Tutti i chetoni esogeni sono uguali?

C'è un crescente interesse per l'effetto che i chetoni potrebbero avere sulle prestazioni degli atleti. Sappiamo che consumando una dieta molto povera di carboidrati – meno di 50 grammi al giorno circa – possiamo entrare in chetosi o aumentare la concentrazione circolante di chetoni nel sangue. Ecco perché queste diete sono chiamate "chetogeniche" (1, 8). Negli ultimi anni sono stati sviluppati integratori che ci permettono di aumentare le concentrazioni di chetoni circolanti indipendentemente dalla nostra dieta abituale. Si tratta dei cosiddetti “integratori chetonici esogeni” (9).

Esistono vari tipi di integratori chetonici esogeni, inclusi esteri chetonici, sali chetonici e precursori chetonici (che vengono convertiti in chetoni nel corpo). I sali chetonici combinano i chetoni con sodio, potassio, calcio o magnesio e prevedibilmente hanno il potenziale per fornire un carico di sale molto elevato. I sali chetonici tendono a fornire un modesto aumento delle concentrazioni di chetoni nel sangue, in particolare di D-βHB.

Gli esteri chetonici, invece, sono legati a un precursore chetonico (come il butandiolo) tramite un legame estere. Esistono tre legami esteri: monoestere (uno), diestere (due) o triestere (tre). Tutti gli esteri aumenteranno i livelli di chetoni oltre i valori di base. L’ingestione del precursore chetonico butandiolo produce aumenti altrettanto modesti delle concentrazioni ematiche di D-βHB senza il carico di sale. L'ingestione di esteri chetonici (monoestere, diestere e triestere) produce aumenti molto maggiori dei chetoni circolanti (9). La maggior parte degli esteri chetonici disponibili in commercio oggi sul mercato sono monoesteri, con marchi come Delta G, ad esempio. La Figura 1, di seguito, mostra l'andamento temporale di 3 diversi chetoni salini rispetto a un monoestere. Come puoi vedere, c'è una bella differenza in termini di effetto.

Il metabolismo dei vari integratori chetonici è complicato, ma il punto che sto cercando di illustrare qui è che gli integratori chetonici non sono tutti uguali e quindi integratori diversi possono avere effetti diversi.

Ad ogni modo, la logica principale per ingerire chetoni esogeni durante l’esercizio di resistenza è duplice. In primo luogo, i chetoni esogeni possono fornire una fonte di carburante alternativa – probabilmente non in misura significativa (3) – o modulare il metabolismo del carburante in modo favorevole alle prestazioni (2), come stabilizzando il glucosio nel sangue e prevenendo l’affaticamento dovuto all’ipoglicemia. In secondo luogo, i chetoni sono una fonte di carburante “efficiente”, poiché producono rendimenti energetici per unità di carbonio più elevati rispetto ai carboidrati (11). Pertanto, è stato spesso ipotizzato che l’integrazione di chetoni esogeni possa favorire le prestazioni attraverso meccanismi metabolici.

Sono stato coinvolto in uno studio pubblicato nel 2019 che ha studiato l'impatto dell'assunzione dell'integratore chetonico esogeno R,S-1,3-butandiolo sulle prestazioni delle prove a cronometro nei ciclisti (10). Questo integratore viene assorbito attraverso l'intestino dopo l'ingestione, dove viene convertito nel chetone βHB nel fegato. Nello studio, abbiamo chiesto a un gruppo di ciclisti maschi ben allenati di pedalare all'85% della VT2 per 85 minuti – che probabilmente corrisponde a circa metà della potenza dell'Ironman – prima di completare una quantità fissa di lavoro, 7 kJ.kg-1, come il più rapidamente possibile. La cronometro è stata progettata per durare circa 25-30 minuti.

I ciclisti hanno eseguito questi test prestazionali due volte; una volta con una dose di butandiolo ingerita 30 minuti prima dell'esercizio e dopo 60 minuti della fase di precarico e una volta con un placebo. Abbiamo misurato una serie di variabili fisiologiche e percettive durante le prove, insieme alle prestazioni.

Stavamo testando l'ipotesi che l'assunzione di butandiolo prima e durante l'esercizio avrebbe migliorato le successive prestazioni di resistenza, attraverso un effetto di risparmio del glicogeno durante la fase stazionaria, lasciando più carburante disponibile in carboidrati per la fase di prova a cronometro ad alta intensità. Sfortunatamente, i nostri dati non hanno mostrato questo effetto: le prestazioni delle prove a tempo erano simili negli studi sul butandiolo e sul placebo, senza differenze nel tempo di completamento o nella potenza media erogata. L’integratore ha aumentato le concentrazioni di D-βHB nel sangue, anche se solo fino a ~1 mmol.L-1 durante l’esercizio, che non è particolarmente elevato. È interessante notare che sono state riscontrate alcune prove di ridotta efficienza durante la fase stazionaria dello studio sul butandiolo, con tassi di consumo di ossigeno maggiori al punto temporale di 20 minuti della fase stazionaria rispetto allo studio con placebo.