酮體，作為丙酮、乙酰乙酸以及β-羥基丁酸（其中β-羥基丁酸在血液中含量較高）的總稱，不僅在生物學(xué)上具有重要意義，還與我們的能量代謝息息相關(guān)。在特定情境下，例如長時間饑餓時，酮體能夠發(fā)揮至關(guān)重要的作用，作為能量底物來調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝。當(dāng)碳水化合物供應(yīng)不足時，脂肪組織會通過增加脂肪酸的釋放來提供必要的能量。
脂肪酸在肝細(xì)胞線粒體中經(jīng)過轉(zhuǎn)化，會生成酮體，其速率約為每天150克。其中，乙酰乙酸在酶的催化下，可以進(jìn)一步生成β-羥基丁酸，或者被分解為少量的丙酮。值得注意的是，丙酮大部分會通過尿液和呼吸排出體外。

酮體通過血液循環(huán)，能進(jìn)入腦、心、肌肉等組織，為這些組織提供能量。而且，酮體能夠穿越細(xì)胞膜和線粒體膜，經(jīng)過單羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助，再次轉(zhuǎn)化為乙酰輔酶A，進(jìn)而進(jìn)入三羧酸循環(huán)。這一特性使得酮體成為一種高效的能量來源。

腦和心臟作為人體中耗能巨大的器官，對能量的需求極高。那么，作為高效能量來源的酮體，究竟能為這兩個器官帶來怎樣的助力呢？接下來，我們將深入探討這個問題。

1 · 成為大腦優(yōu)質(zhì)替代能量來源

在夜間經(jīng)過長時間的空腹后，身體內(nèi)的能量供應(yīng)情況會發(fā)生變化。當(dāng)夜晚降臨，我們用餐完畢后，隨著時光流逝，直至次日清晨，這段時間里，身體的能量來源逐漸從碳水化合物轉(zhuǎn)向了酮體。這種轉(zhuǎn)變使得酮體成為大腦的一種優(yōu)質(zhì)替代能量來源，為大腦在空腹?fàn)顟B(tài)下提供穩(wěn)定的能量支持。
大腦，作為人體的“中央處理器”，盡管僅占體重的2%，卻消耗了高達(dá)20%的人體能量ATP。因此，確保大腦的充足供能顯得尤為重要。
人類進(jìn)食后，大腦會優(yōu)先利用葡萄糖作為能源。但當(dāng)血液中的葡萄糖含量逐漸降低時，肝臟會釋放肝糖到血液中，以維持血糖水平。值得注意的是，肝臟的肝糖儲存量有限，只能維持大約十二小時左右，具體時長視個人活動量而定。
與停電時備用發(fā)電機(jī)的自動切換電源供源類似，人體也擁有雙「能源」系統(tǒng)。除了糖分，脂肪也成為了一種重要的能源來源。當(dāng)肝糖即將耗盡時，身體會啟動脂肪分解過程，產(chǎn)生酮體，這是一種高效且可持續(xù)的能源。

在饑餓狀態(tài)下，脂肪組織會被分解，釋放游離脂肪酸到血液中。這些脂肪酸隨后在肝臟中轉(zhuǎn)化為「酮體」，才能穿過血腦屏障，為大腦提供能量。酮體不僅能量豐富，更被譽(yù)為「超級燃料」，其提供的能量可高達(dá)大腦必需能量的60%。

此外，酮體還扮演著信號分子的角色，能夠通過細(xì)胞外受體調(diào)控細(xì)胞中的多種重要通路。這種雙重身份使得酮體在人體內(nèi)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

酮體能夠激活cAMP和CREB通路，進(jìn)而促進(jìn)BNDF腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子的表達(dá)。BNDF是一種對大腦至關(guān)重要的蛋白質(zhì)，它能夠提升情緒、增強(qiáng)學(xué)習(xí)能力，并有助于大腦神經(jīng)元的生成和現(xiàn)有腦細(xì)胞的保護(hù)，因而被譽(yù)為“大腦的奇跡肥料”。酮體還能激活SIRTs通路，這一通路對于增強(qiáng)細(xì)胞對應(yīng)激的反應(yīng)能力、促進(jìn)線粒體再生以及提高線粒體基因表達(dá)效率都具有顯著作用。此外，酮體還能激活A(yù)MPK通路，這一通路對于減輕炎癥反應(yīng)、誘發(fā)細(xì)胞自噬以及促進(jìn)細(xì)胞自我修復(fù)都具有積極意義。酮體還能激活FOXO3和NRF2通路，這兩個通路對于抑制癌細(xì)胞的生長具有顯著效果。同時，酮體還能抑制HDAC通路，這一通路與提高代謝健康水平、修復(fù)損傷DNA以及延長壽命密切相關(guān)。

3. 心肌供能

心臟功能的維持離不開三磷酸腺苷（ATP）的持續(xù)大量產(chǎn)生和合理高效利用。心肌細(xì)胞對酮體的攝取和利用是一個復(fù)雜的酶促過程。眾多研究顯示，在正常生理狀態(tài)下，成人心臟主要依賴脂肪酸的氧化代謝來提供能量，其次才是糖類。
心臟疾病患者，由于心肌細(xì)胞內(nèi)脂肪酸和糖類氧化代謝路徑出現(xiàn)障礙，導(dǎo)致產(chǎn)能效率降低，無法滿足心肌細(xì)胞所需的能量。這種能量供應(yīng)不足進(jìn)一步促進(jìn)了心臟病理性重構(gòu)，而重構(gòu)又降低了脂肪酸和糖的氧化利用率，從而形成了一個惡性循環(huán)。然而，心肌細(xì)胞對酮體氧化代謝的研究顯示，酮體在能量產(chǎn)生方面的效率高于脂肪和糖類。因此，在心肌細(xì)胞利用脂肪酸和糖類氧化代謝的效率下降時，酮體能夠作為替代能源及時補(bǔ)充能量，保護(hù)心肌細(xì)胞免受能量不足的影響。此外，酮體代謝還有助于減輕心肌細(xì)胞的氧化應(yīng)激反應(yīng)，阻斷活性氧的過度生成和堆積，抑制脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，并增強(qiáng)蛋白質(zhì)的抗氧化能力。這些作用最終改善了線粒體功能，提高了ATP合成的效率。

總的來說，在傳統(tǒng)高碳飲食的情況下，盡管人體會產(chǎn)生酮體，但因其量遠(yuǎn)少于葡萄糖，所以仍以葡萄糖為主要能量來源。然而，當(dāng)人們執(zhí)行低碳飲食或生酮飲食時，體內(nèi)的酮體含量顯著增加，甚至超越葡萄糖，這時身體會轉(zhuǎn)向酮體功能，充分利用酮體在體內(nèi)的重要作用，讓我們更好地體驗(yàn)生酮狀態(tài)帶來的諸多益處。

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