Ihmisen aivot kuluttavat kokoonsa nähden uskomattoman paljon energiaa. Koko kehomme kokonaispainosta aivot kuitenkin muodostavat ainoastaan 2,5 prosenttia, mutta kehomme lepotilan energiakulutus on sentään 22 prosenttia kokonaiskulutuksesta. Muihin kädellisiin, kuten simpansseihin, gorilloihin ja orangeihin verrattuna, ihmisen aivot kuluttavat noin 350 prosenttia enemmän energiaa. Muihin nisäkkäisiin verrattuna ihmisen aivojen koko on poikkeuksellinen suhteessa muuhun vartaloon. Elefantin aivot esimerkiksi painavat 7,5 kiloa, kun ihmisen aivojen paino on keskimäärin 1,4 kiloa. Elefantin aivot muodostavat sen kokonaispainosta kuitenkin vain yhden viidessadasviideskymmenesosan, mutta ihmisillä keskimäärin aivojen paino on kokonaispainosta yksi neljäskymmenesosa.

Älykkyys ei siis perustu ainoastaan aivojen kokoon. Vaikka ihmisen aivot vaativat kohtalaisen paljon energiaa toimiakseen, äärimmäisissä ja ankarissa olosuhteissakin taitomme ja älymme toimivat, kunhan oivallamme aivojemme potentiaalin ja muokkaamme ruokavaliomme sellaiseksi, että aivot hyötyvät siitä mahdollisimman tehokkaasti. Ihmisen keholla on erinomainen kyky polttaa rasvaa kehomme varastoista silloin, kun näkiintyminen on vaarana. Ihmiskeho alkaa silloin hajoittaa rasvaa kudoksestamme kolmeksi ketoaineiksi; asetoasetaatiksi, beeta-hydroksibutyraatiksi (beetahydroksivoihappo) ja asetoniksi. Ketoaineita muodostuu maksassa ja munuaisissa vallankin silloin, kun hiilihydraatteja on hyvin niukasti ravinnossa saatavilla ja elimistömme joutuu valmistamaan tarvittavan glukoosin itse glukoneogeneesissä. Elimistömme kykenee tuottamaan ketoaineiden avulla glukoosia enemmän energiaa jokaista käyttämäänsä happimolekyyliä kohden. Ketoaineiden kautta tuotettu energian määrä on jopa 25 prosenttia isompi.

Ketoaineet kulkeutuvat muualle elimistöön verenkierron mukana ja näin elimistömme pystyy käyttämään asetoasetaatin ja betahydroksibutyraatin hyväkseen. Aivojemme gliasolut käyttävät näitä ketoaineita lipidien eli rasva-aineiden valmistukseen. Nämä lipidit voidaan hyödyntää samoin energiantuotannossa. Varsinkin sydän, aivot ja lihakset käyttävät näitä ketoaineita energialähteenään. Erityisesti aivojen polttoaineena beetahydroksivoihappo on aivan omaa luokkaansa. Asetonia muodostuu spontaanisti asetoasetaatista ja sitä esiintyy vähemmän kuin kahta muuta ketoainetta. Elimistömme käyttää asetonia glukoosin, triglyseridien ja aminohappojen synteesissä. Virtsan ja uloshengityksen mukana kehostamme poistuu osa asetonista ja tämän vuoksi ketoosissa olevan henkilön hengityksessä voi olla makea tuoksu. Ketoosin voimakkuutta päästään näin mittaamaan siksi virtsasta.

Vastoin kuin muilla nisäkkäillä, ihmisen aivoilla on kyky nälkiintymisen aikana käyttää vaihtoehtoisia energialähteitä. Tavallisesti saamme päivittäisestä ruokavaliostamme glukoosia, jota sitten aivomme käyttävät polttoaineenaan. Ruoka-aterioiden välissä aivoihimme virtaa tasaisesti glukoosia, jota lihakset ja maksa tuottavat hajottamalla glykogeeniä. Glykogeenivarastojen ehtyessä tapahtuu aineenvaihdunnassamme muutos ja elimistömme alkaa tuottaa uusia glukoosimolekyylejä lihasproteiinien aminohapoista. Tämä prosessi on nimeltään glukoneogeneesi. Sen etua on se, että elimistömme saa näin lisää glukoosia, mutta heikkoutena on, että lihaksemme kärsivät tästä.

Ihmisen fysiologia on onneksi sen kaltainen, että aivomme voivat mainiosti saada energiaa myös toista kautta. Kun ruoasta on puutetta, maksamme alkaa muuntaa elimistön rasvaa ketoaineiksi. Aivan ylivoimainen polttoaine tällä kohtaa aivoille beetahydroksivoihappo. Vaikka ruokaa olisi niukasti, sen ansiosta henkiset toimintamme eivät kuitenkaan heikkene. Tämä vaihtoehtoinen ravintolähde takaa sen, että emme olekaan glukoneogeneesistä riippuvaisia ja myös sen, että lihaksistomme ei kärsi suotta.

Harvardin lääketieteellisen koulun professori, George F. Cahill neuvoo näin: ”Viimeaikaisten tutkimusten mukaan beetahydroksivoihappo ei ole pelkkä polttoaine. Ketoaineista tärkeimpänä se on oikea superpolttoaine, joka tuottaa adenosiinitrifosfaattia tehokkaammin kuin glukoosi. Kun soluviljelmiä on altistettu Alzheimerin ja Parkinsonin tautien yhteydessä ilmeneville toksiineille, sen on myös todettu suojelevan neuroneja.” Professori Cahill on tutkijoidensa kanssa osoittanut, että beetahydroksivoihappo tehostaa antioksidanttien toimintaa, mitokondrioiden uusiutumista sekä uusien aivosolujen muodostumista. Loistava beetahydroksivoihapon lähde on esimerkiksi kookosöljy.

Runsaasta hedelmien syönnistä ei välttämättä ole hyötyä edes terveelle ihmiselle. Nämä nykyiset hedelmämme eroavat melkoisesti esi-isiemme syömistä hedelmistä. Pidemmälle viety jalostus tekee niistä aiva vain makeampia; niissä on enemmän fruktoosia ja vähemmän ravinteita. Niissä voi kyllä olla antioksidantteja – kuten esimerkiksi A-, C-, ja E-vitamiineja – mutta koska ketoosin aikana elimistö ei tuota vapaita radikaaleja, meidän ei mitenkään tarvi edes saada valtavasti antioksidantteja. Glukoosin ja C-vitamiinin kemialliset rakenteet ovat hyvin samanlaisia, joten ne kilpailevat toistensa kanssa. Verensokeri nousee sitä korkeammalle, mitä enemmän veressä on glukoosia ja sitä vähemmän solujen sisälle kulkeutuu myös C-vitamiinia.

Erilaisissa tutkimuksissa on havaittu paastoamisen aktivoivan samoja terveyttä edistäviä ja aivojen toimintaa tehostavia geneettisiä reittejä kuin kalorien rajoittaminenkin. Paastoaminen jopa toimii hyvin lyhyelläkin aikavälillä. Usein virheellisesti luullaan, että paastoaminen hidastaa aineenvaihduntaa ja aiheuttaa ns. nääntymistilan, joka aktivoi elimistön pitämään kaikesta saamasta rasvasta kiinni. Näin ei kuitenkaan ole, vaan asia on täysin päinvastainen. Elimistölle on paastoamisesta monia hyötyjä. Paastoaminen esimerkiksi nopeuttaa ja tehostaa painon pudottamista sekä tervehdyttää aivotoimintaa.

Media muokkaa mielikuvaa mielellään siitä, että vähähiilihydraattinen ruokavalio olisi runsasproteiinista. Sellainenkin suuntaus on olemassa, mutta sillä ei ole mitään tekemistä vähähiilihydraattisen ruokavalion kanssa, koska runsas proteiini vaikuttaa elimistössämme sokerin tavoin, joten maksa tuottaa liiasta proteiinista glikoosia glukoneogeneesin avulla. Tämä ylimääräinen glukoosi näin kerääntyy lopulta elimistön rasvavarastoksi. Toisin sanoen, jos tarkoituksesi on laihtua ja polttaa kehostasi rasvaa, älä missään tapauksessa lisää vähähiilihydraattisen dietin aikana ravintoosi turhaan proteiinia. Kun et käytä liikaa hiilihydraatteja eikä proteiinia, ei tällöin elimistöösi kerry rasvaa; elimistösi ylimääräinen rasva sen sijaan palaa pois ketoosin avulla.

Laihduttamiseen liikunta on todistettu todella huonoksi ja tehottomaksi keinoksi. Paljon tehokkaampaa laihduttaminen on ruokavalion avulla. Tietysti on selvää, että liikuntaa on hyvä ja terveellistä harrastaa, mutta ei koskaan laihduttamisen vuoksi. Liikunta vaikuttaa yksilöihin monin eri tavoin eikä se kovin tehokkaasti edes laihduta ihmistä. Jotta ihminen oikeasti laihtuisi liikunnan avulla, on hänen kulutettava liikunnalla suhteellisesti enemmän energiaa, kuin hän ravinnon kautta syö päivittäin. Tutkijat Stephen Phinney ja Jeff Volek ovat julkaisseet tästä aiheesta paljon mielenkiintoista tutkimusta.

Liika proteiini ravinnossamme vähentää elimistön ketoainepitoisuuksia; jos syöt liikaa proteiinia, ei kehosi voi vaipua enää ketoosiin. Vaarana on siten liian proteiinin kertyminen rasvaksi ja henkilön lihominen jälleen uudelleen. Lääkäri Stephen Phinney on keronut tästä asiasta paljon. Hänen mielestään - ketoosissa pysyäkseen – on suositeltavaa päivittäin käyttää proteiinia 10-20 prosenttia energiamäärästä. Runsasproteiininen ruokavalio aiheuttaa henkilölle terveydellisiä uhkia ja mahdollisesti huonoa oloa.

Jos ihminen päättää jättää ruokavaliostaa liiat hiilihydraatit pois ja alkaa käyttää enemmän rasvaa, keholta menee jonkun aikaa, ennen kuin keho saa vaihdettua aineenvaihdunnan hiilihydraattipolttoisesta rasvapolttoiseksi. Vähän ihmisestä riippuen tähän voi mennä aikaa parista viikosta jopa kahteen kuukauteen. Tätä sopeutumisvaihetta kutsutaan ketoadaptaatioksi. Tämä myös käytännössä voi hyvinkin tarkoittaa sita, että ihmisen vointi ei ketoadaptaation aikana suinkaan ole paras mahdollinen. Oireina voi ilmetä väsymystä, huonoa oloa ja energia ei riitä oikein mihinkään.

Ketoadaptaation huonoa vaikutusta voi yrittää kohentaa esimerkiksi runsaalla vedenjuonnilla sekä suolan lisääminen ruokavalioon. Suolan käytössä on tärkeää, että käytetään puhdistamatonta merisuolaa tai Himalajan (kristalli)suolaa, jotta saadaan myös mineraaleja. Ketoadaptaation oireisiin voi koittaa myös kalium- ja magnesiumlisää. Mistä ketoadaptaatiossa on kyse ja mikä aiheuttaa nämä oireet? Hiilihydraatit varastoituvat lopulta elimistön lihaskudoksiin glykogeenina. Jokainen lihaksiin varastoitunut glykogeenigramma sitoo mukanaan pari grammaa vettä. Elimistön siirtyessä hiilihydraattipolttoisesta tilasta rasvapolttoiseen tyhjenevät samalla glykogeenivarastot ja vesi niiden mukana.

Veden poistuessa varastoista poistuu samalla myös mineraaleja veden mukana; tästä voi hyvinkin seurata huonoa oloa, jota voi lieventää mineraalipitoisen ja puhdistamattoman ruokasuolan käytöllä. Lääkäri Stephen Phinney suosittelee suolan suositeltavaksi määräksi 5-7 grammaa päivässä. Kaliumlisän kanssa kannattaa olla hyvin varovainen, jos varsinkin kärsit sydän-, munuais- ja verenpaineongelmista. Näitä ketoadaptaatio-ongelmia kohdatessaan saattavat monet erehtyä luulemaan vähähiilihydraattisen tai ketogeenisen ruokavalion olevan hänelle epäsopiva.