食物的变化会使人体能量代谢模式切换,生酮饮食的原理之一

葡萄糖是所有体内细胞能量的主要来源,我们从食物中的碳水化合物获取大多数的葡萄糖。当一段时间不吃东西,例如两餐之间、睡眠期间或禁食,我们的血糖值就会下降,能源生产量受限。尽管如此,我们细胞对能量的需求可是一天二十四小时不中断,为了保持能量水平,身体调动体内脂肪,脂肪细胞释放脂肪酸。透过这种方式,身体永远可以启动葡萄糖或脂肪酸作为燃料,供给能量稳定的需求。

虽然这个过程非常适合身体,但却不适用于大脑,大脑无法利用脂肪酸来满足其能量的需求,所以它需要替代的能量来源。这种替代燃料来源来自酮体或酮的形式。酮体是一种来自肝脏转化脂肪酸所产生的特殊高能量燃料,体内所有的细胞除了肝脏和红血球细胞外,都可以燃烧酮体产生能量,不过,它们主要是供给大脑和神经系统。在两餐之间,当血糖值下降时,肝脏会开始将脂肪酸转化为酮体,血酮值因此上升。当吃过含有碳水化合物的餐点后,血糖值会上升,示意肝脏停止生产酮体,随后血酮值逐渐下降,透过这个方式,大脑有源源不绝来自葡萄糖或酮体的能量可以维生。

成人的大脑一天大约使用100-150公克的葡萄糖,如果大脑只仰赖葡萄糖,在只喝水的全面禁食下,大脑就得调动体内的蛋白质以获取葡萄糖。若要供应大脑每日所需的100-150公克葡萄糖,身体需要每天分解172~259公克的体内蛋白质。不过,若以这种难以持续的蛋白质分解速率,死亡会在两周内发生。但只喝水禁食的人却可以存活两个月以上,这又是如何做到的呢?他们之所以可以禁食这麽久,是因为部分脂肪酸被释出转化成酮体,供应大脑能量的需求,因此体内的瘦肉组织不致于受损。

食物

如果饮食中缺乏脂肪,更多的瘦肉组织会被分解,因为酮体是来自脂肪。很多时候採取低脂饮食的人之所以体重减轻是因为肌肉组织被分解,而在低碳水化合物、高脂饮食下,瘦肉组织不会受到破坏,减重主要是因为身体的脂肪减少。

来自脂肪酸的酮体有三种:β-羟基丁酸(BHB)、乙酰乙酸(AcAc)和丙酮,和葡萄糖一样,任何时刻血液中都含有酮体。

一个健康的成人每天肝脏可以产生高达185公克的酮体,当一个人经过一整夜禁食后,酮体可供给身体2~6%的能量需求,当一个人禁食长达三天时,酮体可供给身体30~40%的能量需求。当身体燃烧葡萄糖的机制转为燃烧脂肪模式而产生酮体时,就表示这个人已进入了生酮状态(Ketosis)。

跳过一餐饭不吃的几个小时后,体内的酮体会开始增加。通宵禁食的隔天早上,一般血液的正常酮体值大约在0.1~0.2mM/L之间,不过也有可能高达0.5mM/L。如果继续禁食(或限制碳水化合物),体内的酮生产量会继续增加,经过两天的禁食,血液中的酮体值大约会上升到1.0~2.5mM/L。纯喝水的禁食大约要经过三至五天,丙酮代谢模式才不至退转,经过一个星期或更多天数的禁食,非糖尿病禁食者的血中酮体值大约在5~7mM/L。在禁食期间,一旦酮值达到这个数值,它就会大致保持不变,不会因为禁食的时间拉长而再度升高。

除非摄取极低的碳水化合物,不然你无法进入丙酮代谢模式,对大多数人来说,这意味著每天大约40公克以下。也就是说,大多数人每日摄取高达300公克碳水化合物,有些人还更多,不过当你禁食时,你完全不碰碳水化合物,所以体内主要的葡萄糖燃烧模式会转换为燃烧脂肪模式(即丙酮代谢模式),两至三天的禁食,你会进入酮态。当你採取低碳水化合物饮食时,所需的时间可能更久,通常大约五至七天,或者更长,视你的碳水化合物摄取量和你的总食物量而定。

每个人要维持在酮态,可摄取的碳水化合物总量因人而异,有些人对碳水化合物比较敏感,为了进入酮态,他们得摄取比一般人更少的碳水化合物。大多数人一天摄取40~50公克的碳水化合物就可以进入适度温和的生酮状态阶段,而对碳水化合物敏感的人,包括多数过重的个体,可能需要将碳水化合物摄取量减至20~30公克才会有相同的效益。


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