I sistemi di regolazione del glucosio nel sangue

Pensiamo all’italiano medio, che ha l’abitudine di fare tre pasti e due spuntini a base di carboidrati. Ciò significa attivare per cinque volte al giorno questi ormoni, avendo per 10-12 ore (2-3 ore per ogni post pasto) al giorno, il nostro livello di glucosio a livelli eccessivi.

Come già saprete, il sangue veicola in tutte le cellule del nostro corpo le sostanze nutritive come i sali minerali, l’ossigeno, le vitamine, gli acidi grassi, il colesterolo (lipoproteine), l’acqua, il glucosio, etc.
Altra incombenza del sangue è quella di trasportare via le scorie acide prodotte dalle nostre cellule, inviandole ad organi detti “emuntori” (esempio: polmoni e reni), che provvederanno alla loro eliminazione. Gli organi emuntori sono anche deputati alla produzione di nutrienti (vedi il colesterolo) ed alla loro eliminazione, in caso di quantità eccessive presenti nel sangue (ad esempio il sale). Infine ci sono gli “ormoni sentinelle”, i quali verificano che i livelli dei nutrienti non superino range (troppo alto o troppo basso) accettabili per il nostro metabolismo.
Per quanto riguarda il glucosio, la nostra evoluzione ha costruito un sistema perfetto per mantenerne stabile il livello nel sangue, che ricordo essere di 0,8 grammi per litro. Sappiamo inoltre che il cervello è l’unico organo ad utilizzare il glucosio, consumandone circa cinque grammi ogni ora. Man mano che il sangue s’impoverisce di glucosio (perché consumato dai neuroni), il fegato svolge la funzione di valvola regolatrice, reintroducendo pari quantità di glucosio, ricorrendo alla sua riserva di 70 grammi.
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Tale deposito è reintegrato tramite due vie ben distinte: l’elaborazione del fruttosio e la gluconeogenesi (dalle proteine). Difatti quando mangiamo della verdura (3% circa) o della frutta (7% circa) il fruttosio contenuto in esse, pur essendo assimilato direttamente dai villi intestinali (ed immesso nel sangue come accade per il glucosio), per essere utilizzato dalle cellule necessita di una trasformazione chimica all’interno del fegato.
Per cui, dopo aver subito tale trattamento, si trasforma in glicogeno, reintegrando a questo punto la riserva del fegato (se inferiore ai 70 grammi) o essere trasformato in trigliceridi. Il processo della gluconeogenesi è invece la trasformazione delle proteine in eccesso (oltre a quelle usate ai fini plastici) in glicogeno. Quando la riserva è completa, il fegato trasforma il glucosio in trigliceridi (formazione delle Ldl dal fegato) e quindi immessi nel flusso sanguigno per trasportare il grasso a tutte le cellule o in caso di eccesso calorico, consegnato alle cellule adipose.
Anche per quanto riguarda l’attività fisica, se non eccessiva o errata, non modifica la quantità di glucosio nel sangue. Infatti le fibre muscolari di tipo 2 (fibre veloci e di potenza) utilizzano un loro speciale serbatoio di glucosio (circa 300 grammi); mentre le fibre di tipo 1 (fibre lente), utilizzano maggiormente il grasso. Per risolvere anche il problema di eventuali cali glicemici improvvisi, il nostro corpo può contare sul cortisolo, il così detto “ormone dello stress”.
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Questi è in grado di catabolizzare molto velocemente le proteine del nostro corpo (muscoli e matrice), trasformandole in glucosio (ripristinandone il giusto livello). Il corpo è in grado di gestire perfettamente il glucosio nel sangue e soprattutto, vista la sua pericolosità, è in grado di mantenerlo nei limiti di sicurezza di 0,8 grammi per litro sanguigno. Tutto questo è stato possibile finché l’uomo ha mantenuto l’alimentazione che lo aveva caratterizzato per milioni di anni.
Come ben sappiamo, circa 10.000 anni fa, l’uomo ha scoperto l’agricoltura, introducendo nuovi cibi, i cereali. Vediamo come un evento epocale, abbia potuto modificare la nostra “via del fruttosio” sostituendola con la “via del glucosio”.
LA VIA DEL GLUCOSIO
Abbiamo detto che quando mangiamo 100 grammi di pasta o di pane, l’80% del loro peso è costituito da amido, quindi dopo due ore di digestione, si trasforma in 80 grammi di zucchero.
Il problema rivela due differenti sfaccettature.
La quantità eccessiva ed un percorso diverso per l’assimilazione del glucosio. Abbiamo già detto che il fruttosio, pur essendo assimilato dai villi, per l’utilizzazione ha bisogno di essere processato dal fegato.
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Il glucosio (derivato da amidi e zuccheri semplici), assimilato dai villi intestinali e quindi immesso nel flusso sanguigno, non ha bisogno di essere processato nel fegato e quindi alza l’indice glicemico). Infatti dopo circa due ore di digestione, i villi intestinali immettono nel flusso sanguigno circa 80 grammi di glucosio contro una quantità di 4 grammi complessiva (0,8 grammi per 5 litri), normalmente presente.
Stiamo parlando di 20 volte le quantità del glucosio previsto dal nostro metabolismo; considerando che con 20 grammi di glucosio nel sangue il corpo entrerebbe in coma diabetico (con conseguente morte). L’evoluzione ha previsto un meccanismo d’emergenza (salva vita), che il nostro corpo è in grado di attivare: parliamo dell’ormone dell’insulina.
ARRIVA L’INSULINA
A me piace paragonare l’insulina ad una squadra di pompieri.
Perché come la squadra di emergenza è efficace per salvare la casa da un incendio, l’insulina salva la nostra vita, con altrettanta efficacia. Quello che non potete chiedere ai pompieri è di salvare il vostro mobilio ed i vostri elettrodomestici, inevitabilmente distrutti dall’utilizzo degli idranti. In qualche modo anche l’insulina non va per il sottile, creando dei problemi che possiamo considerare come danni collaterali.
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Il compito di quest’ormone non è quello di mantenere costante la quantità di glucosio nel sangue, ma di eliminarlo il più velocemente possibile ed utilizzando tutti i mezzi a sua disposizione.
Impariamo a conoscere questi strumenti:
chiede al fegato di reintegrare la scorta di glucosio (70 grammi); stimola le cellule muscolari (fibre di tipo 2b, bianche) a prendere più glucosio possibile (tramite il carrier Glut induce il fegato alla produzione delle Vldl (che poi diventeranno Ldl, colesterolo cattivo) le quali trasporteranno gli acidi grassi alle cellule adipose.
Ordina ai reni di trattenere il sodio che utilizzerà per costringere le cellule (ad esclusione dei neuroni e delle fibrocellule), tramite il meccanismo dell’osmosi, a far entrare lo zucchero all’interno del Citosol. Maggiore è la quantità di glucosio che entra nel sangue, maggiore sarà l’insulina prodotta dal pancreas, perché non possiamo rischiare di avere un picco maggiore di 1,4 grammi per litro.
Purtroppo però maggiore è la quantità d’insulina prodotta, maggiore sarà il calo glicemico
successivo. Il calo glicemico è molto pericoloso per i neuroni del cervello, perchè la penuria di zucchero potrebbe causarne la morte (recenti studi confermano il rapporto tra cali glicemici e la malattia di Alzheimer).
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Quindi quando ciò accade, il nostro cervello entra nel panico e riduce l’attività neuronale. Ci accorgiamo di quest’azione, perché dopo aver mangiato i carboidrati, percepiamo la necessità di fare un riposino. Il nostro corpo ha un altro ormone salva vita che è il cortisolo, il quale attivandosi velocemente, rialza il livello di glucosio, stimolando il fegato all’utilizzo della sua riserva. Se ciò non fosse sufficiente aggredisce le nostre proteine e le trasforma in glucosio (catabolismo muscolare e della matrice).
Tali meccanismi salva vita, creati dall’evoluzione, erano attivati di rado nella vita paleolitica. Poteva per esempio accadere in caso di grandi mangiate di frutta (che contiene una parte di saccarosio, oltre al fruttosio), ma non sicuramente nelle proporzioni odierne (20 volte il limite). Se pensiamo alla dieta moderna, ci si rende conto che ad ogni pasto, attiviamo dei meccanismi che invece dovremmo utilizzare, solo in caso di emergenza.
Pensiamo all’italiano medio, che ha l’abitudine di fare tre pasti e due spuntini a base di carboidrati. Ciò significa attivare per cinque volte al giorno questi ormoni, avendo per 10-12 ore (2-3 ore per ogni post pasto) al giorno, il nostro livello di glucosio a livelli eccessivi. Se considerate che la presenza di 1,1 grammi per litro è ritenuta come fase pre-diabetica e 1,25 come patologia diabetica, noi tecnicamente siamo in tale condizione per la metà della nostra giornata, senza esserne consapevoli.
La nostra evoluzione ha creato una “via del fruttosio” ben precisa, impostata sull’alimentazione ancestrale, basata principalmente sul consumo di questo tipo di zucchero. Al contrario noi oggi, utilizziamo la “via del glucosio”, attivando continuamente l’insulina.
È come continuare a dare fuoco alla nostra casa e richiamare ogni volta i pompieri.
Vivere 120 anni
 
 
 

Calcolare il carico glicemico

Ad esempio se il grafico delle “le patate bollite” ha generato un’area più piccola del 30% (a confronto del glucosio) significa che questo alimento ha un indice glicemico pari a 70. Ovvero del 70% dell’indice glicemico del glucosio.

Già da molti anni la medicina si é preoccupata di trovare degli strumenti con i quali identificare gli alimenti in grado di stimolare il pancreas a secernere l’insulina. Difatti più velocemente il glucosio è assimilato dai villi intestinali, maggiore sarà il glucosio che si riverserà nel flusso sanguigno, creando il così detto “picco glicemico”.
A tal punto si avrà necessità di produrre più insulina per eliminare il glucosio presente in eccesso nel sangue. Uno scienziato dell’Università di Stanford, il Dottor Crapo, nel 1870, riuscì a dimostrare che diversi alimenti con una quantità identica di carboidrati, avevano picchi glicemici differenti.
Il Dottor Jenkins nel 1981, sulla base del lavoro svolto dal Dottor Crapo, mise a punto la tabella dell’Indice Glicemico per tutti gli alimenti. Egli prese come unità di misura la reazione del corpo dopo l’assunzione di 50 grammi di glucosio puro (ingerito dopo qualche ora di digiuno).
Ha realizzato un grafico che esprimeva all’interno di un triangolo, la quantità di glucosio eccedente il livello basale. Successivamente ha sviluppato gli altri grafici (uno per ogni alimento analizzato) riuscendo a paragonare le area sviluppate nei grafici con quella del glucosio.
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Ad esempio se il grafico delle “le patate bollite” ha generato un’area più piccola del 30% (a confronto del glucosio) significa che questo alimento ha un indice glicemico pari a 70. Ovvero del 70% dell’indice glicemico del glucosio. Osservando il grafico, troverete sulle ascisse (in verticale) la quantità di glucosio nel sangue per litro e sulle ordinate (in orizzontale) il tempo che trascorre da quando abbiamo ingerito l’alimento.
La superficie dell’area campita, calcolata tra la linea degli 0,8 grammi e la linea del grafico del glucosio, è considerata come la quantità di glucosio in eccesso.
Facciamo l’esempio della mela, che ha un indice glicemico pari a 54. Significa che dopo aver mangiato questo frutto, considerando una quantità pari a 50 grammi di carboidrati (fruttosio e glucosio), il sangue registra una quantità di glucosio (oltre il dato basale) che l’insulina ha dovuto smaltire, pari al 54% di quella che avrebbe causato (a confronto) l’assunzione di semplice glucosio.
Gli alimenti in base al loro Indice Glicemico sono stati suddivisi in 3 classi differenti: quelli a basso Indice Glicemico (da 0 a 39); quelli a medio Indice Glicemico (da 41 a 70) e quelli ad alto Indice Glicemico (da 71 a 123).
Come possiamo osservare gli alimenti che rientrano nel basso Indice Glicemico sono principalmente le verdure e la frutta (tranne qualche eccezione).
Ciò perché in tali alimenti i carboidrati maggiormente diffusi si presentano sotto forma di fruttosio, il quale non è scomposto nell’intestino, ma deve subire un processo all’interno del fegato. Solo il saccarosio presente nella frutta e nella verdura (una piccola parte) incide nell’aumento dell’Indice Glicemico.
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Un altro particolare che rende a basso indice tali alimenti è la presenza di fibre solubili, che rallentano la digestione e di conseguenza il tempo di assimilazione del glucosio.
Avrete anche notato che gli alimenti a maggiore Indice Glicemico sono i farinacei (pasta, pane, biscotti), le patate ed il riso (e suoi derivati). Non troveremo nella lista alimenti come il pesce o la carne, che non possedendo praticamente carboidrati all’interno (zuccheri), la loro assunzione non causa nessun picco glicemico, anzi può sviluppare un’efficace contenimento dell’Indice Glicemico anche sugli altri alimenti.
Va inoltre considerato che ogni singolo alimento può avere un scostamento dell’Indice Glicemico, dovuto ad una serie di elementi importanti. Innanzitutto il tempo di cottura o il metodo (esempio frittura o a vapore), che possono demolire i legami delle catene dei carboidrati, diminuendone i tempi di assimilazione e di conseguenza aumenta l’Indice Glicemico (gli spaghetti al dente, ad esempio, hanno un I. G. pari a 45, mentre negli spaghetti cotti di più, l’indice sale a 55). Questo avviene anche con la maturazione della frutta, che aumenta l’assimilazione del saccarosio presente.
I medici si sono però accorti che questo metodo, pur dando delle indicazioni importanti, registrava dati poco veritieri nei confronti di alcuni alimenti. Ad esempio prendiamo il caso della zucca, visto che il suo Indice Glicemico è pari a 75, (molto vicino al glucosio) questo ci farebbe pensare che sarebbe meglio non mangiarla. Ma se consideriamo che tale alimento ha solo il 3,4% di carboidrati, dovremmo mangiarne 3,9 chili per avere un livello glicemico reale rapportato al 75% del glucosio
Per tale motivo qualche anno fa è stato ideato un altro indice, più attendibile, chiamato “Carico Glicemico”.
IL CARICO GLICEMICO
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Gli alimenti sono stati suddivisi in base al loro Carico Glicemico in 4 livelli ben definiti. Alimenti a basso Carico Glicemico (da 0 a 10), a medio Carico Glicemico (da 11 a 19), ad alto Carico Glicemico (da 20 a 30) e ad altissimo carico glicemico oltre i 30.
La formula per calcolare il Carico Glicemico è molto semplice:
Indice Glicemico moltiplicato per la quantità di carboidrati (su 100 grammi di prodotto), diviso 100. Ovvero IG x peso in grammi (dei carboidrati) / 100
Facciamo l’esempio del Carico Glicemico di 100 grammi di glucosio (il nostro riferimento).
100 (l’Indice Glicemico) x 100 (grammi ) = 10.000 diviso 100 = 100 è il Carico Glicemico.
Confrontiamolo con il Carico Glicemico di 100 grammi di zucca. 75 (indice glicemico) x 3,5 (grammi dei carboidrati su 100 grammi di prodotto ) / 100.
262,5 diviso 100 = 2,62 è il Carico Glicemico contro l’Indice Glicemico pari a 75.
A differenza dell’Indice Glicemico, oggi è abbastanza chiaro che 100 grammi di zucca (anche se con Indice Glicemico alto), vista la bassa quantità di carboidrati presenti in proporzione (3,5 grammi), in realtà comporta una indice del 2,62 in riferimento al glucosio (valore 100).
Quindi se la zucca, seguendo la logica dell’Indice Glicemico sarebbe un alimento da evitare, per il calcolo del Carico Glicemico (più veritiero) questo alimento risulta ottimo per la nostra salute.
Tale indice ci permette di conoscere in maniera esatta la differenza tra i vari alimenti ingeriti, iniziando a fare delle scelte consapevoli per la nostra salute.
Infatti dovremmo alimentarci solo con cibi appartenenti alla prima fascia.
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Credo abbiate notato che le verdure e la frutta sono sostanzialmente posizionate nella fascia bassa del Carico Glicemico, mentre i farinacei sono tutti posizionati nella fascia alta (che non dovrebbe essere mai raggiunta). Ad esempio i biscotti da colazione hanno un indice di 50 (cinque volte la quantità del Carico Glicemico consigliato). La pasta ha un Carico Glicemico pari a 40, ben quatto volte gli alimenti di fascia bassa.
Va considerato inoltre, che questo valore è riferito a 100 grammi di prodotto, quando nella realtà molti italiani non si accontentano di consumare porzioni simili, spesso superando i 150 grammi e magari ingerendo durante lo stesso pasto, del pane. In questo particolare caso, il carico complessivo glicemico, può raggiungere il valore di 80 (otto volte la fascia consigliata).
I DIVERSI UTILIZZI DEGLI AMINOACIDI
Come abbiamo già detto gli aminoacidi sono essenziali per il nostro corpo e possono prendere due distinte vie metaboliche, in base alle nostre necessità o alla qualità delle proteine da cui provengono: la via plastica (di costruzione del nostro corpo) e la via energetica (trasformandosi in glucosio).
LA VIA PLASTICA DEGLI AMINOACIDI
La medicina è concorde nel ritenere che il nostro corpo necessita per fini plastici, di almeno 1 grammo di proteine per chilo corporeo, ogni giorno (per persone decisamente sedentarie); quantità che va aumentata fino a 2 grammi, per le persone che svolgono attività sportiva o agonistica. Il nostro corpo utilizza gli aminoacidi per moltissime funzioni.
Approfondimento tecnico.
Risultati immagini per carico glicemico alimentiTra le funzioni più importanti degli aminoacidi ricordiamo, la produzione degli enzimi (principalmente a base proteica), degli ormoni (catecolamina, ormoni tiroidei, serotonina, istamina, insulina, Trh), dei neurotrasmettitori, della matrice extracellulare (tra cui il collagene) e delle cellule stesse (compreso il Dna).
Dobbiamo considerare che il nostro corpo è composto principalmente da proteine, pochi grassi (la quota necessaria è di circa 4 chilogrammi) e pochissimo glucosio (circa 450 grammi). Gli aminoacidi sono basilari per il nostro organismo. Questi mattoni della vita sono utilizzati dagli organi per secernere ormoni ed enzimi, oltre ad essere sfruttati da ogni singola cellula che li utilizza, (tra le varie funzioni) per ricostruire la matrice extracellulare.
Gli aminoacidi viaggiano liberamente nel sangue per essere prelevati dalle cellule che ne abbisognano, mentre quelli in eccesso sono catturati dal fegato per essere trasformati in glucosio. Al contrario, se la nostra alimentazione è povera di proteine, ovvero è inferiore ai 0,85 grammi per chilo corporeo, le nostre cellule sono costrette a prelevare gli aminoacidi direttamente dai muscoli o dalla matrice extracellulare (effetto catabolico).
Esiste un altro problema legato ad un’alimentazione povera di proteine, l’assenza e la penuria degli otto aminoacidi essenziali (che si possono solo assumere dalla dieta). Ciò causa un duplice effetto negativo. In primis, la carenza provoca l’impossibilità per il nostro corpo di produrre la matrice extracellulare, gli ormoni e gli enzimi, causando uno squilibrio delle funzioni del nostro corpo. Secondo, gli aminoacidi non utilizzabili (per penuria di quelli essenziali), sono dirottati dal nostro metabolismo nella via energetica (contribuendo all’aumento di peso).
LA VIA ENERGETICA DEGLI AMINOACIDI
La via meno nobile per gli aminoacidi è sicuramente quella energetica, che però rappresenta il normale calmiere, tra le proteine ingerite e quelle necessarie o utilizzabili ai fini plastici. Difatti il nostro organismo pur avendo una riserva, praticamente inesauribile di aminoacidi non essenziali (che preleva dai muscoli e dalla matrice), non dispone di scorte di aminoacidi essenziali (quelli che non riusciamo a fabbricare da soli).
Risultati immagini per carico glicemico alimenti
Ciò significa che la disponibilità degli stessi (per le 24 ore della giornata) è fondamentale affinché il corpo possa utilizzare gli aminoacidi per il loro scopo plastico. Al contrario la carenza degli aminoacidi essenziali, obbliga il nostro corpo ad utilizzare gli aminoacidi come carburante. Quando nel nostro sangue si accumulano gli aminoacidi (perché non utilizzati dalle cellule), il fegato incomincia a catturarli, iniziando il processo di trasformazione in glucosio (neoglucogenesi).
Approfondimento tecnico.
I procedimenti chimici necessari alla trasformazione degli aminoacidi in glucosio sono: la desaminazione, la transaminazione e la decarbossilazione. Senza entrare nello specifico, in base alla tipologia degli aminoacidi, tali processi chimici servono per separare lo scheletro carbonioso dai gruppi amminici, che possono essere utilizzati per costruire altri aminoacidi o essere trasformati (tramite il fegato) in ammoniaca.
L’ammoniaca è un prodotto tossico per il nostro corpo, per cui è trasformata, attraverso un altro procedimento chimico, in urea. L’urea è rilasciata nel sangue, che sarà filtrato dai reni e verrà smaltita infine, tramite l’urina. Lo scheletro carbonioso (in base al tipo di aminoacido) potrà essere utilizzato nel Ciclo di Crebs o nella glicolisi cellulare (rif pag. 104), a fini energetici.
DOVE TROVIAMO I DIFFERENTI AMINOACIDIImmagine correlata
Vediamo allora gli alimenti che contengono questi aminoacidi essenziali.
La lisina si trova nel merluzzo, nelle sardine, nel maiale, nel pollo, nel bovino, nel formaggio e come fonte vegetale nella soia e nei legumi.
Il triptofano si trova nelle carni, nel pesce, nelle uova, nel latte e come fonte vegetale nel cioccolato, nei legumi, nelle banane, nelle arachidi, nei datteri, nell’avena.
La treonina è presente nella carne di agnello, coniglio, maiale, e bovina, nelle sardine, nel formaggio, nelle uova e come fonte vegetale nei legumi, nei funghi, nelle nocciole e nelle arachidi.
La metionina è riscontrabile nel pesce, nei latticini e come fonte vegetale nei cereali integrali.
La fenilalanina si trova nel formaggio, nelle uova, nel coniglio e come fonte vegetale nei legumi, nel frumento, nelle arachidi e nell’avocado.
La leucina è presente nel pesce, nel pollo, nella ricotta e come fonte vegetale nei cereali e nella frutta secca come nocciole e arachidi.
La isoleucina è rintracciabile nelle sardine, nella carne di bovino, di agnello e di pollo, nei formaggi, nelle uova e come fonte vegetale nelle lenticchie, nella soia, nelle mandorle e nelle arachidi.
La valina la troviamo nella carne d’agnello e di maiale, nei pesci come il salmone, nei formaggi e come fonte vegetale nei legumi come fave, piselli e lenticchie, nella frutta secca (arachidi noci e nocciole).
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