Keto-Adaptation

它的复杂性的一些线索

人类的新陈代谢已经进化得非常灵活，能够利用各种各样的膳食能量基质。从文化历史的角度来看，人类已经证明有能力在大量营养素谱的一端以高达80%的碳水化合物作为膳食能量，而在另一端以超过80%的脂肪(生酮饮食)作为膳食能量来维持几代人的生存。考虑到饮食选择的范围如此之广，那么对人类来说，最佳的营养组合是什么呢?是这一端比另一端好吗?还是最好介于两者之间?如果采用光谱的一端，人类的新陈代谢需要多长时间来优化所提供的主要燃料的使用?令人惊讶的是，所有这些问题的真实答案都是“我们真的不知道!”“是的，我们知道很多疾病的症状和健康指标在人们开始服用避孕药后很快就会好转生酮饮食．我们还不完全了解的是酮病促进代谢愈合的所有潜在生理过程，以及这个过程需要多长时间才能获得全部益处。

我们不了解这个问题的部分原因是缺乏对这种饮食谱中高脂肪端的长期人类研究。大多数人，包括大多数营养学家，似乎都相信高脂肪饮食的效果在一两周后就能确定。因此，大多数饮食研究，特别是那些评估对身体表现影响的研究，通常只进行了两周或更短的时间。尽管我们在30多年前发表的数据显示，适应极低碳水化合物摄入量的过程至少需要一个月，甚至可能更长一点，但情况仍然如此。还要多久?这取决于人们所遵循的适应措施，而且很可能个体间的可变性也是一个因素。

生酮饮食会让你陷入一种 营养酮症 在几天内，完全适应生酮可能需要几周到几个月的时间。

优化酮代谢需要多长时间?

我们可以马上抛弃的一个简单假设是，酮适应与酮水平的积聚同时发生。酮’(主要是β -羟基丁酸)这一假设是基于这样一个假设，即酮类的所有益处都与循环中的可用量直接相关。但这里有一个问题——在我们的对照住院患者研究中，在开始生酮饮食的一周内，BOHB的血液水平会达到一个新的稳定状态(Phinney, 1980;Phinney, 1983)，但是一个人进行剧烈运动的主观和客观能力需要几个星期到几个月的时间才能恢复，然后稳定下来。换句话说，允许正常或增加运动表现的酮适应过程远远落后于血液中酮的水平。

身体如何适应严格碳水化合物限制的另一个指标可能是肌肉中维持的糖原量。很久以前，我们注意到，即使饮食中的碳水化合物含量很低，高脂肪饮食4-6周后，肌糖原也只下降到以前水平的一半左右(Phinney, 1980;Phinney, 1983)。但最近，我们研究了训练有素的跑步者，他们遵循生酮饮食6个月或更长时间。尽管每周的训练里程令人印象深刻，但他们的糖原水平已经一路回到了高碳水化合物饮食后的匹配组运动员的水平(Volek 2016)。这意味着身体通过糖异生产生和防御肌糖原的能力可以得到微调，但这需要比4-6周更长的时间才能发生。

血清尿酸作为酮适应的生物标志物

在开始生酮饮食后，血清尿酸含量的反应是身体进入酮适应进程的一个有趣的潜在指标。在最初血尿酸水平正常的健康正常人中，他们的值通常在营养的第一周翻一番酮症．尽管这种现象在半个多世纪前就有报道，但人们对其原因仍然知之甚少。一些医学专家认为，限制碳水化合物会导致更多的嘌呤从核酸分解成尿酸，这要么是由于细胞死亡增加，要么是由于饮食中蛋白质摄入量增加(即含有核酸的肉类)。由于我们不会详述的原因，这两种机制都经不起已发表文献中的数据的检验。

简而言之，下图描述了一个健康的人的血清尿酸水平中度蛋白质生酮节食12周。第一周的急性上升与血酮的增加同时发生，但随后在饮食蛋白和血酮水平稳定的情况下发生缓慢的进行性下降。换句话说，血尿酸最初的升高似乎与营养性酮症的发病有关，但随后，尽管血液中存在持续的酮类物质，但身体会慢慢适应恢复正常的尿酸清除。那么是什么原因呢?

对这个问题最好的答案是，我们对肾脏如何处理有机酸的理解有些模糊。为了保护身体的酸碱平衡，防止饮食或新陈代谢产生过多的酸，我们的肾脏有能力识别并积极清除血液中的有机酸。在某种程度上，在营养酮症开始时，这似乎是不分青红皂白的——它治疗尿酸(当它在血液中积聚时可能是有毒的)和无毒水平的酮类。所以在营养性酮症开始时，这两种有机酸会竞争排泄，导致血尿酸在产量没有增加的情况下上升。这一点在很久以前就得到了证实，当时有两项研究表明，当酮类药物静脉注射到人体志愿者体内时，血尿酸水平会急剧上升(Lecocq, 1965;金手指,1965)。

但是，随着时间的推移，似乎发生了一些事情，慢慢地让身体有效地摆脱尿酸，尽管血酮持续存在。换句话说，肾脏在β -羟基丁酸存在的情况下适应正常尿酸排泄，但由于我们尚未了解的原因，这一过程需要几个月的时间才能发生。关于这是如何发生的一个线索是，在饥饿酮症期间，3周后肾脏排泄酮的速度是4天后的三分之一，尽管血液中酮的水平相同(Fery, 1985)。这意味着经过数周，肾脏“学会”(即适应)如何保存酮，并重新有效地排泄尿酸。

在指出肾脏处理有机酸的缓慢恢复时，我们并不是说这一过程本身是酮适应的限制因素。更确切地说，也许身体的能量调节和稳态的其他方面也正在经历类似的缓慢变化，其净效应导致了我们很久以前称为“酮适应”的过程(Phinney, 1980;1983)。

酮适应会增加线粒体密度吗?

另一个可能直接促进酮适应的潜在结构变化是肌肉、大脑和其他氧化组织中线粒体密度的增加。能量代谢向脂肪酸和酮氧化的巨大转变有望增强线粒体功能。虽然缺乏酮适应与线粒体适应相关的人类证据(我们应该很快就能改变这一点)，但小鼠研究表明两者存在联系(Bough et al. 2006;Ahola-Erkkila et al. 2010)。这可以通过增加线粒体生物发生或减少线粒体损伤和自噬发生。

据了解，活性氧(ROS)引起线粒体的结构和功能损伤，营养酮症减少线粒体ROS的产生。这可能会导致现有线粒体的寿命迅速增加。据估计，哺乳动物线粒体的半衰期在1-2周范围内，由于在发生变化后大约需要5个半衰期才能达到平衡，因此线粒体寿命的增加可能需要5-10周才能达到增强线粒体密度的新稳定状态，这取决于所涉及的组织或器官。

酮适应作为不同时间线上变化的复合体

可以肯定的是，当一个人开始一个精心制定的生酮饮食时，许多变化可能会同时发生，但完成率差异很大。这些可能包括:

1. 酮生成的迅速增加导致BOHB成为氧化代谢的主要细胞燃料，特别是在大脑、心脏和骨骼肌中。
2. 一些组织的渐进适应优先考虑脂肪酸氧化而不是酮(例如，骨骼肌)，允许大脑使用更多的酮和更少的葡萄糖，从而减少对蛋白质糖异生的需求。
3. ROS生成迅速减少，导致靶组织损伤减少，但随着时间达到新的稳态，这取决于靶组织的周转率。
4. 对糖原保存和3-碳底物清除进行微调，使肌肉糖原含量恢复“正常”。(Volek, 2016)
5. 炎症介质减少，原因是NLRP3炎性小体下调(Youm, 2015)和异前列腺素生成减少(Forsythe 2010, Kim, 2012)。
6. 提高能量体重比，减少身体脂肪，改善身体成分(McSwiney, 2017)。

随着口服药物的日益普及酮补充，我们也应该能够更多地了解酮血症的短期影响和外源性BOHB相对于肝脏释放的BOHB和AcAc混合的选择性作用(Owen 1969)。根据Cahill等人的观察，AcAc被肌肉选择性吸收，然后还原为BOHB并重新分泌到循环中，这一过程在外周组织中再生NAD+方面有额外的潜在好处。这为器官间燃料交换以及肝脏和外周器官(例如肌肉和潜在的大脑)之间细胞氧化还原状态的转变提供了一个研究点。

底线:酮适应可能被定义为对配方良好的生酮饮食的许多平行反应的净效应，这些不同的反应发生在不同的时间轴上，并且在个体表型/基因型上有不同的程度。然而，撇开这些变量不谈，完全适应酮的时间表可能需要几个月，而不是几天或几周。

关于营养性酮症还有更多问题吗?看看我们的常见问题解答史蒂夫·菲尼博士和维尔塔团队

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