La termogenesi è un processo metabolico che consistente nella produzione di calore da parte dell’organismo, soprattutto nel tessuto adiposo e muscolare.
Il metabolismo, e quindi l’entità della termogenesi, cambia da individuo a individuo essendo influenzato anche da fattori genetici quali, ad esempio, la componente in tessuto adiposo bruno, tessuto capace di produrre calore ed energia “bruciando” i grassi in quantità maggiore rispetto ad ogni altro distretto dell’organismo.
Poiché il peso corporeo è determinato dal bilanciamento fra calorie introdotte con gli alimenti e quelle bruciate con l’attività fisica e con i vari processi metabolici (digestione, respirazione etc.), stimolando la termogenesi si può ottenere un certo controllo del peso corporeo.
Tutti i processi biologici nei quali avviene produzione di calore sono definiti termogenetici: il calore è prodotto dalla trasformazione di energia per processi ossidativi o catabolici.
Per Termogenesi Indotta dalla Dieta (TID), chiamata anche Azione Dinamico Specifica (ADS) si intende un processo metabolico (sottoprocesso della termogenesi) legato al dispendio energetico/calorico a cui fa seguito l’ingestione dei diversi macronutrienti (carboidrati, proteine, grassi, alcol), a cui è correlato un aumento del consumo di ossigeno e quindi una maggiore dispersione di calore: costituisce mediamente il 10 % (tra il 7 e il 15%) della spesa calorica totale (metabolismo totale).
Dopo l’ingestione di un pasto la spesa energetica è più alta per un periodo di circa 4-8 ore e l’attività metabolica può arrivare ad elevarsi fino al 40%. La 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 alle condizioni basali entro le otto ore al massimo.
Lo stimolo termogenico maggiore è provocato dalle proteine e aminoacidi a causa del dispendioso processo di deamminazione, mentre stimoli inferiori sono dati dai carboidrati e soprattutto lipidi. Oltre che dal diverso tipo di macronutriente, la TID è influenzata dalla quantità degli stessi (più è ricco il pasto, maggiore è la spesa energetica), dalla qualità, dal tempo trascorso tra i pasti, dal metabolismo basale, dallo stato nutrizionale e dal tipo di somministrazione (orale, enterale, parenterale).
Anche la composizione corporea determina una variazione nella TID: gli obesi accusano un effetto termogenico minore dei soggetti magri a parità di BMI e peso corporeo, mentre la massa magra, più sviluppata nei magri, determinerebbe una più efficace TID. 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, ecc..
Mentre la TID stimolata da glucidi e lipidi può essere utilizzata per il lavoro muscolare, quella causata dalle proteine può essere impiegata unicamente per la regolazione della temperatura corporea, non può essere sfruttata a fini energetici o sotto forma di accumulo di sostanze di riserva (glicogeno, adipe). Ad ogni modo la TID rappresenta una dissipazione di calore, e deve quindi essere considerata generalmente “energia passiva”. Molti studi dimostrano che la TID non determina una spesa calorica specifica, ma ha un range di variabilità per tutti i macronutrienti. Ad esempio:
Proteine: hanno maggiore effetto termogenico le proteine contenenti quantità più elevate di fenilalanina e tirosina, precursori della tiroxina e delle catecolammine, cioè ormoni che accelerano il metabolismo; le proteine del siero del latte causano una maggiore TID rispetto alla caseina, che a sua volta ha una maggiore TID rispetto alle proteine della soia; le proteine animali inducono una maggiore TID rispetto a quelle vegetali.
Glucidi: la TID del fruttosio e del saccarosio è maggiore rispetto a quella del glucosio e dell’amido;
Lipidi: la TID degli acidi grassi (mono e poli) insaturi è maggiore rispetto a quella dei saturi, così come quella degli MCT e maggiore degli LCT..
Secondo il testo Energy Metabolism, Indirect Calorimetry and Nutrition di Bursztein et al. la spesa energetica è così suddivisibile:
Proteine: tra il 10-35% di energia in seguito all’ingestione di proteine viene dispersa in calore (media di 22,5%).
Carboidrati: tra il 5-10% di energia in seguito all’ingestione di carboidrati viene dispersa in calore (media di 7,5%).
Lipidi: tra il 2-5% di energia in seguito all’ingestione di lipidi viene dispersa in calore (media di 3,5%).
Alcol: tra il 10-30% di energia in seguito all’ingestione di alcol viene dispersa in calore (media di 20%)
100 kcal (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).
100 kcal (14,2 gr) di alcol = tra 10 e 30 kcal di spesa energetica (media di 20 kcal).
La spesa energetica legata alla termogenesi alimentare corrisponde, mediamente, al 10% del consumo calorico quotidiano. Essa è data da due componenti: la termogenesi obbligatoria e la termogenesi facoltativa.
- La termogenesi obbligatoria costituisce il 50% del metabolismo basale ed è implicata nella produzione di calore per mantenere la temperatura del corpo costante a 37° e nei processi fisiologici e metabolici legati alla digestione, all’assorbimento e all’elaborazione degli alimenti (termogenesi indotta dalla dieta).
- La termogenesi facoltativa è un processo che viene indotto dagli stimoli esterni, in particolare dal freddo e dall’assunzione di cibo. I maggiori organi predisposti alla produzione termogenica sono il tessuto adiposo bruno, il muscolo ed il fegato. Per fare ciò parte dell’energia assunta attraverso l’alimentazione (in particolare i lipidi) viene convertita in calore attraverso particolari organelli presenti nelle cellule: i mitocondri. Il calore prodotto dai mitocondri passa poi nel sangue per arrivare a tutto il corpo.
L’attività fisica è la voce più variabile di spesa energetica, poiché dipende dalle abitudini lavorative e dallo stile di vita del soggetto.
In linea generale, in un individuo sedentario, il dispendio energetico legato all’attività fisica corrisponde mediamente al 30% della spesa calorica giornaliera. Va comunque tenuto presente che il consumo energetico legato all’attività fisica è in stretta relazione con la massa corporea del soggetto: tanto più questa è maggiore e tanto più alto sarà il dispendio calorico associato all’impegno fisico a causa della maggiore richiesta energetica necessaria per spostare l’elevata mole corporea; inoltre, occorre ricordare che il tessuto adiposo funge da isolante termico, impedendo la dispersione del calore prodotto. Le persone in sovrappeso sono quindi costrette a spendere maggiori energie per eliminare il calore sviluppato durante l’attività fisica.
La termogenesi adattativa è sotto il controllo del sistema nervoso simpatico che attraverso alcuni ormoni come le catecolamine (in particolare la noradrenalina) prodotti dalle surrenali e dal muscolo, inducono l’aumento della produzione di calore. Il muscolo e il fegato hanno un ruolo predominante in questo meccanismo, ma interviene in piccola parte anche il tessuto adiposo bruno che nell’uomo adulto è poco rappresentato (circa 700 grammi) rispetto al comune grasso corporeo (tessuto adiposo bianco). Esso di trova nelle zone di grasso perirenale, pericervicale e sovraclavicolare, e del cuore, ma rappresenta circa il 14% del metabolismo basale. Negli ultimi anni interessanti ricerche hanno dimostrato che il tessuto adiposo bruno sotto stimoli esterni è capace di aumentare il suo volume: in particolare si è visto che in alcune parti del corpo il tessuto adiposo bianco è capace di trasformarsi in tessuto adiposo bruno aumentando la capacità di produrre calore.
Questo processo sembra essere essenziale per mantenere il peso corporeo costante. Infatti attraverso la termogenesi adattativa l’organismo permette di bruciare grasso e calorie. Da queste ricerche si è anche evidenziato che le persone in normopeso, hanno una maggiore efficienza termogenica, mentre negli obesi lo sviluppo di calore attraverso questo processo è minore. Gli obesi avendo una maggiore quantità di tessuto adiposo bianco (quello che serve come deposito di grasso) utilizzano questo grasso come isolante termico e pertanto non vi è bisogno di sviluppare una maggiore quantità di calore.
Numerose molecole sono state proposte per attivare questo processo, e dunque aumentare il metabolismo termo genico, l’ultima molecola è stata la sibutramina che aumentava la disponibilità di noradrenalina. È stata eliminata dal commercio nel 2010 in quanto a pari dell’efedrina (meccanismo di azione simile) che determinava una maggiore incidenza di tachicardie e problemi cardiovascolari. Tali molecole infatti vanno ad attivare recettori implicati nell’ossidazione dei grassi e dunque nella loro trasformazione in calore, ma tali recettori sono presenti anche nelle cellule del cuore e nel sistema cardiovascolare.
Durante le fasi di restrizione alimentare l’organismo si adatta e cambia la sua efficienza metabolica cercando di risparmiare energia attraverso una diminuzione del metabolismo basale, dell’energia cellulare, e diminuendo la velocità di ricostruzione dei tessuti, è come se l’organismo rallentasse tutte le sue attività per risparmiare e per non soccombere alla mancanza di cibo. Fino a qualche tempo fa si pensava che il rallentamento del dimagrimento durante una dieta fosse dovuto alla perdita di massa magra e dunque al rallentamento del metabolismo.
In effetti, il rallentamento del metabolismo è proporzionale alla perdita di massa magra, per cui perdendo peso è naturale avere un metabolismo più basso. La differenza sta nella soppressione della termogenesi adattativa: nello stato di semidigiuno caratteristico delle diete ipocaloriche, l’organismo si adatta diminuendo la termogenesi, eliminando dunque quella fonte di dispendio energetico che permette un maggior calo ponderale (spesso accade che nelle diete si senta freddo). La conseguenza è che il dimagrimento si ferma.
Successivamente, durante la fase di ri-alimentazione, la termogenesi sotto il controllo del sistema nervoso simpatico viene riattivata velocemente per produrre calore, in modo che gli organi rispondano velocemente agli stimoli stressogeni, tuttavia rimane ancora soppressa un altro tipo di termogenesi, caratteristica del muscolo scheletrico, definita termogenesi adiposo-specifica, che dipende dalle riserve di tessuto adiposo. Questa termogenesi è un segnale inviato al muscolo per non attivare la sintesi delle proteine (processo energeticamente molto costoso) e dunque rallentare la ricostituzione di massa magra.
L’aspetto negativo è che il metabolismo rimane ancora allo stadio di semidigiuno e dunque ancora inefficiente per supportare una rialimentazione eccessiva. Solo quando le riserve di grasso sono recuperate al 100% inizia la ricostituzione del muscolo e la sintesi di proteine. Questo significa che aumenta la probabilità di riprendere i chili persi e oltre. Inoltre in questa fase vi è una maggiore incidenza di rischio ipertensivo e stati di insulino- resistenza caratteristici del diabete.
Esistono più modi per aumentare la termogenesi a vari livelli:
- Farmacologicamente: alcuni composti a base di tè verde e caffeina sono capaci di aumentare la disponibilità di noradrenalina e dunque l’aumento della lipolisi per la produzione di calore. Altri prodotti simili sono a base di capsaicina, molecola estratta dal peperoncino. Gli effetti collaterali come al solito sono ipertensione e tachicardia.
- Dietologicamente: le diete iperproteiche determinano un aumento della termogenesi indotta dalla dieta. Tale dieta permette una maggiore velocità di dimagrimento in quanto l’organismo spende maggiore energia per digerire le proteine. D’altro canto questa tipo di dieta deve essere seguita per poche settimane, in quanto a lungo termine le proteine determinano un sovraccarico del fegato e del rene determinando un forte stato di ritenzione idrica e nei casi più seri danni epatici e renali.
Una importante raccomandazione è quella di mantenere la temperatura ambiente durante l’inverno minore si 19 gradi. Una buona norma per mantenere in salute la termogenesi è quella di dare un giorno di alimentazione libera nelle diete ipocaloriche. Gli obesi possono trarre giovamento dalla termogenesi tramite una mezz’ora di cammino dopo i pasti.
Utile è anche ricorrere ad integratori termogenici che vanno a stimolare il consumo del grasso corporeo agendo sul metabolismo, anche senza praticare dell’esercizio fisico. Utilizzati all’inizio solo dai body builder per ridurre la massa grassa e lasciar spazio a quella muscolare, ora sono impiegati anche come coadiuvanti (sottolineo) nelle diete dimagranti.
Un termogenico, chiamato anche “brucia grassi”, è un integratore che va ad accelerare il metabolismo, permettendo così un incremento di consumo del grasso corporeo, e questa attività è continuata anche quando non si pratica allenamento. Questi prodotti attivano il processo di termogenesi, ovvero la generazione di calore per l’accelerazione delle funzioni metaboliche. Il metabolismo è la trasformazione degli alimenti assunti in energia e scorie da espellere. Questi integratori stimolano, in modo semplificativo, le cellule che così ‘eccitate’ consumano più energia e di conseguenza si brucia di più aumentando la lipolisi (consumo di grasso) che libera acidi grassi fonte di energia per le cellule.
Esistono in natura sostanze termogeniche, tra le più comuni che vengono impiegate in questi integratori troviamo le sostanze a base di caffeina come il caffè, il mate, il tè verde, il cacao, il guaranà e la noce di cola. Ci sono anche l’arancio amaro, la fucoxantina (una molecola colorante derivata da un alga), la Coleus forskohlii (una pianta della famiglia della menta), il caffè verde, la niacina (vitamina B3), le foglie di tarassaco e l’acido pantoteico (vitamina B5).
Attraverso la somministrazione di queste sostanze si innesca nell’organismo una risposta ormonale mediata dalle catecolamine che favorisce l’aumento del metabolismo corporeo, della frequenza cardiaca, della pressione arteriosa e del numero di atti respiratori (aumentando così l’ossigenazione del sangue). L’effetto “brucia grassi” di questi prodotti è ben documentato, a patto che tali sostanze siano presenti in quantità significative.
Superata una certa dose, dipendente dalla sensibilità individuale e dalla dieta, gli integratori brucia grassi possono causare effetti collaterali anche piuttosto importanti come: ipertensione, cefalea, ansia, nausea, vomito, tachicardia e convulsioni.
Insieme alla caffeina e ai suoi analoghi gli integratori bruciagrassi vengono spesso associati con minerali (iodio per migliorare la funzionalità tiroidea), antiossidanti, altre sostanze dal presunto effetto termogeno (calcio piruvato) e talvolta con diuretici naturali
La carnitina è invece un integratore a se stante attraverso il quale si tenta di massimizzare l’ingresso degli acidi grassi a lunga catena all’interno della cellula
Gli effetti dei vari composti trovati negli Integratori Termogenici possono dare diversi benefici sul corpo, e sono tipicamente utili per aumentare il livello di energia di un individuo a livello psicomotorio e fisiologico. La maggior parte di questi prodotti contengono sostanze analoghe a caffeina e / o adrenergici.
Nel momento in cui questi e vari altri composti sono combinati in forma di supplemento, essi lavorano in sinergia per migliorare la perdita di grasso e/o migliorare le prestazioni fisiche.
Come risultato, gli Integratori Termogenici possono essere aiuti ergogenici efficaci.
Alla luce di queste prestazioni e vantaggi metabolici, molti di questi supplementi possiedono la capacità di stimolare l’attivazione del sistema nervoso simpatico. Pertanto , le questioni di sicurezza con questi prodotti sono spesso prevalenti, infatti questi prodotti sono pensati per elevare la frequenza cardiaca a riposo e la pressione sanguigna.
Tuttavia, esistono diversi Integratori termogenici che hanno mostrato di essere utili nel migliorare la performance fisica e la perdita di grasso ma di non avere effetti emodinamici negativi. (Hiprolean X-S)
Poiché i produttori di integratori sono tenuti ad elencare tutti gli ingredienti che figurano nei loro prodotti, si dovrebbe essere in grado di capire se sono sicuri per la propria salute o no. La caffeina è uno degli ingredienti più comune alla base di integratori per la perdita di peso, quindi se avete delle intolleranze alla caffeina è evidente che non potrete fare uso di questi prodotti.
I bambini , gli anziani , le persone con problemi cardiaci o renali, o le donne in gravidanza non dovrebbero mai assumere alcun tipo integratore che modifichi il metabolismo, e gli Integratori Termogenici rientrano in questa categoria.
L’ Ufficio di integratori alimentari in collaborazione con il National Institutes of Health mantiene un elenco di integratori alimentari per il pubblico a cui fare riferimento. Non tutti gli integratori alimentari sono compresi in questo elenco .
