Strategie pro zvýšení ketózy: Ketony propůjčily odolnost proti omezení spánku (STAK-Sleep)

Odhaduje se, že pouze 1 ze 3 vojáků aktivních složek armády USA dosáhne cíle = 7 hodin spánku ve dnech služby a ~ 14 % má poruchu spánku. Nedostatek spánku má hluboký vliv na lidský výkon, který zahrnuje deficity pracovní paměti, kreativity, inovativního myšlení, strategického plánování, poruchy nálady, výpadky pozornosti a bdělosti a zhoršený fyzický výkon. V klasické studii spánku s odezvou na dávku provedené na Walter Reed Army Institute of Research bylo prokázáno, že omezení spánku na 3 hodiny za noc po dobu 7 dnů vedlo k trvalému zhoršování úkolu psychomotorické bdělosti během týdne omezení spánku. Bylo prokázáno, že omezení spánku po dobu 3 dnů nepříznivě ovlivňuje střelecký výkon, včetně výrazně delšího času na rozhodování, chybné identifikace přátel versus nepřátel a přesvědčení, že se výkon v průběhu času nezměnil. Krátkodobé omezení spánku je spojeno s poruchou metabolismu glukózy a sníženou citlivostí na inzulín celého těla a zvyšuje riziko rozvoje T2D. Vojenský personál má málo dobrých možností, jak čelit fyzickým a kognitivním poškozením připisovaným nedostatečnému spánku. Bojovníci se stále častěji obracejí na energetické nápoje obsahující kofein a cukr, aby bojovali proti ztrátě spánku a únavě, zejména během nasazení. V nejlepším případě tato nutriční protiopatření poskytují přechodné zvýšení výkonu a mohou vyvolat „rebound“ hypoglykémii, která zhoršuje výkonnostní újmy, které mohou zvýšit riziko obezity a souvisejících problémů. Ketóza by mohla zlepšit toleranci k omezení spánku a abnormalitám spánku prostřednictvím mnoha mechanismů. Uvedli jsme, že 1letý KD zlepšil kvalitu spánku a podíl lidí kategorizovaných jako špatně spáči. Ketony jsou preferovaným mozkovým palivem, které může zlepšit neurokognitivní funkce. Schopnost metabolizovat substrát odvozený od lipidů (ketony) schopný udržet vysoké energetické nároky mozku během období s omezeným přístupem ke sacharidům byla ústřední adaptací v lidské evoluci, která je také spojena s pozoruhodnou ochranou před nepříznivými příznaky hypoglykémie. Na dolním konci nutriční ketózy (0,5 mM) je ~5 % energetického metabolismu celého mozku zajišťováno ketony. Při koncentracích ketonů 1,5 mM (typické pro KD) dodávají ketony téměř 20 %; na horní hranici nutriční ketózy 4-5 mM [dosažitelné pomocí ketonových esterů (KE)] je polovina energetických nároků mozku pokryta ketony. Důležité je, že v situacích, kdy je narušen metabolismus glukózy v mozku, zůstává příjem a využití ketonů plně nedotčeno, což naznačuje hierarchii důležitosti kladenou na ketony jako preferované palivo pro lidský mozek.