Omeostasi: quanto influisce sull’equilibrio energetico

Il termine omeostasi deriva dalla fusione di due parole greche: òmoios, (simile) e stasis (posizione). Padre di questo neologismo fu Walter Cannon (1871-1945), che riprese i concetti di Claude Bernard (1813-1878). Secondo Bernard “tutti i meccanismi vitali, per quanto siano vari, non hanno altro che un fine costante: quello di mantenere l’unità delle condizioni di vita dell’ambiente interno“.

Essa è quindi la tendenza naturale al raggiungimento di una relativa stabilità (delle proprietà chimico-fisiche interne e comportamentali). Quindi caratteristica che accomuna tutti gli organismi viventi. Tale regime dinamico deve mantenersi nel tempo, anche al variare delle condizioni esterne, attraverso precisi meccanismi autoregolatori.

Qualsiasi importante alterazione dell’omeostasi porta a malattia o peggio ancora a morte. Nel diabete, ad esempio, si ha una perdita dell’omeostasi glicemica, con valori ematici di glucosio superiori alla norma. Nel coma ipoglicemico si registra invece la condizione opposta.

Importantissimi per il mantenimento dell’omeostasi sono i cosiddetti circuiti a retrazione o feedback. Essi, in risposta alla variazione iniziale, producono reazioni omeostatiche (eventi biologici) generalmente opposti (feedback negativo), atti a mantenere l’equilibrio interno. Al fine del buon funzionamento dei meccanismi di retroazione, sono necessarie tre componenti:

• Recettore in grado di captare le variazioni del mezzo interno;
• Centro di integrazione e controllo che interpreta i segnali dei recettori e regola le risposte;
• Meccanismo effettore a cui è affidato il compito di produrre le risposte (azioni) necessarie al ripristino delle condizioni ottimali tipiche dell’omeostasi.

La comunità scientifica

Sul sito ufficiale dell’AMEC è riportato il seguente esperimento condotto in un’università di New York. Di che tratta? Dell’omeostasi, ovviamente!

La regolazione dell’omeostasi energetica e quella del peso corporeo sono sotto l’influenza di numerosi neurotrasmettitori e ormoni. Peraltro, un’ampia varietà di differenti percorsi funzionali neuronali gioca un ruolo ben distinto nella sua determinazione.

A tale proposito Gibbs J. (Cornell University Medical College, New York) e collaboratori hanno dimostrato per primi che la somministrazione intraperitoneale dell’ormone peptide intestinale, la CCK (cholecystokinin), attraverso un meccanismo apparentemente non repulsivo, riduceva nei ratti affamati l’assunzione del cibo (J. Comp. Physiol. Psychol. 1973, 84, 448-495). Gli Autori proposero, quindi, che la CCK endogena, rilasciata dal piccolo intestino durante il pasto, avesse il ruolo di farlo terminare e di indurre, così, lo stato di sazietà post-prandiale. Studi successivi hanno confermato che la somministrazione sistemica della CCK inibisce l’assunzione del cibo in un numero di altre specie animali, compreso l’uomo.

Perché questo esempio?

Be’, perché numerosi altri fattori interagiscono per contribuire al bilancio energetico. Di essi sono stati dimostrati, ma in maniera incompleta, i loro ruoli negli squilibri energetici e nell’aumento del peso corporeo. Essi, in effetti, intervengono nel determinare l’appetito: come impulso e stimolo psicologico esterno a nutrirsi di particolari tipi di cibo per soddisfare un piacere edonistico, spesso in assenza della fame. Pur tuttavia, determinano anche la fame: come stimolo fisiologico interno del bisogno urgente di cibo; oppure la ripienezza, come sensazione di interrompere la nutrizione; o anche la sazietà, come sensazione dell’appagamento associata alla soppressione della fame.

In particolare, la fame si manifesta, di solito, dopo poche ore di digiuno, ed è una sensazione generalmente riferita sgradevole! Da notare che questo termine è anche usato comunemente per descrivere la condizione di chi soffre una mancanza cronica di cibo adeguato. Peraltro, la regolazione della fame e quella dell’assunzione del cibo coinvolgono i segnali neurali del tratto gastrointestinale. Ma non solo, anche i livelli ematici delle sostanze nutritive e gli ormoni enterici.

La sensazione fisica della fame, comunque, è legata alle contrazioni dei muscoli dello stomaco. Queste contrazioni, chiamate anche morsi della fame, quando intense, sembrano essere innescate dalle alte concentrazioni della grelina. Quest’ultima è un ormone prodotto dallo stomaco e rilasciato, in genere, dopo i lunghi periodi di digiuno per i bassi livelli dello zucchero nel sangue. In particolare, nei bambini e nei giovani adulti, i così detti morsi da fame allo stomaco possono essere particolarmente gravi e dolorosi.

Sotto altro fronte, alcuni studi hanno anche suggerito che la vista del cibo e l’eccesso dello stress possono aumentare la produzione della grelina. Quindi, di conseguenza, dell’appetito, spiegando la prevalenza della fame e dell’aumento del peso in questi casi.

La tesi di Bernard

La Treccani riporta gli studi condotti dal sopracitato fisiologo francese Claude Bernard. Essi aiutano a comprendere meglio in che modo, a livello cellulare, lavora l’omeostasi.

Il fisiologo francese Claude Bernard (1813-1878) per primo sottolineò che nei Metazoi esistono due ambienti: l’ambiente esterno, nel quale è posto l’organismo, e l’ambiente interno, nel quale vivono gli elementi che costituiscono l’organismo. Il primo, rappresentato dal plasma, e in senso più ampio da tutti i liquidi extracellulari, possiede caratteristiche tali da permettere l’esistenza delle condizioni fisico-chimiche necessarie per il perfetto funzionamento delle cellule e quindi degli organismi.

Bernard ipotizzò che, se il funzionamento delle cellule dipende dalle condizioni fisico-chimiche ottimali dell’ambiente interno, queste dovevano essere il più possibile costanti, ed eseguì numerose ricerche per chiarirne i meccanismi. Il concetto di costanza dell’ambiente interno è riassunto nei seguenti passaggi delle Leçons sur les phénomènes de la vie communs aux animaux et végétaux (1878-1879): “La costanza dell’ambiente interno è la condizione della vita libera, indipendente: il meccanismo che la rende possibile è infatti quello che assicura all’ambiente interno il mantenimento di tutte le condizioni necessarie alla vita degli elementi” e “la costanza dell’ambiente interno richiede un perfezionamento tale dell’organismo che permetta di compensare istantaneamente e di equilibrare le variazioni esterne”.

Iperfagia e obesità

Sul sito Scienzaintasca c’è un interessante articolo che spiega il collegamento funzionale tra l’assunzione di nutrienti e il controllo omeostatico del bilancio energetico, passo fondamentale verso una svolta clinica nel trattamento di iperfagia e obesità.

I meccanismi fisiologici del corpo umano sono evoluti per mantenere l’omeostasi energetica. I livelli di energia nel corpo aumentano in seguito all’assunzione di cibo e sono esauriti tramite il dispendio energetico, che include il mantenimento delle normali funzioni fisiologiche e l’attività fisica. L’ energia in eccesso viene immagazzinata nel tessuto adiposo come trigliceridi e nel muscolo scheletrico e nel fegato sotto forma di glicogeno. L’equilibrio tra l’assunzione di energia, la spesa energetica e la conservazione è governato da meccanismi regolatori centrali e da segnali endocrini periferici. Oltre ai segnali neuronali da organi sensoriali (ad esempio quelli relativi alla vista, udito, olfatto e gusto), segnali neurali sensoriali viscerali inviano segnali dal tratto gastro-intestinale e forniscono input continui a questi regolatori centrali per quanto riguarda lo stato delle riserve di energia.

L’alimentazione

L’alimentazione non omeostatica, intesa come eccessiva ingestione di cibo, è, in parte, una conseguenza delle proprietà motivazionali del cibo, strettamente legate al rilascio di dopamina nelle regioni limbiche del cervello  particolarmente stimolato da cibi ricchi di zuccheri semplici (HFHS ad esempio patatine, snack vari, gallette varie, crostini, tarallucci, caramelle, cioccolatini) e ad alto contenuto di grassi saturi, che generano in chi ne assapora uno il desiderio di mangiarne ancora e ancora, trasformando il piacere derivante dall’ingestione di questi cibi  in una vera e propria dipendenza.

Tuttavia, anche se la presenza di questi cibi è essenzialmente onnipresente nei paesi sviluppati, non tutti gli individui con accesso a questi alimenti li consumano in eccesso o diventano obesi. Quello che accade dunque, è che alcuni individui diventino più vulnerabili agli effetti edonici o rinforzanti del cibo ricco di calorie, e alla fine sviluppino abitudini alimentari che si dissociano dai meccanismi omeostatici che normalmente mantengono l’equilibrio energetico. Mangiare in assenza di fame, è quindi il principale fattore in grado di determinare un’ingestione di cibo in eccesso rispetto a ciò che è biologicamente necessario e ciò ovviamente contribuisce all’insorgenza dell’obesità e di altri problemi legati al peso.

Il sistema di riequilibrio energetico

Ma quindi, come funziona questo sistema di riequilibrio energetico e funzionale? Be’, intanto ha lo scopo di fornire all’individuo i mezzi organici ed energetici per svolgere al meglio i compiti e le richieste necessarie per la vita. Inoltre ripristina, ogni volta che venga a rompersi, il fisiologico equilibrio della struttura umana.

Parliamo di una tecnica di naturopatia che utilizza, al momento, metodiche di medicina quantistica e fitoterapia, una tecnica comunque olistica. Come tale considera, per definizione, l’uomo come un tutt’uno indivisibile.

Sembra perciò necessario specificare che l’essere umano, in questa visione, non è visto come un semplice organismo in carne ed ossa. Di fondamentale importanza è lo spirito, l’anima, o come preferite chiamarlo. Quella parte del nostro organismo che sembra scisso dal corpo, ma è in realtà in sua stretta correlazione. I più scettici potrebbero avere difficoltà a credere ad una simile idea, ma i nuovi studi sull’omeostasi e sull’olismo tendono a trascendere sempre più i piani razionali della scienza. La fisica quantistica è forse la branca più interessante in quest’ottica, visto che da anni parla di energia. Qualsiasi corpo a riposo possiede un’energia per il solo fatto di avere una massa. Questa energia di riposo si indica con la nota formula E = mc², ed è posseduta sia dalle particelle atomiche e subatomiche sia dai corpi macroscopici.

Conclusioni

L’omeostasi è un tema affascinante. Se ci pensate, parliamo di un equilibrio interno che dovremmo tutti quanti tenere in conto! Per quanto nell’articolo di oggi abbiamo affrontato principalmente i temi scientifici e storici legati all’omeostasi, è bene ricordare che ci sono numerose pratiche da poter inserire nella propria routine quotidiana utili a ristabilire il proprio profondo equilibrio. Sperando che l’articolo possa tornarvi utile, fateci sapere la vostra qui sotto!