Correlazione tra chetoni Esogeni e prestazione Sportiva

Bisogna parlare di questo argomento tenendo in considerazione 3 fattori: Cosa sono e come si formano i Chetoni endogeni, i chetoni Esogeni e le possibili implicazioni nello sport.

1)      COSA SONO E COME SI FORMANO I CHETONI (Disponibile anche in Podcast)

Nello stato post assimilativo il tessuto adiposo mette a disposizione i propri depositi di trigliceridi, scindendoli in acidi grassi e glicerolo.

Il glicerolo raggiunge il fegato dove può essere convertito in glucosio, mentre gli acidi grassi entrano in circolo vengono captati dai tessuti per produrre energia.

Una volta all’interno delle cellule gli acidi grassi vengono scomposti in unità di 2 atomi di carbonio attraverso la βossidazione, successivamente queste unità entrano nel ciclo dell’acido citrico tramite  l’Acetil-CoA.

Nel caso in cui ci sia un’eccessiva degradazione degli acidi grassi, la βossidazione epatica porta alla formazione di molecole note come CORPI CHETONICI, detti anche Chetoni.¹

Questo processo viene detto chetogenesi che costituisce una via per ridurre il consumo di proteine utilizzate per la gluconeogenesi in caso di digiuno prolungato e per fornire energia al SNC sotto forma di beta-idrossibutirrato e acetoacetato.²

Questo è un fenomeno comune nel corso del digiuno prolungato, circostanza in cui la gluconeogenesi porta alla sottrazione di intermedi al ciclo di Krebs, in particolare l'ossalacetato (condizione che inibisce la sintesi di citrato da parte della citrato sintasi), indirizzando l'acetil-CoA verso la produzione dei corpi chetonici, infatti due molecole di acetil-CoA possono andare incontro alla sintesi di acetoacetil-CoA, con liberazione di un CoA-SH.

I corpi chetonici entrano nella circolazione sanguinea e determinano uno stato di Chetosi. I soggetti con chetosi presentano un alito “fruttato” dovuto dall’Acetone (famoso per l’utilizzo nell’asportazione dello smalto dalle unghie). Questi chetoni in caso di digiuno diventano fondamentali per il SNC data la carenza di glucosio.

Dato che questo meccanismo funziona in condizioni di scarsa presenza di carboidrati ed uso dei grassi ai fini energetici, è stata strutturata un vera e propria “Dieta Chetogenica” che consiste nella privazione volontaria di gran parte del fa bisogno di carboidrati ma ricche in grassi e proteine.

Spesso chi si sottopone a queste diete è molto soddisfatto dalla perdita rapida di peso, che però dipende dallo smaltimento delle riserve di Glicogeno e dalla perdita di acqua.

Ma un protratto regime porta anche alla perdita di grasso, risultato che può essere tranquillamente raggiunto con qualsiasi dieta equilibrata.¹

 

Tra i rischi possiamo elencare:

-       La disidratazione

-       La perdita di elettroliti

-       Inadeguata assunzione di calcio e vitamine

-       La gotta

-       Problemi renali

-       Calcoli Reanli

-       Acidosi

2)    CHETONI ESOGENI

Ora analizziamo questi chetoni Esogeni, in una ricerca del 2016 Kesl et al hanno valutato l’effetto dei Chetoni esogeni su alcuni valori sanguinei (chetoni nel sangue, glucosio, trigliceridi, e livelli delle lipoproteine) in topi Sprague Dawley (tipologia di topo albino utilizzato per la ricerca in campo medico e nutrizionale).

Effetto della supplementazione di chetoni sui trigliceridi e lipoproteine

Non ci sono stati particolari modifiche in nessun parametro se non nell’integrazione con trigliceridi a catena media (MCT- fortemente chetogenetigi⁶) dove hanno avuto una riduzione significativa nei livelli ematici di HDL rispetto al controllo⁵

L'integrazione di chetoni provoca una rapida e prolungata elevazione di βHB (L'acido β-idrossibutirrico)

Naturalmente integratori chetogenici a base di MTC hanno suscitato un significativo e rapido aumento nel sangue di βHB manifestatosi nei primi 30–60 min e sostenuti per le successive 8 ore.⁵

Per capire l’effetto di questa molecola basti sapere che i livelli di acido β-idrossibutirrico aumentano nel fegato, nel cuore, nei muscoli, nel cervello e in altri tessuti con esercizio fisico, restrizione calorica, digiuno e diete chetogeniche. È stato scoperto che il composto agisce come un inibitore dell' HDAC attraverso la quale inibizione, è stato scoperto che aumenta i livelli di fattore neurotrofico (BDNF) e la segnalazione di TrkB nell'ippocampo. Questi risultati possono avere rilevanza clinica nel trattamento della depressione, dell'ansia e del deterioramento cognitivo.⁷

L'integrazione di chetoni provoca una riduzione significativa di glucosio nel sangue

Somministrazione della supplementazione di chetoni, con ogni tipo di composizione, ha portato ad una significativa riduzione della glicemia nel corso dello studio.⁵

Conclusioni

In questa ricerca si è dimostrato che la chetosi ottenuta con l'integrazione di chetoni esogeni può ridurre la glicemia in maniera inversamente proporzionale ai livelli di chetoni nel sangue.

Sebbene i risultati preliminari siano incoraggianti, sono necessari ulteriori studi per determinare se l'integrazione orale di chetoni può produrre gli stessi benefici terapeutici della classica dieta chetogenica nell'ampio spettro degli stati patologici sensibili a quest’ultima.

Inoltre, ulteriori esperimenti devono essere condotti per vedere se l'integrazione di chetoni esogeni influenza le stesse caratteristiche fisiologiche della dieta chetogenica. Supplemento di chetoni potrebbe essere usato anche come un metodo alternativo per indurre la chetosi nei pazienti disinteressati a tentare la dieta.⁵

3)    CHETONI ESOGENI E SPORT

I corpi chetonici sono ossidati come combustibile durante l'esercizio fisico ed i loro livelli sono notevolmente elevati durante il periodo di recupero post-esercizio, nei muscoli scheletrici allenati la capacità di utilizzare i corpi chetonici è maggiore.

Le azioni metaboliche dei corpi chetonici possono alterare la selezione del substrato attenuando l'utilizzo del glucosio nei tessuti, effetti anti-lipolitici sul tessuto adiposo e attenuazione della proteolisi nel muscolo scheletrico.

Inoltre, la loro azione di segnalazione, con βHB che, come abbiamo visto, agisce come un inibitore di HDAC, li rende un importante regolatore della risposta adattativa all'esercizio nel muscolo scheletrico.

I rapporti iniziali suggerivano che questa strategia alterasse la risposta metabolica all'esercizio fisico e migliorasse le prestazioni dell'esercizio, mentre altre linee suggeriscono ruoli dei chetoni nel recupero dall'esercizio.8

Indicazioni della supplementazione chetogenica nello sport8

Nonostante ci sia una forte base fisiologica per convalidare una varietà di benefici su prestazioni e recupero, ci sono ancora poche ricerche a riguardo.

Il principio centrale è che la combinazione di risparmio di carburante e maggiore efficienza energetica durante la chetosi nutrizionale acuta conferisce benefici prestazionali.

Le basi meccanicistiche per il risparmio di carboidrati da parte di chetoni esogeni è attualmente proposto come inibizione del flusso glicolitico via inibizione della PDH (Piruvato deidrogenasi) e della PFK (6-fosfofruttochinasi) mediante aumenti del rapporto NADH: NAD +, del rapporto acetil-CoA: CoA o del citrato.

In teoria, questo potrebbe essere problematico per gli sport che dipendono fortemente da percorsi glicolitici o per una serie di sport intermittenti o che richiedono periodi di "esplosioni" ad alta intensità su una base di intensità moderata.

Questo è analogo alla mancanza di benefici prestazionali per la maggior parte degli atleti che intraprendono diete a basso contenuto di carboidrati e ad alto contenuto di grassi.

Chiaramente, i numerosi nodi della regolazione del metabolismo che influenza la selezione del substrato muscolare che viene alterato dalla chetosi nutrizionale devone essere chiarito completamente prima che si possano porre in essere strategie ergogeniche specifiche per lo sport consigliato.8

Referenze

1) Silverthorn, Dee Unglaub, et al. Human physiology: an integrated approach. San Francisco: Pearson/Benjamin Cummings, 2010. 

2) https://it.wikipedia.org/wiki/Corpi_chetonici

3) https://it.wikipedia.org/wiki/Chetogenesi 

4) McArdle, William D., Frank I. Katch, and Victor L. Katch. Essentials of exercise physiology. Lippincott Williams & Wilkins, 2006. 

5) Kesl, Shannon L., et al. "Effects of exogenous ketone supplementation on blood ketone, glucose, triglyceride, and lipoprotein levels in Sprague–Dawley rats." Nutrition & metabolism 13.1 (2016): 9. 

6) https://it.wikipedia.org/wiki/Acidi_grassi_a_catena_media 

7) https://en.wikipedia.org/wiki/Beta-Hydroxybutyric_acid#Biological_activity

8) Evans, Mark, Karl E. Cogan, and Brendan Egan. "Metabolism of ketone bodies during exercise and training: physiological basis for exogenous supplementation." The Journal of physiology 595.9 (2017): 2857-2871.