Gli step della keto-adaptation: gli adattamenti della dieta chetogenica

Nell’immaginario comune la dieta chetogenica viene identificata come un tipo di alimentazione priva di carboidrati. In realtà non è proprio la definizione corretta perché una dieta può essere a 0 carboidrati e non essere chetogenica, o al contrario una dieta può essere chetogenica pur includendo più di 50 g di carboidrati al giorno. L’argomento è complesso, ma parte dei perché possono essere qui compresi.

La dieta chetogenica è tale se instaura uno stato metabolico detto chetosi fisiologica, la quale si sviluppa tramite un adattamento a lungo termine da parte dei tessuti detto keto-adaptation (tradotto come “adattamento chetotico”).

La keto-adaptation consiste, tra le varie conseguenze, nel fare in modo che il sistema nervoso centrale (CNS) subisca un adattamento, ottimizzando la capacità di ossidare (impiegare energeticamente) i corpi chetonici, e che gli stessi corpi chetonici raggiungano determinate concentrazioni nel sangue (4-10 mmol/dL contro i 0.1 mmol/dL della dieta non-chetogenica). Per ciò che questo adattamento si instauri, la keto-adaptation richiede di rispettare vari  accorgimenti, tra cui, principalmente, la riduzione cronica dei carboidrati nella dieta, normalmente pari o al di sotto dei 50 g/die.

Qui riporto un breve estratto del capitolo sulla dieta chetogenica che ho scritto per il libro di Andrea Biasci Project Nutrition (2015). Per chi volesse approfondire l’argomento dieta chetogenica ho scritto vari altri articoli inerenti sul web, come Tessuti glucosio-dipendenti (Wikipedia, 2013), Perché il grasso ostinato è così ostinato e come fare per combatterlo (vivereinforma.it, 2014), I grassi bruciano al fuoco dei carboidrati…giusto? (vivereinforma.it, 2014), La chetosi è fisiologica (projectinvictus.it, 2014).

Gli step della keto-adaptation (estratto da Project Nutrition)

L’adattamento metabolico – la cosiddetta fat-adaptation o keto-adaptation – si instaura entro un certo arco di tempo della durata di alcune settimane in vari step:

• nelle prime 24 ore circa di privazione dei carboidrati si assiste alla deplezione del glicogeno epatico (32,35), necessaria per avviare la chetogenesi e aumentare l’ossidazione dei grassi; (34)
• dopo l’esaurimento del glicogeno epatico nel primo giorno, le richieste di glucosio rimangono elevate, facendo quasi interamente affidamento sulla gluconeogenesi (sintesi di glucosio da precursori non-glucidici) per ricavarne le quantità necessarie; (5)
• nei primi 3 giorni circa di privazione dei carboidrati le richieste di glucosio basali rimangono elevate a causa dell’incapacità del SNC di adattarsi rapidamente alla privazione di glucosio, ricavando questa molecola tramite gluconeogenesi; (5)
• dopo i primi 3 giorni circa di privazione dei carboidrati la chetonemia aumenta gradualmente, così come la capacità dei tessuti extra-epatici di ossidare i corpi chetonici, mentre le richieste di glucosio e la conseguente gluconeogenesi, vengono sensibilmente attenuate; (5)
• dopo i primi 5-7 giorni di privazione di carboidrati migliora progressivamente la capacità dei tessuti di impiegare grassi e corpi chetonici a scopo energetico; (9)
• dopo 3 settimane di chetosi l’SNC termina l’adattamento, arrivando a ricavare circa il 75% delle richieste energetiche dai corpi chetonici e solo circa il 25% da glucosio; (2)
• dalla terza settimana, i tessuti riducono progressivamente l’impiego di chetoni coprendo le richieste energetiche quasi esclusivamente con gli acidi grassi liberi (FFA) per permettere che i chetoni, prodotti ad un tasso inferiore, siano completamente ossidati dal SNC; (28)

Come si può notare, è necessario un certo periodo di tempo prima che i chetoni inizino ad essere prodotti a livelli superiori alla norma, e soprattutto prima che tessuti e organi si adattino ad impiegarli ad un alto tasso a scopo energetico (keto-adaptation). Prima che ciò avvenga la chetosi non è instaurata pienamente, e non si potrebbe parlare di una dieta chetogenica nel vero senso del termine. La keto-adaptation viene ultimata dopo circa 3 settimane di privazione cronica di carboidrati, periodo entro i quale l’SNC (cervello) riesce a migliorare la sua efficienza nell’impiegare energeticamente i corpi chetonici, mentre i tessuti extra-epatici e glucosio-indipendenti si adattano ad impiegare per la maggior parte acidi grassi e sempre meno corpi chetonici.

Riferimenti:

2. Owen et al. Brain metabolism during fasting. J Clin Invest. 1967 October; 46(10): 15891595.
5. Cahill GF Jr. Starvation in man. Clin Endocrinol Metab. 1976 Jul;5(2):397-415.
9. Paoli A et al. The ketogenic diet and sport: A possible marriage?. Exerc Sport Sci Rev. 2015 Jul;43(3):153-62.
28. Robinson AM, Williamson DH. Physiological roles of ketone bodies as substrates and signals in mammalian tissues. Physiol Rev. 1980 Jan;60(1):143-87.
32. Nilsson LH, Hultman E. Liver glycogen in man\endash the effect of total starvation or a carbohydrate-poor diet followed by carbohydrate refeeding. Scand J Clin Lab Invest. 1973 Dec;32(4):325-30.
34. Foster DW. Banting lecture 1984. From glycogen to ketones and back. Diabetes. 1984 Dec;33(12):1188-99.
35. Lavoie et al. Effects of dietary manipulations on blood glucose and hormonal responses following supramaximal exercise. Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 1987;56(1):109-14.

Altre letture essenziali:

• McDonald L. The Ketogenic Diet: A Complete Guide for the Dieter and Practitioner. Lyle McDonald, 1998.
• Paoli A et al. Beyond weight loss: a review of the therapeutic uses of very-low-carbohydrate (ketogenic) diets. Eur J Clin Nutr. 2013 Aug;67(8):789-96.