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Chetogenesi
Medicina generale
Indice del contenuto
Cos'è
La chetogenesi è un processo biochimico attraverso il quale si producono molecole chiamate corpi chetonici, le quali possono essere utilizzate come fonte energetica alternativa al glucosio e includono:
- Acetone
- Acetoacetato (o acido acetoacetico)
- Beta-idrossibutirrato (o acido beta-idrossibutirrico).
La biochimica della chetogenesi viene sfruttata in particolari regimi dietetici, cioè le diete chetogeniche, impiegati originariamente per il trattamento di diverse condizioni patologiche, tra cui epilessia, emicrania e obesità.
I corpi chetonici sono molecole solubili in acqua, normalmente prodotte e presenti nel sangue, in basse quantità. In condizioni normali, la chetonemia (ossia il valore di corpi chetonici nel sangue) è inferiore a 0,5 mmol/L.
Tuttavia, la produzione di corpi chetonici può aumentare in particolari condizioni, come per esempio:
Tuttavia, la produzione di corpi chetonici può aumentare in particolari condizioni, come per esempio:
- Digiuno prolungato
- Diete con basso contenuto di carboidrati
- Attività fisica intensa prolungata.
Chetogenesi biochimica
Normalmente, ovvero quando l’organismo utilizza il glucosio come fonte energetica principale, questo zucchero viene metabolizzato attraverso il ciclo di Krebs (o ciclo dell’acido citrico).
Il glucosio viene ottenuto da:
Il glucosio viene ottenuto da:
- Alimenti
- Riserve di glicogeno – Il glicogeno è un polimero di glucosio conservato prevalentemente nel fegato e nei muscoli.
Quando si riduce notevolmente la quantità di carboidrati assunti, o si pratica un digiuno o un’attività fisica intensa in maniera prolungata, le riserve di glicogeno si riducono e si rende necessaria una fonte energetica alternativa al glucosio. Al posto del glucosio vengono utilizzati quindi i corpi chetonici.
In merito alla biochimica della chetogenesi, per produrre i corpi chetonici occorre:
- Degradare gli acidi grassi e gli amminoacidi chetogenici, producendo l’acetil-coenzima A (acetil-CoA), attraverso il processo biochimico di beta-ossidazione.
- Formare acetocetato, beta-idrossibutirrato e acetone (i corpi chetonici) a partire dall’acetil-CoA prodotto in precedenza.
Quando si attiva la chetogenesi, quindi, non avviene il ciclo di Krebs, poiché viene prodotto molto acetil-CoA che non riesce ad entrare in questa via biochimica a causa dei più bassi livelli di ossalacetato. L’ossalacetato è la molecola con cui viene complessato l’acetil-CoA per formare il citrato nel ciclo di Krebs.
Quando l’organismo è in carenza di glucosio, l’ossalacetato viene utilizzato per formare nuovo glucosio in un processo noto come gluconeogenesi e, di conseguenza, le molecole disponibili per il ciclo di Krebs non sono sufficienti per far iniziare questa via biochimica.
Come funziona
Il sito di produzione dei corpi chetonici sono i mitocondri epatici, ma il fegato non è un utilizzatore di questi prodotti.
I corpi chetonici vengono quindi riversati nel sangue, e raggiungono i tessuti che sono in grado di utilizzarli per produrre energia.
I principali utilizzatori dei corpi chetonici sono:
I corpi chetonici vengono quindi riversati nel sangue, e raggiungono i tessuti che sono in grado di utilizzarli per produrre energia.
I principali utilizzatori dei corpi chetonici sono:
La riduzione dei carboidrati disponibili nell’organismo determina l’aumento del metabolismo dei grassi e l’ingresso in uno stato metabolico chiamato chetosi.
In chetosi, vi è un’abbondante presenza dei corpi chetonici nel sangue, ma occorre precisare che la chetosi non equivale alla condizione di chetoacidosi.
Quest’ultima è considerata una complicanza del diabete scompensato e dell’alcolismo, ed è caratterizzata non solo dall’abbondante presenza di corpi chetonici nell’organismo, ma anche dall’abbassamento del pH.
Quest’ultima è considerata una complicanza del diabete scompensato e dell’alcolismo, ed è caratterizzata non solo dall’abbondante presenza di corpi chetonici nell’organismo, ma anche dall’abbassamento del pH.
Diversamente dalla chetosi, la chetoacidosi può condurre il soggetto a coma e a morte, poiché causa una profonda alterazione del metabolismo.
Sintomi
Quando il corpo entra in chetosi si manifestano alcuni sintomi peculiari e altri aspecifici. Tra i sintomi di chetosi vi sono:
- Alito con odore di acetone o fruttato
- Accelerazione del respiro o fiato corto
- Aumento dello stimolo della sete
- Urinazione frequente
- Mal di stomaco e nausea senza vomito
- Stanchezza e affaticamento
- Confusione mentale
- Ipoglicemia
- Ipotensione e svenimento.
Effetti collaterali
Oltre agli effetti collaterali a breve termine, alcuni dei quali già descritti come sintomi della chetogenesi, si possono sviluppare degli effetti collaterali causati dalla chetosi protratta nel tempo e prevedono:
- Iperuricemia
- Ipocalcemia
- Ipoproteinemia
- Calcolosi renale.
Dieta chetogenica
La dieta chetogenica, per la quale esistono oggi diversi protocolli, è stata inizialmente sviluppata per il trattamento dell’epilessia non responsiva ai farmaci. Successivamente, gli studi condotti hanno mostrato che il regime dietetico chetogenico è utile anche in altri casi, tra cui:
Pertanto, la dieta chetogenica è considerata una dieta terapeutica, e si discosta molto dal modello alimentare di riferimento, cioè la dieta mediterranea. La dieta chetogenica, infatti, è caratterizzata da un contenuto:
- alto di grassi;
- basso di carboidrati;
- moderato di proteine.
La dieta chetogenica mira ad ottenere una chetogenesi controllata, ma, poiché si tratta di una dieta sbilanciata, è necessario che sia impostata e controllata da un professionista sanitario.
Per poter elaborare una dieta chetogenica è necessario rispettare dei precisi rapporti tra i macronutrienti, che vengono sintetizzati da un valore noto come “rapporto chetogenico”. Il rapporto chetogenico, KR, è calcolato come segue:
- KR = grammi di lipidi / (grammi di proteine + grammi di zuccheri)
In base al rapporto chetogenico, vengono distinti i diversi protocolli di dieta chetogenica.
Seguendo una diete chetogenica, si possono ottenere diversi effetti:
- ridurre il livello di insulina e prevenire l’ipoglicemia;
- perdere peso;
- ridurre la pressione arteriosa;
- preservare la massa muscolare;
- migliorare le prestazioni cognitive;
- ridurre la crescita delle cellule cancerose.
Poiché la dieta chetogenica consente di perdere peso in breve tempo e di ridurre il senso di fame, essa si è diffusa come protocollo dimagrante, ma è anche in voga l’utilizzo della chetogenesi nel bodybuilding e in altri tipi di sport.
Come non riprendere peso dopo la chetogenica
Le diete chetogeniche vengono impostate seguendo delle fasi, in modo da indurre una chetosi controllata:
- la prima fase dura al massimo 3 settimane. Nei primi giorni si esauriscono le riserve di glicogeno, in modo da indurre l’organismo ad utilizzare i corpi chetonici come fonte energetica alternativa al glucosio. Successivamente, si mantiene lo stato di chetosi, in modo che l’organismo utilizzi i corpi chetonici come fonte principale di energia. In questo modo vengono utilizzati i grassi, producendo il dimagrimento;
- la seconda fase prevede il reinserimento dei carboidrati nell’alimentazione;
- la terza fase consiste nel mantenimento, e si ritorna ad un’alimentazione bilanciata.
Impostare adeguatamente e in modo personalizzato le varie fasi del protocollo chetogenico è essenziale per trarre benefici dalla dieta e ridurre il rischio di effetti collaterali. Inoltre, seguire adeguatamente la seconda e la terza fase è la chiave per non riprendere peso dopo la dieta chetogenica.