Ist die Kohlenhydratzufuhr zu gering, werden zunächst die gespeicherten Kohlenhydrate (Glykogenreserven) abgebaut. Ohne Kohlenhydratzufuhr sind diese Speicher nach einem Tag erschöpft.
Bei längerem Fasten oder extrem einseitiger Ernährung kommt es zur körpereigenen Glucoseneubildung (Gluconeogenese), damit die ausschließlich auf Glucose angewiesenen Organe und Zellen ausreichend mit Glucose versorgt werden. Unter anderem wird aus Aminosäuren Glucose gebildet. Die Aminosäuren stammen aus dem Abbau von Körpereiweiß (Muskelabbau). Zudem wird Fett abgebaut, es entstehen dabei Glyzerin und Fettsäuren. Glyzerin wiederum dient als Ausgangsstoff für die Glucoseneubildung. Die Fettsäuren werden zum Teil in sogenannte Ketonkörper umgewandelt, die dann von vielen Zellen zur Energiegewinnung genutzt werden können, unter anderem von den Erythrozyten (rote Blutkörperchen) und dem Gehirn.
Bei langfristig kohlenhydratarmer Ernährung häufen sich die nicht verwerteten Ketonkörper im Blut an und bewirken eine Übersäuerung, was zur Beeinträchtigung von zahlreichen Stoffwechselprozessen führt.
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