La regolazione della glicemia

19 febbraio 2007 (ultimo aggiornamento 7 luglio 2012)
A cura di Emilio Chessa

L'organismo ha bisogno costantemente di glucosio per mantenere in funzione diversi organi: il cervello è l'organo che ne richiede la quantità maggiore e, a riposo, è responsabile per il consumo del 25% circa del glucosio totale. Si tratta di una quantità enorme (paragonabile al glucosio consumato dalla totalità dei muscoli scheletrici) se si considera che il cervello rappresenta solo il 2% circa della massa corporea.

Nelle persone sane, la concentrazione di glucosio nel sangue (glicemia) è controllata principalmente dall'azione contrapposta di due ormoni, l'insulina e il glucagone (entrambi regolati dal pancreas), ma anche da ormoni come l'adrenalina e le altre catecolamine.

La glicemia, a digiuno, varia generalmente in un intervallo piuttosto ristretto, tra i 70 e i 110 mg/dl. La persistenza di valori più elevati, detta iperglicemia, può portare alle complicazioni tipiche del diabete (problemi alla vista, infezioni ricorrenti, problemi ai reni, ecc.). Valori troppo bassi, ipoglicemia, possono provocare seri danni al cervello e causare addirittura il coma o la morte.

Dopo il pasto

Nelle ore successive ad un pasto, con la digestione dei carboidrati, la glicemia si alza progressivamente fino a raggiungere picchi di 150 mg/dl. Maggiore il carico glicemico del pasto, maggiore sarà l'aumento della glicemia postprandiale.

L'insulina

Quando, in seguito ad un pasto, la concentrazione di glucosio nel sangue aumenta, il pancreas libera l'ormone insulina per innescare diversi processi metabolici che hanno come conseguenza:

la trasformazione del glucosio in glicogeno: il glucosio in eccesso nel sangue viene trasformato in glicogeno, un polisaccaride formato dall'unione di migliaia di molecole di glucosio. Il glicogeno viene immagazzinato come riserva energetica nel fegato (fino ad un massimo di 120 grammi circa negli adulti) e, in quantità ancora superiore, nei muscoli (circa 300 grammi, variabile comunque a seconda della massa muscolare).
trasformazione dei carboidrati in grassi: una volta ristabilite le scorte di glicogeno nel fegato, a partire dai carboidrati in eccesso vengono sintetizzati gli acidi grassi.
accumulo di grassi nel tessuto adiposo: sotto l'effetto dell'insulina, il consumo dei grassi come fonte energetica da parte dell'organismo diminuisce sensibilmente. Inoltre, i grassi in eccesso, non necessari per il metabolismo delle cellule, vengono immagazzinati sotto forma di trigliceridi nel tessuto adiposo.
inibizione della gluconeogenesi: poiché nel sangue è già presente una quantità sufficiente di glucosio, il processo di gluconeogenesi, cioè la sintesi di glucosio a partire dalle proteine, viene inibito.

Le persone affette da diabete mellito di tipo 1 non sono in grado di produrre insulina e devono perciò ricorrere ad una fonte esterna di insulina (tramite un'iniezione) per abbassare la glicemia. Il diabete di tipo 2 (causato spesso dall'obesità) consiste invece in una ridotta sensibilità all'insulina (insulino-resistenza).

Il digiuno

Con il digiuno (ad esempio durante la notte) la glicemia si abbassa fino a raggiungere i livelli minimi. Per evitare che la concentrazione di glucosio nel sangue scenda oltre una certa soglia (ipoglicemia), l'organismo dispone di diversi processi metabolici, attivati sempre dall'insulina (ma in questo caso dalla sua assenza) e dalla presenza di altri ormoni, come ad esempio il glucagone:

trasformazione del glicogeno in glucosio: il glucosio immagazzinato nel fegato viene trasformato in glucosio ed immesso nella circolazione sanguigna, in modo da innalzare la glicemia. Il glicogeno immagazzinato nei muscoli non può essere liberato nel sangue, ma può essere utilizzato dai muscoli stessi come fonte energetica.
consumo dei grassi: per limitare il consumo di carboidrati, i trigliceridi immagazzinati nelle cellule adipose vengono scissi (lipolisi) in acidi grassi e glicerolo, immessi nel sangue e utilizzati come fonte energetica.
attivazione della gluconeogenesi: quando le scorte di glicogeno sono insufficienti, ad esempio durante un digiuno prolungato o in seguito ad un'attività fisica intensa, il glucosio può essere sintetizzato a partire dagli aminoacidi. Gli aminoacidi possono essere ottenuti:
- dalla digestione delle proteine assunte con l'alimentazione: questo è il caso di una dieta iperproteica, molto sbilanciata a favore delle proteine; l'organismo è costretto ad uno stress non necessario per trasformare le proteine in carboidrati;
- dalle proteine presenti nei muscoli: in questo caso l'organismo, per evitare il male peggiore (l'ipoglicemia, che può portare al coma e alla morte), è costretto a smontare i muscoli per utilizzarli come energia. Il digiuno, oltre al consumo dei grassi, porta inevitabilmente alla perdita di massa muscolare (massa magra) in quanto i grassi possono essere sì utilizzati come fonte di energia, ma non possono essere trasformati (se non in minima parte) nel glucosio necessario al cervello per le sue funzioni vitali.

Dall'ultimo punto si possono evincere alcune regole fondamentali per evitare alcuni errori molto comuni che si commettono quando si vuole dimagrire:

Non affidarsi al digiuno o a diete particolarmente restrittive. Il risultato finale sarebbe una perdita di peso ottenuta in buona parte a spese della massa magra. Purtroppo l'errore è molto diffuso e porta quasi sempre al famoso effetto yo-yo. Diminuendo la massa magra si riduce notevolmente il fabbisogno energetico e quindi i chili persi con la dieta si riacquistano molto velocemente quando si torna a mangiare come in precedenza.
Dopo la pratica sportiva, nutrirsi adeguatamente. L'esercizio fisico è il modo più efficace per dimagrire, ma deve essere associato ad un'alimentazione adeguata. Cercare di strafare, associando una dieta ipocalorica ad uno sport che comporta un dispendio energetico non indifferente è un errore molto frequente. Anche in questo caso il risultato più evidente è la perdita di massa magra: le riserve di glicogeno vengono utilizzate per lo sport e, se non si mangia abbastanza per ripristinarle, per produrre il glucosio necessario all'organismo, è necessario "smontare i muscoli".
Non saltare la prima colazione. Durante il digiuno notturno le riserve di glicogeno vengono parzialmente utilizzate per mantenere la glicemia costante. Saltare la colazione, soprattutto quando si segue una dieta ipocalorica, costringe ad esaurire le scorte di glicogeno durante la mattinata e ad utilizzare di conseguenza i muscoli come substrato per la generazione del glucosio. Anche in questo caso si perde una quota significativa di muscoli, non solo di grasso (vedere l'articolo sull'importanza della prima colazione).

L'attività fisica

Durante la pratica di un esercizio fisico intenso, il consumo energetico complessivo aumenta di decine di volte rispetto a quello basale. La principale fonte di energia è rappresentata dai carboidrati, più precisamente da:

glicogeno muscolare: viene utilizzato solo localmente alle cellule muscolari che lo hanno immagazzinato. Ciò significa che durante la corsa, una volta esaurito il glicogeno immagazzinato nei muscoli delle gambe, non è possibile utilizzare quello presente nei muscoli degli arti superiori.
glicogeno epatico: il glicogeno stoccato nel fegato può essere convertito in glucosio e immesso nella circolazione sanguigna all'occorrenza. In questo modo l'azione dei muscoli può proseguire senza causare un crollo della glicemia.
glucosio circolante: il glucosio presente nel sangue viene trasportato alle cellule muscolari che lo utilizzano come fonte di energia. Come sappiamo, la glicemia deve rimanere nell'intervallo di normalità, per cui nel sangue deve essere immesso costantemente nuovo glucosio, derivante dalla scissione del glicogeno epatico (vedi punto precedente) oppure dalla digestione dei carboidrati assunti prima o durante l'esercizio.

Durante l'esercizio

Si potrebbe osservare che assumere carboidrati durante l'esercizio fisico sia un controsenso poiché, come abbiamo visto, l'assunzione di carboidrati causa il rilascio di insulina che a sua volta ostacola il rilascio del glicogeno epatico. In realtà, durante l'attività fisica intensa, l'azione delle catecolamine è tale da limitare gli effetti negativi dell'insulina sul metabolismo glucidico.

Ovviamente, quando l'esercizio è breve è meglio svolgerlo nelle condizioni ormonali ottimali; tuttavia, ci sono casi in cui l'assunzione di carboidrati durante l'esercizio è consigliata per ottimizzare la prestazione (es. durante una maratona) o addirittura indispensabile per finire la prova (es. durante una tappa alpina di una corsa di ciclismo).

Dopo l'esercizio

Lo sport, in particolar modo quelli di resistenza (ad esempio la corsa, il ciclismo, il nuoto e lo sci di fondo), permettono all'organismo di regolare la glicemia senza ricorrere alla trasformazione dei carboidrati in grassi. Ciò è possibile in quanto il glicogeno epatico e quello muscolare vengono utilizzati come energia durante l'attività fisica. In seguito ai pasti, giacché le riserve di glicogeno non sono al massimo, il glucosio, viene trasformato in glicogeno per ristabilire le scorte nei muscoli e nel fegato. In seguito all'attività sportiva prolungata ci si può quindi permettere, anzi è proprio consigliato, un pasto con carboidrati ad alto indice glicemico (un bel dolce potrebbe fare al caso).

Nei soggetti sedentari che mangiano "normalmente", le riserve di glicogeno sono, invece, quasi sempre al massimo. Un minimo eccesso di carboidrati assunti con l'alimentazione, sotto l'effetto dell'insulina, viene trasformato in grassi ed accumulato nelle cellule adipose: in altre parole, si è destinati ad ingrassare. Le uniche soluzioni per evitare di mettere su peso sono:

essere sempre a dieta: ovviamente non è la scelta consigliata!
praticare sport regolarmente: questa è la soluzione giusta. Oltre a permettere il controllo del peso, lo sport ci consente di vivere meglio e più a lungo!

Risorse utili

Animazione della McGraw-Hill sulla regolazione della glicemia nei diabetici.