Alimentazione e Sport

Il digiuno

Introduzione

Attualmente grazie alle pressanti pubblicità date dai social media, professionisti del settore e libri e riviste di genere, stiamo assistendo ad una vera e propria celebrazione di pratiche di digiuno indotto “consapevolmente”.

Bisogna specificare che gli studi su questo argomento sono relativamente pochi e quelli  di cui disponiamo sono presenti sui principali database scientifici come PubMed, Elsevier ecc.

Tali studi hanno come soggetti di riferimento animali, principalmente topi, o esseri umani che sono stati analizzati in particolari condizioni di digiuno indotte ad esempio da pratiche religione ( Ramadan).

Prima di fare delle considerazioni riguardo l’azione benefica del digiuno,in questo articolo tratteremo solo il lato fisiologico, metabolico e biochimico di tale pratica.

digiuno3

 

Variazione omeostatica del glucosio

Quando mangiamo, i livelli di insulina aumentano all’interno del torrente circolatorio, in modo da garantire un adeguato ingresso del glucosio nelle nostre cellule. Ricordiamo che il glucosio è la principale fonte energetica, soprattutto di alcuni organi come muscoli e cervello.

glucosio e digiuno

Il nostro cervello consuma in media circa 120 grammi di glucosio al giorno e viene utilizzato come forma di energia pronta all’uso. In altri organi come fegato e muscoli esso viene immagazzinato sottoforma di glicogeno (polimero del glucosio).

Questa forma di immagazzinamento non è infinita, in quanto, una volta esaurita la capacità di riserva da parte di questi organi, il glucosio viene indirizzato verso la via metabolica degli acidi grassi e viene immagazzinato sottoforma lipidica.

A tal proposito c’è da specificare che il tessuto adiposo non ha, di contro, limiti quantitativi di riserva.

L’immagazzinamento energetico di determinati organismi come il fegato ed il muscolo garantisce un adeguato apporto di energia in determinate condizioni. Il fegato è l’organo principalmente preposto al controllo della glicemia attraverso processi di gluconeogenesi, glicogenosintesi e glicogenolisi. Il pancreas, ghiandola endocrina ed esocrina di fondamentale importanza, lavora in tandem con il fegato per salvaguardare l’omeostasi glicemica attraverso l’azione di ormoni come insulina e glucagone.

Si tenga presente che il glucosio accumulato all’interno dei muscoli è principalmente destinato all’esercizio fisico. Ulteriori 40 grammi, dei 120 utilizzati dal cervello, vengono usati da muscoli scheletrici e globuli rossi, aumentando il fabbisogno giornaliero di glucosio  a 140-160 grammi/die.

Le fasi biochimiche del digiuno

Da un punto di vista biochimico, quando parliamo di digiuno, dobbiamo renderci conto dei cambiamenti metabolici che si succedono nel nostro organismo. Le fasi del digiuno sono essenzialmente 4 e sono così caratterizzate:

  1. Fase post-assorbimento : è una fase che insorge una volta che i cibi assunti con il pasto vengono del tutto assorbiti a livello dell’intestino tenue. Questa fase ha una durata di circa 4-5 ore, dopodichè, generalmente, si assume altro cibo interrompendo di conseguenza lo stato di digiuno. Durante tale fase il fegato reagisce con un processo chiamato glicogenolisi, liberando in circolo molecole di glucosio allo scopo di mantenere un omeostasi glicemica compatibile con la vita.
  2. Fase di digiuno di breve durata: insorge dopo 12-24 ore dall’astinenza di cibo. In questa fase la glicemia è mantenuta normale grazie all’azione di glicogenolisi, ma anche di gluconeogenesi. A questo punto vi è la produzione di glucosio partendo da precursori non glucidici come aminoacidi, glicerolo, lattato e piruvato. Una ulteriore fonte di energia deriva dall’ossidazione dei trigliceridi che, liberando glicerolo, lo immette nella via metabolica di sintesi del glucosio.
  3. Fase di digiuno di media durata: Oltre le 24 ore si vede l’incremento ad andamento progressivo del processo di gluconeogenesi. Gli aminoacidi utilizzati derivano essenzialmente da proteine contenute nei muscoli,che portano successivamente a fenomeni di stanchezza, apatia e debolezza. Questo avviene perchè l’organismo non possiede delle proteine “di riserva”.
  4. Fase di digiuno prolungato : La gluconeogenesi a questo punto sta perdendo la sua efficacia e diventa necessario spostare l’assetto metabolico verso l’ossidazione degli acidi grassi. Dopo le 36 ore abbiamo l’idrolisi preponderante dei grassi, e la liberazione di glicerolo ed acidi grassi liberi, a partire da trigliceridi. Gli acidi grassi sono utilizzati come fonte di energia esclusiva e tutti i tessuti ad eccezione del cervello e dei globuli rossi sono in grado di catabolizzarli mediante la beta-ossidazione.

DigiunoFisiologia

Cervello e globuli rossi non utilizzato grassi

Il cervello ed i globuli rossi non possono utilizzare i grassi come fonte energetica e per tale motivo è necessaria una fonte energetica alternativa. Questa fonte è rappresentata dai corpi chetonici. La beta-ossidazione degli acidi grassi porta alla formazione di Acetil-CoA che a circa 36 ore dal digiuno viene utilizzato per la chetogenesi. I corpi chetonici che vengono formati sono essenzialmente tre : acido acetacetico, acetone ed acido beta-idrossi-butirrico. Queste sostanze vengono considerate, a livello biochimico, simili agli zuccheri in quanto sono facilmente assimilabili e vengono trasportate oltre la barriera ematoencefalica per permettere al nostro cervello di mantenere uno stato funzionale normale. La conversione dei corpi chetonici in Acetil-CoA permette l’immissione di questo all’interno del ciclo di Krebs in modo da avere un’adeguata quantità di ATP.

Si tenga presente che dopo 4 giorni di digiuno, circa il 75% dell’energia utilizzata dal cervello è fornita dai chetoni. Questo permette il risparmio delle proteine  che venivano demolite per trarne l’energia necessaria.

Lo slittamento energetico verso i grassi permette anche un risparmio di acqua, in quanto l’ossidazione degli acidi grassi produce più acqua rispetto all’ossidazione dei carboidrati.

La chetosi ha la capacità di prolungare la sopravvivenza dell’organismo, ma non è priva di effetti collaterali. In primo luogo vi è l’acidità ematica derivante dai corpi chetonici e questo fa sì, che fegato e reni, lavorino per mantenere normale il pH sanguigno. L’aumento della formazione di corpi chetonici porta ad una condizione di “chetonuria” con eliminazione a livello renale di questi. L’acetone viene eliminato principalmente a livello polmonare, in quanto sostanza altamente volatile, ma al tempo stesso una sua concentrazione nel sangue, al di sopra dei valori soglia, predispone all’acidosi metabolica, rompendo l’equilibrio acido-base che garantisce i processi vitali. Una volta esaurite tutte le risorse che fegato e sangue mettono a disposizione, l’organismo arriva al decesso, in seguito a difficoltà respiratorie, disidratazione e abbattimento delle difese immunitarie.

Il digiuno prolungato

plate, knife and fork on napkin cloth

Durante il digiuno prolungato assistiamo nelle prime fasi ad una perdita di peso principalmente dovuta alla perdita di acqua. Avviene una vera e propria liberazione dell’acqua immagazzinata nelle cellule, in quanto, vi è una corrispondete perdita di glicogeno, proteine e importanti minerali come calcio, potassio e magnesio.

Questo giustifica la velocità del calo ponderale nelle prime fasi dei regimi dietetici. Nelle fasi successive, qualora non si creasse una fonte alternativa energetica, il corpo andrebbe incontro rapidamente alla morte in quanto verrebbero esaurite le proteine muscolari scheletriche, utilizzate come fonte di ATP. A tale scopo il corpo attua la chetogenesi, fonte alternativa di energia per il cervello, ed al crescere del digiuno, vi è un graduale aumento della lipolisi.

Il graduale rallentamento della perdita di peso è dovuto principalmente a questo switch metabolico da carboidrati a grassi.

I grassi a differenza dei carboidrati liberano più energia in quanto 1 grammi di grassi porta alla liberazione di circa 9 Kcal, mentre 1 g di carbodrati ne libera solo 3,5 Kcal.

Una ulteriore differenza nel rallentamento della perdita ponderale, protratta nel tempo, risiede nella riduzione della domanda energetica da parte del corpo e dunque rallentamento del metabolismo basale. Il corpo tende a conservare le sue riserve per garantire le funzioni primarie vitali.

Le capacità di sopravvivenza del digiuno sono abbastanza individuali, in quanto dipendono da variabili ambientali, riserve di grasso, umidità e temperatura.

Il cervello utilizza principalmente acido beta-idrossi-butirrico come fonte di energia alternativa al glucosio e già dai primi giorni dall’assenza di introiti alimentari è importante specificare come la decomposizione delle proteine non viene mai completamente abbandonata.

Nel caso di digiuno prolungato, l’azoto continua ad essere escreto nell’urina sotto forma di urea e di ammoniaca, riflettendo il ricambio essenziale delle proteine corporee che continua in qualsiasi momento.

A tale proposito vi è una diminuzione della produzione di urine per mantenere il bilancio idrico del corpo con riduzione anche dei fabbisogni idrici.

In questo articolo abbiamo trattato sommariamente i meccanismi fisiologici alla base del digiuno, nei prossimi ci soffermeremo a parlare di un suo utilizzo come pratica terapeutica.

 

Dr. Vincenzo Zottoli

 

FONTI:

  • Adao Friuli — La Bulimia nervosa. (s.d.).
    http://www.adaofriuli.com/adao/Argomenti/Bulimia+nervosa.html
    Adao Friuli — L’anoressia nervosa. (s.d.). Recuperato 18 febbraio 2020, da
    http://www.adaofriuli.com/adao/Argomenti/Anoressia.html
  • AIDAP. (2018, novembre 12). Gli effetti della restrizione calorica e del basso peso: Cosa
    ci ha insegnato il Minnesota Starvation Experiment?.
  • Allaf, M., & Elghazaly, H. (2019). Intermittent fasting for the prevention of
    cardiovascular disease—Cochrane Database of Systematic Reviews 2019.
  • Cochrane Database of Systematic Reviews 2019.
  • Antoni, R., Johnston, K. L., Collins, A. L., & Robertson, M. D. (2017). Effects of
    intermittent fasting on glucose and lipid metabolism. Proceedings of the Nutrition
    Society, 76(3), 361–368.
    Azzolini Pier Lorenzo. (s.d.). Consumo glucidico.
  • Benedict, F. G. (1915). Chemical and Physiological Studies of a Man Fasting Thirtyone
    Days. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of
    America, 1(4), 228–231.
  • Berg, J. M., Tymoczko, J. L., & Stryer, L. (2002). Glycogen Metabolism. Biochemistry.
    5th Edition.
  • Cahill. (1970). Starvation in Man | NEJM.
  • “TRATTAMENTO INTEGRATO MULTIDISCIPLINARE DEI DISTURBI DELL’ALIMENTAZIONE E DELLA NUTRIZIONE”LA PRATICA DEL DIGIUNO: DALL’ANORESSIA NERVOSA ALL’INTERMITTENT FASTING,Tesi di Master
    di MONICA MENIN 

 

 

 

Messaggio al lettore: Ogni informazione presente in questo blog è puramente a scopo informativo.
Non si intende in nessun modo sostituire figure professionali in campo medico e di consulenza.

1 pensiero su “Il digiuno”

Rispondi

Inserisci i tuoi dati qui sotto o clicca su un'icona per effettuare l'accesso:

Logo di WordPress.com

Stai commentando usando il tuo account WordPress.com. Chiudi sessione /  Modifica )

Foto Twitter

Stai commentando usando il tuo account Twitter. Chiudi sessione /  Modifica )

Foto di Facebook

Stai commentando usando il tuo account Facebook. Chiudi sessione /  Modifica )

Connessione a %s...