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TERMOGENESI: cerchiamo di comprenderla meglio

Nascimben Andrea



In sintesi:

Nel tessuto adiposo bruno e nel tessuto muscolare scheletrico, troviamo le fonti principali della termogenesi. Per produrre calore i mitocondri si servono di particolari proteine, le UCP, chiamate anche termogenine.

Nel muscolo scheletrico abbiamo prevalentemente UCP2 nel fegato UCP3, che funzionano con il medesimo meccanismo della UCP1 che troviamo nel tessuto adiposo bruno.


La termogenesi non da brivido, avviene sia nel tessuto muscolare che in quello adiposo bruno. Quest'ultimo utilizza le proteine UCP1, e rilascia il calore prodotto nel flusso ematico grazie a vasi come aorta e arteria renale, mentre il muscolo, grazie all’ attività della UCP2, costituisce la maggior “fornace” produttrice di termogenesi corporea (il substrato sono gli acidi grassi) : la stimolazione è di tipo ormonale tiroideo (Ft3 e Ft4)


La termogenesi da brivido è un ulteriore potenziamento della termogenesi prodotta, all'interno del muscolo scheletrico, nel quale vi si aggiungono brevissime contrazioni isometriche (il substrato è glucosio): la stimolazione è di tipo neurovegetativo adrenergico.


La ristrettezza calorica porta ad una diminuzione dell'attività tiroidea e conseguentemente una diminuzione della termogenesi. Al contrario , grandi disponibilità energetiche sotto forma di tessuto adiposo stimolano il sistema della termoregolazione a produrre calore . Il messaggere di questa disponiilità calorica è l'ormone Leptina.



Vediamo un pò più nel dettaglio:


La termogenesi è un particolare processo metabolico che consiste nella produzione di calore da parte dell'organismo, un meccanismo che coinvolge soprattutto il tessuto adiposo e muscolare.


Il metabolismo, e quindi anche l'entità della termogenesi, dipendono fra l'altro da fattori genetici, e possono quindi variare da individuo a individuo. Tali fattori influenzano anche la quantità del cosiddetto tessuto adiposo bruno (grasso bruno), tessuto capace di produrre calore ed energia "bruciando" i grassi in quantità maggiore rispetto ad ogni altro distretto dell'organismo.


Tutti i processi biologici nei quali avviene produzione di calore sono definiti termogenetici.


Il dispendio energetico nelle 24 ore è costituito da diverse componenti: il metabolismo basale, legato a sesso e quantità della massa muscolare, il dispendio energetico per l'esercizio fisico e la termogenesi.


Il dispendio energetico nelle 24 ore (metabolismo totale) è costituito da diverse componenti: il metabolismo basale, legato a sesso e quantità della massa muscolare, il dispendio energetico per l'esercizio fisico e la termogenesi.

è composto da:

Metabolismo basale (inclusa la termogenesi non da freddo) 60%

Attività fisica ⦁ (compresa la ⦁ termogenesi x attività fisica) 25%

⦁ Termogenesi (T. non da brivido + T. post prandiale) 10-15%

⦁ Termogenesi da freddo dispendio calorico aggiuntivo




La termogenesi non da brivido, quella che serve al mantenimento della temperatura corporea, è regolata dalla proteina mitocondriale Termogenina, o UCP. Questo è un enzima disaccoppiante (UCP) e ha il compito di convertire l'energia incamerata dal flusso protonico (elettroni) nella matrice mitondriale grazie alla fosforilazione ossidativa (normalmente utilizzato per produrre ATP) in calore, disaccoppiando i protoni dalla ATP-sintasi.


La termogenina (UCP1) si trova sulla membrana interna dei  mitocondri del tessuto adiposo bruno (BAT) e nei muscoli scheletrici.


Le UCP sono proteine di transmembrana che disperdono parte del gradiente elettrochimico generato nella fosforilazione ossidativa, facendo passare parte dei protoni accumulati nello spazio inter-membrana, attraverso le “porte” UCP per tornare nella matrice mitocondriale, generando calore invece di ATP .

in poche parole, disaccoppia i protoni accumulati rispetto alla ATP sintasi( disaccoppiamento delle proteine mitocondriali).




La termogenesi da brivido è un ulteriore potenziamento della termogenesi prodotta, all'interno del muscolo scheletrico nel quale vi si aggiungono brevissime contrazioni isometriche (il substrato è glucosio): la stimolazione è di tipo neurovegetativo adrenergico.


Il processo biochimico di attivazione della termogenesi, da brivido, è il seguente:


Maggiore attivazione del sistema nervoso simpatico che porta al rilascio di noradrenalina da parte dei recettori adrenergici beta-3 situati sulla membrana delle cellule nervose.

Questo attiva l'adenilato ciclasi che catalizza la conversione dell'ATP in AMP ciclico(cAMP).

L'AMP ciclico attiva la protein chinasi A, che a sua volta, attiva , tramite fosforilazione, la lipasi dei trigliceridi, attivandola. La lipasi rompe i trigliceridi in acidi grassi liberi, che attivano la proteina Termogenina (prevalendo sull'inibizione causata dai nucleotidi purinici (GDP e ADP) sia nel muscolo che nel fegato.


Al termine della termogenesi i mitocondri completano l'ossidazione degli acidi grassi residui, la termogenina si inattiva e la cellula riprende il suo normale stato di conservazione dell'energia.

Nel caso di iper attivazione del sistema Orto, si avrà tra i vari effetti: aumento della temperatura corporea, e vaso costrizione periferica (questo implica tronco molto caldo ed estremità degli arti freddi).


Esiste anche una termogenesi “aggiuntiva” , ovvero l’innalzamento della temperatura che avviene nella fase post prandiale; termogenesi post Prandiale, serve per digerire, assorbire e trasformare i substrati assimilati.