Carboidrati e grassi: nutrienti energetici carburante delle cellule

In questo primo articolo di una serie di quattro passeremo in rassegna le principali funzioni dell’alimentazione e focalizzeremo la nostra attenzione su carboidrati e grassi, i nutrienti energetici necessari per soddisfare il nostro fabbisogno calorico ed di riserva energetica.

1. Definizioni.

L’alimentazione è l’insieme delle attività e dei processi mediante i quali selezioniamo, elaboriamo e mangiamo alimenti che ci forniscono energia e sostanze nutritive necessarie per il mantenimento della vita. È un atto volontario e consapevole e quindi suscettibile di miglioramento attraverso la consapevolezza / educazione nutrizionale.

Il concetto moderno di alimentazione è stato sviluppato a metà del XVIII secolo da Lavoisier. Quest’ultimo dimostró infatti che l’alimentazione rispondeva a un bisogno energetico. Senza cibo, un organismo muore proprio come un’auto senza benzina non parte. Ma, oltre a fornire al corpo l’energia necessaria, il cibo deve fornirci anche sostanze chimiche chiamate nutrienti. Questi vengono rilasciati dal cibo durante la digestione e svolgono molteplici funzioni oltre a fornirci energia (alcuni di loro).

I nutrienti sono tutte le sostanze presenti negli alimenti che sono necessarie per vivere e mantenere la nostra salute.

Rispetto al gran numero di composti chimici presenti in natura, il numero di sostanze che gli esseri umani possono utilizzare come nutrienti  è limitato.

Ogni giorno, abbiamo bisogno di circa 50 di questi nutrienti e in determinate proporzioni. Questi nutrienti sono responsabili di fornire al nostro corpo i materiali necessari per la costruzione, il mantenimento, il rinnovamento e la riparazione del corpo umano, oltre a regolare le numerose reazioni chimiche che hanno luogo in esso.

Essendo onnivori (e vivendo in una società in cui è più facile ottenere cibo commestibile piuttosto che nutriente …), noi umani abbiamo la grande sfida di dover mantenere una dieta molto varia per soddisfare tutte le nostre esigenze nutrizionali.

I nutrienti sono generalmente classificati in base a diversi criteri:

• Secondo la necessità di assumerli o meno attraverso la dieta: nutrienti essenziali contro nutrienti non essenziali.
• Secondo la quantità che dobbiamo mangiare ogni giorno: Macronutrienti contro Micronutrienti.
• A seconda della funzione principale esercitata nel metabolismo dell’organismo: a. Funzione energetica; b. Funzione di prenotazione; c. Funzione strutturale o plastica; d. Funzione regolatoria. Quest’ultima classificazione risponde ai quattro principali “cosa per” della nostra dieta.

2. Perché mangiamo? Le funzioni dell’alimentazione.

Il modo più comune per descrivere il ruolo del cibo per la vita è classificare i ruoli che i nutrienti svolgono nel metabolismo.

1. Funzione energetica. Il cibo fornisce energia al corpo.
2. Funzione di riserva. Il cibo garantisce al nostro corpo depositi che consentono loro di mantenere tutte le funzioni vitali durante i periodi di digiuno.
3. Funzione strutturale. Il cibo mette a disposizione i componenti (elementi costitutivi) necessari per formare, sostituire, mantenere e riparare cellule, tessuti e strutture corporee.
4. Funzione di deposito energetico. Il cibo fornisce sostanze che facilitano e controllano tutti i processi e le reazioni biochimiche che avvengono dentro di noi e sono necessarie per il funzionamento del corpo.

3. Funzione energetica

Perché abbiamo bisogno di energia?

L’energia è necessaria per mantenere l’omeostasi, cioè tutte le condizioni che permettono alla vita di manifestarsi nella sua continua attività e rinnovamento. E per rendere possibile l’attività fisica.

• Una volta nel corpo, l’energia si manifesta ad esempio sotto forma di calore (energia termica), in modo da mantenere costante la temperatura corporea, sia nel cervello che negli altri organi interni.

Altre tre funzioni dell’energia sono:

• Consentono la trasmissione di impulsi elettrici che a loro volta consentono la comunicazione tra le fibre del sistema nervoso.
• Consentire la cinetica del movimento attraverso il lavoro del muscolo.
• Essere immagazzinata sotto forma di molecole chimiche (funzione di riserva), che avviene quando il corpo riceve più energia di quanta ne consuma, trasformandosi in accumulo di grasso.

Di quanta energia abbiamo bisogno ogni giorno?

Per mantenere il nostro peso e la nostra salute, è essenziale adattare il nostro consumo di calorie alle nostre esigenze. Tutto quello che consumiamo in eccesso viene immagazzinato sotto forma di grasso e un eccesso sappiamo che può portare a malattie metaboliche e cardiovascolari.

La quantità di energia di cui abbiamo bisogno nella giornata dipende dalla somma dei diversi fabbisogni calorici:

Con Metabolismo Basale ci riferiamo alla minima energia di cui abbiamo bisogno anche se siamo in assoluto riposo, in posizione supina e al risveglio dopo un digiuno di almeno 12 ore, in condizione di neutralità termica.

• Metabolismo basale. È la parte del dispendio energetico che è meno variabile. È l’energia essenziale per le nostre funzioni metaboliche di base come respiratoria, circolatoria, ecc… Ad esempio, l’attività basale di alcuni organi come fegato, cervello, cuore e reni rappresentano il 60-70% del dispendio corporeo totale in condizioni di riposo, a cui va aggiunta l’energia impiegata nella sintesi e formazione di nuovi tessuti (che è maggiore nelle fasi di crescita, allattamento e gravidanza). Il metabolismo basale varia a seconda del sesso (negli uomini è maggiore), del peso, dell’etnia, dell’età, del clima, della composizione corporea (massa magra / grassa), dello stadio di sviluppo. In un individuo sedentario possono rappresentare il 70% del fabbisogno energetico totale.

Un aspetto peculiare dell’essere umano è che il suo cervello è molto costoso: il suo dispendio energetico è 16 volte maggiore di quello del tessuto muscolare per unità di peso.

• Energia per qualsiasi attività fisica che svolgiamo nell’arco della giornata. Questo fabbisogno energetico è più variabile in quanto dipende dal nostro stile di vita e dall’attività fisica che svolgiamo.
• Effetto termogenico del cibo: è l’energia che spendiamo quando mangiamo cibo e avviamo i processi di digestione, assorbimento e metabolismo dei nutrienti. Questo cosiddetto fabbisogno calorico arriva a supporre il 5-10% dell’apporto calorico totale.

Il nutriente il cui apporto induce il maggior dispendio sono le proteine, poiché la sua digestione richiede più lavoro (e più tempo!). Seguite di gran lunga da carboidrati e grassi, che generano un dispendio minimo.

Anche tenendo conto di tutta la variabilità interpersonale, alcuni autori stabiliscono valori energetici di 2700 kilocalorie per un uomo adulto e 2000 per una donna con attività fisica moderata. Quest’ultimo è anche il valore di riferimento che spesso troviamo nelle tabelle dei dati nutrizionali sulle etichette degli alimenti.

Il nostro fabbisogno energetico diminuisce man mano che invecchiamo.

3.1 Nutrienti energetici: combustibile cellulare.

I nutrienti energetici per eccellenza sono i carboidrati, seguiti dai grassi e secondariamente dalle proteine.

Da essi si ricava energia ossidandoli all’interno della cellula con l’ossigeno che trasporta il sangue. Ricorda che l’alcol “brucia” anche in presenza di ossigeno e fornisce energia al corpo.

Ogni gruppo di nutrienti energetici ha un diverso valore calorico, cioè quando ossidato rilascia una diversa quantità di energia che è approssimativamente uniforme in ogni gruppo.

1 g di lipidi fornisce 9 Kcal;

1 g di carboidrati fornisce 4 Kcal;

1 g di proteine ​​fornisce 4 Kcal.

1 g di alcol fornisce 7 Kcal

ATTENZIONE: L’alcol nella sua ossidazione fornisce “calorie vuote” (cioè energia non accompagnata da sostanze nutritive). Per questo motivo l’alcol non è considerato un alimento nutriente.

3.1.1 Carboidrati

Di tutti i nutrienti che possono essere utilizzati per l’energia, i carboidrati sono i fornitori di energia ideali per diversi motivi.

In primo luogo, alcuni tessuti (principalmente il nervoso) utilizzano il glucosio come fonte di energia elettiva. Solo in condizioni di emergenza (digiuno prolungato o diete specifiche come la chetogenica) il cervello è costretto a utilizzare corpi chetonici per soddisfare il proprio fabbisogno energetico.

In secondo luogo, il suo metabolismo produce una combustione “più pulita” nelle nostre cellule: non forma intermedi o sottoprodotti potenzialmente dannosi e lascia meno rifiuti nell’organismo, contrariamente a quanto avviene durante il catabolismo di altri nutrienti.

La disponibilità di carboidrati come substrato energetico consente quindi di risparmiare proteine ​​del corpo come fonte di energia. Solo una piccolissima parte dei carboidrati che mangiamo viene utilizzata anche per costruire molecole più complesse, insieme a grassi e proteine ​​(funzione strutturale). E un’altra porzione viene utilizzata per ottenere una combustione più pulita di proteine ​​e grassi che vengono utilizzati come fonte di energia.

Perché un consumo eccessivo ed eccessivamente basso di carboidrati può diventare pericoloso?

Nonostante tutte queste preziose funzioni, i carboidrati non sono nutrienti essenziali, almeno in senso stretto. Il corpo, infatti, è in grado di sintetizzare il glucosio da diversi amminoacidi, acido lattico e glicerolo, attraverso una via metabolica chiamata gluconeogenesi. Per questo motivo, e per il fatto che i tessuti come il sistema nervoso richiedono il glucosio come unica fonte di energia, nel caso di una dieta molto povera di carboidrati o dopo un digiuno prolungato, il corpo “tirerá avanti” ossidando grassi e proteine strutturali ma subendo gli effetti tossici di un eccessivo catabolismo lipidico e proteico, oltre a correre il rischio di perdita di massa magra.

La conseguenza dell’eccessiva ossidazione dei lipidi è l’accumulo in circolo di corpi chetonici. Queste sostanze sono sintetizzate dagli epatociti dall’acetil-CoA prodotto dall’ossidazione degli acidi grassi. In condizioni normali, la sintesi dei corpi chetonici è minima e le piccole quantità prodotte vengono utilizzate a fini energetici da vari tessuti, come i muscoli e il cuore. Quando invece è presente un forte catabolismo dei grassi, i corpi chetonici, prodotti in eccesso, si accumulano nel sangue (chetonemia) e provocano acidosi (chetoacidosi). Essendo tossico l’organismo cerca di eliminarne l’eccesso con l’urina (chetonuria). Tuttavia, quando passano nelle urine, i corpi chetonici attirano molta acqua per osmosi (che si traduce in una possibile disidratazione del corpo) e minerali come il sodio, che possono generare una significativa perdita di demineralizzazione.

Un catabolismo proteico eccessivo porta a conseguenze diverse ma ugualmente gravi. L’organismo, in primo luogo, non dispone di riserve proteiche con funzione di accumulo di energia; pertanto la sua ossidazione a fini energetici può generare un importante deficit strutturale e funzionale. Vedendo in seguito le funzioni essenziali che le proteine ​​svolgono nel nostro organismo, il pericoloso effetto di impoverire le proteine ​​a fini energetici sarà ancora più evidente!

Il catabolismo delle proteine ​​produce anche la formazione di ammoniaca (che il fegato deve convertire in urea che viene eliminata con le urine), con conseguente sovraccarico di fegato e reni e ulteriore disidratazione dell’organismo.

Bruciare grassi e proteine ​​è meno “pulito” in quanto produce rifiuti tossici per il corpo.

Dal catabolismo dei lipidi si formano corpi chetonici (acidosi), ammoniaca (tossica) e alcol acetaldeide (anch’essa dannosa).

L’OMS raccomanda un apporto di zuccheri liberi inferiore al 5% dell’apporto energetico totale, sia negli adulti che nei bambini. Ciò corrisponde a meno dell’equivalente di 2 bustine e mezzo di zucchero nell’arco della giornata e considerando tutte le fonti di cibo.

Va notato che gli zuccheri liberi includono i monosaccaridi e i disaccaridi aggiunti a cibi e bevande da produttori, cuochi o consumatori e anche gli zuccheri naturalmente presenti nel miele, sciroppi, succhi, frullati, estratti di frutta e concentrati di succhi di frutta.

Anche le conseguenze negative di un consumo eccessivo di carboidrati sono molteplici.

L’effetto più evidente è che quando si consumano quantità eccessive di carboidrati, soprattutto carboidrati semplici (zuccheri), il livello di glucosio nel sangue aumenta (iperglicemia).

Questa condizione promuove rapidamente la secrezione di insulina dal pancreas. Questo ormone funziona altrettanto velocemente, provocando un rapido accumulo di grassi introdotti con il cibo nei depositi adiposi. Questo meccanismo spiega perché l’assunzione contemporanea di carboidrati e lipidi in eccesso favorisce il deposito di questi ultimi nelle riserve di grasso.

L’insulina inibisce anche la mobilizzazione dei lipidi dalle riserve adipose e favorisce il rapido ingresso del glucosio nel sangue negli adipociti e nelle fibre muscolari. L’ipoglicemia che segue l’ingresso del glucosio in queste cellule, a sua volta innesca la sensazione di maggiore fame e stimola il consumo di altri alimenti. Questo è il motivo per cui è bene prediligere cibi a basso indice glicemico.

Fonti alimentari sane di carboidrati

Gli alimenti vegetali sono ricchi di carboidrati, sia semplici che complessi (zuccheri, amido, cellulosa). A seconda della loro disponibilità, i carboidrati si differenziano tra loro:

• Carboidrati semplici ad assimilazione molto rapida (zuccheri liberi presenti nel miele e altri dolcificanti naturali, succhi, frullati, estratti vegetali e latticini, pasticcini, dolci e sotto forma di zuccheri aggiunti in molti alimenti trasformati – bibite e molti altri!)
• Carboidrati a rapida assimilazione (tutti i tipi di cereali e derivati ​​raffinati, ad esempio pasta non integrale, pane bianco, riso bianco, ecc …)
• Carboidrati complessi a lenta assimilazione (cereali integrali e loro derivati ​​-pasta, pane, cuscus, bulgur, ecc …-, legumi e altri alimenti vegetali integrali – frutta, verdura, noci, semi – che contengono fibre che rallentano l’assorbimento e il metabolismo dei carboidrati).

In una dieta equilibrata, i carboidrati forniscono solitamente il 40-60% dell’apporto energetico giornaliero totale. Tuttavia, il quantitativo non è l’unico parametro importante. Come abbiamo già commentato:

È fondamentale scegliere alimenti ricchi di carboidrati complessi a lento assorbimento (da cereali integrali, frutta, verdura e altre fonti vegetali che contengono fibre) e preparati nel modo più naturale possibile per soddisfare noi stessi prima, ingerire un buon mix di nutrienti e avere digestioni lampo. È inoltre importante dimenticare quelli ad assorbimento veloce / rapidissimo (pasticcini, dolci, pasta non integrale, pane bianco, riso raffinato, ecc.).

Dolcificanti acalorici: SI o NO?

In diversi studi osservazionali, in vitro e su animali, è stato osservato che l’uso di dolcificanti artificiali induce la secrezione di insulina attraverso la sua interazione con i recettori del gusto dolce. Ciò modificherebbe il livello di zucchero nel sangue (risposta glicemica) e quindi influenzerebbe l’assunzione di cibi contenenti carboidrati. Inoltre, aumenterebbe la tendenza delle persone a cercare il gusto dolce e modificherebbe il microbiota intestinale.

Ma gli studi non sono tutti d’accordo con questi risultati. Recenti meta-analisi sembrano escludere qualsiasi effetto significativo dei dolcificanti non calorici sulla risposta glicemica e insulinica postprandiale. Quindi, ad oggi non esiste una posizione chiara in merito e sono necessarie più ricerche ad hoc per arrivare a un livello più forte di evidenza scientifica.

3.1.2 Lipidi

Insieme ai carboidrati, i lipidi o i grassi sono altri macronutrienti assolutamente essenziali per fornire all’organismo energia e tutte le sostanze in grado di risolvere i processi infiammatori nell’organismo (e demonizzati anche in molte diete dimagranti).

• Forniscono energia al corpo e vengono immagazzinati nel tessuto adiposo creando la più grande riserva di energia nel corpo. Il tessuto adiposo, o grasso di riserva, rappresenta circa il 12% del peso corporeo di un individuo adulto sano di peso normale.

Sviluppano anche altre funzioni essenziali come:

• la sintesi degli ormoni.
• l’assorbimento delle vitamine liposolubili (A, D, E, K ..).
• protezione meccanica, isolamento termico e isolamento elettrico degli organi interni (formano le guaine che circondano i nervi). Questo grasso si trova principalmente nel sistema nervoso centrale, nel midollo osseo, nelle ghiandole mammarie, nei reni, nella milza e in altri tessuti ed è spesso chiamato grasso essenziale o primario. A causa della sua importanza non dovrebbe scendere al di sotto del 3-5% del peso corporeo totale di un individuo sano.
• fanno parte di strutture cellulari come le membrane cellulari e gli organelli intracellulari.

Nonostante il fatto che i lipidi costituiscano un gruppo di composti molto eterogeneo, la maggior parte dei lipidi che consumiamo con la nostra dieta proviene dalla famiglia dei trigliceridi. Sono costituiti da una molecola di glicerolo, a cui sono attaccati tre acidi grassi a catena più o meno lunga. Negli alimenti che consumiamo normalmente troviamo una combinazione di acidi grassi, saturi e insaturi.

L’assunzione di acidi grassi saturi è principalmente associata al consumo di alimenti di origine animale (e alcune verdure di consistenza solida a temperatura ambiente: burro di cocco, burro di cacao, ecc …). Poiché il suo consumo è stato associato ad un aumento del rischio cardiovascolare, il suo apporto dovrebbe essere inferiore al 7,5% dell’apporto calorico giornaliero totale.

Seguendo l’importanza nutrizionale troviamo i fosfolipidi, che includono il fosforo nelle loro molecole e formano le membrane delle nostre cellule e agiscono come detergenti biologici.

Infine, vale la pena menzionare il colesterolo, sostanza essenziale nel metabolismo perché fa parte della zona intermedia delle membrane cellulari e interviene nella sintesi degli ormoni.

Il colesterolo non è un nutriente essenziale poiché il nostro corpo (in particolare il fegato) lo produce regolarmente (colesterolo endogeno). Inoltre, a differenza di altri lipidi, solo il 30-40% del colesterolo alimentare viene assorbito. I fitosteroli, di origine vegetale, riducono l’assorbimento. Le due principali formule chimiche in cui il colesterolo è disponibile nel nostro corpo sono: le lipoproteine ​​a bassa densità (colesterolo LDL), comunemente chiamate “colesterolo cattivo” poiché il colesterolo che trasportano va ai tessuti periferici, e le lipoproteine ​​da alta densità (colesterolo HDL o “colesterolo buono”) che cattura il colesterolo che proviene dai tessuti periferici e lo trasporta al fegato dove verrà metabolizzato.

Quali sono le fonti di grassi alimentari sane?

In una dieta equilibrata, i grassi non dovrebbero rappresentare più del 35% dell’apporto energetico totale. Per un approvvigionamento vario e adeguato di grassi sani, saranno preferiti i grassi di origine vegetale (olive, olio d’oliva, avocado, cocco) a quelli di origine animale. Un’eccezione è quella del pesce azzurro (acciughe, aringhe, sarde) perché è polinsaturo e aiuta a prevenire i problemi cardiovascolari.

Una manciata di frutta secca (circa 30gr al giorno) soprattutto noci, mandorle e nocciole con la buccia, naturali o tostate ma mai fritte o salate, oltre a contenere MUFA e PUFA sono anche molto ricche di minerali preziosi come ferro, calcio, selenio

Si consiglia inoltre di consumare fonti di:

– acidi grassi polinsaturi Omega 3 (W3): alimenti che provengono dal mare (soprattutto pesce azzurro, meglio se di piccole dimensioni – acciughe, sarde, aringhe, salmone -, micro e macroalghe, ecc.); in misura minore, carne di animali allevati al pascolo; alcuni alimenti vegetali come semi di chia, semi di lino e olio, noci (leggi qui per approfondire: https://www.saratulipani.com/semillas-de-chia/ )

– Acidi grassi polinsaturi Omega 63 (W6): uova, pesce bianco, pollame, tra gli altri.

Ricorda:

Limita l’assunzione di grassi animali e opta per cibi ricchi di acidi grassi monoinsaturi e polinsaturi.

Usa l’olio d’oliva per cucinare o condire, opta per l’assunzione di avocado, porzioni moderate di pesce azzurro e noci.

Evita gli “alimenti” che contengono grassi idrogenati, chiamati anche grassi trans.

I grassi idrogenati sono oli vegetali trasformati dall’industria alimentare attraverso un trattamento chimico al fine di aumentare il grado di saturazione dei loro acidi grassi e mantenerli così allo stato solido a temperatura ambiente. Un effetto indesiderato di tale trattamento è un cambiamento nella struttura chimica di alcuni acidi grassi insaturi nell’olio, che subiscono la conversione da cis a trans.

 Un olio sottoposto a trattamento di idrogenazione finisce per contenere:

– grassi saturi naturali intatti

– grassi insaturi trasformati in saturi

– grassi insaturi trasformati cis–>trans

ATTENZIONE: le margarine che contengono grassi vegetali idrogenati si comportano come i grassi saturi.

Leggi le etichette.

Gli acidi grassi trans di origine industriale agiscono principalmente a livello delle nostre lipoproteine ​​plasmatiche, aumentando il colesterolo LDL e diminuendo l’HDL, cioè favoriscono il rischio di malattie cardiovascolari e processi infiammatori.

Anche così, va notato che i processi tecnologici di idrogenazione sono stati perfezionati per ottenere che le quantità di questi nel prodotto finale siano molto basse.

Sara Tulipani, PhD

Life Coach specializzata in cambi di alimentazione e stile di vita, Dottorato di Ricerca in Alimenti e Salute, Master Internazionale in Nutrizione e Dietetica – FUNIBER

www.saratulipani.com

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