Strategie zwiększania ketozy: keton zapewnia odporność na ograniczenie snu (STAK-Sleep)

Szacuje się, że tylko 1 na 3 żołnierzy Armii Stanów Zjednoczonych ma docelowo 7 godzin snu w dni służbowe, a około 14% ma zaburzenia snu. Niewystarczająca ilość snu ma głęboki wpływ na wydajność człowieka, który obejmuje deficyty pamięci roboczej, kreatywności, innowacyjnego myślenia, planowania strategicznego, zaburzenia nastroju, brak uwagi i czujności oraz upośledzoną sprawność fizyczną. W klasycznym badaniu odpowiedzi na dawkę, przeprowadzonym w Wojskowym Instytucie Badawczym Waltera Reeda, wykazano, że ograniczenie snu do 3 godzin na dobę przez 7 dni skutkowało stałym pogorszeniem zadań związanych z czujnością psychomotoryczną w całym tygodniu ograniczenia snu. Wykazano, że ograniczenie snu przez 3 dni niekorzystnie wpływa na wyniki w strzelaniu, w tym znacznie dłuższy czas na podejmowanie decyzji, błędną identyfikację przyjaciół i wrogów oraz przekonanie, że wyniki nie zmieniają się w czasie. Krótkotrwałe ograniczenie snu wiąże się z zaburzeniami metabolizmu glukozy i zmniejszoną wrażliwością całego organizmu na insulinę oraz zwiększa ryzyko rozwoju T2D. Personel wojskowy ma niewiele dobrych opcji przeciwdziałania fizycznym i poznawczym szkodom przypisywanym niewystarczającej ilości snu. Wojownicy coraz częściej sięgają po napoje energetyczne zawierające kofeinę i cukier, aby zwalczyć utratę snu i zmęczenie, zwłaszcza podczas misji. W najlepszym razie te żywieniowe środki zaradcze zapewniają przejściowy wzrost wydajności i mogą wywołać hipoglikemię „z odbicia”, która pogarsza pogorszenie wydajności, co może zwiększyć ryzyko otyłości i powiązanych problemów. Ketoza może poprawić tolerancję na ograniczenia snu i zaburzenia snu poprzez wiele mechanizmów. Zgłosiliśmy, że 1-letnia KD poprawiła jakość snu i odsetek osób sklasyfikowanych jako źle śpiące. Ketony są preferowanym paliwem mózgowym, które może poprawiać funkcje neurokognitywne. Zdolność do metabolizowania substratu pochodzącego z lipidów (ketonów) zdolnego do podtrzymywania wysokiego zapotrzebowania energetycznego mózgu w okresach ograniczonego dostępu do węglowodanów była centralną adaptacją w ewolucji człowieka, która jest również związana z niezwykłą ochroną przed niekorzystnymi objawami hipoglikemii. Na najniższym poziomie ketozy odżywczej (0,5 mM) ~ 5% metabolizmu energetycznego całego mózgu jest dostarczane przez ketony. Przy stężeniach ketonów 1,5 mM (typowych dla KD), ketony dostarczają prawie 20%; przy wyższym końcu ketozy odżywczej 4-5 mM [osiągalnej za pomocą estrów ketonowych (KE)], połowa zapotrzebowania energetycznego mózgu jest zaspokajana przez ketony. Co ważne, w sytuacjach, w których metabolizm glukozy w mózgu jest upośledzony, wychwyt i wykorzystanie ketonów pozostaje w pełni nienaruszone, co sugeruje hierarchię ważności przypisaną ketonom jako preferowanemu paliwu dla ludzkiego mózgu.