Indice
INTRODUZIONE
Se rivolgiamo il nostro pensiero alla semplice fisiologia cellulare umana, non possiamo portarci dietro con leggerezza la parola “SEMPLICE”.
La cellula è la rappresentazione classica del minimo di autosufficienza che esiste in natura. È talmente piccola che servono ben più 100 cellule messe in fila per fare 1 mm di lunghezza. Questo “consorzio” cellulare comprende numeri da capogiro: in un corpo ci sono centomila miliardi di cellule suddivise in altrettanti 200 tipi diversi con ricambio per la maggior parte giornaliero.
Capiremo quindi molto facilmente che, se questo sistema così complesso non fosse dotato di uno o più sistemi di comunicazione, regnerebbe il CAOS assoluto. Tutte le cellule di un organismo complesso devono comunicare tra loro attraverso 3 principali sistemi: il sistema endocrino, immunitario e nervoso.
Oggi prenderemo in esame quello endocrino e come ormoni e sport siano strettamente legati alla modifica della qualità della vita di un individuo.
Il sistema di comunicazione endocrino, rende la persona unica, ognuno di noi infatti ha un proprio sistema differente per efficienza e velocità di comunicazione che è molto legato alla nutrizione per quanto riguarda il rinnovo e l’interconnessione cellulare ed estremamente legato all’ attività fisica, per quanto riguarda l’utilizzo di questi nutrimenti per i più svariati scopi, sia performativi che di accrescimento che di scarto.
Per quanto tendiamo a riassumere il tutto con “Sistema Endocrino”, in realtà le azioni cellulari si compongono di più modalità di interconnessione comunicativa:
Sistema Autocrino: la cellula produce qualcosa per sé stessa (autonoma)
Sistema Paracrino: comunicazione tra cellule vicine (adiacente)
Sistema Endocrino: comunicazione tra cellule molto distanti tra loro che grazie all’azione ormonale, regolano il fabbisogno energetico (per es. la cellula dell’occhio comunica con la cellula del piede alla vista di un gradino da oltrepassare; aumenterà il fabbisogno energetico di tutti gli arti inferiori per sollevarsi e oltrepassare il gradino).
Immaginiamo il sistema Endocrino come un’orchestra il cui direttore sarà l’ipofisi che comunica con il suo vice, l’ipotalamo. E poi ci sono i membri dell’orchestra ovvero tutte le ghiandole ormonali: ognuna produrrà gli ormoni per la sua area e tutte comunicano con l’ipotalamo per aggiornarlo e a sua volta l’ipotalamo ricomunica con loro. È un sistema autoregolatorio, sempre vigile e alla ricerca di un perfezionamento continuo.
Le Principali ghiandole ormonali sono
- Ipotalamo
- Ipofisi
- Tiroide e Paratiroidi
- Ghiandole surrenali
- Pancreas
- Ovaie (femmina) – Testicoli (maschio)
Possiamo renderci conto degli ormoni più conosciuti a seconda della ghiandola con cui comunica l’ipofisi:
- Gonadotropine (FSH & LH) – Ovaie-Testicoli
- Ormone della crescita – ossa e muscoli (e organi)
- Prolattina (PRL) – ghiandole mammarie
- Adreno corticotropo (ACTH ) – ghiandole surrenali (producano adrenalina)
- Tiroido Stimolante (TSH) – Tiroide
- Ossitocina (OT) – ghiandole mammarie E muscolatura liscia uterina
- Antidiuretico (ADH) – tubuli renali (quantità di acqua nel nostro corpo, sviluppato dopo l’infanzia, non fa fare la pipì a letto )
Fatta questa doverosa introduzione fisiologica sui sistemi più comuni, vediamo negli sportivi gli ormoni impiegati nel raggiungimento dei più svariati obiettivi.
SEGNALI ENDOCRINI DI
SAZIETA' E FAME
LEPTINA
Viene prodotta dentro gli adipociti
Cosa succede ad esempio in un obeso? La leptina (ormone della sazietà) viene prodotta dentro le cellule del grasso. Una persona obesa, dovendo produrre sempre più leptina per far recepire al cervello che è arrivata la sazietà, si innescherà una resistenza a questo segnale, e smettendo di mangiare sempre dopo, continuerà a ingrassare.
Ecco perché è molto facile passare da una condizione di sovrappeso a quella di obesità (differenza tra disagio sociale a patologia vera e propria).
Il segnale di sazietà viene indotto quando le pareti dello stomaco sono eccessivamente tese perché la mole di cibo è aumentata (capienza dello stomaco) ma l’obeso a causa della grande quantità di cibo ingerita tutti i giorni ha reso le pareti dello stomaco lasse, per questo in condizioni ormai fuori controllo è spesso necessaria la riduzione del volume dello stomaco altrimenti anche se la persona dimagrisse, continuerà a non sentirsi mai sazia.
GRELINA
Al contrario gli anoressici sono resistenti alla grelina (iniettata nei centri per far venire l’appetito): sono infatti abituati alla sottoalimentazione per cui si riduce l’elasticità delle pareti dello stomaco che si sono indurite (perché non hanno lavorato).
La grelina è un ormone prodotto dalle cellule p/d1 sul fondo dello stomaco e dalle cellule epsilon del pancreas. Svolge molte attività neuroendocrine e i suoi livelli aumentano prima dei pasti, e diminuiscono circa un’ora dopo. Una cosa importante da dire è che, stimolando l’ipofisi anteriore, stimola anche la secrezione dell’ormone della crescita.
La grelina si presenta in due forme: una acilata, che si ipotizza sia in grado di svolgere l’effetto oressizzante, cioè quello di stimolare l’appetito, e una forma deacilata che, di fatto, è la forma circolante più abbondante.
Il segnale di fame scatta quando inizia a corrodersi la mucosa interna attraverso succhi gastrici accompagnato da un abbassamento d’insulina, quindi il segnale di insulina viene mandato all’ipotalamo per produrre grelina e sentire appetito ma l’anoressia da un punto vista endocrino, è la resistenza alla grelina (poi dovremmo considerare il punto di vista psicologico, ma non è il nostro campo) per cui non lo percepirà.
ORMONI DEL TRATTO
GASTRO-INTESTINALE
Non possiamo assolutamente parlare di ormoni & sport senza analizzare tutti gli ormoni coinvolti nei nostri processi digestivi.
La loro interazione infatti, essendo il sistema endocrino un processo a feedback continuo, permette tutte quelle azioni ben più note da ormoni più comunemente citati dalla divulgazione comune (tra cui insulina, glucagone, leptina, ecc….)
Gli ormoni del tratto gastro-intestinale sono una ventina di peptidi. A eccezione del peptide inibitore gastrico e della glicentina (il nome “glicentina” deriva da GLI Glucagon-Like Immuno-reactant, cioè una molecola con determinanti antigenici simili a quelli del glucagone), gli altri sono costituiti da massimo 40 resti amminoacilici, con struttura primaria molto simile fra loro. Questi peptidi sono prodotti da specifiche cellule endocrine che, di solito, si trovano nell’epitelio gastro-intestinale, ma possono anche essere prodotti da neuroni del sistema nervoso enterico, che invece si trovano negli strati sotto epiteliari.
Altri ancora provengono, invece, da neuroni extraenterici.
La loro distribuzione può essere molto specifica, come nel caso della gastrina o della secretina, per esempio, oppure più generalizzata, come nel caso della somatostatina.
La secrezione di questi ormoni è regolata dai nutrienti ingeriti con il cibo, dal ph, dalla concentrazione di ca2+, dalla distensione della parete, ma anche da ormoni del tratto gastro-intestinale stesso, da ormoni pancreatici e da determinati neurotrasmettitori.
La degradazione di questi ormoni, che si ha da peptidasi, avviene principalmente nel fegato e nel rene.
Il ruolo degli ormoni gastro-intestinali è quello di regolare l’azione di attivazione o di inibizione delle funzioni degli organi responsabili della digestione e dell’assorbimento dei nutrienti.
In più, svolgono funzioni importanti anche su altri organi e tessuti, tra cui, in particolare, il cervello: infatti partecipano al controllo del senso di fame e di sazietà.
Ma vediamoli più nello specifico:
IN DETTAGLIO
GASTRINA
La gastrina viene secreta dalle cellule endocrine g dell’antro gastrico e del duodeno prossimale.
Ha la funzione di stimolare la secrezione di acido cloridrico e di pepsina (enzima che durante la digestione idrolizza le proteine scindendole in prodotti più semplici), e di stimolare la crescita delle cellule della mucosa gastrica.
La sua secrezione viene, invece, inibita da acetilcolina (neurotrasmettitore che interviene nella contrazione del cuore, nella regolazione della pressione, nella trasmissione degli impulsi nervosi), bombesina (prodotto da cellule del sistema endocrino diffuso presenti nella mucosa del fondo e dell’antro dello stomaco, e in minor misura anche nel duodeno, digiuno, ileo e colon. È un peptide che agisce stimolando la secrezione della gastrina, incrementando l’attività contrattile della cistifellea e la motilità dell’intestino tenue), GRP (sigla di Gastrin releasing peptide, cioè peptide di rilascio della Gastrina).
COLECISTOCHININA
La colecistochinina (o pancreozimina), è prodotta dalle cellule endocrine i dell’intestino tenue e da neuroni enterici ed extraenterici.
Svolge due funzioni principali: contrae la cistifellea e secerne il succo pancreatico. Inoltre, svolge l’importante effetto, sul sistema nervoso centrale, di indurre il senso di sazietà. La secrezione di colecistochinina è stimolata dai monogliceridi, dagli acidi grassi a lunga catena e da triptofano e fenilalanina.
SECRETINA
La secretina viene prodotta dalle cellule s della mucosa dell’intestino tenue. Principalmente si occupa di stimolare la secrezione di acqua e bicarbonato da parte del pancreas, di stimolare la secrezione di pepsina e di rallentare la peristalsi.
POLIPEPTIDE VASO-ATTIVO INTESTINALE
Il polipeptide vaso-attivo intestinale (VIP) viene prodotto esclusivamente da neuroni enterici ed extraenterici e ha anche una funzione di co-neurattivatore.
In realtà ha molte funzioni: quella di rilascio della muscolatura liscia dei distretti intestinale, vascolare e respiratorio, di stimolare la contrattilità cardiaca, la secrezione di acqua ed elettroliti a livello intestinale, la secrezione endocrina del pancreas, dell’ipofisi e della corteccia surrenalica e di stimolare, nel fegato, la glicogenolisi e la lipolisi.
PEPTIDE INIBITORE GASTRICO
Il peptide inibitore gastrico (GIP) è prodotto dalle cellule k dell’intestino tenue, stimolato dai principali nutrienti, quindi amminoacidi, peptidi, glucosio e trigliceridi, e dalla bombesina.
ENTEROGLUCAGONE
L’enteroglucagone ha due forme: l’oxintomodulina e la glicentina, che derivano dallo stesso precursore prodotto dalle cellule l dell’ileo e del colon. Sono due peptidi che inibiscono fortemente la secrezione gastrica e stimolano, invece, la secrezione di insulina. Inoltre, promuovono la glicogenolisi a livello epatico.
MOTILINA
La motilina è prodotta dall’intestino tenue e ha, come funzione principale, quella di far partire le onde di contrazione muscolare dalla regione antro-duodenale a tutto l’intestino tenue. La motolina viene prodotta grazie all’acidità del succo gastrico e ai secreti pancreatici dell’intestino tenue.
NEUROTENSINA
La neurotensina è prodotta dalle cellule endocrine n del tratto distale del digiuno e dell’ileo, e anche da molti neuroni del sistema nervoso centrale. È un inibitore della secrezione gastrica, della secrezione pancreatica esocrina, dell’irrorazione sanguigna a livello gastrico. Inoltre, causa vasodilatazione a livello intestinale e cutaneo, ipotensione e effetti intropici e cromotropici nel miocardio.
PEPTIDE DI RILASCIO DELLA GASTRINA
Il peptide di rilascio della gastrina (GRP) è, nella sua forma prevalente, prodotto dalla mucosa del fondo gastrico e dallo strato muscolare liscio dell’antro gastrico e dell’intestino tenue. Sollecita il rilascio di gastrina e di secrezione acida da parte dello stomaco e stimola la secrezione esocrina pancreatica. Fra l’altro, modula la motilità del tratto gastro enterico e ha un’azione molto simile a quella della bombesina.
SOSTANZA P
La sostanza p è un peptide che deriva dalla degradazione di due precursori dai quali hanno origine anche altri peptidi neuroattivi. Viene prodotta da cellule neuronali del tratto enterico, di altre regioni del sistema nervoso perifierico e di alcune aree subcorticali. A livello gastro-intestinale provoca la contrazione della muscolatura liscia e la secrezione salivare, pancreatica e intestinale. Inoltre ha un’importante azione sistemica, che è la vasodilatazione arteriolare e, nel sistema nervoso, agisce da neurotrasmettitore.
ORMONI PRO-LIPOLITICI
Esiste una categoria interessante di ormoni che, nonostante la classificazione come pro-lipolitici non deve però trarci in inganno con l’illusione che siano essi stessi dei dimagranti.
Parliamo di quegli ormoni considerati promotori e/o non ostacolatori del dimagrimento. Dalla loro azione, se altri fattori sono in asse con la nostra fisiologia, allora la lipolisi (rilascio di acidi grassi liberi nel torrente ematico a scopo energetico) può avvenire tranquillamente.
Vediamoli insieme
CORTISOLO
Detto anche “ormone dello stress”, è prodotto durante lo sforzo fisico. Agisce sull’insulina e permette di modulare l’assorbimento degli zuccheri nelle cellule e mantenere così livelli glicemici costanti.
SOMATOTROPO
Conosciuto anche come GH, ormone della crescita, spinge l’organismo a impiegare le riserve lipidiche come fonti energetiche e stimola la sintesi di nuova massa muscolare.
TESTOSTERONE
È l’ormone più importante per sostenere la fase anabolica di uno stile di vita attivo e fatto di allenamenti con sovraccarichi importanti (anche nelle donne). Favorisce il passaggio degli aminoacidi alle cellule muscolari, aumentando massa e forza muscolare.
ORMONI TIROIDEI
Si attivano durante sessioni di allenamento più intense, aumentano il metabolismo cellulare e corporeo, anche nelle fasi di riposo.
CATECOLAMINE
Tutti quegli ormoni considerati i fautori del “scappa o combatti” (adrenalina, noradrenalina, dopamina, ecc….). Aumentano il fabbisogno nutrizionale cellulare per prepararci a uno sforzo intenso. Una piccola curiosità: siamo fermi ai blocchi di partenza dei 100mt piani, il cuore comincia a battere più velocemente e le gambe quasi tremano; il fabbisogno degli arti inferiori è già aumentato nonostante siamo ancora fermi ai blocchi. Le catecolamine stanno già facendo il loro dovere e allo sparo dello starter, avremo tutte le energie immediatamente disponibili.
NUOVI ORMONI?
IRISINA: L'ORMONE DEGLI SPORTIVI
Un gruppo di ricercatori dell’ università di Harvard, ha condotto uno studio nel 2015 su 10 individui di 25 anni, di cui 4 sedentari e 6 impegnati in diverse tipi di attività (sia aerobica che anaerobica) per 3 volte a settimana ha mostrato un notevole aumento di Irisina nei 6 attivi.
Il livello di Irisina nei sedentari era, infatti, di soli 3,6 nanogrammi per ogni ml di plasma, in quelli impegnati in diverse attività per tre volte a settimana era, invece, di 4,3 nanogrammi.
Questo aumento si è verificato nel corso dello studio durato circa 3 mesi, mostrando che più si è attivi più si produce questo ormone.
Inoltre è stato dimostrato una notevole inibizione di livelli anomali di interleuchina 1, questo contribuisce alla metamorfosi del tessuto adiposo bianco in tessuto adiposo bruno, favorendo la lipolisi.
In realtà l’ ormone Irisina era stato scoperto anni prima (2012) dal ricercatore Bruce Spiegelman, ma essendo stato condotto sui roditori, le sue proprietà pro-lipolitiche non vennero prese in considerazione.
Dal 2015 in poi l’ ormone Irsina è stato oggetto di diversi studi stranieri, ma anche italiani. Un gruppo di ricercatori di Bari, per esempio, ha individuato un’altra proprietà dell’ormone, quella di favorire la fabbricazione del tessuto osseo.
Le prove in ambito di ricerca quindi tra alimentazione preventiva per l’ osteoporosi e stimolazione di produzione irsinica si fanno sempre più promettenti e solide, ma per chiamarle “evidenze” dobbiamo ancora aspettare nuovi studi.
Bibliografia
- Peter Abrahams, Atlante del corpo umano, 2010.
- AA. VV, Trattato di Anatomia Umana, Edi-Ermes
- Guido Tettamanti e Noris Siliprandi, Biochimica medica strutturale metabolica e funzionale Edizione V, 2018
- Gianfranco Liguri, Nutrizione e Dietologia, ristampa 5, 2019
- P. Brunetti e F. Santeusanio, Malattie endocrine del metabolismo e della Nutrizione, Edizione II, 2011
- G. Colaianni, C. Cuscito et al., The myokine irisin increases cortical bone mass.
- F. Han, S. Zhang; N. Hou; D. Wang; X. Sun, Irisin improves endothelial function in obese mice through the AMPK-eNOS pathway.
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