Strategier til at øge ketose: Keton giver modstandsdygtighed mod søvnbegrænsning (STAK-Sleep)

Kun 1 ud af 3 US Army Active Component Soldiers anslås at få målet = 7 timers søvn på vagtdage, og ~14% har en søvnforstyrrelse. Utilstrækkelig søvn har dybtgående virkninger på menneskelig ydeevne, som omfatter underskud i arbejdshukommelse, kreativitet, innovativ tænkning, strategisk planlægning, humørforstyrrelser, manglende opmærksomhed og årvågenhed og nedsat fysisk ydeevne. I en klassisk dosis-respons søvnundersøgelse udført på Walter Reed Army Institute of Research blev det påvist, at begrænsning af søvn til 3 timer pr. nat i 7 dage resulterede i en konstant forringelse af en psykomotorisk årvågenhedsopgave i løbet af ugen med søvnbegrænsning. Søvnbegrænsning over 3 dage har vist sig at have en negativ indvirkning på skydeevnen, herunder væsentlig længere tid til at træffe beslutninger, fejlidentifikation af venner versus fjender og tro, at præstationer ikke ændrede sig over tid. Kortvarig søvnbegrænsning er forbundet med nedsat glukosemetabolisme og nedsat insulinfølsomhed i hele kroppen og øger risikoen for at udvikle T2D. Militært personel har få gode muligheder for at modvirke fysiske og kognitive skader, der tilskrives utilstrækkelig søvn. Warfighters henvender sig i stigende grad til koffein og sukkerholdige energidrikke for at bekæmpe søvntab og træthed, især under udsendelse. I bedste fald giver disse ernæringsmæssige modforanstaltninger en forbigående præstationsforøgelse og kan udløse en 'rebound' hypoglykæmi, der forværrer præstationsforringelser, der kan øge risikoen for fedme og relaterede problemer. Ketose kan forbedre tolerancen over for søvnrestriktioner og søvnabnormiteter gennem flere mekanismer. Vi har rapporteret, at en 1-årig KD forbedrede søvnkvaliteten og andelen af ​​mennesker kategoriseret som dårligt sovende. Ketoner er et foretrukket hjernebrændstof, der kan forbedre neurokognitiv funktion. Evnen til at metabolisere et lipid-afledt substrat (ketoner), der er i stand til at opretholde hjernens høje energibehov i perioder med begrænset adgang til kulhydrat, var en central tilpasning i menneskets evolution, som også er forbundet med en bemærkelsesværdig beskyttelse mod de negative tegn på hypoglykæmi. I den lave ende af ernæringsmæssig ketose (0,5 mM) leveres ~5% af hele hjernens energimetabolisme af ketoner. Ved ketonkoncentrationer på 1,5 mM (typisk for KD'er) leverer ketoner næsten 20%; i den højere ende af ernæringsmæssig ketose 4-5 mM [opnåelig med ketonestere (KE)], dækkes halvdelen af ​​hjernens energibehov af ketoner. Vigtigt i situationer, hvor hjernens glukosemetabolisme er svækket, forbliver optagelsen og udnyttelsen af ​​ketoner fuldstændig intakt, hvilket tyder på et hierarki af betydning, der er lagt på ketoner som det foretrukne brændstof for menneskelige hjerner.