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Vielleicht sind Sie schon vertraut mit den Vorgängen unseres Stoffwechsels außerhalb der Ketose. Gewöhnlicherweise ist es für unseren Körper am einfachsten, seine Energie aus Kohlenhydraten zu beziehen, da unsere Leber, als hauptbeteiligtes Organ in der Synthese des Energiespeichers ATP, einen direkten metabolischen Pfad zwischen Glucose und dem wichtigen C6-Körper Pyruvat, welcher für die Energiegewinnung zuständig ist, besitzt. Der Vorgang, der Glucose zu Pyruvat reduziert, nennt sich Glykolyse. Doch was passiert, wenn wir uns des Zuckers entziehen?

Energiegewinnung ohne Glucose

Das Abbauen von Zuckern stellt nicht die einzige Art und Weise dar, wie der Körper aus der Nahrung Energie gewinnen kann. Ein Blick auf die drei Hauptkomponenten der tierischen Ernährung verrät, dass neben den Kohlenhydraten auch Fette der Energierückgewinnung dienen. Fette bestehen aus bis zu drei Fettsäuren und einem Glycerinkopfende. Im Prozess des Abbaus von Fetten im Körper entstehen Ester dieses Glycerins. Es entsteht Glycerol – ein Derivat von Glucose, welches jedoch unter normalen Umständen nicht zu Pyruvat umgewandelt werden kann. Hier beginnt die Relevanz der ketogenen Diät.

Die Herstellung eigener Glucose

Der in der Leber stattfindende Prozess der Gluconeogenese ist der erste Schlüssel zum Pyruvat aus Glycerol. Es handelt sich dabei um eine Umwandlung von Zuckerderivaten zurück zur Glucose, also ein dem normalen Stoffwechsel entgegengesetzter Prozess. Für gewöhnlich werden Aminosäuren, Laktate oder Pyruvat selbst zu Glucose umgewandelt, aber mit spezifischen Rahmenbedingungen wird es für den Körper möglich, auch Glycerol zu Glucose umzuwandeln. Diese Rahmenbedingungen werden während einer Keto-Diät erzwungen.

Zu diesen Rahmenbedingungen gehören ein Mangel an zugeführten Kohlenhydraten, wie etwa beim Fasten, rigoroses Training, erhöhte Mengen an Schlaf und eine generelle Reduktion der eingenommenen Kalorien. Auch die Fettsäuren werden unter diesen Bedingungen durch diesen Prozess nach ihrer Oxidation zu Zucker umgewandelt. Der Unterschied bei diesen Reaktionen liegt im ersten Produkt ihrer chemischen Reaktionen, welches relevant für diesen Vorgang ist – während Glycerol direkt verwendet werden kann, werden Fettsäuren erst zu Acetyl-CoA oxidiert, dem ersten Akteur des Citratzyklus und der Gluconeogenese.

Und was hat das mit der Ketose zu tun?

Ketose Glucose Ketone

Problematisch wird dieser Prozess jedoch, wenn die für die Neogenese benötigten Zuckerderivate nicht mehr vorhanden sind, weil nicht genügend Zucker den Glykolyseprozess durchläuft. Zu diesem Zeitpunkt fällt die Synthese von Zucker durch diesen Prozess aus, und dieser Mangel betrifft ebenfalls den Citratzyklus. Wie verwertet der Körper also seine Nahrung? Die Lösung ist die Ketogenese.

Oxidiert der Körper weiterhin Fettsäuren, wird auch weiterhin Acetyl-CoA generiert. Da dieses weder zur Genese von Zucker, noch zur Zersetzung im Citratzyklus verwendet werden kann, wird die Ketogenesefunktion der Lebermitochondrien verwendet. Hier werden die Namensgeber für die Keto-Diät, die Ketonkörper Acetoacetat, Aceton und D-beta-hydroxybutyrat, hergestellt. Verstehen Sie Acetoacetat und D-beta-hydroxybutyrat als Pufferstoffe für die Herstellung von Aceton, welches entweder zu Pyruvat umgewandelt werden kann oder direkt Energie liefert, beispielsweise für das Gehirn, welches sich inmitten einer glucosearmen Ernährung auf Ketone für die Energiezufuhr verlässt.

Was Sie jetzt tun müssen, um selbst in die Ketose zu gelangen

Ersichtlich wird, dass es von Nöten ist, zu regulieren, wie viel Glucose Sie zu sich nehmen. Die Beschränkungen für Kohlenhydrate, Fette und Proteine sind für die ketogene Diät genau davon abhängig definiert, wie stark Sie ihre Gewohnheiten anpassen. Treiben Sie viel Sport, sind mehr Kohlenhydrate akzeptabel und unter Umständen für einen natürlichen, gesunden Fortschritt notwendig – gleichzeitig sollten sie den prozentualen Anteil für Kohlenhydrate nicht überschreiten. Gehen Sie nicht über 10% Kohlenhydrate in ihrer Nahrung, wenn sie keinen oder mäßig viel Sport treiben, als Athlet können Sie bis zu 30% Kohlenhydrate verkraften und trotzdem in der Ketose bleiben.

Der Fettanteil in Ihrer Nahrung sollte hingegen steigen. 70% ihrer Nahrung sollte aus Fetten bestehen, wenn sie keinen Sport treiben, Athleten sollten immerhin bis zu 50% Fettanteil in ihren Tagesmahlzeiten einhalten.

Ein gesunder Proteinanteil beträgt circa 20%, unabhängig davon, wie sportlich Sie sind.

Referenzen:

Masood, Wajeed, Pavan Annamaraju, and Kalyan R. Uppaluri. “Ketogenic diet.” StatPearls [Internet] (2020). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK499830/

Swe, Myat Theingi, et al. “Molecular signaling mechanisms of renal gluconeogenesis in nondiabetic and diabetic conditions.” Journal of Cellular Physiology 234.6 (2019): 8134-8151. https://doi.org/10.1002/jcp.27598

Fukao, Toshiyuki, et al. “Ketone body metabolism and its defects.” Journal of inherited metabolic disease 37.4 (2014): 541-551. https://doi.org/10.1007/s10545-014-9704-9

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Biohacking Basiswissen | Gesundheit

Ein Gedanke zu „Ketose: Wie der alternative Stoffwechsel funktioniert

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