Come sono collegati il metabolismo degli zuccheri e l’esercizio fisico?
Vari studi evidenziano che, in seguito a esercizio fisico, nel sistema muscolo scheletrico avvengono modifiche legate al profilo di metilazione di geni coinvolti nel metabolismo degli zuccheri e dei lipidi.
In pratica, questi studi ci dicono che intervenire sull’esercizio fisico significa migliorare la sensibilità all’insulina. Come? Attraverso modifiche epigenetiche, ovvero relative all’espressione genica.
Queste modifiche –indotte dall’esercizio fisico- sono collegate alla rigenerazione e al rimodellamento del tessuto muscolare, alla biosintesi mitocondriale, alla regolazione dell’energia e delle vie di segnalazione del calcio.
Perciò, lo sport agisce non solo sul tessuto dei muscoli ma sui mitocondri e sull’energia.
Queste modificazioni epigenetiche possono dipendere dalla durata e dal tipo di esercizio, dal genere ed anche dall’età dell’individuo. Oggi sono conosciute molte modificazioni epigenetiche indotte dall’esercizio fisico che riguardano anche geni correlati a malattie cardiovascolari ed ad alterazioni del metabolismo lipidico.
Insulina e muscoli
L’insulina è un ormone che regola i livelli di glucosio nel sangue, ma non solo. Anche nei tessuti insulino sensibili, ovvero muscoli a riposo, leucociti e tessuto adiposo.
Quando si assume cibo, il pancreas secerne insulina nel sangue per favorire l’ingresso del glucosio soprattutto nel tessuto muscolare e adiposo.
Quando la funzione delle cellule beta del pancreas è compromessa, si arriva alla condizione di iperglicemia definita diabete mellito di tipo 2, in cui le cellule non reagiscono all’insulina.
Il ruolo del tessuto muscolo scheletrico nel metabolismo e nel controllo della glicemia è importantissimo: esso infatti è responsabile dell’80% dell’intero assorbimento di glucosio indotto dall’insulina.
Come si generano le modifiche al metabolismo attraverso l’esercizio fisico?
Tantissimi fattori ambientali agiscono sul metabolismo. La dieta, l’esposizione a sostanze chimiche, l’impatto emotivo. L’esercizio fisico è uno di essi. In pratica, l’attività fisica modifica l’espressione genica senza alterare ovviamente la sequenza del DNA: pura epigenetica.
Studi recenti suggeriscono come le caratteristiche epigenetiche siano abbastanza stabili e potrebbero essere trasmesse da una cellula alla cellula figlia e, se sono interessate le cellule germinali, potrebbero diventare ereditabili. Potremmo, quindi, non solamente ereditare le sequenze di DNA, ovvero il codice genetico, ma anche le variazioni della sua espressione che non sono codificate nella sua sequenza di basi.
Il muscolo scheletrico rappresenta il modulatore centrale della salute metabolica di tutto il corpo.
La semplice contrazione di un muscolo sotto sforzo è sufficiente a generare una risposta a cascata che coinvolge il sistema cardiovascolare, nervoso, immunitario e tante attività metaboliche. Come effetto di un esercizio prolungato, alcuni ormoni verranno rilasciati in maggior quantità e altri saranno soppressi.
Cortisolo, esercizio fisico, glucosio
L’esercizio fisico comporta un incremento del cortisolo, ormone prodotto dalle ghiandole surrenali per fare fronte allo stress. Esso ha una funzione determinante nella produzione di energia del muscolo, a partire dal glucosio. Dopo circa mezz’ora di movimento il tasso di cortisolo diminuisce di nuovo, permettendo al corpo di trarre energia anche da grassi e proteine.
Il cortisolo fra l’altro esercita un potente effetto antinfiammatorio, che contrasta lo stress meccanico muscolare.
Un intenso esercizio fisico provoca il rilascio anche di adrenalina e noradrenalina, aumentando la frequenza del battito e la pressione sanguigna.
Troppo esercizio fisico produce un eccesso di cortisolo, con relativo rilascio di glucosio nel sangue.
Si rischia un incremento della resistenza all’insulina, riduzione della produzione di ormoni sessuali, con effetti a cascata sull’umore, sul comportamento, sul sonno, sulla concentrazione, sui livelli di energia, generando uno scompenso che produrrà effetti negativi sul peso.
Considerare il metabolismo in un’ottica più vasta
Il metabolismo, che è l’insieme delle reazioni chimiche funzionali alla vita, va considerato in ottica più vasta. Esso parte dal genoma per arrivare a determinare il fenotipo attraverso la trascrizione selettiva dei geni e la produzione dei metaboliti intermedi. Dieta e esercizio fisico hanno un grosso peso sul metabolismo.
Lo sport e l’esercizio fisico giocano un ruolo di primaria importanza sul nostro stato di salute. Essi riducono il rischio di malattie cardiovascolari, di diabete, di ipertensione e neoplasie. Le modificazioni molecolari sui tessuti bersaglio incidono sui cambiamenti funzionali del sistema cardiovascolare e respiratorio. Essi agiscono anche sugli adattamenti della forza muscolare, del sistema muscolo scheletrico, del metabolismo aerobio e anaerobio e anche del sistema endocrino, rendendo il nostro corpo più efficiente e resistente alle malattie.
Il sistema muscolo scheletrico rappresenta il “modulatore metabolico” di tutto il corpo. Gli stili di vita, fra cui l’esercizio fisico, hanno il loro target proprio nelle modifiche metaboliche di questo tessuto.
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