Ketózis a szervezet természetes fiziológiai állapota. Az étrend okozta ketózis a test olyan állapota, amelyben ősi őseink életük egy részét élték. Tehát ez nem újdonság szervezetünk számára, amelynek mechanizmusai vannak a hiány túlélésére, de nem képes megbirkózni a felesleggel. Ma a ketózis hatását több diétás program (fehérje ketogén diéták, paleo diéta stb.) Használja. De mi a ketózis és mi zajlik le a testben?
Ketózis a szervezet természetes fiziológiai állapota, amely lehetővé teszi a túlélést hiányos időszakokban. Önmagában a ketózis esetén a ketontestek vérszintje megnő. Ketonok három anyagot tartalmaznak: acetoecetsavat, acetont és béta-hidroxi-vajsavat, bár ez utóbbiak kémiailag nem specifikusak. Fiziológiai körülmények között a ketontestek értéke alacsony, körülbelül 0,25 mmol/l, amelyből béta-hidroxi-vajsav képződik. A ketózis kíséri az energia-anyagcsere változásait éhezéskor, fokozott zsírbevitel, fizikai munka után, felszívódás utáni állapotban, azaz fiziológiai körülmények között. A ketontestek szintje szintén emelkedhet olyan kóros állapotokban, mint például az 1-es típusú diabetes mellitus, ahol az inzulin abszolút hiánya nem teszi lehetővé az ellenszabályozó mechanizmusok bevonását, és veszélyezteti a ketoacidózis kialakulását, amelyet ezért szigorúan meg kell különböztetni az egyszerű ketózis..
A ketonok a májban képződnek. A ketontestek képződése viszonylag összetett folyamat, amelyet aktívan szabályoz és szabályoz a zsírsavak béta-oxidációjának sebessége. Béta-oxidáció során a CoA-hoz való kötődéssel aktivált szabad zsírsavak hasítanak az acetil CoA dikarbon maradékáig, amelyet egy másik acetil CoA molekulával kondenzálnak. Ez acetoacetil CoA-t eredményez. Ez egy másik acetil-CoA-molekulával, miután az egyik CoA-molekula hasított, béta-hidroxi-béta-metil-glutaril-CoA-t eredményezett, amelyet acetil-CoA-ra és szabad acetoecetsavra hasítottak (1. ábra). Ezt aztán kémiailag átalakíthatjuk acetonná vagy béta-hidroxi-vajsavvá. Az acetil CoA-n keresztül jutnak be a Krebs-ciklusba. A Krebs-ciklusban és az azt követő légzési lánc redoxi reakcióinak kaszkádjában az energia szubsztrátumot CO2-ra és H2O-ra oxidálják, hogy a szervezet által felhasználható energiát termeljenek. A megnövekedett májzsírsav-felvétel miatti túlzott acetil-CoA-termelés az egyik feltétele a megnövekedett ketontest-termelésnek.
A hipoglikémia kulcsfontosságú jel a ketontestek kialakulásában, ami ha több órán át tart, a plazma inzulin koncentrációjának csökkenését eredményezi, ami a zsírszövetben a zsírok lebontásának (lipolízis) növekedését okozza. Zsírsavak kerülnek a keringésbe, és plazmakoncentrációjuk növekszik. A ketontestekkel együtt felveszik a perifériás szövetekbe, különösen az izmokba, a szívizomba és a vesékbe, ahol energiaforrásként szolgálnak. Glükóz hiányában a keton testek szintén fontos energiaforrások a központi idegrendszer szövetében. A zsírsavak vízoldható ekvivalenseit képviselik, a központi idegrendszer (CNS) szövete élettani állapotban szinte kizárólag glükózt használ (napi fogyasztása körülbelül 100 g). Hosszan tartó glükózhiány esetén az agy elkezdi oxidálni a ketontesteket is. Ezek aztán lefedik a központi idegrendszer szövetének energiafogyasztásának több mint felét. A ketontestek vízben oldódnak, ezért szabadon átjutnak a vér-agy gáton, ezért a vesén keresztül is kiválasztódnak. Az acetont is kilélegzik.
Tab. 1. számú anyagcseretermék és inzulin szintje egy éhező ember plazmájában
| Mértékegység | Élettani állapot | Éhezés | |
| Szőlőcukor | mmol/l | 5.5 | 3.5 |
| Szabad zsírsavak | mmol/l | 0.4 | 1.9 |
| Ketonok | mmol/l | 0.1 | 5.3 |
| Inzulin | uU/l | 100 | 8.7 |
A sejtek későbbi glükózmegőrzése növeli a plazma koncentrációját. Glükóz hiányában új egyensúly alakul ki az energiaszubsztrátok kezelésében az egész szervezet szintjén. Ilyen körülmények között először a ketonok és az alacsonyabb karbonsavak oxidálódnak, majd a magasabb karbonsavak és végül a glükóz, ami elengedhetetlen a központi idegrendszer és különösen az eritrociták működéséhez. A zsírszövet anyagcseréje így az egész szervezet számára rendelkezésre álló energiaforrások szabályozzák, míg a fő szabályozási mechanizmus a glükóz szövetekhez való hozzáférése. A hipoglikémia csökkenő inzulinköltséggel és megnövekedett glükakon-, adrenalin-, noradrenalin- és szomatotropin-ráfordítással jár. Ennek eredményeként az inzulin lipolízisre gyakorolt gátló hatása csökken. A triacil-glicerin és a felszabadult karbonsavak fokozott hasítása energiaforrássá válik, megtakarítva a glükózt. A máj és a vesék glükoneogenezisét szintén használják mennyiségének növelésére, amelyben a zsírszövetből felszabaduló glicerint a glükoneogenezis során is felhasználják. (2)
Ezt ellensúlyozza az a tény, hogy a keton testek és a zsírsavak megnövekedett mennyisége növeli az inzulin leadását, gátolja a zsírszövet lipolízisét és a májban a keton testek képződését. Ez új dinamikus egyensúlyt hoz létre csökkentett glükózellátással, körülbelül 0,7 mmol/l plazmakarbonsav-koncentrációval és 4 mmol/l ketontesttel, amely elegendő a test energiaigényének fedezésére, és nem okoz még ennél is jelentősebb anyagcserét. acidózis. (A 2a. Ábra a glükózszint és a 2b. Ábra a plazma ketontestek változását mutatja egy ötnapos böjt alatt, és azok eltérő lefolyását elhízott és kontroll betegeknél). (1)
ÁBRA. nem. 2 a-b: Glikémia és ketonémia 5 napos éhgyomorra elhízott és kontroll csoportokban
Megakadályozza a jelentősebb ketogenezist legalább 5 g cukor az élelmiszer által biztosított 430 kJ energiánként, napi 50–100 g cukor bevitele már védő hatással van a napi 8000–10 000 kJ teljes energiafogyasztásra. Érdemes megemlíteni a ketózis mellékhatását is, ahol a keton testek a központi idegrendszerre hatva elnyomják az éhségérzetet, és a legtöbb embernél enyhe eufórikus hatást fejtenek ki.
Ebből következik, hogy a ketózis a test természetes fiziológiai állapotának anyagcseréje, amely lehetővé teszi a túlélést hiányos időszakokban. Ezt a ketózisállapotot ősi őseink használták, akik a vadászatra és a gyűjtögetésre éltek, amikor szabálytalan energiabevitelük alapkomponensei állati fehérjék és zsírok voltak, hasonlóan az eszkimók egész életüket élték. Ezt a helyzetet a mezőgazdaság és főleg a szénhidráttartalmú étrend fejlesztésének későbbi időszakaiban is alkalmazták, amikor élelmiszerhiány volt. És ez a ketogén fehérje étrend gyakorlati alkalmazásának alapelvei, amelyek prof. Blackburn 1973-ból, a veszélyeztetett embereket még ma is érintik a túlzott táplálékfelvétel nemkívánatos következményei.