal (pari a 25 gr)
di protidi = tra 10 e 35 kcal di spesa energetica (media di 22,5 kcal).
· 100 kcal (25 gr) di glucidi = tra 5 e 10 kcal di spesa energetica (media di 7,5 kcal).
· 100 kcal (11,1 gr) di lipidi = tra 2 e 5 kcal di spesa energetica (media di 3,5 kcal).
Termogenesi non da brivido
La termogenesi "non da brivido" rappresenta il dispendio energetico per la produzione di calore non associata alla contrazione muscolare, ma ad una generazione di calore utiizzando il grasso bruno (brown), collocato soprattutto in area periaortica, perirenale, infrascapolare e in alcune zone paravertebrali.
Contribuisce ad una spesa energetica pari al 10-12% della spesa media quotidiana.
La termogenesi "non da brivido" è il principale meccanismo termo regolatorio.
Il meccanismo è controllato prevalentemente da meccanismi ormonali tiroidei ; asse ipotalamo-ipofisi-tiroide, ovvero la "centralina" ipotalamica rileva le condizioni di temperatura esterna attraverso termocettori cutanei ed invia il segnale all'ipofisi, la quale rilascerà TSH verso la tiroide.
Termogenesi da brivido
TIF da brivido (o "shivering thermogenesis o ST"): la termogenesi "da brivido" è la contrazione ritmica isometrica (senza movimento) da parte del muscolo scheletrico, evento che subentra successivamente, quando il freddo diventa intenso. Il meccanismo è mediato dall'attività di tipo neurovegetativo ortosimpatica che utilizza come neuromodulatore Adrenalina e Noradrenalina
Substrato energetico utilizzato
Durante la fase "non da brivido", è il tessuto adiposo bruno che utilizzando i trigliceridi in esso contenuto genera la maggior parte del calore. Il meccanismo biochimico è quello del disaccopiamento mitocondriale, ovvero si dirige il gradiente di concetrazione degli elettroni, presente nello spazio intermembrane dei mitocondri, verso le "porte" UCP1 (detta anche termogenina), rispetto alla ATPasi.
In questo modo si produrrà più calore e meno ATP.
Nella fase "da brivido", il muscolo scheletrico comincia a sfruttare glucidi provenienti dal glicogeno muscolare assieme ai lipidi, ma con l'incrementare dell'intensità aumenta sempre più la combustione di glicogeno come carburante.
La frequente esposizione al freddo porta il sistema biologico ad adattarsi spostando sempre più il sistema "da brivido" a quella "non da brivido", tipico nelle popolazioni nordiche esposte a basse temperature.
L'attivazione di questo meccanismo, è legato anche fattori endocrini, principalmente dall'incremento dell'attività tiroidea con produzione di triiodotironina (T3) e tiroxina (T4).
I principali tessuti coinvolti nel processo di disaccoppiamento mitocondriale sono il tessuto adiposo bruno e il muscolo scheletrico. Il principale substrato energetico della termogenesi "non da brivido" è dato dai lipidi depositati nel tessuto adiposo.
Il tessuto adiposo bruno è scarsamente distribuito nell'uomo, infatti è più presente nei neonati. La maggiore distribuzione del BAT è riconoscibile in sede periaortica e perirenale. In queste sedi sono posti in prossimità dei vasi sanguigni per diffondere il calore attraverso il flusso sanguigno verso le varie aree corporee.
In tempi più recenti è stato riscontrato che anche il muscolo scheletrico sia provvisto della capacità di sfruttare il disaccoppiamento mitocondriale, quando in precedenza si riteneva che il suo intervento avveniva solo durante la TIF "da brivido".
Nonostante l'esposizione acuta al freddo induca delle simili variazioni metaboliche tra gli individui, l'utilizzo di lipidi e glucidi trova una range di variabilità molto ampio, soprattutto in relazione alla quantità di fibra bianca maggiormente dotata di glicogeno.
Questo suggerisce che la composizione delle fibre muscolari di ogni individuo (prevalenza di fibra bianca o rossa) possa influenzare la sopravvivenza a basse temperature, ed ha portato a sostenere la teoria secondo cui aumentando la distribuzione e presenza della fibra muscolare bianca e delle relative scorte di glicogeno (più presenti in questa tipologia), si possa prolungare la capacità di sopravvivenza dell'uomo al freddo.
Maggiore quantità di fibra bianca, significa avere mediamente livelli di testosterone maggiori e quindi più grande la possibilità di stimolare la sintesi di TSH e quindi di tiroxina e relativo incremento del metabolismo energetico ( ATP e TERMOGENESI)
Buona Informazione a tutti