Il metro del metabolismo

“Cosa sarebbe la musica senza il ritmo? Molto in musica dipende dal tempo, così come molti aspetti delle nostre vite tra cui i ritmi del mangiare, digiuno, sonno e veglia. Questi comportamenti, anche se apparentemente secondo natura, ora è noto che sono governati da un intricato sistema di orologi molecolari interni.
Questi orologi coordinano i processi biologici a mantenere la sincronia con i cicli ambientali di luce e nutrienti".
Con queste parole alcuni studiosi dell’Università della Virginia aprono la loro recente review sulla prestigiosa rivista scientifica Cell a rimarcare l’importanza e l’attualità di quella branca di studi di tipo medico-biologico che prende il nome di 'cronobiologia'.

Numerosi fenomeni biologici hanno un andamento ritmico: queste fluttuazioni cicliche possono essere sincronizzate da fattori ambientali come il ciclo giorno-notte, il ciclo lunare o l'alternarsi delle stagioni oppure possono essere regolate autonomamente da orologi biologici, complessi meccanismi che influenzano in maniera ciclica numerose attività dell'organismo, secondo un ritmo interno, indipendente dai fattori esterni.

Per quanto riguarda la classificazione dei ritmi di particolare interesse è quella elaborata dal professore dell’Università “La Sapienza” di Roma Alberto Oliverio. 

Ritmi ultradiani = meno di venti ore

Ritmi circadiani = venti +/- quattro ore

Ritmi diani = ventiquattro +/- 2 ore

Ritmi infradiani = più di 28 ore

Ritmi circaseptani = 7 +/- 3 giorni

Ritmi circadiseptani = 14 +/- 3 giorni

Ritmi circavigintani = 21 +/- 3 giorni

Ritmi circatrigintani = 30 +/- 5 giorni

Ritmi circannuali = 12 +/- 2 mesi

Tra i ritmi biologici più studiati, in quanto giocano un ruolo fondamentale nelle funzioni degli esseri viventi, vi sono quelli con periodicità di circa 24 ore, definiti ritmi circadiani (circa dies: quasi un giorno). Tali ritmi sono di estrema importanza in quanto consentono all’organismo di sincronizzarsi e reagire adeguatamente ai cambiamenti ambientali.

Il Pacemaker di tutto questo è costituito dal nucleo soprachiasmatico ovvero un nucleo dell'ipotalamo, formato da gruppi di neuroni, che contribuisce alla regolazione dei ritmi circadiani endogeni: l'orologio biologico che mantiene invariati i processi fisiologici ripetitivi come i cicli della fame e del sonno, la sete e la temperatura del corpo. Il nucleo contiene alcuni tipi di cellule, vari peptidi, come la vasopressina e il peptide intestinale vasoattivo, e neurotrasmettitori, che consentono l'interazione con molte altre parti del cervello. Il nucleo soprachiasmatico riceve le informazioni dalle cellule gangleari retinali fotosensibili, che contengono un pigmento chiamato melanopsina e seguono un tragitto chiamato tratto retinoipotalamico, che le collega al nucleo soprachiasmatico.

Dal punto di vista molecolare il meccanismo alla base della ritmicità circadiana è composto da una serie di loop a feedback interconnessi di trascrizione/traslazione che risultano in una cascata di espressione genica nel periodo delle 24 ore. Il cuore di questo meccanismo nei mammiferi è il complesso eterodimerico dei fattori di trascrizione CLOCK e BMAL1 che attiva la trascrizione dei geni Period (Per) e Cryptochrome (Cry).

Dal punto di vista biochimico, la misurazione dei cicli ormonali evidenzia la prevalenza nelle prime ore del mattino di tutti gli ormoni deputati al consumo energetico: cortisolo, testosterone TSH (ormone tiroideo). Ciò significa che l’apporto di nutrienti in questo momento della giornata è consigliabile essere ricco di carboidrati che non andranno incontro ad accumulo (prevalenza di attività anaboliche). Durante le ore serali si instaura invece un profilo ormonale tale da favorire la glicogeno sintesi, predisponendo così il corpo all’accumulo di glicogeno ed acidi grassi. Quindi è sconsigliabile consumare un quantitativo eccessivo di carboidrati durante questo periodo della giornata nel quale sarebbe meglio privilegiare l’apporto di nutrienti di tipo proteico (prevalenza di attività cataboliche). Allenarsi la mattina prima di fare colazione può essere per queste ragioni un modo per perdere peso in maniera efficace (per via dell’ipercortisolismo), pur sempre però facendo attenzione a non esagerare per ed evitare una eccessiva ipoglicemia (portare in questi casi con sé un po’ di zucchero in caso di giramenti di testa). Per favorire invece la qualità dell’allenamento è invece consigliabile allenarsi tra le 16 e le 18, periodo della giornata in cui si registra una maggiore temperatura corporea che favorisce un incremento delle capacità reattive, della forza esplosiva e della massima capacità aerobica. In pratica la mattina il nostro corpo brucia un quantitativo di energia maggiore che non nelle ore serali e per questo è buona norma assecondare il consumo energetico della nostra “macchina corporea” per evitare aumenti indesiderati di tessuto adiposo.

A parte le considerazioni poc’anzi fatte uno stile di vita che tenga in considerazione queste conoscenze di cronobiologia aiuta senz’altro a regolamentare meglio il proprio stile alimentare, evitando così gli eccessi di un ritmo sono-veglia alterato e lo stress dovuto a ritmi improponibili di lavoro.

Occorre fermasi e dare ascolto alle lancette che scandiscono il tempo all’interno del nostro organismo per porsi in sintonia con esso. Vivere in questo modo può veramente significare avere una marcia in più nelle nostre attività quotidiane assecondando i segnali che arrivano dal nostro corpo ed evitare di andare oltre un bioritmo adeguato che necessitiamo per vivere senza eccessi scompensi di vario tipo.

Bibliografia

• Green B.C., Takahashi S., Bass J., 2008: The meter of metabolism. Cell 134: 728-742.
• Oliverio A., 1983: Orologi biologici. Quaderni delle Scienze 9.
• Siepka, S.M., Yoo, S.H., Park, J., Lee, C., and Takahashi, J.S., 2007: Genetics and neurobiology of circadian clocks in mammals. Cold Spring Harb. Symp.
• Ramsey, K.M., Marcheva, B., Kohsaka, A., and Bass, J. (2007). The clockwork of metabolism. Annu. Rev. Nutr. 27, 219–240
• http://it.wikipedia.org/wiki/