Glicemia in condizioni normali di riferimento
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Glicemia in condizioni normali di riferimento

Oscillazioni del livello di glucosio nello stato basale e nello stato post prandiale. Ruolo e funzione dell'insulina e del glucagone e degli altri ormini nel controllo della glicemia

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Glicemia in condizioni normali di riferimento

Nell'individuo nomale il livello di glucosio oscilla nel corso della giornata da un valore di 60-75 mg/dl al mattino a un massimo di 130-150 mg/dl dopo i pasti. Alla base di questa precisa regolazione, c'è un complesso sistema ormonale dalle funzioni integrate. Durante le 24 ore si ha un'alternanza tra i pasti e periodi di digiuno (che possono durare 10-12 ore); mantenere la glicemia a un livello stabile, in presenza di condizioni così diverse, richiede che il sistema moduli adeguatamente il flusso dei vari nutrienti. Gli ormoni coinvolti in questa funzione sono l'insulina e il glucagone, prodotti nel pancreas dalle isole di Langerhans, le catecolamine e il cortisolo, prodotti nella midollare e nella corticale del surrene e l'ormone della crescita ipofisario. L'insulina e il glucagone svolgono il ruolo principale di controllo della glicemia, mentre gli altri ormoni nello stato di riposo hanno un ruolo accessorio, che assume una rilevanza fisiologica durante l'esercizio fisico.

Stato postassorbimento o stato basale

Con "stato post-assorbimento" si intende quel periodo di 6-12 ore successive a un pasto, durante il quale si ha la transizione dallo stato postprandiale a quello di digiuno. In questo lasso di tempo i livelli plasmatici di glucosio sono stazionari; la quantità di glucosio che entra nel circolo sanguigno (produzione) è equivalente alla quantità che viene rimossa (consumo).

Dati dell'omeostasi glucidica nello stato postassorbimento

Glucosio plasmatico
µmol/kg/min
% del totale
Produzione
Epatica 12 100
> Glicogenolisi 9 75
> Gliconeogenesi 3 25
Il contributo dei principali substrati gliconeogici è quantificabile in
Lattato 1,8 15
Alanina 0,5 4
Glicerolo 0,2 2
Altri aminoacidi 0,5 4
Utilizzazione
Sistema nervoso centrale 6,0 50
Tessuti slancnici 2,4 20
Muscolo scheletrico 1,8 15
Altri tessuti (globuli rossi, midollare, renale) 1,2 10
Tessuto adiposo 0,6 5

Nello stato post assorbimento, cosi come a digiuno, tutto il glucosio che entra nel torrente ematico proviene in pratica dal fegato. Il rene comincia a produrne quantità significative solo dopo diversi giorni di digiuno. Il fegato produce il glucosio che viene immesso nella circolazione sanguigna in 2 modi:

  • Utilizzando le riserve di glicogeno attraverso la glicogenolisi
  • Sintetizzando glucosio de novo mediante la gluconeogenesi

Durante il digiuno notturno è la glicogenolisi il fenomeno predominante, mentre il contributo della gluconeogenesi aumenta col digiuno prolungato. Senza la produzione epatica di glucosio la sua concentrazione in circolo dimezzerebbe in 40-60 minuti.

La quantità di glucosio che entra ed esce dalla circolazione sistemica nello stato postassorbimento è di circa 2 mg/kg di peso corporeo per minuto. La glicemia è ai livelli più bassi della giornata e come conseguenza anche i livelli insulinici sono bassi. Il muscolo scheletrico, che a riposo dipende dall'insulina per l'utilizzazione del glucosio, usa al suo posto gli acidi grassi liberi, che vengono utilizzati come substrato energetico anche da fegato, cuore e rene. Il Quoziente respiratorio nei muscoli è pari a 0,7, ciò riflette la dipendenza del metabolismo muscolare dall'ossidazione dei lipidi. A livello cerebrale vengono utilizzati prevalentemente i carboidrati.

Turnover del glucosio
Turnover del glucosio in condizioni postassorbitive e postprandiali. Nello stato postassorbimento (digiuno notturno, condizioni basali) il fegato è l'unico organo che produce glucosio mediante glicogenolisi (75%) e gluconeogenesi (25%). L'encefalo è l'organo più importante che utilizza glucosio in modo non insulino-dipendente. Il muscolo fornisce i precursori della gluconeogenesi in forma di lattato, alanina e glutamina, mentre le cellule adipose sono la fonte di glicerolo. Nello stato postprandiale, la captazione del glucosio è insulino-dipendente e avviene nel fegato, nel muscolo e nelle cellule adipose. Parte del glicogeno immagazzinato nel fegato è sintetizzato mediante una via indiretta (Gluconeogenesi).

L'utilizzazione del glucosio nello stato basale è in gran parte non insulino - dipendente (70 %), ed è necessario a soddisfare le richieste dell'encefalo. Tuttavia la presenza di livelli basali d'insulina, garantisce la massima efficienza nel risparmio dei substrati, prevenendo un'eccessiva gluconeogenesi e una mobilizzazione di acidi grassi liberi, con produzione di una chetogenesi incontrollata. Il segnale ormonale che consente l'attivazione della glicogenolisi, della gluconeogenesi e chetogenesi, è rappresentato proprio dalla riduzione della concentrazione plasmatica di insulina ed in situazioni in cui manca una secrezione basale (come avviene nel diabete di tipo 1) si assiste ad aumento della glicemia e di corpi chetonici nel sangue.

Stato postprandiale

Con stato postprandiale si intende quella fase metabolica che si crea, 2 ore dopo il termine di un pasto. I livelli della glicemia postprandiale sono influenzati dal tipo di carboidrati e dal quantitativo di proteine e lipidi assunti, dal quantitativo calorico totale e dall'ora della giornata in cui viene effettuato il pasto. Il glucosio proveniente da un pasto entra in circolo 5-10 minuti dopo l'assunzione di cibo. Il glucosio che entra nel torrente ematico proviene sia dall'intestino che dal fegato; il fegato in particolare estrae parte del glucosio proveniente dall'intestino trasformandolo in glicogeno e contemporaneamente ne immette una parte nel sangue. L'aumento della glicemia, dell'insulinemia e la coordinata diminuzione del glucagone, portano a una riduzione progressiva della produzione epatica di glucosio fino a un 60% del totale; la soppressione è massima 90 - 120 minuti dopo il pasto.

Dopo 2 ore diminuisce la quantità di glucosio di provenienza intestinale che entra in circolo e aumenta corrispondentemente la produzione epatica di glucosio. In questo modo il quantitativo di glucosio che viene prodotto e fornito ai tessuti periferici è in pareggio con quello che viene captato e utilizzato dai medesimi. La glicemia torna ai valori di base 2-3 ore dopo la fine del pasto. Il glucosio trattenuto del fegato durante il periodo postprandiale è necessario per ristabilire le scorte di glicogeno epatico. Una quota di glicogeno epatico viene sintetizzata direttamente dal glucosio, ma una parte considerevole (dal 40 al 60 %) proviene da substrati neoglicogenetici.

Risposte ormonali a situazioni di alterata o scarsità di substrati
Risposte ormonali a situazioni di alterata o scarsità di substrati