Come funziona la dieta chetogenica? Semplicemente sfruttando certi meccanismi fisiologici che sono in genere poco o per nulla utilizzati, visto la grande disponibilità di alimenti ricchi di carboidrati nella tipica dieta del soggetto medio.

Il corpo umano è previdente: sa bene che la sopravvivenza dipende dalla capacità di ricavare energia da substrati diversi come glucosio, proteine, acidi grassi e chetoni. E sa ancora meglio che a volte queste sostanze non sono immediatamente disponibili, per cui ha imparato a metterle da parte  con grande efficienza. Il glucosio è accumulato nel fegato e nei muscoli sotto forma di glicogeno, gli acidi grassi sono immagazzinati in forma di trigliceridi nelle cellule adipose, mentre le proteine non sono accumulate, ma vanno semplicemente a costituire tessuti e muscoli.

In un uomo di circa settanta kg, con una percentuale di grasso corporeo intorno al 20%,  sono presenti 14 kg di grasso, pari a oltre 126.000 kcal. Le proteine a livello del muscolo sono circa 6 kg, per altre 24.000 kcal, mentre la riserva di carboidrati è più ridotta: cinque grammi di glucosio in circolo, circa 100-120 g nel fegato e 300-400 g nel muscolo, per un contributo di appena un migliaio di kcal.

Quando c’è un deficit calorico la quantità di zuccheri disponibile è sufficiente a garantire energia per poche ore, mentre l’utilizzo di proteine è limitato visto i gravi problemi che un’eccessiva perdita  può causare. In definitiva il carburante di riserva più abbondante e a buon mercato è il grasso corporeo. Nel soggetto tipo il grasso presente potrebbe fornire energia per qualche mese senza alcuna assunzione di cibo.

L’utilizzo di questi substrati dipende dallo stato metabolico dell’organismo. Se c’è una buona disponibilità di glucosio allora questo sarà il carburante d’elezione, ma quando i livelli di glucosio sono ridotti allora saranno i grassi e i chetoni ad essere bruciati. Il principio di base della dieta chetogenica è proprio questo: limitare la disponibilità di carboidrati per costringere il nostro corpo ad utilizzare i grassi come fonte d’energia principale .

La maggior parte dei tessuti e degli organi preferisce utilizzare glucosio per ricavare l’energia necessaria alle proprie funzioni, ad eccezione del cuore che lavora con una miscela di glucosio, acidi grassi e chetoni. Il glucosio utilizzato proviene soprattutto dai carboidrati consumati  con la dieta, ma una frazione più o meno importante può essere ricavato anche da altre sostanze, soprattutto alcuni aminoacidi come alanina e glutamina, grazie alla gluconeogenesi, un processo che avviene nei reni e nel fegato e il cui contributo, in condizioni normali, non è rilevante. Il contributo della gluconeogenesi diventa determinante quando  la disponibilità di glucosio è ridotta: in queste condizioni le proteine  muscolari vengono demolite per ricavarne  aminoacidi , utilizzati per produrre glucosio.

Quando il glucosio non è disponibile molti organi e tessuti riescono a ricavare energia dagli acidi grassi. Molti ma non tutti: il cervello, i globuli rossi, la midollare del surrene e il midollo osseo non possono utilizzare acidi grassi e necessitano comunque di glucosio per funzionare. In realtà il cervello non è così schizzinoso e riesce ad utilizzare anche i corpi chetonici: durante una dieta chetogenica può ricavare dai chetoni fino al 75% del proprio  fabbisogno energetico.

L’utilizzo dei chetoni come substrato energetico dipende dalla loro disponibilità: in condizioni normali la quantità disponibile è ridotta e il loro contributo è trascurabile. Quando la loro concentrazione sale molti tessuti cominciano a utilizzarli senza problemi. Unica eccezione il fegato, che non possiede gli enzimi necessari a metabolizzarli e utilizza invece acidi grassi. Dopo qualche giorno di dieta la maggior parte dell’energia necessaria alle funzioni dell’organismo proviene da acidi grassi e chetoni: dopo qualche settimana l’utilizzo dei corpi chetonici tende a ridursi, privilegiando quello degli acidi grassi. Unica eccezione il cervello, che continua a bruciare glucosio e chetoni.

Se pensiamo alla storia della nostra specie, alle condizioni di scarsità di cibo in cui ci siamo evoluti, appare evidente che la chetosi è una forma di adattamento che permette di ricavare nutrimento per il cervello quando i carboidrati non sono disponibili,  utilizzando il grasso accumulato nei rari momenti di abbondanza.

Come funziona la dieta chetogenica, la fisiologia della chetosi

Contrariamente a quanto si pensa la dieta chetogenica non è una dieta iperproteica: il consumo di proteine in genere è vicino a quello indicato nelle linee guida. Sono i lipidi ad aumentare, mentre calano drasticamente i carboidrati.

Come funziona la dieta chetogenica: il ruolo degli ormoni

Un ruolo importante nel regolare l’utilizzo dei nutrienti per produrre energia lo giocano gli ormoni, un gran numero di ormoni, e tra questi hanno  funzione centrale insulina e glucagone.

L’insulina è un ormone che il pancreas rilascia quando aumenta la presenza di glucosio nel sangue. La glicemia è mantenuta in un intervallo di valori strettamente controllato compreso tra 80 e 120 mg/dl (milligrammi per decilitro). Quando consumiamo un pasto ricco di carboidrati  la glicemia aumenta rapidamente  causando il rilascio di insulina. L’aumento dell’insulina è un segnale. In risposta  a questo segnale diversi organi e tessuti assorbono il glucosio in eccesso. Il glucosio assorbito viene convertito in glicogeno nel fegato e nel muscolo, mentre nel tessuto adiposo può essere utilizzato per produrre acidi grassi, a loro volta utilizzati per  produrre trigliceridi.L’insulina è essenzialmente un ormone anabolico rilasciato in presenza di abbondanti quantità di nutrienti (anche elevate concentrazioni di proteine, acidi grassi e addirittura corpi chetonici possono stimolare la secrezione dell’ormone), un segnale che indica ai vari tessuti che è il momento di accumulare e costruire.

Quando la glicemia cala, a causa dell’attività fisica, del digiuno o di una dieta povera di carboidrati, cala anche il livello dell’insulina mentre aumenta quello del glucagone. Anche questo ormone è prodotto dal pancreas ma ha effetti opposti a quelli dell’insulina stimolando la mobilitazione e il rilascio dei nutrienti accumulati in forma di trigliceridi, glicogeno e proteine. L’azione del glucagone riguarda soprattutto il fegato, con demolizione del glicogeno presente e rilascio di glucosio in circolo, ma in condizioni di ridotta disponibilità di carboidrati diventa apprezzabile anche a livello muscolare: il glucacone è un ormone catabolico.

Insulina e glucagone sono antagonisti e il loro rapporto a livello del circolo ha un ruolo importante nel determinare lo stato di chetosi. Durante la dieta chetogenica i livelli di questi ormoni primari, insieme alla disponibilità di nutrienti e altri fattori di stress, controllano i livelli e gli effetti di altri ormoni. Adrenalina e noradrenalina aumentano e stimolano il rilascio di acidi grassi dal tessuto adiposo. Aumentano anche il cortisolo, il testosterone e il GH (Ormone della crescita), con un effetto cumulativo complessivo che favorisce la mobilizzazione delle riserve energetiche.

Infine viene ridotta la conversione di T4, forma meno attiva degli ormoni tiroidei, in T3, forma più attiva, con l’effetto finale di ridurre il catabolismo delle proteine. L’azione sugli ormoni tiroidei è apprezzabile e molto importante ma, in assenza di patologie sottostanti, non dovrebbe causare il tanto temuto rallentamento del metabolismo.

Il fegato e la dieta chetogenica

Il fegato è organo chiave nei processi metabolici, la centrale alla  quale, in maniera diretta o indiretta, arrivano tutti i nutrienti consumati e assorbiti. Il glucosio è accumulato nel fegato sotto forma di glicogeno e la quantità di glicogeno presente – che può arrivare intorno ai 120 grammi in un adulto – è uno dei fattori che controlla il modo in cui i nutrienti vengono utilizzati. Quando le riserve di glicogeno del fegato sono piene la glicemia può essere mantenuta su livelli stabili e predominano i processi anabolici: il glucosio, gli aminoacidi e i grassi assorbiti vengono utilizzati per aumentare le scorte e per la sintesi di nuove strutture.

A causa di un’intensa attività fisica o nel corso di una dieta povera di carboidrati le riserve di glicogeno calano, con l’avvio di processi catabolici: i nutrienti accumulati a livello dei tessuti vengono nuovamente resi disponibili. Se la riduzione del glicogeno epatico è rilevante si