Strategieën om ketose te vergroten: keton verleende veerkracht tegen slaapbeperking (STAK-Sleep)

Naar schatting krijgt slechts 1 op de 3 actieve componentsoldaten van het Amerikaanse leger het doel = 7 uur slaap op dienstdagen, en ~ 14% heeft een slaapstoornis. Onvoldoende slaap heeft ingrijpende gevolgen voor de menselijke prestaties, waaronder tekorten in het werkgeheugen, creativiteit, innovatief denken, strategische planning, stemmingsstoornissen, gebrek aan aandacht en waakzaamheid, en verminderde fysieke prestaties. In een klassiek dosis-respons slaaponderzoek, uitgevoerd aan het Walter Reed Army Institute of Research, werd aangetoond dat het beperken van de slaap tot 3 uur per nacht gedurende 7 dagen resulteerde in een gestage verslechtering van een psychomotorische waakzaamheidstaak gedurende de week van slaapbeperking. Het is aangetoond dat slaapbeperking gedurende 3 dagen een nadelige invloed heeft op de schietvaardigheid, waaronder een aanzienlijk langere tijd om beslissingen te nemen, het verkeerd identificeren van vrienden versus vijanden en het geloven dat de prestaties in de loop van de tijd niet veranderden. Slaapbeperking op korte termijn wordt in verband gebracht met een verstoord glucosemetabolisme en een verminderde insulinegevoeligheid in het hele lichaam, en verhoogt het risico op het ontwikkelen van T2D. Militair personeel heeft weinig goede mogelijkheden om de fysieke en cognitieve schade die wordt toegeschreven aan onvoldoende slaap tegen te gaan. Warfighters wenden zich steeds vaker tot cafeïne en suikerhoudende energiedrankjes om slaapverlies en vermoeidheid tegen te gaan, vooral tijdens inzet. In het beste geval zorgen deze voedingstegenmaatregelen voor een tijdelijke prestatiewinst en kunnen ze een 'rebound'-hypoglykemie veroorzaken die de prestatieverslechtering verergert, wat het risico op obesitas en aanverwante problemen kan vergroten. Ketosis zou de tolerantie voor slaapbeperking en slaapafwijkingen kunnen verbeteren via meerdere mechanismen. We hebben gemeld dat een KD van 1 jaar de slaapkwaliteit verbeterde en het aantal mensen dat als slechte slapers werd gecategoriseerd. Ketonen zijn een geprefereerde hersenbrandstof die de neurocognitieve functie kan verbeteren. Het vermogen om een ​​van lipiden afgeleid substraat (ketonen) te metaboliseren dat in staat is om de hoge energiebehoefte van de hersenen te ondersteunen tijdens perioden met beperkte toegang tot koolhydraten, was een centrale aanpassing in de menselijke evolutie, die ook wordt geassocieerd met een opmerkelijke bescherming tegen de nadelige tekenen van hypoglykemie. Aan de onderkant van nutritionele ketose (0,5 mM) wordt ~5% van het energiemetabolisme van de hele hersenen geleverd door ketonen. Bij ketonconcentraties van 1,5 mM (typisch voor KD's) leveren ketonen bijna 20%; aan de bovenkant van nutritionele ketose 4-5 mM [bereikbaar met ketonesters (KE)] wordt aan de helft van de energiebehoefte van de hersenen voldaan door ketonen. Belangrijk is dat in situaties waarin het glucosemetabolisme in de hersenen verstoord is, de opname en het gebruik van ketonen volledig intact blijven, wat suggereert dat er een hiërarchie van belang wordt gehecht aan ketonen als de favoriete brandstof voor menselijke hersenen.