Tempo dei pasti: La finestra del digiuno

Sono finiti i giorni in cui si finiva la cena alle 18:00 e si aspettava di mangiare fino alla colazione del giorno dopo alle 8:00. Nel 2016, Shubhroz Gill e Satchidananda Panda del Salk Institute, hanno condotto uno studio in cui i partecipanti hanno registrato la loro assunzione di cibo utilizzando un’applicazione per smartphone. Tutto ciò che mangiavano veniva fotografato, timbrato e inviato ai ricercatori. Più della metà delle persone studiate aveva una finestra di alimentazione superiore a 14 ore e 45 minuti. La persona media nello studio aveva il suo primo pasto del giorno entro un’ora dal risveglio e il suo ultimo pasto entro due ore dall’ora di andare a letto. È un’inversione quasi perfetta dei modelli alimentari di un tempo.

Stati metabolici

Nella puntata precedente, abbiamo esaminato la frequenza dei pasti. Questa era un’area di grande interesse per la ricerca dopo che gli studi epidemiologici hanno mostrato chiare tendenze tra una maggiore frequenza dei pasti e migliori risultati di salute. Gli studi controllati hanno mostrato che la frequenza dei pasti è molto meno importante del previsto. Ciò che ora sta diventando chiaro è l’importanza del tempo trascorso senza mangiare. Il tempo che intercorre tra il primo e l’ultimo pasto della giornata è chiamato “finestra alimentare”, mentre il resto del tempo (anche durante il sonno) è chiamato “finestra del digiuno”.

Dopo aver consumato un pasto, ci troviamo in quello che è noto come stato di alimentazione. Per le ore successive, i nostri bisogni energetici sono soddisfatti dal cibo che stiamo digerendo. Quando non mangiamo, siamo nello stato di digiuno. In questo stato, l’energia deve essere attinta dalle nostre riserve di glicogeno e di grasso. I livelli di insulina scendono, permettendo l’accesso a questa energia immagazzinata, sostenendoci fino al prossimo pasto. In generale, attingiamo prima alle nostre riserve di glicogeno e poi a quelle di grasso. Una volta si temeva che saltando un pasto si sarebbe avviata la “modalità fame”, e le proteine dei nostri muscoli sarebbero state catabolizzate per l’energia. Esploreremo ricerche recenti che dimostrano che questa paura è sbagliata.

Una cosa importante da sapere sul metabolismo energetico è che non si ferma mai. Il nostro corpo, e specialmente il cervello, ha bisogno di energia 24 ore al giorno, sette giorni alla settimana. La morte può avvenire entro quattro minuti se il glucosio nel sangue scende troppo in basso, ma il nostro metabolismo è incredibilmente efficace nel prevenire che questo accada. Quando il glucosio nel sangue va troppo in alto e diventa tossico, l’insulina spinge il glucosio in eccesso nel deposito. Quando siamo privati del cibo e il glucosio nel sangue scende troppo in basso, l’ormone glucagone lo alza. La nostra macchina metabolica mantiene il glucosio nel sangue all’interno di una finestra strettamente regolata in cui il glucosio non rimane troppo basso per ucciderci e non così alto da avvelenarci.

Il fatto che l’assunzione di cibo non sia continua pone una grande sfida al nostro metabolismo. Non c’è modo per noi di rimanere all’interno di una stretta gamma di glucosio nel sangue pascolando tutto il giorno. In natura, non c’è garanzia che il prossimo pasto sia disponibile nel momento in cui lo si desidera. Per permetterci di sopravvivere durante la finestra di digiuno, il nostro corpo ha diverse fonti di energia immagazzinata. Il glicogeno immagazzinato nel fegato e nei muscoli è sufficiente per durare un giorno, e il grasso nel nostro tessuto adiposo può durare per diverse settimane. Una persona metabolicamente sana non ha problemi ad attingere ad entrambe le riserve di energia quando ne ha bisogno.

Purtroppo, le abbondanti riserve di grasso di una persona obesa sono intrappolate dietro una barriera insulinica. C’è un sacco di grasso disponibile, ma l’insulina cronicamente elevata (iperinsulinemia) lo tiene in deposito. Normalmente, il grasso rilasciato dal deposito tiene a bada la fame nello stato di digiuno. Gli individui obesi fanno fatica a passare il loro metabolismo a bruciare i grassi anche a digiuno. Mangiare frequentemente guidato da una fame costante mantiene questa persona intrappolata nello stato di alimentazione. Questo potrebbe richiedere un intervento più potente dei digiuni intermittenti di breve durata.

Entrare nello stato di digiuno

Un’assenza prolungata di cibo dà al nostro sistema digestivo la possibilità di riposare e fare pulizia. Possono essere necessarie molte ore dopo l’ultimo pasto per completare la digestione ed entrare nello stato di digiuno. Il tempo varia da individuo a individuo, ma 12 ore sono spesso suggerite come stima.

Nello stato di digiuno, si attiva un sensore di energia cellulare chiamato AMPK. Questo enzima regola l’omeostasi energetica aumentando la disponibilità di carburante attraverso la lipolisi e la glicogenolisi. Allo stesso tempo, la sintesi proteica e altri processi anabolici energeticamente costosi vengono spenti. Gli effetti a valle di AMPK aumentano l’offerta di energia e riducono la domanda di energia. Non solo l’AMPK è un interruttore metabolico principale, ma induce anche l’autofagia, o “autoalimentazione” – cioè il metodo del corpo per eliminare le cellule danneggiate e rigenerare quelle sane.

I pezzi di detriti cellulari, come proteine aggrovigliate e organelli danneggiati, si accumulano nel tuo corpo. L’autofagia ricicla questa spazzatura in blocchi di costruzione e substrati energetici. I mitocondri disfunzionali sono riciclati in un processo chiamato mitofagia. Nuovi mitocondri sani vengono quindi creati, il che migliora l’efficienza metabolica. In condizioni di scarsità di cibo, questo è un adattamento molto utile.

Senza l’autofagia, questa spazzatura si accumulerebbe nel nostro corpo. Infatti, una mancanza cronica di autofagia è stata associata a diversi problemi di salute. Questo è evidente nell’accumulo di peptide amiloide-β nell’Alzheimer e di α-sinucleina nel morbo di Parkinson. L’autofagia gioca anche un ruolo critico nel sistema immunitario innato. La degradazione autofagica degli agenti patogeni intracellulari – come virus, batteri e parassiti – è chiamata xenofagia.

L’autofagia gioca anche un ruolo chiave nella regolazione dell’infiammazione. Questo è descritto in un articolo di Mark Mattson et al. (2016):

Tutte le principali malattie, comprese le malattie cardiovascolari, il diabete, i disturbi neurodegenerativi, l’artrite e i tumori comportano un’infiammazione cronica nei tessuti interessati e, in molti casi, a livello sistemico (59). L’infiammazione dei tessuti locali comporta l’iperattivazione dei macrofagi (microglia nel cervello) che producono citochine proinfiammatorie (TNF, IL-1β, IL-6) e specie reattive dell’ossigeno. Il sovrappeso e l’obesità promuovono l’infiammazione, e IER sopprime l’infiammazione in soggetti umani e modelli animali di malattie. Le donne obese che hanno cambiato la loro dieta da più pasti giornalieri alla restrizione energetica a giorni alterni hanno esibito riduzioni significative dei livelli di TNF e IL-6 circolanti (60).

Mangiare frequentemente e un elevato apporto calorico impediscono al corpo di entrare in uno stato di digiuno dove l’autofagia può fare il suo lavoro, rimuovendo i rifiuti e mantenendo il controllo della qualità cellulare. Studi sui topi hanno dimostrato che l’autofagia disfunzionale riduce la qualità del muscolo e compromette la funzione nel tempo. Passare un po’ di tempo in uno stato catabolico non è lo spauracchio che i bodybuilder pensavano una volta.

Mangiare a tempo limitato

Nella generazione dei nostri nonni, una finestra di digiuno di 12-14 ore era così normale che non c’era nemmeno una parola per definirla. Oggi, questo modo di mangiare è così raro che gli è stato dato un nome: “time-restricted eating” (TRE), noto anche come “alimentazione limitata nel tempo”. Il più popolare è il 16:8, cioè si digiuna per 16 ore al giorno e si mangia in una finestra di otto ore. Questo metodo è stato reso popolare dal bodybuilder Martin Berkhan, inventore del protocollo LeanGains. Variazioni più estreme sono il 20:4 (una finestra di digiuno di 20 ore) e il piano un pasto al giorno (OMAD).

Ci sono una varietà di altri programmi alimentari da scegliere che aumentano il tempo trascorso nello stato di digiuno. Il digiuno a giorni alterni consiste nel mangiare normalmente un giorno e digiunare completamente il giorno successivo. I digiuni di 24 o 36 ore sono ancora nell’ambito del digiuno intermittente, ma anche digiuni più lunghi, da tre a sette giorni, sono utilizzati nei protocolli terapeutici per l’obesità e il diabete.

Molte persone trovano anche che il digiuno intermittente sia molto conveniente. Meno tempo al giorno si mangia, meno ci si deve preoccupare del cibo. Saltando la colazione, è possibile iniziare la giornata velocemente e non preoccuparsi del cibo. La maggior parte delle persone non trova che la fame sia un problema dopo un periodo di adattamento. È interessante notare che il nostro appetito è sintonizzato sulle nostre abitudini alimentari grazie al trascinamento della grelina. Prima del pasto, questo ormone della fame aumenta in previsione di un pasto. Può essere riaddestrato a un nuovo programma. Per diminuire il disagio, può essere utile espandere gradualmente la finestra di digiuno.

Mangiare una dieta a basso contenuto di carboidrati aiuta a frenare la fame se associata a qualsiasi tipo di digiuno intermittente. Le proteine e i grassi stimolano gli ormoni della sazietà, quindi ci sentiamo più pieni dopo un pasto e rimaniamo sazi più a lungo. Il digiuno intermittente richiede anche un passaggio alla combustione dei grassi una volta che il glucosio si abbassa. Se siete già adattati ai grassi per aver mangiato una dieta a basso contenuto di carboidrati, questo interruttore è già acceso. Alcuni mangiatori a basso contenuto di carboidrati riportano così poca fame durante il digiuno intermittente che si dimenticano di rompere il digiuno e mangiano diverse ore più tardi del previsto.

Allenamento e finestra del digiuno

Affrontiamolo, l’America non soffre di un’abbondanza di bodybuilder. La nostra popolazione in sovrappeso è quasi interamente sovraccarica di grasso, non di muscoli. Come tale, la maggior parte degli studi sul digiuno intermittente riguarda la perdita di peso. Tuttavia, alcuni studi incentrati su sollevatori allenati forniscono la prova che il digiuno intermittente è un metodo potente per perdere grasso mantenendo la massa muscolare.

Potresti avere familiarità con il metodo di taglio e di espansione usato dai bodybuilder. Per raggiungere un obiettivo di peso corporeo, superano il limite nella fase di espansione. Nella fase di taglio, perdono più grasso possibile mantenendo il muscolo. Questo ciclo di fasi anaboliche (bulking) e cataboliche (cutting) può durare diverse settimane ciascuna. L’obiettivo finale è quello di massimizzare il muscolo e minimizzare il grasso in una data specifica.

Il digiuno intermittente comprime il ciclo anabolico/catabolico in un solo giorno. Potrebbe non essere ottimale per le esigenze estreme dei bodybuilder competitivi, ma le prove stanno dimostrando che limitare la propria finestra alimentare può migliorare la composizione corporea. Una delle principali paure dei bodybuilder è che il digiuno porti alla perdita di muscoli, ma gli studi sul digiuno a lungo termine dimostrano che l’ormone della crescita aumenta notevolmente, il che risparmia i muscoli e aumenta ulteriormente l’utilizzo del grasso. In uno studio del 2016, 34 uomini allenati con la resistenza sono stati divisi in due gruppi: il gruppo con alimentazione limitata nel tempo (TRF) digiunava 16 ore al giorno e mangiava per otto ore, mentre il gruppo con dieta normale (ND) digiunava e mangiava per 12 ore ciascuno. Entrambi i gruppi sono stati abbinati per calorie e macro (54% di carboidrati, 23% di grassi, 22% di proteine) e hanno seguito un programma di allenamento con i pesi standardizzato tre giorni a settimana. CrossFit non approverebbe né i macro dietetici né il programma di allenamento (una routine divisa fatta su macchine), ma nessuno dei due gruppi ha avuto un vantaggio sull’altro.

Entrambi i gruppi hanno mantenuto la loro massa muscolare durante le otto settimane di studio, ma il gruppo TRF ha perso 3,5 libbre di grasso, facendoli cadere dal 13% all’11% di grasso corporeo. Non c’era alcuna differenza significativa nelle calorie consumate tra i due gruppi, quindi qualsiasi perdita di grasso era il risultato di un vantaggio metabolico. I ricercatori hanno proposto che una spiegazione per questo è:

… l’aumento di adiponectina che interagisce con adenosina 5′-monophosphate-activated protein kinase (AMPK) e stimola Peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-alpha (PGC-1α) espressione proteica e biogenesi mitocondriale. Inoltre, l’adiponectina agisce nel cervello per aumentare la spesa energetica e causare la perdita di peso. È degno di nota il fatto che nel presente studio, le differenze di adiponectina tra i gruppi sono rimaste anche quando normalizzate rispetto alla massa grassa, mentre la diminuzione significativa della leptina (che potrebbe essere considerata un fattore sfavorevole per la perdita di grasso) non era più significativa quando normalizzata per la massa grassa.

Traduzione: L’elevazione di un ormone chiamato adiponectina ha aumentato la combustione dei grassi attraverso AMPK e i suoi effetti a valle su altri ormoni e fattori di trascrizione genica.

Diversi biomarcatori della salute sono stati migliorati nel gruppo TRF. L’insulina a digiuno, la glicemia e diversi parametri di infiammazione (IL-6, TNF-α, IL-1β) sono stati ridotti. HDL-C è stato leggermente aumentato e trigliceridi sono stati leggermente ridotti, indicando un miglioramento favorevole nella salute metabolica.

Lo stesso gruppo di ricerca ha eseguito uno studio simile di alimentazione limitata nel tempo nel 2009 con le donne. I risultati sono stati simili allo studio precedente sugli uomini. Le donne sono state consigliate solo su quando mangiare e per mantenere un apporto proteico sufficiente. L’analisi dei loro registri alimentari ha rivelato rapporti di macronutrienti del 40% di carboidrati, 27% di proteine e 33% di grassi.

Entrambi i gruppi TRF e dieta normale hanno guadagnato quantità simili di massa muscolare (+2-3%), ma i soggetti nel gruppo TRF hanno diminuito il loro grasso corporeo del 2-4%, mentre il gruppo dieta normale ha guadagnato il 2% di grasso corporeo. Un terzo gruppo, TRF(HMB), ha preso un supplemento di chetoni esogeni oltre al protocollo di alimentazione limitata nel tempo. Nessuna differenza significativa è stata trovata nel gruppo TRF(HMB).

Quello che è interessante in entrambi questi studi è che la massa magra è stata mantenuta mentre quella grassa è stata ridotta nel protocollo di digiuno intermittente. È importante notare che l’assunzione di proteine nella dieta è stata controllata in questi studi, a differenza di uno studio precedente in cui i partecipanti al gruppo di controllo hanno mangiato molte più proteine del gruppo TRF e hanno guadagnato 2,3 kg di massa muscolare. Il gruppo TRF ha mantenuto la massa muscolare, ma non si sa se non è riuscito a guadagnare massa muscolare a causa dell’alimentazione limitata nel tempo o dell’insufficiente apporto proteico (1). Inoltre, l’assunzione di cibo è stata riportata da un questionario, che è altamente sospetto, e i risultati sono stati tutti sopra la mappa.

Gli studi precedentemente menzionati hanno esaminato soggetti sani e ben allenati impegnati in allenamento di resistenza. Uno studio ha testato il digiuno intermittente su una popolazione obesa utilizzando un protocollo di digiuno a giorni alterni (ADF). Secondo questo schema, i partecipanti hanno mangiato ad libitum un giorno e il 25% dell’apporto calorico di mantenimento il giorno successivo. In breve, lo studio ha scoperto che una combinazione di esercizio cardiovascolare e ADF era più efficace nel ridurre il peso corporeo e la massa grassa rispetto all’esercizio o al solo ADF. Il gruppo combinato ha sperimentato una riduzione del peso corporeo di 6 ± 4 kg contro 3 ± 1 kg nel gruppo ADF e 1 ± 1 kg nel gruppo di solo esercizio. Miglioramenti in vari biomarcatori di salute (HDL, ↓LDL, dimensione delle particelle LDL) sono stati osservati solo nel gruppo di combinazione.

I miglioramenti visti in questo studio sono apparsi nonostante le scelte alimentari discutibili. I menu nei giorni di digiuno erano:

Giorno 1 – Pizza vegetariana, mela, arachidi

Giorno 2 – Enchilada di pollo, arancia, cracker

Giorno 3 – Fettuccine di pollo, bastoncini di carota, biscotto

I rapporti macronutrienti stimati erano 52% carboidrati, 26% grassi e 22% proteine. L’allenamento prevedeva 40 minuti al 75% di HRmax su una bicicletta stazionaria o su una macchina ellittica.

Sono necessari ulteriori studi su una più ampia varietà di popolazioni e utilizzando diverse strategie di digiuno intermittente, cibo di migliore qualità e protocolli di esercizio più efficaci. La ricerca disponibile suggerisce che la finestra di digiuno è una leva potente per guidare il cambiamento sia nella composizione corporea che nella salute. Se attualmente si mangia per più di 12 ore al giorno, varrebbe la pena di sperimentare una finestra di digiuno più lunga.

Lettura aggiuntiva

• Tempo dei pasti: Frequenza

Note

1. Uno studio ampiamente conosciuto ha indicato che esiste una quantità massima di proteine che può essere efficacemente assorbita dopo un allenamento. In un periodo di recupero post-allenamento di 12 ore, i ricercatori hanno confrontato otto dosi di 10 g, quattro dosi di 20 g o due dosi di 40 g di proteine. Quattro dosi di 20 g sono risultate avere l’aumento più favorevole nella sintesi proteica muscolare. Questo ha portato molti a credere che la proteina debba essere distribuita nell’arco della giornata per un’efficacia ottimale. Tuttavia, questo studio ha utilizzato la proteina del siero di latte, che come tutti gli alimenti altamente trasformati è rapidamente assorbita. È improbabile che lo stesso sia vero per le uova, la bistecca o altre fonti di proteine non trasformate, che richiedono più tempo per essere digerite, soprattutto nel contesto di un pasto equilibrato. Gli studi sull’alimentazione limitata nel tempo hanno fatto scalpore per aver sfidato la saggezza convenzionale sia sull’assunzione di proteine che sulla frequenza dei pasti.