Analisi del respiro e diabete

Purtroppo il diabete è tanto comune quanto incompreso. Sebbene il pre-diabete e il diabete siano tra le patologie più comuni, molti di noi, compresi i medici e gli operatori sanitari, ne ignorano completamente l'origine. Di conseguenza, possiamo affermare che il diabete è una malattia legata allo stile di vita, ma non riusciamo a capire quale sia la causa del nostro stile di vita. In questo articolo spieghiamo chiaramente il processo biologico attraverso il quale si manifesta il diabete e come l'analisi del respiro fornisca un ottimo strumento per prevederne l'insorgenza.  

Che cos'è il diabete?

Il metabolismo è il processo attraverso il quale il nostro corpo trasforma i nutrienti che mangiamo nell'energia necessaria per mantenere le funzioni essenziali (ad esempio, il battito cardiaco, le funzioni cerebrali, ecc.), regolare la temperatura e svolgere attività fisiche (ad esempio, muoversi e fare esercizio). I grassi e i carboidrati sono i due nutrienti più utilizzati nel nostro processo metabolico e forniscono quindi più di 90% dell'energia giornaliera del nostro corpo. 

Sebbene entrambi i macronutrienti vengano utilizzati in quantità significative nel corso della giornata, il processo con cui vengono trattati varia notevolmente. Questa differenza deriva dal modo in cui vengono immagazzinati. Da un lato, il nostro corpo può immagazzinare quantità praticamente illimitate di grasso sotto forma di tessuto adiposo (ad esempio, il grasso accumulato intorno all'addome, alla schiena e ad altre zone), ma dall'altro lato, abbiamo la capacità di immagazzinare solo una quantità minima di carboidrati. Per mettere le cose in prospettiva, una persona media può immagazzinare fino a 30.000 kcal di grasso, che possono aumentare enormemente con il sovrappeso o l'obesità, ma può immagazzinare solo circa 2.000 kcal di carboidrati. La limitata capacità del nostro corpo di immagazzinare carboidrati significa, in ultima analisi, che ogni volta che vengono ingeriti devono essere utilizzati immediatamente, immagazzinati nelle nostre piccole riserve di carboidrati (nel caso in cui ci sia spazio), o convertiti in grasso attraverso un processo chiamato denovo lipogenesi. Poiché la seconda via è improbabile e la terza è energeticamente costosa, il nostro corpo ricorre alla combustione immediata dei carboidrati quando li ingerisce.

Analizziamo ora il processo con cui il nostro corpo brucia i carboidrati. Come i grassi, i carboidrati devono raggiungere la parte interna delle cellule per essere elaborati dai mitocondri, la fabbrica di energia del nostro corpo che converte i grassi o i carboidrati nelle calorie che utilizziamo per sopravvivere e muoverci. Per ottenere questo risultato, è necessario processo ha luogo. Inizialmente, i carboidrati devono essere convertiti in glucosio, il che avviene in bocca ma soprattutto nell'intestino tenue. Il glucosio viene assorbito dalle membrane dell'intestino, entra nel flusso sanguigno e viene trasferito al fegato, dove viene utilizzato, immagazzinato o indirizzato ad altre parti del corpo. Quando entra nella nostra massa muscolare per essere immagazzinato per un uso futuro, viene convertito in glicogeno. 

Quando i livelli di glucosio nel sangue aumentano, il nostro corpo reagisce attraverso la secrezione di insulina, un ormone necessario per gestire il glucosio nei nostri organi. Nello specifico, l'insulina è una sostanza che si "aggancia" alle molecole di glucosio e permette loro di entrare nelle cellule, liberandole così dal flusso sanguigno. Questo è necessario perché, sebbene il glucosio sia un nutriente prezioso che fornisce energia utile, può essere tossico per i nostri organi se rimane in circolo troppo a lungo. Gli effetti tossici della permanenza del glucosio nel sangue degradano lentamente tutte le forme di tessuto e possono causare malattie cardiache, malattie neurodegenerative come il morbo di Alzheimer e, in casi avanzati, persino l'amputazione di una gamba. Di conseguenza, una volta che il glucosio entra nel flusso sanguigno dalle membrane dell'intestino tenue, deve essere immagazzinato nel fegato o utilizzato immediatamente dai muscoli in attività. Il nostro corpo utilizza l'ormone insulinache viene secreto dal pancreas per consentire al glucosio di entrare nelle cellule epatiche e muscolari. È qui che si trova la via del diabete. Nello specifico, il diabete si verifica se il pancreas non produce abbastanza insulina o se le nostre cellule non rispondono abbastanza ad essa, una condizione nota anche come insulino-resistenza. 

Quali sono le cause del diabete?

Come abbiamo descritto in precedenza, il diabete è la confluenza di due condizioni: le cellule non rispondono più all'insulina e il pancreas non produce abbastanza insulina. L'effetto combinato dei due fenomeni è che la produzione di insulina non riesce a eliminare il glucosio dal flusso sanguigno. Il glucosio persistente provoca quindi un deterioramento diffuso di tutti i tessuti dell'organismo. Sebbene entrambe le condizioni debbano coesistere perché si manifesti il diabete, la loro insorgenza non è simultanea ma sequenziale. 

La prima delle due condizioni è l'insulino-resistenza, causata dall'accumulo eccessivo di lipidi intramiocellulari (IMCL) e senza plasma acidi grassi (FFA). I lipidi intramiocellulari sono essenzialmente depositi di grasso che si trovano all'interno dei muscoli, mentre gli acidi grassi liberi sono molecole di grasso che circolano nel sangue. Il denominatore comune tra i due è che fanno sì che le cellule diventino meno reattive all'insulina, causando così l'insulino-resistenza. Queste due condizioni si verificano quando aumenta l'accumulo complessivo di grasso nell'organismo o, in altre parole, quando si inizia a passare da un peso medio a uno stato di obesità o sovrappeso. 

Per compensare il fatto che le cellule sono ora meno reattive all'insulina, il pancreas di un individuo con uno stadio iniziale di insulino-resistenza inizia a secernere più insulina. In questo modo il pancreas si trova in uno stato costante di "overdrive", ovvero funziona costantemente al di sopra delle sue normali capacità. È importante notare, tuttavia, che questo non porta sempre all'insufficienza pancreatica e all'interruzione della secrezione di insulina. Infatti, quasi l'80% degli individui obesi e in sovrappeso vivono in uno stato in cui il pancreas secerne una quantità eccessiva di insulina per compensare i vari gradi di resistenza all'insulina. Questo stato è noto anche come iperinsulinemia. 

Tuttavia, se l'iperinsulinemia porta a un'insufficienza pancreatica parziale o completa, i livelli di insulina si abbassano drasticamente, il glucosio circolante nel sangue non ha modo di penetrare nelle cellule e, in ultima analisi, il glucosio persistente nel sangue inizia a causare i suoi effetti deleteri. Questo è il momento dell'insorgenza del diabete di tipo II (T2D). 

Alla luce di questo meccanismo, è evidente che l'accumulo di grasso è alla base della T2D. Ciò è confermato da tutti i dati longitudinali sulla malattia e sulla sua correlazione con i livelli di obesità. In particolare, la T2D ha iniziato a diventare un problema di salute e successivamente una grave epidemia nello stesso momento in cui le persone hanno iniziato ad aumentare di peso. Dato che l'obesità si basa sul nostro abitudini alimentari non sane e mancanza di attività fisicaÈ innegabile che la T2D sia esclusivamente una malattia del nostro stile di vita moderno. 

Il mito dei carboidrati che causano il diabete e dei grassi che lo curano. 

Il meccanismo sopra descritto chiarisce la natura della T2D e il modo in cui essa si traduce in aumento di peso e accumulo di grasso. Tuttavia, fa anche luce sul fatto che la composizione dei macronutrienti della dieta è irrilevante. In altre parole, seguire una dieta a basso contenuto di carboidrati e ad alto contenuto di grassi o a basso contenuto di grassi e ad alto contenuto di carboidrati non può causare o curare il diabete. Inoltre, come abbiamo descritto in un altro dei nostri blog, "L'obesità spiegata", nel corso dei millenni gli esseri umani hanno seguito tutti i tipi di diete, da quelle quasi esclusivamente a base di grassi e proteine animali a quelle quasi esclusivamente a base di carboidrati. Nonostante l'ampia gamma di diete Il diabete non è mai diventato un problema di salute fino all'arrivo dell'obesità. Di conseguenza, la perdita di peso e il riaccendersi delle cellule sensibilità all'insulina attraverso l'esercizio fisico all'insulina sono gli unici modi per attenuare gli effetti della T2D o, in alcuni casi, per curarla. 

Come l'analisi del respiro fornisce un allarme precoce per il diabete 

Come spiegato in precedenza, l'insulino-resistenza del diabete inizia a manifestarsi a causa delle tossine secrete dagli acidi grassi liberi (FFA) e dall'accumulo di lipidi intramiocellulari (IMCL). Queste tossine compromettono la capacità delle cellule di rispondere all'insulina e quindi impediscono loro di assorbire il glucosio che circola nel sangue. In parole povere, quando si verifica l'insulino-resistenza, l'insulina diventa meno efficace come "chiave" per l'ingresso del glucosio nelle cellule. Pertanto, per scoprire le origini dell'insulino-resistenza, dobbiamo prima comprendere la causa principale dell'accumulo di grasso. In particolare, l'accumulo di FFA e IMCL può essere ricondotto a due fattori:   

• Ridotta capacità di bruciare i grassi: I grassi sono una fonte di carburante che richiede ossigeno per essere bruciata e una maggiore densità mitocondriale rispetto ai carboidrati. In parole povere, richiede mitocondri "ben allenati", poiché si tratta di un combustibile più complesso da elaborare. La mancanza di esercizio fisico o il consumo costante di carboidrati ad alto indice glicemico riduce gradualmente la densità mitocondriale, rendendo le cellule meno capaci di bruciare i grassi come fonte di carburante. Una minore ossidazione dei grassi significa una maggiore concentrazione di lipidi intramiocellulari e di acidi grassi liberi nel sangue. 
• Obesità e grasso viscerale: Il tessuto adiposo, ovvero il grasso corporeo accumulato, influisce sul metabolismo inducendo il rilascio di ormoni e altre sostanze, tra cui leptina, citochine, adiponectina e sostanze proinfiammatorie. Un'altra sostanza essenziale rilasciata in questo processo sono gli FFA. I soggetti obesi o in sovrappeso hanno quindi una quantità di FFA superiore alla media in circolazione nel sangue. Tra le sostanze rilasciate dal tessuto adiposo che influenzano la sensibilità all'insulina, la maggior parte sono gli FFA. Più alto è il livello di FFA circolanti, maggiore è la resistenza all'insulina e, quindi, la probabilità di T2D. 

Entrambi i fenomeni possono essere tracciati o previsti attraverso l'analisi del respiro. In particolare, la capacità di utilizzare l'ossigeno e di bruciare i grassi a riposo viene valutata nel modo più accurato possibile analizzando il bilancio tra ossigeno e anidride carbonica nel respiro, noto anche come rapporto di scambio respiratorio. Gli studi hanno anche dimostrato questo concetto dimostrando che una ridotta ossidazione dei grassi a riposo è un fattore di rischio per il diabete anche prima della comparsa di livelli elevati di zucchero nel sangue durante lo stato di digiuno (condizione nota anche come pre-diabete).  

Inoltre, la probabilità di obesità può essere valutato con precisione determinando il livello metabolico di un individuo, in altre parole se il suo metabolismo è più veloce o più lento di quello previsto in base all'età, al sesso e alle dimensioni del corpo. Il gold standard per analizzare il metabolismo di una persona è anche l'analisi del respiro. 

Conclusione

Il diabete è innegabilmente una malattia legata allo stile di vita che deriva dall'inattività fisica e da abitudini alimentari scorrette. La combinazione di questi fattori porta a una ridotta capacità di assorbimento dell'ossigeno da parte delle cellule e all'accumulo di grasso, con conseguente insorgenza di insulino-resistenza. Di conseguenza, affrontare il diabete attraverso l'alimentazione e l'esercizio fisico dovrebbe essere una priorità per chiunque voglia evitarlo o superarlo.