Le bugie sull’esercizio fisico di Fitbit e compagnia
23/2/2021
Traduzione: Nerea Buttacavoli
Collaborazione: Patrick Bardelli
L'esercizio fisico fa dimagrire. Sbagliato: l'esercizio fisico è sano, ma non fa dimagrire di per sé. Perché?
Quanti passi fai al giorno? 5000 o 10000? Un fitness tracker o un orologio sportivo conta ognuno di questi. Più sono, meglio è – perché l’esercizio fisico fa dimagrire. Oppure no? Fitbit e compagnia bella non ti dicono tutta la verità, purtroppo. Cosa dice la scienza?
L'energia è essenziale in biologia. Senza di lei non funziona niente: niente energia, niente vita. Si può considerare la vita come un processo metabolico. Se gli organismi – compresi gli umani – hanno abbastanza energia disponibile, questa viene investita nella riproduzione. Da una prospettiva evolutiva, la selezione naturale cerca di ottenere il massimo da ogni caloria consumata. Per questo favorisce i sistemi che fanno un uso ottimale dell'energia. Pertanto, molte conclusioni sull'evoluzione delle specie possono essere tratte dallo studio di questi processi metabolici.
Per noi umani, questo è difficile perché ci siamo allontanati molto dai nostri antenati – non dobbiamo più cacciare il nostro cibo in natura. Ecco perché i ricercatori si rivolgono ai popoli primordiali. Per esempio, il popolo Hadza in Tanzania, uno degli ultimi popoli che vivono ancora come cacciatori-raccoglitori. Condurre questa vita è impegnativo dal punto di vista fisico. Ogni mattina le donne lasciano i villaggi, spesso con i bambini in spalla, per andare a raccogliere cibo. Le donne passano ore a scavare nel terreno roccioso alla ricerca di tuberi. Gli uomini vanno a caccia con frecce e archi costruiti da loro stessi, percorrendo diversi chilometri ogni giorno. I bambini sono i portatori d'acqua e trasportano l'acqua dalla fonte più vicina al villaggio. Nel tardo pomeriggio si ritrovano tutti nel campo e cucinano insieme.
Anche se questo può sembrare romantico e decelerante alle nostre orecchie, si tratta di duro lavoro fisico. La caccia e la raccolta sono sempre associate al rischio di non uccidere o di non trovare nulla. Gli uomini percorrono spesso diversi chilometri al giorno nella speranza di catturare una preda. Consumano diverse centinaia di calorie al giorno. Mentre gli animali possono contare sulla loro forza e velocità, gli umani devono usare altre strategie per avere successo. L’approvvigionamento cooperativo di cibo ci è stato così utile che siamo emersi dall'evoluzione come Homo Sapiens e siamo sopravvissuti.
I ricercatori ancora oggi suppongono che i popoli primitivi esposti a uno stress fisico così elevato consumino più energia di noi che viviamo nei villaggi o nelle città. L'opinione che la nostra obesità abbia a che fare con una ridotta attività fisica è ancora diffusa. Così il ricercatore della Duke University Herman Pontzer e il suo team hanno deciso di misurare il metabolismo degli Hadza usando campioni di acqua doppiamente marcata e di urina. Dopo il suo viaggio in Africa orientale, ha fatto analizzare i campioni di urina da un laboratorio. I risultati della spettrometria di massa isotopica lo hanno stupito:
gli uomini Hadza consumavano circa 2600 chilocalorie al giorno, le donne circa 1900. Equivaleva all’incirca al consumo di persone negli Stati Uniti o in Europa. I dati non sono cambiati anche quando sono state prese in considerazione le diverse dimensioni del corpo, la percentuale di grasso, l'età o il sesso.
Cosa c'è di sbagliato, cosa non capiamo?
Il paradigma secondo cui un maggior sforzo fisico si traduce anche in un maggior consumo di calorie sembra comunque inalterabile.
I primi studi con acqua doppiamente marcata eseguiti su agricoltori tradizionali in Guatemala, Gambia e Bolivia, hanno mostrato che il loro dispendio energetico era paragonabile a quello degli abitanti delle città. In uno studio pubblicato nel 2008, Amy Luke, una ricercatrice di salute pubblica della Loyola University di Chicago, ha fatto un ulteriore passo avanti e ha confrontato il consumo energetico e l'attività fisica delle donne rurali nigeriane con quello delle donne afroamericane di Chicago. Come la ricerca Hadza, anche la sua ricerca non ha trovato differenze nel dispendio energetico giornaliero tra i due gruppi, nonostante le grandi differenze nei livelli di attività. In seguito a questo lavoro, anche un’altra ricercatrice del Loyola College, Lara Dugas, insieme ad altri ricercatori, ha analizzato i dati di 98 studi in tutto il mondo. Ha mostrato che le popolazioni che beneficiano delle comodità moderne del mondo sviluppato hanno un consumo energetico simile a quello delle persone in paesi meno sviluppati con una vita più impegnativa dal punto di vista fisico.
Il metabolismo energetico è limitato, c'è un limite superiore?
Per colpa di questa domanda, Pontzer non aveva pace. Ha misurato il metabolismo dei primati selvatici e di quelli tenuti in cattività. Il risultato è stato di nuovo che entrambi i gruppi hanno consumato circa lo stesso numero di chilocalorie al giorno. Nel 2013, dei ricercatori australiani hanno anche trovato un consumo energetico simile in pecore e canguri, tenuti in gabbia o lasciati vagare liberamente. E nel 2015, un team cinese ha riportato un consumo d’energia comparabile dei panda giganti nello zoo e di quelli in natura.
In uno studio, i 300 partecipanti hanno indossato accelerometri (paragonabili a Fitbit o altri fitness tracker) 24 ore al giorno per una settimana, mentre il loro dispendio energetico veniva misurato con acqua doppiamente marcata. Pontzer ha scoperto che l'attività fisica registrata dagli accelerometri non era legata al metabolismo in modo rilevante. In media, i partecipanti più pigri consumavano circa 200 calorie al giorno in meno rispetto ai partecipanti moderatamente attivi. Moderatamente attivo significa scegliere di salire le scale invece di usare l'ascensore, per esempio. Un'osservazione sbalorditiva era che il dispendio energetico ad un certo livello ristagnava negli individui più attivi fisicamente. Le persone con routine quotidiane più intense fisicamente, hanno bruciato lo stesso numero di calorie delle persone con una routine moderatamente attiva. Lo stesso fenomeno che ha uguagliato il consumo di energia degli Hadza alle altre popolazioni, è stato osservato anche tra i partecipanti a questo studio.
Com’è possibile? Come possono gli Hadza consumare centinaia di calorie durante la caccia e, ciononostante, bruciare circa la stessa quantità al giorno di una persona sedentaria negli Stati Uniti o in Europa? Può essere che il corpo risparmi da qualche parte? Potrebbe essere che risparmia calorie usandone meno in altri processi che costano anch'essi energia, in modo da avere più energia disponibile per l'attività fisica? Sappiamo che l’esercizio fisico ha effetti antinfiammatori e abbassa i livelli di estrogeno, l’ormone riproduttivo. Nei topi di laboratorio, l'aumento dell'attività fisica non ha alcun effetto sul consumo energetico giornaliero. Tuttavia, l'aumento dell'attività fisica riduce drasticamente il numero di ovulazioni e la guarigione delle ferite è molto più lenta. I topi di laboratorio che allattano diminuiscono la produzione di latte quando sono esposti ad alti livelli di attività fisica e possono persino cannibalizzare la propria prole in condizioni estreme. I fringuelli zebrati esposti ad un’alta attività si riproducono più tardi e aumenta il tempo tra i cicli riproduttivi, suggerendo una diminuzione dell'attività metabolica nel sistema riproduttivo.
Queste prove suggeriscono che l'obesità è più una conseguenza dell’ingordigia e ha poco a che fare con i nostri modelli di attività ed esercizio. Quindi, se il consumo giornaliero di energia è cambiato a malapena nel corso della storia umana, probabilmente sono da biasimare le calorie ingerite. Questo spiega anche perché l'esercizio fisico non fa dimagrire. Ma non si deve assolutamente concludere che si debba stare lontani dallo sport e prestare attenzione solo alla dieta. Lo sport ha un valore incredibilmente alto per il nostro corpo ed è pura medicina. Aumentiamo l'efficienza del nostro sistema cardiovascolare, miglioriamo le funzioni cerebrali e invecchiamo più sani e mobili.
Tuttavia, ci sono domande che devono ancora trovare una risposta. Se il consumo giornaliero di energia è praticamente stabile, come possono gli umani essersi evoluti in modo così radicalmente diverso dai loro antenati, le scimmie? Niente nella vita è gratis. Le risorse sono limitate e investire di più in una caratteristica significa necessariamente investire meno in un'altra. Non è una coincidenza che i conigli si moltiplichino enormemente ma muoiano giovani. Mettono tutta la loro energia nella prole.
Andiamo oltre questo principio evolutivo di base parsimonioso. Il cervello umano è così grande che, mentre leggi questo articolo, hai bisogno dell'ossigeno ogni quarto respiro per farlo funzionare. Eppure gli umani hanno bambini più grandi, si riproducono più spesso, vivono più a lungo e sono più attivi fisicamente di tutte le scimmie.
Umano = maggior consumo di calorie
Gli esseri umani sono così geneticamente e biologicamente simili alle altre scimmie, che i ricercatori hanno a lungo supposto che anche il nostro metabolismo sia simile. Ma se la spesa energetica è così limitata come lo studio Hadza e altri suggeriscono, come potrebbe un metabolismo inflessibile, simile a quello delle scimmie, elaborare tutte le calorie necessarie per sostenere i nostri costosi attributi umani?
Nel loro studio sui primati, Pontzer e colleghi hanno scoperto che le scimmie metabolizzano solo la metà delle calorie al giorno rispetto agli altri mammiferi. I tassi metabolici ridotti dei primati erano coerenti con i loro tassi di crescita e riproduzione lenti. Forse, al contrario, la riproduzione più veloce e altre caratteristiche degli esseri umani erano associate all'evoluzione di un tasso metabolico aumentato. Quello che ci voleva ora per testare questa idea erano alcuni scimpanzé, bonobo, oranghi e gorilla. Bisognava fargli bere delle dosi di acqua doppiamente marcata senza rovesciarle e poi ricavare alcuni campioni di urina. In un capolavoro scientifico, Pontzer e i colleghi Steve Ross e Mary Brown, entrambi del Lincoln Park Zoo di Chicago, hanno lavorato con custodi e veterinari di più di una dozzina di zoo negli Stati Uniti per farlo accadere.
Ci sono voluti alcuni anni, ma hanno raccolto abbastanza dati sull'uso dell'energia delle scimmie per fare un solido confronto con gli umani. Gli esseri umani consumano effettivamente più calorie al giorno di qualsiasi nostro grande parente scimmia. Anche tenendo conto degli effetti delle dimensioni del corpo, del livello di attività e di altri fattori, gli esseri umani consumano circa 400 chilocalorie in più al giorno rispetto agli scimpanzé e ai bonobo; le differenze con i gorilla e gli oranghi sono ancora maggiori. Queste calorie extra rappresentano il lavoro che il nostro corpo fa per sostenere cervelli più grandi, produrre più bambini e mantenere il nostro corpo in forma per vivere più a lungo. Non è semplicemente che mangiamo più delle altre scimmie – anche se lo facciamo. Come sappiamo fin troppo bene accumulare calorie extra nel nostro corpo, non attrezzato per consumarle, conduce solo all'obesità. I nostri corpi si sono evoluti fino al livello cellulare per convertire l'energia più velocemente e fare di più dei nostri parenti scimmie. L'evoluzione umana non è stata senza compromessi. Il nostro tratto digestivo è più piccolo e meno costoso di quello delle scimmie, che richiedono un intestino grande ed energeticamente costoso per digerire la loro dieta fibrosa a base vegetale. Ma i cambiamenti cruciali che ci rendono umani sono stati dettati da uno sviluppo evolutivo del nostro metabolismo.
Quindi possiamo concludere: Il consumo energetico totale sembra essere limitato, quindi l'attività fisica supplementare non aumenta il consumo energetico in modo lineare. Piuttosto, sembra che il corpo a livelli di sforzo più elevati, conservi energia in altre funzioni corporee.
Biologo molecolare e muscolare. Ricercatore presso l'ETH Zurigo. Atleta di forza.
