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Metabolismo energetico dei carboidrati, dei grassi e delle proteine
Ultima recensione: 04.07.2025
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L'accumulo di nutrienti energetici - carboidrati (glucosio), proteine (amminoacidi) e grassi (acidi grassi) - è un processo unico. L'eccesso di queste sostanze si accumula sotto forma di grassi. Il glucosio può essere utilizzato per sintetizzare gli amminoacidi, e alcuni amminoacidi per sintetizzare il glucosio. Tuttavia, questi processi comportano costi energetici: ad esempio, il 5% dell'energia viene perso quando il glucosio viene immagazzinato nei muscoli come glicogeno invece di essere utilizzato direttamente per produrre ATP. Questa percentuale sale al 28% quando il glucosio viene convertito in acidi grassi per l'immagazzinamento.
I sistemi energetici che utilizzano questi nutrienti non operano uno dopo l'altro (prima il sistema ATP-CrP, poi il sistema della glicolisi anaerobica e infine il metabolismo aerobico), ma vengono attivati simultaneamente e il loro apporto cambia a seconda del livello di accumulo, della disponibilità di ossigeno e del livello di attività motoria.
Ad esempio, la disponibilità di ossigeno influenza il substrato utilizzato per la produzione di energia. Per ogni atomo di carbonio di un acido grasso vengono prodotte 8,2 molecole di ATP, mentre per ogni atomo di carbonio di una molecola di glucosio vengono prodotte solo 6,2 molecole di ATP. Quando l'ossigeno è limitato, il glucosio è la fonte preferita per il metabolismo aerobico e l'unica per l'ossidazione anaerobica. I cambiamenti ormonali conseguenti alla dieta e all'esercizio fisico influenzano significativamente i flussi di energia. Gli acidi grassi producono energia attraverso il sistema aerobico. Tuttavia, l'utilizzo degli acidi grassi dipende dal flusso simultaneo di carboidrati nelle vie energetiche per rigenerare gli intermedi nel ciclo di Krebs.
Senza un adeguato apporto di carboidrati nella dieta, gli acidi grassi seguono un percorso metabolico diverso. Quindi, invece di portare alla produzione di ATP, producono chetoni. Solo alcuni tessuti, come il cervello, possono utilizzare i chetoni per produrre energia. Se le riserve di carboidrati sono basse, i livelli di chetoni possono aumentare e causare affaticamento e squilibrio metabolico.
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