Ruben Meerman e Andrew Brown, ricercatori Inglesi, ci spiegano come e dove va il grasso che noi vogliamo tanto smaltire. La risposta potrebbe non essere quella che ti aspetti
Considerando l’impennata dei tassi di sovrappeso e obesità e il forte interesse per questo argomento, c’è una sorprendente ignoranza e confusione sul processo metabolico della perdita di peso tra il pubblico in generale e gli operatori sanitari. Ci siamo imbattuti in idee errate su come gli esseri umani perdono peso tra :
- medici generici,
- dietisti
- personal trainer
La maggior parte delle persone credeva che il grasso venisse convertito in energia o calore, il che viola la legge sulla conservazione della massa. Sospettiamo che questo equivoco sia causato dal mantra “energia in / energia fuori” e dalla concentrazione sulla produzione di energia nei corsi di biochimica universitaria. Altri fraintendimenti erano che i metaboliti del grasso venivano escreti nelle feci o convertiti in muscoli. Presento alla base della ricerca un nuovo calcolo per mostrare come “perdiamo peso”.
Il peso che vogliamo “perdere”
Premessa
L’eccesso di carboidrati o proteine nella dieta viene convertito in trigliceride e conservato nelle “goccioline” lipidiche degli adipociti. L’eccesso di grassi nella dieta non richiede alcuna conversione se non la lipolisi e la esterificazione. Le persone che desiderano perdere peso mantenendo la propria massa senza grasso (o come meno grasso) stanno, biochimicamente parlando, tentando di metabolizzare i trigliceridi immagazzinati nei loro adipociti.
Lascio volutamente in lingua inglese la parte tecnica che per essere contestualizzata bisognerebbe, come minimo, avere notevoli competenze in chimica.
“The chemical formula for an average triglyceride molecule can be deduced from fatty acid composition studies. In 1960, Hirsch and colleagues published data that yield an “average fatty acid” with the formula C17.4H33.1O2.1This 50 year old result is in remarkable agreement with more recent data.2 Three “average fatty acids” esterified to the glycerol backbone (+3C, +6H) give an “average triglyceride” with the formula C54.8H104.4O6. The three most common fatty acids stored in human adipose tissues are oleate (C18H34O2), palmitate (C16H32O2), and linoleate (C18H32O2),1 2 which all esterify to form C55H104O6.
The complete oxidation of a single triglyceride molecule involves many enzymes and biochemical steps, but the entire process can be summarised as:C55H104O6+78O2→55CO2+52H2O+energy
Stoichiometry shows that complete oxidation of 10 kg of human fat requires 29 kg of inhaled oxygen producing 28 kg of CO2 and 11 kg of H2O. This tells us the metabolic fate of fat but remains silent about the proportions of the mass stored in those 10 kg of fat that depart as carbon dioxide or water during weight loss.
To calculate these values, we traced every atom’s pathway out of the body. The carbon and hydrogen atoms obviously depart as CO2 and H2O, respectively. The fate of a triglyceride molecule’s six oxygen atoms is a conundrum solved in 1949 by Lifson and colleagues.3 They used labelled heavy oxygen (O18) to show that the oxygen atoms of body water and respiratory carbon dioxide are rapidly exchanged through the formation of carbonic acid (H2CO3). A triglyceride’s six oxygen atoms will therefore be shared by CO2 and H2O in the same 2:1 ratio in which oxygen exists in each substance. In other words, four will be exhaled and two will form water.”I
Il nuovo calcolo
La proporzione della massa di una molecola di trigliceridi esalata in CO2 è la proporzione del suo peso molecolare (dalton) fornito dai suoi 55 atomi di carbonio più quattro dei suoi atomi di ossigeno:
(661 Da (C55)+64 Da (O4))/(861 Da (C55H104O6))×100=84%
La porzione della massa che diventa acqua :
(105 Da (H104)+32 Da (O2))/(861 Da (C55H104O6))×100=16%
Questi risultati mostrano che i polmoni sono l’organo escretore primario per la perdita di peso (fig.). L’acqua formatasi può essere escreta con le urine, le feci, il sudore, il respiro, le lacrime o altri fluidi corporei.
“Solleviamo il velo” sulla ormai famosa PERDITA DI PESO
A riposo, una persona media di 70 kg che ha un regime di dieta mista (quoziente respiratorio 0,8) espira circa 200 ml di CO2 in 12 respiri al minuto.*4 Ciascuna di queste respirazioni quindi espelle 33 mg di CO2, di cui 8,9 mg di carbonio. In un giorno trascorso addormentato, a riposo, e svolgendo attività leggere che raddoppiano il tasso metabolico a riposo, ciascuno per 8 ore, questa persona espira 0,74 kg di CO2 in modo che 203 g di carbonio vengano persi dal corpo. Per confronto, 500 g di saccarosio (C12H22O11) forniscono 8400 kJ (2000 kcal) e contengono 210 g di carbonio. Sostituendo un’ora di riposo con un esercizio che aumenta il tasso metabolico a sette volte quello del riposo, ad esempio, facendo jogging, si rimuovono 39 g di carbonio in più dal corpo, aumentando il totale di circa il 20% a 240 g. Per confronto, un singolo muffin da 100 g rappresenta circa il 20% del fabbisogno energetico giornaliero totale di una persona media. L’attività fisica come strategia di perdita di peso è, quindi, facilmente sventata da quantità relativamente piccole di cibo in eccesso.
I calcoli degli autori mostrano che i polmoni sono l’organo escretore primario per il grasso. Perdere peso richiede di sbloccare il carbonio immagazzinato nelle cellule adipose, rafforzando così il ritornello spesso sentito di “mangiare di meno, spostarsi di più”. Gli autori inoltre raccomandano che questi concetti siano inclusi nei programmi di scienze della scuola secondaria e nei corsi universitari di biochimica per correggere gli equivoci diffusi sulla perdita di peso.
L’articolo completo in originale può essere visibile a questo link : https://www.bmj.com/content/349/bmj.g7257
Che cosa si evince da questa ricerca ?
La prima cosa che dico sempre io alle persone che mi chiedono come dimagrire è sempre la stessa :
“perdere peso non vuol dire in modo assoluto che sto dimagrendo (ovvero che sto diminuendo la quantità di grasso)”
Se quello che cerchiamo è far calare la parte grassa del nostro corpo allora la classica “misura della bilancia” non ha un gran senso. Perché in un processo di perdita di peso (totale) possono intervenire vari altri fattori che ne influenzano il risultato. Da questa ricerca possiamo capire che il processo di metabolizzazione è stato frainteso da molti (ivi compresi Personal Trainer come me). Ma il lavoro che bisogna fare per andare ad accelerare questa “metabolizzazione” è sempre lo stesso. Attività fisica e attenzione a quello che mangiamo. Quindi, non è cambiato proprio niente. L’unica cosa in più che possiamo dire è che le attività a basso impatto metabolico (la camminata o la corsa continua in steady state) non sono molto proficue. E’ necessario effettuare delle attività fisiche dove si effettuano numerose ventilazioni per minuto. Se possibile bisogna effettuare lavori a circuito tipo “interval training” abbinando il lavoro aerobico, anaerobico lattacido ed esercizi di rinforzo muscolare total body. In questo modo si ha un grande impatto di scambio di volumi respiratori e, di conseguenza, si accelera il processo metabolico.
Riferimenti
Hirsch J, Farquhar JW, Ahrens EH, Jr, Peterson ML, Stoffel W. Studies of adipose tissue in man. A microtechnic for sampling and analysis. Am J Clin Nutr1960;8:499-511.
Abstract/FREE Full TextGoogle Scholar
Hodson L, Skeaff CM, Fielding BA. Fatty acid composition of adipose tissue and blood in humans and its use as a biomarker of dietary intake. Prog Lipid Res2008;47:348-80.
CrossRefPubMedWeb of ScienceGoogle Scholar
Lifson N, Gordon GB, Visscher MB, Nier AO. The fate of utilized molecular oxygen and the source of the oxygen of respiratory carbon dioxide, studied with the aid of heavy oxygen. J Biol Chem1949;180:803-11.
Ainsworth BE, Haskell WL, Herrmann SD, Meckes N, Bassett DR, Jr, Tudor-Locke C, et al. 2011 Compendium of physical activities: a second update of codes and MET values. Med Sci Sports Exerc2011;43:1575-81.