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Nello stato di digiuno, un individuo dipende totalmente dai substrati endogeni (cioè dai nostri magazzini di zuccheri e grassi) per la produzione di energia. In questo caso, la sopravvivenza dipende dalla rapida mobilizzazione del glucosio come substrato energetico per il sistema nervoso centrale, e dei grassi, per soddisfare le necessità ossidative degli altri tessuti. Durante il digiuno, si verifica anche un caratteristico aumento della degradazione delle proteine ad aminoacidi. Questo stato metabolico viene definito anche di catabolismo, poiché i depositi di grassi, carboidrati e proteine vengono tutti ridotti.
In queste condizioni il glucosio plasmatico origina soprattutto in conseguenza dell’aumento della glicogenolisi epatica (quindi si usa lo zucchero immagazzinato sotto forma di glicogeno nel nostro fegato).

Tuttavia, poiché i depositi di glicogeno epatico vengono rapidamente depleti (12-15 ore), si rende necessario anche un rapido aumento della gluconeogenesi (formazione di nuovo glucosio) per alimentare il metabolismo del sistema nervoso centrale. A questo scopo vengono usati circa 75-100 grammi al giorno di proteine muscolari, la cui degradazione da origine a precursori del glucosio. Nel tessuto adiposo viene incrementata l’idrolisi dei trigliceridi ad acidi grassi, i quali vengono captati dal muscolo e utilizzati per l’ossidazione o contribuiscono alla gluconeogenesi preservando in tal modo glucosio. Inoltre aumenta l’attività della lipoproteina lipasi muscolare, al fine di facilitare la captazione di trigliceridi da ossidare; al contrario, l’attività lipoproteina lipasica diminuisce nel tessuto adiposo per ridurre la captazione di trigliceridi che verrebbero indirizzati nei depositi. Per semplificare: quando si digiuna si consumano sia i grassi (bene) sia i propri muscoli (male…).
Una parte degli acidi grassi captati dal fegato viene ossidata, dando origine a notevoli quantità dei chetoacidi idrosolubili che sono usati dai muscoli al posto degli zuccheri e, in definitiva, tendono a ridurre il consumo di glucosio da parte del sistema nervoso centrale.
Gli adattamenti metabolici sopra descritti si riflettono anche sui livelli di questi substrati nel sanguei: si osserva, infatti, una diminuzione delle concentrazioni plasmatiche di glucosio e di alanina (il principale aminoacido gliconeogenetico), mentre, al contrario, le concentrazioni degli acidi grassi liberi, del glicerolo e degli amino acidi ramificati (come la leucina) aumentano. Gli elevati livelli di chetoacidi presenti nel plasma determinano una tendenza all’acidosi metabolica e provocano una lieve riduzione del pH ematico. La maggior parte di questi adattamenti è mediata da modificazioni ormonali, particolarmente dalla diminuzione di insulina e dall’aumento del glucagone.Se il digiuno si prolunga per un periodo di tempo superiore a pochi giorni, si verificano altri importanti fenomeni di adattamento. La spesa energetica totale, che riflette sul metabolismo basale, si riduce del 10-20% consentendo il mantenimento dei depositi energetici. In queste condizioni si osserva una riduzione di circa due terzi dell’utilizzazione di glucosio da parte del sistema nervoso centrale e questa quota energia viene fornita dai chetoacidi. Questo fondamentale cambiamento consente una notevole riduzione della gluconeogenesi, com’è dimostrato dalla riduzione della degradazione delle proteine a valori attorno ai 25-30 grammi al giorno. Nel digiuno prolungato, il peso corporeo diminuisce di circa 300 gr/giorno: 2/3 di quota sono a carico dei grassi, mentre il restante terzo è rappresentato da tessuto magro. Di quest’ultimo, 25% sono proteine e ben 75% è rappresentato da acqua ed elettroliti intracellulari. Nel digiuno prolungato, gli acidi grassi forniscono fino al 90% del totale della spesa energetica.

Un individuo di peso normale può, mantenendo sufficiente l’apporto idrico sopravvivere per più di 60 giorni in condizioni di digiuno totale, dopo di che si esauriscono i deposti di grassi, si osserva una brusca accelerazione della degradazione proteica e sopravviene la morte.

Quando si ripristina una normale alimentazione il flusso dei substrati si inverte: il glucosio plasmatico origina dai carboidrati della dieta, gli acidi grassi dai lipidi della dieta e gli aminoacidi dalle proteine. Ogni substrato viene quindi immagazzinato come descritto in precedenza e l’individuo è pertanto in uno stato di anabolismo.

A voi è mai capitato di digiunare? Se si, perchè?
Io non ci riesco… mi viene troppa fame!