El cerebro puede utilizar los cuerpos cetónicos,
que atraviesan la barrera hematoencefálica, como
fuente energética, sin embargo, la capacidad de las células
para oxidar cuerpos cetónicos es limitada, lo que conduce a
una situación de cetosis y finalmente en una acidosis metabólica.
Se producen una serie de cambios hormonales con el fin de mantener las funciones vitales: descenso de la insulina y aumento del glucagón. Aumento de la hormona GH (hormona del crecimiento), aumento del cortisol, disminución de los niveles de leptina.
En el ayuno se produce una disminución de la masa celular y un aumento del agua extracelular, los valores plasmaticos de los eletrolitos se mantienen sin embargo su contenido corporal está disminuido.