2016-10-21 14:33:09

L’anidride carbonica prodotta dal consumo di 1 chilogrammo di grasso corporeo viene eliminata compiendo a riposo circa 85.222 atti respiratori; ecco come il nostro corpo accumula energia sotto forma di tessuto grasso, “bruciandolo” al bisogno per ottenere una quantità enorme di energia.

 

I grassi, o i lipidi, biologici costituiscono un gruppo eterogeneo di composti molecolari, che hanno in comune la caratteristica di essere insolubili in acqua.

I grassi sono utilizzati quasi universalmente come forma di riserva energetica dagli organismi viventi, tuttavia oltre a svolgere una funzione di riserva di energia, espletano tanti altri ruoli: essi costituiscono le membrane cellulari, fungono da cofattori enzimatici, trasportatori di elettroni, pigmenti che assorbono la luce, ancore idrofobiche per le proteine, agenti emulsificanti nell’intestino, ormoni e messaggeri intracellulari.

I grassi sono contenuti negli alimenti che ingeriamo, in particolare alimenti ricchi di grassi sono: derivati del latte come burro e formaggi, carni rosse, oli, margarine, dolci ecc…, inoltre anche i carboidrati che ingeriamo in eccesso vengono trasformati dal nostro corpo in grassi.

I grassi contenuti negli alimenti sono in genere acidi grassi complessi ma  per poter entrare nel torrente sanguigno devono essere  demoliti dal nostro sistema digerente e ridotti ad acidi grassi semplici, i quali a loro volta  si legheranno  alle proteine plasmatiche di trasporto e così veicolati e distribuiti in tutto l’organismo.

Gli acidi grassi sono riorganizzati e depositati sotto forma di trigliceridi nel tessuto adiposo. Ciascun trigliceride è costituito da tre molecole di acido grasso legate insieme da una molecola di glicerolo, attraverso legami esterei (Fig.1).

fig.1 trigliceride

Fig.1 – Esemplificazione della formula di struttura di un trigliceride

Il tessuto adiposo è il tessuto dell’organismo adibito allo stoccaggio dei grassi, e le cellule che costituiscono questo tessuto sono chiamate adipociti. All’interno degli adipociti i trigliceridi si accumulano nello spazio acquoso, detto citosol, sotto forma di goccioline bianco-gialle separate dal fluido intracellulare, come quando si uniscono due liquidi immiscibili, come, ad esempio, olio di oliva ed aceto.

Nei vertebrati gli adipociti accumulano così tante goccioline di trigliceridi da riempire quasi completamente l’intera cellula.

Perché accumuliamo energia sotto forma di grassi?

Nell’uomo, il tessuto adiposo è localizzato sotto la pelle, nella cavità addominale e nelle ghiandole mammarie.

In alcuni animali i trigliceridi di deposito sotto la pelle non servono soltanto da riserve energetiche ma anche da isolamento contro le basse temperature. Una persona moderatamente obesa può avere 15-20 kg di trigliceridi depositati negli adipociti, una quantità sufficiente a rifornire l’organismo di energia per mesi. Al contrario, la quantità di energia che il corpo umano può conservare sotto forma di glicogeno (riserva energetica dei carboidrati) è sufficiente per meno di un giorno.

I carboidrati come il glucosio ed il glicogeno offrono alcuni vantaggi come fonte immediata di energia metabolica e solubilità in acqua, tuttavia dal punto di vista evolutivo è molto più efficiente accumulare riserve di energia sotto forma di grassi invece che sotto forma di carboidrati per almeno tre validi motivi:

- Gli atomi di carbonio degli acidi grassi si trovano ad uno stato maggiormente ridotto rispetto a quelli degli zuccheri, e l’ossidazione dei trigliceridi rende una quantità di energia più che doppia rispetto a quella liberata da una pari quantità di carboidrati (9 calorie per grammo contro le 4 calorie per grammo ottenute dal metabolismo dei carboidrati).

- Gli organismi che conservano energia sotto forma di grassi non devono trasportare un peso extra di acqua, quella necessaria per l’idratazione, che invece è sempre associate ai polisaccaridi di deposito (2 grammi di acqua per ogni grammo di carboidrato).

- La relativa inerzia e stabilità chimica dei trigliceridi permette la loro conservazione all’interno della cellula in grandi quantità, senza il rischio di andare incontro a reazioni non volute con altri componenti cellulari.

 Le cellule come producono energia dai grassi?

In media il 40% o anche più dell’energia richiesta giornalmente dall’uomo nei paesi industrializzati è fornita dai trigliceridi della dieta, anche se, gli esperti della nutrizione, suggeriscono di non ingerire più del 30% delle calorie totali giornaliere sotto forma di grassi.

Tuttavia i trigliceridi forniscono più della metà dell’energia consumata da alcuni organi, in particolare dal cuore e dal fegato dei mammiferi, in cui l’apporto energetico fornito dal metabolismo dei grassi, rappresenta circa l’80% del fabbisogno in tutte le condizioni fisiologiche.

Il processo ossidativo che genera energia sotto forma di ATP, a partire dagli acidi grassi, è chiamato b-ossidazione.

Il prodotto della b-ossidazione è l’acetil-CoA, che, entrando nel ciclo di Krebs, viene completamente ossidato a CO2 (anidride carbonica) e H2O (acqua). Gli elettroni liberati consentono la sintesi di energia sotto forma di ATP passando attraverso la catena respiratoria dei mitocondri.

L’ossidazione completa degli acidi grassi nella cellula, così come l’ossidazione esplosiva dei combustibili fossili nei motori a combustione, è un processo esoergonico, cioè produce energia. Una reazione esoergonica, quindi, è una reazione chimica costituita da reagenti che possiedono un contenuto energetico superiore a quello dei prodotti: l’energia mancante è liberata dalla reazione ed utilizzata dalle cellule per lo svolgimento delle proprie funzioni biologiche. Una reazione endoergonica, al contrario, è una reazione che, per compiersi, necessita di energia.

Quali sono i prodotti del metabolismo dei grassi?

Il trigliceride medio nel nostro corpo ha formula chimica C55H104O6.

Sebbene le reazioni biochimiche che avvengono nel nostro corpo quando consumiamo una molecola di grasso siano molto complesse, non è necessario conoscerle nel dettaglio per apprenderne il destino finale; la reazione che riassume tutto il processo di metabolismo dei grassi è la seguente:

 

C55H104O6 + 78O2 --> 55CO2 + 52H2O + energia

 

Le leggi universali della conservazione della materia e dell’energia valgono anche per le reazioni chimiche che avvengono dentro di noi. In pratica, analizzando questa reazione, si può affermare che per eliminare 1 chilogrammo di trigliceridi dobbiamo inalare 2,9 chilogrammi di ossigeno (14,5 chilogrammi di aria), respirando, per produrre 2,81 chilogrammi di anidride carbonica, 1,09 chilogrammi di acqua e una quantità enorme di energia, circa 9000 chilocalorie, una quantità che una persona normale non può usare in pochi giorni.

L’energia liberata da un chilogrammo di grassi consumato, per il primo principio della termodinamica, non può sparire nel nulla, e deve essere necessariamente usata. Muovendo i muscoli durante l’attività fisica, per esempio, oppure aumentando la temperatura del corpo, disperdendosi poi sotto forma di calore, o usandola per produrre altre molecole o altro ancora.

I singoli atomi che compongono le molecole di acido grasso, ovvero carbonio (C), idrogeno (H) ed ossigeno (O), vengono riorganizzati in anidride carbonica (CO2) ed acqua (H2O). Quest’ultima lascia il nostro corpo attraverso le urine, il sudore o il vapore acqueo che emettiamo con la respirazione; ma c’è un solo modo per eliminare gli atomi di carbonio: attraverso l’anidride carbonica che emettiamo con la respirazione.

In condizione di riposo respiriamo mediamente 12 volte al minuto, emettendo ad ogni respiro 33 milligrammi di anidride carbonica, di cui 9 milligrammi di carbonio; considerando che un chilogrammo di grasso che vogliamo consumare contiene 767 grammi di carbonio, dovremmo compiere 85.222 atti respiratori per dissipare tutto il carbonio che costituisce un chilogrammo di trigliceridi.

Nell’ipotesi, irrealistica, di non mangiare nulla e che non cambi il nostro fabbisogno energetico, il nostro corpo impiegherebbe ben 5 giorni per bruciare completamente un chilogrammo di grasso.

Quindi, qualsiasi metodo miracoloso prometta come risultato la perdita di chilogrammi di grasso corporeo in breve tempo viola le leggi universali che regolano i principi di conservazione di energia e materia, e non può funzionare.