生酮饮食对肥胖的影响

肥胖症是心脑血管疾病、肿瘤、代谢综合征等一系列疾病的重要危险因素。据《柳叶刀》发表的全球成年人体重调查报告,我国肥胖人群数量已经超过美国,高居世界第一,其中男性肥胖人数4,320万人,女性肥胖人数4,640万人。肥胖已成为一个严重的社会问题,而有效控制肥胖,不仅可以有利于我国民众健康体格的保持、慢性疾病的管控,而且有利于社会总医疗费用的下降,减轻医疗保障机构和财政的压力。

减肥

传统的减肥方式不外乎基于这样的一个原理,通过各种方式造成能量的负平衡,从而达到动员脂肪和消耗脂肪的目的。如:通过手术、食欲抑制剂、缓泻剂、节食等等造成能量摄入的减少,或者通过运动、利用食物的特殊动力学作用造成能量的消耗增加等。而生酮饮食则较为另类也更为高效,生酮饮食通过模拟饥饿状态,造成饥饿性酮症,从而将机体的供能模式从原来的以葡萄糖为主切换为以酮体为主的形式,而且因为这种切换促进了脂肪的分解代谢,将不溶于水的甘油三酯转变为可溶于水的酮体(除丙酮不溶于水外,β-羟丁酸乙酰乙酸皆可溶于水),进而可以从尿液中排出。同时,酮体的升高还具有抑制食欲的作用,所以,生酮饮食减肥减脂的原理是复合的、多方面的,这也是其减脂效率较其他方法更高的原因。

腰臀比是衡量肥胖和疾病相关关系中最为重要的指标之一,也是判断是否是中心性肥胖的重要指标。从心脑血管疾病、2型糖尿病的风险来看,积累在腹部的脂肪,尤其是内脏脂肪比在四肢和臀部脂肪对健康的影响更大。

生酮饮食减肥减脂在我国尚处于起步阶段,临床指南制定和研究阶段,目前尚缺乏在亚洲人群,尤其是我国肥胖人群的临床研究。本研究即通过严格的基线评估、随访、参与者的膳食管理等,使用生酮饮食的基本原理,对参与者进行体重管理和数据分析。

资料与方法

1.1 参与人群 2017年4月20日~2017年5月1日浙江省衢州市柯城人民医院门诊预约生酮饮食减肥减脂的减脂人士,均纳入本研究。入组要求:年龄18~69岁,自愿参与本研究并签署知情同意书;BMI>28;无严重心、脑、肝、肾疾病及功能不全;无甲状腺功能降低。

1.2 研究方法 入组人群进行基线评估后,由营养师根据生酮饮食的基本原理设计菜谱并订制营养餐,减脂人士每日于营养食堂就餐,禁止其他任何加餐、零食和饮料,其他日常工作、生活方式均不做改变。每天饮水大于2,000ml,服用碳酸氢钠片0.5g/d。减脂人士每天清晨称量体重一次,测定尿酮,每周一次人体成分测量 (BCA-2A,清华同方)。

结果

2.1 体重和BMI的动态变化 根据以上标准,本研究共纳入患者9例,其中男2例,女7例,年龄25~69岁,平均年龄38.9岁。减脂人士经过基线评估入组后,未采用禁食方式,而是直接进食我院营养科订制的生态餐,每周复查人体成分分析仪进行人体成分测定,结果显示,生酮饮食导致其体重明显下降,从第一周平均下降2.67kg,到第二周累计平均下降3.78kg,第三周累计平均下降4.37kg,在第四周体重稍有反弹,而累计的体重下降均数依旧保持在3.99kg。体质指数(body mass index,BMI)是体重和身高的计算结果,成年人的身体基本不变,所以BMI的变化趋势和体重的变化趋势相同,见下图。

生酮饮食和BMI的关系

2.2 骨骼肌保有量下降缓慢,第四周出现增长 减脂人士进入生酮饮食减肥的前三周骨骼肌保有量也有所下降,下降均数最大出现在第三周1.44kg,而在第四周,骨骼肌的保有量下降趋势有所逆转,见图2A。体脂率是判断肥胖的一个重要指标,图2B显示参与生酮减肥的减脂人士体脂率下降幅度逐步扩大,提示减脂人士的体脂率伴随生酮饮食减肥减脂的推进,在逐步的下降。从第四周骨骼肌保有量下降趋势的逆转,和体脂率的持续下降,提示减脂人士的第四周的体重增加并不是体脂的增加而是肌肉的增加对冲了第四周体脂的消耗,见下图。

生酮饮食和骨骼肌肉消耗的关系

2.3 体脂率,体脂含量和腰臀比下降和减脂时间呈正相关关系 为证明2.2的假设,我们进一步进行了体脂的分析,并和生酮时间进行了拟合。可以发现随着时间推移,减脂人士的体脂进行性下降(y=1.32423+0.37536*x),并且和持续时间能够做到较好的拟合(R2=0.81966)。腰臀比和内脏脂肪指数较好地反映内脏脂肪的指标,而众所周知,内脏脂肪对心脑血管疾病较皮下脂肪更为危险,而生酮饮食减肥减脂能够有效降低减脂人士的腰臀比(y=0.016+0.00476*x,R2=0.61009),内脏脂肪指数(y=0.47506+0.14354*x,R2=0.441961),见下图。

生酮减脂持续时间与腰臀比、内脏脂肪指数的关系

2.4 脂肪下降在体重下降的占比 体重降低的目的是降低体脂肪,而不是单纯的控制体重,以消耗肌肉换取的体脂和体重的下降是得不偿失的。为研究生酮饮食引起的体重下降中体脂减少的占比,我们用减脂人士累计减少的体脂肪除以累计减少的体重,并进行动态观察研究体脂下降在体重下降中的构成比。从图4可以发现,减脂人士的体重下降的大多数是体脂的消耗,而在第二周和第三周因为酮体具有一定的利尿作用,体脂下降占体重下降的占比有所缩小,而到第四周,减脂人士的体重下降几乎全部是由体脂下降所导致的。

每周脂肪消耗在体重下降中的占比

讨论

体重管理和减肥是公众甚为关注的话题,但是减肥的目标不是减去体重,而是减去脂肪。在减去脂肪的同时,如果伴有大量的肌肉消耗,那么即使肥胖者体重得到了控制,其身体也随之变得羸弱,显然不是进行有效体重管理的初衷和目的。每公斤肌肉的日能量消耗110kcal,在减脂过程中如果伴随有肌肉的大量下降,势必引起基础代谢的下降,不利用减脂过程的可持续进行,而且减脂后也较容易反弹。

本研究显示:在观察期间,减脂人士体重减少的部分,多数为体脂(脂肪减少占体重下降的比例均数分别是:72.07%、62.27%、48.37%和96.25%)。图1和图2中显示,患者的体重和BMI在第一到第三周下降速度较快,到第四周反而有少量反弹。结合图3和图4可以得知第四周体重有所反弹的原因是肌肉的增加,而体脂依旧保持较为匀速的下降,肌肉的增加对冲了部分体脂下降对体重的影响。从本研究证明,在一个月的观察期过程中,生酮饮食对减脂人士的肌肉损耗较少,甚至还有加强无氧运动的个体出现肌肉增加。

肌肉

生酮饮食对肌肉损耗较少的可能原因包括:①注重蛋白质,尤其是优质蛋白质的合理补充,给予1.0g/kg体重,符合中国营养学会相关指南的推荐;②建议进行适当,每天约10~20分钟的无氧运动,对于维持肌肉的保有量也非常重要;③生酮饮食并不完全依赖于能量的负平衡,生酮饮食的能量供应已经按照测得的基础代谢给予,具有一定的能量负平衡,但是这只是其发挥减脂作用的一部分机理。

本研究还观察到在整个过程中,减脂人士的体脂以较为匀速的速度进行性下降,同时减脂人士的腰臀比也在有效下降。其减脂效率要远高于传统地均衡饮食能量控制的方法。传统体重管理方式,予以减脂人士每天300~500kcal的能量差,年目标减轻体重5%~10%。以100公斤的肥胖人士为例,其年目标减轻体重仅为5kg~10kg,即每月0.4kg~0.8kg,这样的体重变化是较难以在短期内观察到的,也难以以减脂效果对减脂人士进行激励,并鼓励其坚持。本研究表明,生酮饮食减肥减脂的月均体重下降在4kg左右,这样的变化幅度易于在体重称量和人体成分分析过程中予以体现,同时在体型外貌特征上也会有所改变,周围人员的赞许和惊讶,给生酮减肥人士予以鼓励和强化,有利于整个计划的贯彻和执行。本研究同时证明使用人体成分分析仪对减脂患者进行人体成分的监测具有重要意义。

本研究作为生酮饮食减肥减脂项目较为早期的临床研究工作,研究方案中存在有一定的缺陷,比如:①观察人数较少;②持续时间只有一个月,观察时间尚较短。本研究结果仅能提示生酮饮食的临床作用趋势,尚不能构成较高级别的循证医学证据。但是本研究结果为进一步的多中心临床研究奠定了基础和指明了方向,即生酮减肥对于体重控制,体脂降低和腰臀比的减低具有良好的作用,值得进行深入的研究。

结合本研究多维度观察的数据,可以得出这些结论:①生酮饮食是一种行之有效的减脂方式,体脂的减少和生酮的持续时间呈现正相关关系;②生酮饮食对于内脏脂肪的控制尤为有效,可以有效降低减脂人士的腰臀比;③生酮饮食减少的体重中,脂肪占有较大比例;④有必要启动相关多中心临床研究,在更严谨的研究设计中验证相关结果,并就可能的并发症进行观察和统计。

作者信息:杨辉,朱江丽,陈秋霞,江波(柯城区人民医院营养科,浙江 衢州 324000;首都医科大学附属北京世纪坛医院胃肠外科/临床营养科,北京 100038)

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