Catecolamine: biochimica e funzioni

Catecolamine: biochimica e funzioni

Cosa sono le catecolamine e a cosa servono

Si tratta di una famiglia di molecole i cui effetti sull’organismo sono in realtà ben noti alla maggior parte delle persone. E forse dovrei dire che sono proprio loro, le nostre care catecolamine, che ci aiutano a comportarci di fronte a un brutto guaio, o che ci salvano letteralmente la vita in malaugurati incidenti. In realtà, queste molecole sono nostre compagne in situazioni molto più banali del quotidiano, come vedremo.

Le catecolamine sono una famiglia di molecole derivanti dall’amminoacido tirosina. Le classifichiamo come ormoni amminoacidici, ma anche come sostanze ad azione “simpaticomimetica”: come vedremo, sono importanti molecole la cui azione simula gli effetti del sistema nervoso simpatico. Parleremo pertanto di tre ormoni:

  • Adrenalina;
  • Noradrenalina;
  • Dopamina.

Vedremo come queste piccole molecole svolgono un ruolo essenziale nella fisiologia dell’organismo, portando avanti svariati meccanismi di regolazione: in particolare, provocano un incremento del metabolismo energetico e sono protagoniste nella definizione delle risposte dell’organismo allo stress psichico e fisico (con una risposta sinergica col cortisolo). Bisogna considerare che il corpo mette in atto quotidianamente, almeno una volta al giorno, complessi meccanismi di “difesa” in tutti gli individui.

Ogni giorno l’organismo si ritrova a registrare centinaia di stimoli esogeni e/o endogeni, alcuni dei quali vengono considerati “stressogeni” (ossia fattori che inducono un danno, effettivo o potenziale); ma perché ciò avviene? Perché’ solo così l’organismo sarà in grado di reagire prontamente ogni qualvolta si presentano situazioni realmente pericolose, al fine di non danneggiarsi e di mantenere il suo stato di equilibrio, o comunque una condizione quanto più vicina all’equilibrio.

Situazioni più o meno “alterate” (si pensi a un periodo di digiuno, il passaggio ad una attività lavorativa/sportiva/ambientale più faticosa fisicamente e/o mentalmente, condizioni climatiche estreme ecc.…) metteranno a dura prova il nostro sistema nervoso. I nostri cari ormoni simpaticomimetici verranno stimolati per ripristinare in tempi quanto più rapidi possibili una condizione effettiva stabilità. Per questa ragione è per noi tutti possibile condurre una vita normale, anche quando siamo particolarmente stanchi, nervosi o colpiti da una influenza. In questo articolo approfondiremo cosa è alla base di tutto ciò.

Sinetesi delle catecolamine

biochimica catecolamine

Come dicevamo, le catecolamine sono sostanze chimiche derivanti da un amminoacido non essenziale, la tirosina. La composizione molecolare di queste sostanze vede la presenza di un gruppo amminico (un gruppo basico) e un anello fenolico, il didrossibenzene (un anello benzenico con due gruppi alcolici).

La tirosina, sebbene non sia un amminoacido essenziale, viene sintetizzata nei mammiferi (e dunque nell’uomo) a partire della fenilanina, amminoacido talvolta essenziale e introdotto con una normale alimentazione. La reazione chimica che dalla fenilanina forma la tirosina, vede la comparsa del gruppo OH in posizione 6, nell’anello aromatico della fenilanina.

In generale, la sintesi, l’immagazzinamento e lo stoccaggio delle catecolamine, avviene a livello della midollare del surrene, dove abbiamo un gruppo di cellule definite “cellule cromaffini”, entro le quali si realizza tale processo.  Le ghiandole surrenali sono due piccoli organi posti sulla sommità dei reni, comunemente paragonati a dei berretti per la loro peculiare forma.

La tirosina, prodottasi dall’idrossilazione della fenilanina, verrà, inoltre, utilizzata anche come substrato per la sintesi di altre molecole, come gli ormoni tiroidei e la melanina.

Adrenalina, Noradrenalina e Dopamina non si comportano soltanto come ormoni, ma vengono sintetizzate anche a livello del Sistema Nervoso Centrale e nelle terminazioni sinaptiche, dove svolgono un ruolo di neurotrasmettitori. Le catecolamine rientrano infatti nella categoria delle amine biogene, un gruppo di neurotrasmettitori comprendenti anche serotonina e istamina.

Facciamo un passo indietro per ricordare cosa sono questi neurotrasmettitori (NT): si tratta di molecole coinvolte nella comunicazione tra 2 o più neuroni su base chimica: le cosiddette “sinapsi chimiche”, comunicazioni polineuronali mediate da neurotrasmettitori. Un NT viene sintetizzato e immagazzinato nelle vescicole sinaptiche del primo neurone, e, una volta liberato, verrà riconosciuto e legato dai recettori appositi presenti nella membrana postsinaptica del secondo neurone, trasportando lì una informazione che determinerà l’avvio di una risposta eccitatoria, o inibitoria, da parte del neurone o della catena di neuroni a valle. Una sola molecola è cosi capace di innescare una cascata di eventi o, al contrario, bloccarla. Tornando alle catecolamine, esse si comportano da neurotrasmettitori prevalentemente eccitatori, responsabili di effetti notevoli per quanto riguarda il funzionamento del sistema nervoso.

La noradrenalina, detta anche norepinefrina, è contenuta nelle cellule neuronali di una regione pigmentata del tronco encefalico, il locus coeruleus, il quale eccita diffusamente ampie aree del sistema nervoso centrale, ovvero l’ippocampo, il cervelletto, il midollo spinale e la corteccia encefalica. Come leggiamo in “Filologia Medica” (vol. 1, pag., a cura di F. Conti):

“[…] Dopamina, Noradrenalina e Adrenalina sono neurotrasmettitori di grande importanza nel SNC; sono responsabili dello stato diffuso di attivazione da parte dei neuroni adrenergici e noradrenergici del tronco encefalico (a seguito di un trauma o altre cause patologiche questa attività può venire a mancare determinando il coma) e hanno un ruolo fondamentale nella regolazione dell’attività del sistema nervoso autonomo.

La dopamina è il principale neurotrasmettitore dei gruppi neuronali del mesencefalo: la sostanza nera, che proietta ai gangli della base e interviene nella regolazione dei movimenti, e l’area ventrotegmentale, che proietta alle regioni limbiche (implicate nella valutazione emotiva e nei meccanismi neuronali della gratificazione) e alla corteccia frontale (implicata nella attivazione e programmazione dei comportamenti) […]”

Sarà nella midollare del surrene che la noradrenalina verrà convertita in adrenalina (o epinefrina), poi liberata in circolo nel sangue, in risposta all’attivazione dell’ormone a partire da uno stimolo. È interessante notare come, durante lo sviluppo embrionale dell’uomo, le cellule della midollare del surrene, nonostante l’evidente distanza anatomica con le altre strutture del sistema nervoso periferico, abbiano la stessa origine del sistema simpatico. Come quest’ultimo, inoltre, vengono innervate da neuroni colinergici, la cui stimolazione induce la liberazione di catecolamine.

Capiamo bene, dunque, perché gli effetti sistemici indotti dalle catecolamine surrenaliche nell’organismo risultino pressoché identici agli effetti scatenati da una attivazione simpatica. A scopo didattico, ricordiamo che nella midollare surrenalica prevale l’adrenalina, nelle terminazioni periferiche del sistema simpatico la noradrenalina, mentre nel sistema nervoso centrale avremo più dopamina e noradrenalina.

Azione delle catecolamine

Azione catecolamine

Come abbiamo accennato all’inizio, elevati livelli di catecolamine nel sangue si registrano come risposta fisiologica a elevati livelli di stress psicofisico, e portano all’attivazione di un quadro di reazioni tradizionalmente definito come il meccanismo del “combatti o fuggi”, in quanto racchiude tutte le reazioni fisiche, biochimiche e metaboliche degli stati di allerta e di emergenza che contraddistinguono gli animali (esseri umani compresi). Le reazioni innescate dalle catecolamine hanno senza dubbio consentito all’uomo di resistere di fronte alle avversità ambientali nel corso della storia, tanto nel passato quanto nel presente. Facciamo dei semplici esempi che, pur bizzarri e distanti tra loro, rimandano alla stessa situazione-tipo:

  • A: In epoca preistorica, un uomo in fuga da un feroce branco di lupi, poteva trovarsi nell’immediata necessità di correre rapidamente, o di arrampicarsi, se necessario, anche a costo di ferirsi, e i suoi muscoli dovevano rispondere e sostenere questo inaspettato sforzo estremo, altrimenti un qualsiasi cedimento gli sarebbe costato la vita.
  • B: Un tipico studente, di fronte ad un esame particolarmente difficile, teme di non aver studiato a sufficienza. Nel momento di sedersi ed essere interrogato, colto dall’ansia, si guarda intorno, tremante, come se, da un momento all’altro, potesse davvero “fuggire” da una situazione che lo sta mettendo emotivamente a dura prova…

Ebbene, cos’hanno in comune? In entrambe le situazioni il protagonista sta “reagendo” a un elemento di disturbo, incarnato prima dal branco di lupi, poi dall’eventuale bocciatura, ed entrambi innescano uno stato di allarme generalizzato. Dopotutto, chi non ha mai sperimentato una bella “scarica di adrenalina”? Un improvviso stato di agitazione, che provoca forti palpitazioni al petto, fiato corto e accelerato, macchie di sudore… ci siamo ‘cascati’ tutti, forse proprio nei panni del malcapitato studente.

Dunque, il rilascio di catecolamine ha lo scopo di preparare l’organismo ad uno sforzo psicofisico importante in tempi brevissimi. Cosa dovrà avvenire affinché ciò si realizzi? Un corollario di reazioni, proprio grazie alle catecolamine. Prima di tutto, la disponibilità di substrati energetici propri del muscolo dovrà essere incrementata, assieme alla rimozione di sostanze di scarto (attraverso l’incremento del tasso di filtrazione renale), altrimenti il catabolismo generalizzato (dovuto al fatto che l’organismo inizia a “consumare” di più) porterebbe in tempi rapidi a un drammatico accumulo di fastidiose sostanze tossiche (cataboliti, per l’appunto).

Inoltre, tutti gli organi vitali (cuore, cervello, fegato, polmoni) dovranno essere riforniti rapidamente di energia di pronto utilizzo, poiché verrà loro richiesta la migliore delle performance, anche a costo di trascurare altri distretti non propriamente vitali per la sopravvivenza del soggetto (intestino, vescica, organi riproduttivi…). Insomma, il tasso metabolico aumenterà fortemente.

Differenza tra adrenalina e noradrenalina 

Surrene ed ormoni

L’aumentata secrezione delle catecolamine è più comunemente definita come attivazione adrenergica. In definitiva, però, adrenalina e noradrenalina non hanno gli stessi effetti. Oltre ad illustrare le differenze, ci soffermeremo un minimo anche a ragionare anche sul perché delle stesse.

L’adrenalina viene prodotta maggiormente quando siamo di fronte a stimoli di intensità bassa, e raggiungerà il suo picco al 60% circa dello sforzo. E fin qui tutto bene. L’adrenalina, a questo punto, causerà gli effetti noti: immediate saranno le conseguenze sul sistema cardio circolatorio con aumento della gittata cardiaca (volume di sangue eiettato dai ventricoli in un minuto) e della pressione arteriosa sistolica, e la diminuzione della pressione arteriosa diastolica; si realizza l’aumento del flusso ematico nel compartimento muscolare, renale e cutaneo. Come accennato nell’esempio di prima, infatti, l’efficienza del muscolo e del rene sono molto importanti in vista dei grossi sforzi fisici che il corpo “prevede” di sostenere, e dell’enorme quantitativo di cataboliti che lo stesso si prepara a eliminare.

E la cute, in tutto ciò? La vasodilatazione aiuterà a dissipare l’elevata quantità di calore generata dai vari processi metabolici evidentemente accelerati.

Da un punto di vista squisitamente metabolico, assisteremo all’ incremento della glicogenolisi e della lipolisi. Ebbene sì, ho un catabolismo generalizzato: lo stoccaggio di energia avverrà grazie alla demolizione di glicogeno epatico e muscolare, e di grassi dal tessuto adiposo, ossia le principali fonti di immagazzinamento di energia (purtroppo, alla lunga vengono aggredite anche le proteine muscolari). La vasodilatazione e l’aumento del flusso ematico negli organi principali si accompagnerà a vasocostrizione periferica (pensiamo alle nostre povere dita delle mani pallide e fredde dopo una corsa sostenuta all’aperto in pieno inverno…).

In generale, l’adrenalina in circolo accelera il metabolismo energetico e stimola l’attività respiratoria (incrementando la dilatazione dei bronchioli). Durante una corsa intensa, noteremo i bei respiri profondi che riusciamo a fare man a mano che l’attività si fa più impegnativa. Ultimo, ma non meno importante, è l’aumento dello stato di vigilanza: pensiamo a quante volte ci siamo svegliati di soprassalto in piena notte a causa di un forte tuono nel bel mezzo di un temporale… agitazione, battito cardiaco accelerato, paura… sbaglio o riusciamo a recuperare il sonno solo dopo esserci accertati che si tratti davvero una banale pioggia?

Poiché’ l’adrenalina è la prima ad essere rilasciata in presenza di uno stimolo di bassa intensità, capiremo come durante un esercizio fisico blando/moderato, o statico, la secrezione dell’adrenalina prevale su quella della noradrenalina.

La secrezione della noradrenalina inizia in presenza di un esercizio fisico di elevata intensità, con un picco secretorio attorno al 70-75% dello sforzo. Tale sostanza si rende prevalentemente responsabile delle manifestazioni cardiovascolari compensatorie fondamentali ad un esercizio intenso, come l’incremento del battito cardiaco e dell’irrorazione sanguigna squisitamente cardiaca (con dilatazione delle arterie coronarie) ed un ulteriore incremento della pressione arteriosa.

Come avremmo intuito, l’organismo vede l’esercizio fisico come una causa di stress notevole, tanto da innescare un vero e proprio modello metabolico del “combatti o fuggi”. Dunque, l’esercizio intenso in generale è percepito come una situazione evidentemente più impegnativa, se non dannosa, tanto da attivare una reazione adrenergica proporzionale all’intensità dell’esercizio stesso. Stiamo parlando di un meccanismo di “difesa”, assolutamente fisiologico, e a dir poco impeccabile.

Come la maggior parte dei composti biologicamente funzionali del nostro corpo, le catecolamine, al termine della loro attività biologica, vengono metabolizzate e rese composti inattivi. Tali composti inattivi (cataboliti) prendono il nome di metanefrina e normetanefrina, e si ottengono rispettivamente a partire da adrenalina e noradrenalina. Le catecolamine e i loro corrispondenti cataboliti si ritrovano fisiologicamente in piccole concentrazioni nel plasma sanguigno. Poiché’ le metanefrine sono sostanze di scarto biologicamente inattive, dovranno essere eliminate attraverso le urine. Anche nelle urine è dunque possibile rilevare tali composti ed effettuare il loro dosaggio.

Catecolamine urinarie: perché effettuare il dosaggio delle catecolamine urinarie?

Non si tratta di un esame “di routine”, dunque lo si richiede solo in presenza di determinati sintomi, ad esempio nei soggetti ipertesi, con valori pressori scarsamente sotto controllo o che presentano inspiegabili e preoccupanti picchi pressori. In particolare, l’esame si effettua in presenza di chiari segni di una iperattivazione adrenergica inspiegabile: il quadro clinico è quello tipico di un soggetto che accusa forti cefalee, sudorazione profusa, palpitazioni, battito cardiaco percepito come inspiegabilmente “forte”, stati di angoscia immotivati.

È bene sottolineare come i sintomi descritti siano sicuramente comuni a molte altre condizioni (stati di ansia senza cause apparenti o problemi cardiaci primitivi sono alcuni esempi). Di fondamentale importanza per il medico sarà escludere altre condizioni preesistenti, non necessariamente patologiche.

Un eccesso di catecolamine potrà essere totale o riguardare solo adrenalina o noradrenalina, pertanto il medico effettuerà una misurazione differenziata di metanefrina e normetanefrina. Tuttavia, piccole differenze sono molto difficili da individuare a causa dei limiti di sensibilità dell’indagine strumentale stessa. In ogni caso, tali sostanze quando in eccesso si rileveranno inevitabilmente fuori dal range di concentrazione considerato normale nelle urine.

Sarà possibile fare una diagnosi corretta soltanto dopo aver eseguito la raccolta e l’analisi delle urine nelle 24 ore; un singolo campione urinario infatti potrebbe non essere sufficientemente accurato poiché’ la secrezione di catecolamine è soggetta a variazioni nelle 24 ore. Il test urinario delle 24 ore è più approfondito e ci aiuta ad individuare anche eventuali ipersecrezioni non rilevabili nel dosaggio plasmatico delle catecolamine.

Se abbiamo valori troppo elevati, cosa significa?

Nelle 24 ore, valori normali di catecolamine urinarie sono compresi nell’intervallo:  0-320 microgrammi
Valori particolarmente superiori a tale intervallo sono considerati patologici.

Una ipersecrezione di metanefrine indirizza subito il medico al surrene, poiché’ potrebbe essere la conseguenza di un feocromocitoma, un tumore secernente catecolamine. Inoltre, il dosaggio delle catecolamine viene richiesto anche per monitorare un paziente dopo che egli ha subito un intervento di rimozione di tale tumore, al fine di valutare se le terapie sono state efficaci e non vi sia stata una recidiva.

Tuttavia, esistono anche altre cause di ipersecrezione di catecolamine. Ad esempio, una iperattivazione cronica del sistema simpatico causa ipersecrezione adrenergica ed è la conseguenza di alcune patologie cardiache croniche importanti come lo scompenso cardiaco.

Risultati anomali del test urinario e plasmatico possono effettivamente essere causate anche da stati di ansia eccessiva (ad esempio dopo traumi o situazioni particolarmente stressanti nell’ambiente lavorativo)

Un’altra causa importante è da ricercare nell’abuso di sostanze voluttuarie: nicotina, caffeina, alcol e alcuni tipi di sostanze stupefacenti (amfetamina, cocaina, efedrina).

Per escludere cause diverse da un tumore della ghiandola surrenale, il medico spesso sceglie di eseguire il test urinario utilizzando una sostanza che inibisce il tono del simpatico, la clonidina. In questo modo, le catecolamine rilevate nelle 24 ore saranno solo quelle di origine surrenalica e, se presenti in concentrazioni eccessive, saranno indicative di un problema del surrene.

Valori bassi di catecolamine fortunatamente sono considerati clinicamente irrilevanti.

Catecolamine plasmatiche

reazione attacco fuga
Reazione attacco/fuga

Come accennato prima, le catecolamine e le metanefrine sono dosabili nel plasma sanguigno, e in condizioni normali sono presenti in piccole concentrazioni. Il dosaggio delle catecolamine plasmatiche viene eseguito normalmente quando si sospetta un feocromocitoma, assieme al dosaggio che si effettua nelle urine. Il dosaggio delle catecolamine plasmatiche viene solitamente effettuato assieme al dosaggio delle catecolamine urinarie. Come precedentemente accennato, il dosaggio plasmatico è un esame molto utile ma soltanto il test urinario nelle 24 ore permetterà di individuare eventuali variazioni patologiche sfuggite al dosaggio plasmatico.

Per effettuare l’esame delle catecolamine plasmatiche occorre un prelievo di sangue venoso (solitamente dal braccio). È necessariamente richiesto il digiuno nelle precedenti 8/10 ore e sarà importante evitare alimenti o bevande che potrebbero falsare il risultato dell’indagine. Dunque, il soggetto in esame eviterà alimenti contenenti caffeina (caffè, cioccolato), tè, tabacco, epinefrina o analoghi e alcuni farmaci segnalati dal medico come l’acetaminofene, nei giorni precedenti al test.

Valori di catecolamine plasmatiche normali sono:

  • metanefrine < 90 picogrammi/ml
  • normetanefrine < 180 picogrammi/ml

 Si considera anche un piccolo margine di variabilità individuale e correlata ad età e sesso dell’individuo.

Il test delle metanefrine plasmatiche risulta avere una grande sensibilità e un buon valore predittivo. Ciò significa che il test è positivo in quasi la totalità dei malati (abbiamo pochi falsi negativi), ed è molto probabile che chi risulta positivo al test sia davvero malato (il numero di falsi positivi è ridotto).

Le condizioni associate a valori troppo elevati di catecolamine plasmatiche sono le stesse che abbiamo descritto in merito a valori elevati di catecolamine urinarie. Se presenti delle anomalie nella concentrazione di catecolamine, tali anomalie si traducono in un risultato anomalo di entrambi i test (plasmatico e urinario).

Dunque, in presenza di un leggero eccesso di catecolamine, normalmente il medico effettua altre indagini; verrà valutato lo stile di vita del paziente (livello di stress, dieta, consumo abituale di sostanze voluttuarie) e saranno effettuati altri esami clinici e strumentali al fine di escludere eventuali malattie cardiache come lo scompenso cardiaco.

Il medico indagherà repentinamente lo stato di salute del surrene qual ora venga rilevato un valore di catecolamine particolarmente elevato, soprattutto in un paziente che ha avuto un precedente feocromocitoma poiché’ tale patologia può recidivare. Le patologie tumorali più comuni responsabili dell’ipersecrezione di catecolamine sono il feocromocitoma o il paraganglioma (raro tumore extra-surrenalico). Lo stato del surrene verrà valutato attraverso una ecografia e, in seguito, se necessario, una risonanza magnetica.

Allenamento e catecolamine: accoppiata vincente

attivazione sistema adrenergico

Ci sono 4 fattori principali che influenzano l’intensità della risposta adrenergica (oltre, logicamente, alle variabili individuali). Caratteristicamente, l’attivazione di tale meccanismo si riduce con l’allenamento. Che significa? Vuol dire che la risposta adrenergica subisce un’evoluzione nel tempo, in relazione alla frequenza dell’esercizio stesso, o meglio, in relazione all’abitudine all’esercizio. Siamo di fronte a uno dei meravigliosi pilastri su cui si fonda il concetto stesso di allenamento, ma non ci dilungheremo troppo; limitiamoci ad un esempio.

Mario è un nuotatore alle prime armi. Una volta imparata la tecnica dello stile libero, egli decide di cimentarsi nell’allenamento della resistenza aerobica, e inizia a nuotare e percorrere un piccolo numero di vasche. Inizialmente sente che quest’attività sia estremamente faticosa e innaturale (ha il respiro corto dopo pochi metri, difficoltà ad entrare in acqua all’inizio dell’allenamento, movimenti rigidi e difficoltà nella respirazione…). Dunque, nelle prime fasi di questo nuovo allenamento intrapreso in acqua, Mario si sentirà letteralmente a disagio, e tale disagio sarà fortemente dovuto alla grande quantità di catecolamine che egli si ritrova in circolo quando si tuffa in acqua. Ma, se torniamo al nostro Mario dopo qualche anno di allenamento progressivo e regolare, vedremo come i suoi livelli di catecolamine siano decisamente diminuiti durante il nuoto, e Mario nuota con grande fluidità senza più alcun disagio, percorrendo un buon numero di vasche.

Il sistema adrenergico dunque, percepisce quanto siamo allenati? Presumibilmente sì: l’abitudine a una certa attività porta il nostro sistema nervoso a reagire meno intensamente. Il nostro bravo nuotatore non ha più bisogno di adrenalina e noradrenalina in esubero per organizzare al meglio i suoi movimenti: il suo cervello si è abituato all’ambiente acquatico, che non è più percepito come potenzialmente pericoloso. La reazione adrenergica, pertanto, decresce con l’allenamento regolare, ma nello stesso tempo aumenta con l’aumentare della durata dell’esercizio. Se il nostro caro nuotatore si abitua a nuotare per 1 ora 3 volte a settimana, nel tentativo di portare a 2 ore lo stesso allenamento da un giorno all’altro, vedrà aumentare i suoi cari ormoni dello stress (è chiaro: l’aumento dello stato di fatica si traduce nell’ aumento dello stato di stress psicofisico).

Altri importanti fattori stressogeni che comportano una aumentata reazione adrenergica saranno il digiuno (che porterebbe all’ipoglicemia, e dunque a una richiesta ulteriore di substrati energetici anche in condizioni di riposo, oltre che durante un esercizio fisico qualsiasi) e la temperatura a livelli estremi (se troppo alta o troppo bassa mette a dura prova il nostro sistema nervoso, oltre che l’organismo in toto).

Cosa portarsi a casa

Sintesi catecolamine

la reazione adrenergica che accompagna l’esercizio fisico ha lo scopo di preparare l’organismo a condizioni di stress psicofisico elevate, causando:

  • broncodilatazione e aumento della frequenza respiratoria
  • glicolisi e gluconeogenesi e glicogenolisi, con aumento della glicemia per aumentata liberazione di glucosio a partire da substrati di natura glucidica e non (vedi grassi)
  • inibizione della glicogeno sintesi (non avrebbe senso produrre scorte energetiche di glicogeno in condizioni di aumentata richiesta di energia prontamente disponibile)
  • aumentata lipolisi
  • riduzione dell’insulina e aumento del glucagone (ormone agonista delle catecolamine, ma che agisce in maniera preferenziale attaccando le scorte di glicogeno epatico)

Abbiamo parlato di lipolisi? Le catecolamine sono ormoni brucia grassi?

Una piccola osservazione sul ruolo delle catecolamine nell’incremento della lipolisi e del metabolismo basale: senza dubbio, una quantità normale (ossia, soggetta a variazioni fisiologiche) di catecolamine nel corso della giornata regola i processi di biosintesi e di stoccaggio di riserve energetiche particolarmente rappresentate dal glicogeno e dai grassi. I livelli di catecolamine aumentano come conseguenza immediata dell’esercizio fisico, accompagnato da una dieta ipocalorica (o anche, semplicemente, mentre si segue una dieta che prevede un deficitcalorico) nei soggetti che desiderano perdere peso.

Nello stesso tempo, condizioni di elevato stress psicofisico e soprattutto persistente in un arco di tempo lungo (tropo a lungo per l’organismo) non portano a conseguenze desiderabili. Ecco perché diete estreme e stili di vita al limite sono insostenibili nel lungo periodo, nella stragrande maggioranza dei casi. Il nostro consumo energetico a riposo può aumentare, in condizioni normali, fino a un certo punto, poiché il corpo dovrà necessariamente mantenere un suo equilibrio e garantire la propria sopravvivenza: il corpo sa che ad un certo punto le riserve energetiche scarseggeranno (percepisce uno stato di “carestia”), dunque deve correre ai ripari prima che ciò si realizzi. Grazie ai meticolosi modelli di regolazione a feedback negativo, il corpo impedisce un’eccessiva perdita di substrati energetici nel lungo periodo, e lo fa a spese del metabolismo basale.

Molto semplicemente: abbiamo troppe catecolamine in giro? Il surrene lo percepisce, e smetterà di rilasciarne in circolo. Conseguenze? Stop alla perdita di peso, alterazioni dei parametri del sangue, persistente stato di spossatezza, difficoltà di concentrazione e molto altro. Alcune di queste condizioni si verificano durante diete estreme, mal controllate e protratte a lungo, ma non solo; anche nei cali di performance, gli infortuni inspiegabili e l’iperreattività fisica tipici del sovrallenamento.

Quindi?? Attenzione, attenzione: è necessario conoscere e sapere come utilizzare al meglio le risorse del nostro corpo, ma mai portarsi a ciò che per noi percepiamo come il nostro eccesso, per non ottenere conseguenze indesiderate. Scegliere uno stile di vita e prefissarsi degli obiettivi deve sempre verificarsi nell’ottica di un benessere psicofisico che tolleri condizioni di stress comprese nei limiti del buonsenso.

Malattie e catecolamine

Ci sono anche altre condizioni meno comuni che portano ad un aumento di catecolamine nel sangue, ovvero patologie tumorali e malattie genetiche rare, caratterizzate dall’aumento dei livelli di catecolamine assieme ad un ventaglio di manifestazioni cliniche. Tra le forme tumorali nominiamo:

  • Il neuroblastoma, un tumore solido infantile;
  • Il feocromocitoma, un tumore benigno della midollare surrenalica, che iperproduce catecolamine;

Poi, esistono altre condizioni, come il deficit della beta idrossilasi, il deficit della tetraidrobiopterina e la carenza della beta idrossilasi, sindromi genetiche che provocano la mancanza di importanti enzimi e/o cofattori coinvolti nella sintesi delle catecolamine o di loro precursori.

Conclusioni 

Abbiamo trattato gli aspetti principali di queste interessanti molecole, le catecolamine. Riporto, in queste ultime righe, il contenuto di recenti studi che rilevano come le modificazioni metaboliche indotte da adrenalina, noradrenalina e in particolare la dopamina nelle strutture del sistema nervoso centrale si traducano col tempo in vere e proprie modificazioni plastiche del tutto positive per l’organismo in toto.

Un occhio di riguardo è stato posto agli effetti dell’attività fisica nelle persone sane, e delle sostanze liberate in circolo durante e dopo l’esercizio fisico nell’individuo (tra cui, ovviamente, le nostre catecolamine, chiamate anche con il termine di neurotrofine).

L’attività fisica, le modificazioni e gli effetti a lungo termine sulla pressione arteriosa e sulla glicemia indotte dall’esercizio fisico, vengono ormai considerate come una forma di prevenzione nei confronti di malattie neurodegenerative (Parkinson, Alzheimer, Sclerosi Multipla…) e metaboliche (diabete, aterosclerosi…), se non una vera e propria opzione terapeutica, al pari di trattamenti farmacologici. Insomma, sembra proprio che l’attività fisica faccia tanto bene anche al cervello. Questa è solo una delle tante affascinanti conferme di quante potenzialità possiede il corpo, e all’unità indissolubile tra corpo e mente.

Bibliografia

  • Conti, Fisiologia Medica, voll. 1-2, Edi-Ermes, 2010
  • M. Di Liegro, review da Phisical Activity and Brain Health, Genes (Basel), 2019 – consultabile dalla piattaforma PubMed

Note sull’autrice

Susanna Trava

Susanna Travaglini, classe ’98, nata ad Ascoli Piceno, studia medicina e chirurgia presso l’universita’ degli studi dell’Aquila. Da sempre appassionata di allenamento e fitness.

 

Andrea Biasci

Andrea Biasci

Dott. in Scienze Motorie. Ha insegnato e collaborato con l'università Statale di Milano come professore a contratto. Fondatore del Project inVictus. Maggiori informazioni

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