「生酮饮食」与「低醣饮食」可能的好处与风险,一次让你弄明白





低醣饮食跟生酮饮食近期吵得沸沸扬扬,但饮食法的争论其实不是今天才有,几十年来「到底怎幺吃」这件事情的论战从来没有停止过。医师和营养师会做出的「饮食建议」,通常有非常明确,而且谨慎思考过后的理由。

为了要让大家理解,我们会尽力把複杂的生理机转,用国中二年级左右能理解的程度说清楚。更深入的机制,我们会把使用的文献放在最后,有兴趣的朋友还可以去进一步阅读,甚至之后如果有能力,还会再把机制介绍得更完整些。要先声明的是,人体的机转真的「非常複杂」,这篇文章指出的是「大方向」,实际运作时,仍有更多複杂的因素在「微调」,但看懂这篇文章,你会更清楚知道自己的身体是如何运作,了解医护人员的担心,并有机会更能掌握自己的健康。

先从吃下食物时,身体是如何处理讲起

要回答这个问题,首先你要知道,当你吃进食物之后,身体发生了什幺事。

「生酮饮食」与「低醣饮食」可能的好处与风险,一次让你弄明白

吃进食物到食物消化完毕的这段时间叫做「吸收期」。这段时间,身体会尽力把各种营养素分解成可吸收的型态,透过消化系统吸收,但血液中不适合堆积太多各种营养素,不然你想看看,血液里面一堆超浓的葡萄糖啊、胺基酸啊、脂肪酸的,光想的不觉得就浓到快中风了吗?因此你只能选择接下来立刻用掉,或者是存起来之后再拿出来用。

当你吃了醣类食物(米、饭、麵包等澱粉类食物,或蔗糖、葡萄糖)之后,消化系统会先将这些营养素以「葡萄糖」的形式吸收到血液中,进入血液的葡萄糖就被称作「血糖」。接下来这些葡萄糖在肝脏或肌肉中会被合成为「肝醣」,也可能在身体各种组织被拿来当能量使用,或者在脂肪细胞中被合成为脂肪组织。如果吃进的是果糖或乳糖,也会在肠道被吸收,吸收之后多数会在肝脏代谢成葡萄糖,再被释放到血液中,或合成为肝醣和三酸甘油酯。简单说,你吃进去的醣类,在吸收期会被直接拿去用掉,或者是储存为肝醣或脂肪。所以即使你不吃大鱼大肉,全都吃素,也还是可以胖的。

当你吃下蛋白质(奶、蛋、豆、鱼、肉)之后,在消化系统中会以胺基酸或短肽的形式被吸收,在肝脏被拿来当作能量利用,或在其他所有组织中被拿来合成蛋白质。这些合成的蛋白质包含被用来维持人体运作的酵素,或长成肌肉的蛋白质等等。简单说,你吃进的蛋白质,在吸收期很少量会被肝脏拿去当能量用掉,多数会被拿去合成人体维持运作或生长所需的蛋白质。

吃了脂肪之后,则会以三酸甘油酯的方式被肝脏进一步处理为特别低密度胆固醇(VLDL),或在脂肪细胞中被合成为脂肪。简单说,你吃进去的脂肪,会被肝脏进一步处理为各种胆固醇,或在身体的脂肪堆积处合成为脂肪。

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身体的细胞要维持运作需要能量,血糖就是重要的能量来源之一。但细胞要如何使用这些血糖呢?靠的就是「胰岛素」。在上面一段,你已经了解,吃进去的醣类食物,主要会以葡萄糖这类的形式被吸收,导致血糖上升,但在正常状况下,胰岛素可让血糖进入细胞内被直接使用,或者进一步在肝脏和肌肉细胞中被合成「肝醣」的形式储存,或者在脂肪细胞中被用「脂肪」的形式储存。不管是被用掉了,还是用什幺形式储存起来了,这个过程都会让摄食后升高的血糖浓度下降。

而糖尿病患者会因为胰岛素抗性或胰岛素分泌不足这两种原因,导致细胞对血糖「看得到,吃不到」,因此血糖容易居高不下。

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你可以把胰岛素想像成一种促进「使用」和「合成」的内分泌激素,它的存在就是要让各种能量被使用掉,或者被合成另外一种可储存的形式。看到这,你可能印象很不深刻,这张照片可以让你更有感觉。

「生酮饮食」与「低醣饮食」可能的好处与风险,一次让你弄明白 图片来源:MedPartner美的好朋友
Medscape: Design and Management of Insulin Therapy: Integrating the New Treatment Tools

照片中的女孩,是第一型糖尿病患者,在年纪很小的时候胰岛素就失去分泌功能。所以整个人骨瘦如材,也无法顺利进入青春期发育(青春期是需要大量合成作用的)。但在接受胰岛素治疗后,身体明显丰腴了许多。

看到这,大家应该可以深刻体会到「胰岛素」在身体的作用了吧?

食物吸收完毕之后,身体如何持续供应能量?

通常我们把食物吸收完之后,一直到下次进食的这段时间,称为「吸收后期」。这段期间,血液中的营养素(葡萄糖、脂肪酸、胺基酸)已经被吸收得差不多了,但身体仍然要持续运转,也需要能量,那能量要怎幺来?

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在吸收后期,血液中已经没有高浓度的营养素可以提供身体使用,这时候就要开始吃老本了。你还记得之前人体把能量储存在哪吗?这时候就去那边挖就对了。在吸收后期,整个代谢途径的目标是为了「维持血糖浓度」。为什幺血糖这幺重要呢?因为太低,你就活不下去。所以这段无法从食物得到血糖的期间,身体透过肝醣的分解与糖质新生作用来得到血糖。

大脑堪称是人体最重要的器官吧?身体除了脊椎反射以外,所有的讯息处理都要靠大脑来运作,基本上就是人体的总司令部的概念。要维持高效率运转,耗掉的能量是非常惊人的。虽然大脑只佔人体体重大约2%,但却要用掉一天所需的葡萄糖高达20%,根本就是超级蚂蚁啊。但尴尬的是,这幺爱用葡萄糖的大脑,其实不会製造葡萄糖,也没办法储存葡萄糖。所以人体的内分泌系统,会透过分解原本储存在肝脏中的肝醣,来提高血浆葡萄糖浓度。

但光靠肝醣是远远不够的,肝脏还可以利用血浆中的乳酸(肌肉运动后的代谢产物)、丙酮酸、胺基酸、甘油等物质来产生葡萄糖,这个过程叫做糖质新生。简单说,原本身体内的醣类、蛋白质、脂肪相关的产物,都有机会被肝脏抓去合成葡萄糖。

在禁食的状态下,肝脏每日可以合成180克的葡萄糖,提供大脑720大卡的热量。真的到禁食够久的时候,肾脏也会加入进行糖质新生,但合成的量就比不上肝脏了。但每天一个成人所需要的热量会高达1,500-3,000大卡欸,现在只有720大卡怎幺办?摸摸你身上的肥油,这时候就是它们派上用场啦,透过脂解作用,脂肪组织中的脂肪会以脂肪酸的形式释放,在一般细胞中直接被拿来作为能量利用,或在肝脏中被转换成酮体,再提供给身体组织或脑部运用。大脑组织基本上是使用葡萄糖的,但当酮体浓度在血液中累积时,大脑组织也会开始使用酮体。

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也就是说,人体在禁食状态时,是倾向把好不容易透过糖质新生得来的葡萄糖省下来给大脑(神经组织)使用,而其他组织则儘量利用脂肪。

生酮饮食与低醣饮食(低碳饮食)是怎幺运作的?

低醣饮食法是将醣类摄取量降至介于 50-150 克/每日,而生酮饮食则是将醣类摄取量低于50克/每日。生酮饮食法这样的醣类摄取量有多少呢?即使你去吃炸鸡,外面那层麵皮都有澱粉,所以生酮饮食已经是逼近「只要看到醣类食物通通不能碰」的概念了。

有了前面两段的概念,大家可以推估,人体在几乎不摄取醣类(碳水化合物)的状况下,会做出什幺反应呢?

如果以摄取比率来说,生酮饮食是一种极低醣类(碳水化合物)摄取(5%以下),正常蛋白质摄取(15%~20%),高脂肪摄取(75%~80%)的饮食法。在这样的饮食法下,人体的血糖几乎没办法从饮食中直接取得,几乎都要靠糖质新生来产生,至于其他的能量则要靠脂肪的分解,产生脂肪酸或酮体来维持。这对人体来说,有点像是让人体感到自己在吸收后期的状态,或者白话一点讲,像在禁食期间的状态,使得脂肪被拿出来燃烧使用。

在这样的状况下,你的血糖几乎都是靠糖质新生在撑,当然血糖的数值就会比较低。而脂肪的燃烧增加,自然也可让生酮饮食者在初期达到不错的减脂效果。这也是生酮饮食的採用者,在初期都能有很棒的感受最主要的原因。因为你最担心的问题:「血糖数值」还有「体重」都可以在短时间内看到改善。

「生酮饮食」与「低醣饮食」可能的好处与风险,一次让你弄明白

但是医师、营养师在想的,其实还有更多。客观的血糖跟体重数字,是很容易看出来的,但糖尿病治疗的目标,是希望降低长期併发症的发生率,例如视网膜病变、中风、心血管疾病、肾脏病、糖尿病足等问题,或者降低疾病的死亡率。如果民众在意的只有最近的血糖数字的话,那确实很简单,不让他吃任何澱粉一定会降下来,但长期会发生什幺状况呢?这件事情,完整负责照顾你的医疗人员,很在意。

生酮饮食与低醣饮食的可能风险,医师、营养师回顾文献告诉你

低醣饮食在减重以及糖尿病控制中,是被认为比较不具危险性的。因为每天食用的碳水化合物总量,再加上糖质新生的总量,维持基本的身体运作大致是足够的。在相关的研究回顾中,确实可看出低醣饮食在短时间内对于降低体重、降低心血管风险、降低血糖是有帮助且相对安全的。目前的相关研究也几乎都指出,精製糖以及精製的澱粉是不好的醣类(碳水化合物来源),不管你採取哪一种饮食法,都应该要避免这些食物的摄取。

但有以下几种状况,不建议使用低醣饮食:

第一型糖尿病患者,使用低醣饮食控制疾病是缺乏证据的。发育中的幼儿与青少年,有相关研究证据低醣饮食会影响发育,不应该使用。

至于生酮饮食,目前相关研究比较足够的是用于癫痫治疗的患者。在糖尿病治疗中,相关的文献并不充足,但在相关的文献回顾中,长期使用生酮饮食治疗癫痫患者比较常见的状况如下,提供大家参考:

肠胃道不适:拉肚子、便秘、噁心、呕吐、胃食道逆流。在四篇相关研究中有近半数人回报过这类症状。血脂异常:异常的血脂肪数值很常见,但严重的高胆固醇血症或高三酸高油脂比较少见。低血糖:在开始治疗的初期,低血糖事件发生率达25%,特别是两岁以下孩童。但请不要觉得这是两岁以下孩童的研究,大人就不会。糖尿病患者的血糖自我调节能力,其实也跟孩童类似,比正常成人差。其他生化检验异常:高尿酸血症、低蛋白血症、低血镁、低血钠都不少见,应被注意。生长迟缓:多数吃生酮饮食的孩童有这个问题,因此发育中孩童非必要应该避免低醣或生酮饮食。肾结石:在研究中最高有7%的孩童产生这个状况。但补充充足水分可降低此风险。硒缺乏:硒是人体必需的微量矿物质,生酮饮食的孩童在几项研究中,最高有到20%回报此状况,最严重会导致不可回复的心肌疾病甚至死亡。

如果正常人使用生酮饮食,虽然酮体的合成量会比一般人高,但是因为酮体累积过多而导致的酮酸中毒出现机率不高,但仍然是不能完全排除的风险。但糖尿病患者的相关风险发生率会比一般人高,应该要再更谨慎评估,毕竟一但发生,很可能就是一条人命。

其他发生机率比较低的,我们就不完整列出。但聪明如你,应该可以猜出为什幺生酮饮食比起低醣饮食多出这幺多风险了吧?因为它属于一种比较极端的饮食法,几乎是把碳水化合物的摄取完全排除。但在不同食物中,就有不同的营养素分布,你直接把一大类的食物几乎完全排除,自然比较会产生许多营养不均衡的状况。目前医学上会建议主动建议生酮饮食,多数是在孩童难以控制的癫痫。癫痫的孩童吃生酮饮食,是因为单用药物控制难以处理了,因此即使有这些风险,但权衡之下利大于弊,因此医师和营养师会在严密监控下进行生酮饮食的治疗。

如果你是一般成人,其实不一定要这幺做。有些人会觉得,这种营养不均衡,我再另外花钱去吃营养补充品就好了,但实际上许多研究也指出营养补充品的相关风险,如果你从正常的饮食中就有办法取得足够的营养素,真的有必要再多吃营养补充品吗?

低醣饮食跟生酮饮食,确实可以是糖尿病治疗的选项,但必须个人化完整评估。但完整的糖尿病照护,饮食只是其中一角,运动、减重、戒菸、药物治疗等其他多个面向,缺一不可。

看到这,希望生酮饮食的支持者,不要觉得我们是在「全然反对生酮饮食」。医疗人员最重要的信念就是「不伤害」。这句话大家可能不熟悉,但「先求不伤身体,再讲究疗效」这句应该听过吧!因为生酮饮食的风险,仍然会让医疗人员有不少担心,因此你很少见到医师主动推荐这种饮食法。毕竟低醣或其他例如得舒饮食、地中海饮食,或随着糖尿病患者状况调整的均衡饮食或低醣饮食法,也都有一定帮助,而且风险小很多。

历史上随着环境、观念的变迁,出现过各种饮食法,但极端的饮食法(非常低醣、非常低脂、非常低蛋白)往往没办法持续,最后主流仍是以均衡饮食法为主,并非没有道理。目前全国手上治疗糖尿病患者最多的游能俊医师就曾说:所有的极端饮食手段,包括生酮、断食,最大的挑战,就是恢复一般进食后,几乎都复胖。改变饮食的中庸之道,必须是安全、可持续、营养不失衡、生活中可準备、费用可付担。

会演进成第二型糖尿病,不是一天两天的事,除了基因遗传以外,各种生活习惯的交错影响,才导致最终血糖失衡的结果。七年之病,如果只想靠三年之艾来解决,有可能吗?这也是糖尿病照护团队的重要之处。如果你是糖尿病患者,或亲友有糖尿病,建议可以上网搜寻「糖尿病共照网」或「糖尿病卫教学会」,寻求专业的医疗人员协助。

参考资料

Vander’s Human Physiology, 14th edition Medscape: Design and Management of Insulin Therapy: Integrating the New Treatment Tools Trends Neurosci. 2013: Sugar for the brain: the role of glucose in physiological and pathological brain function Position statement: Low-carb diets for people with diabetes, Diabetes UK Uptodate: The ketogenic diet and other dietary therapies for the treatment of epilepsy Nutrition, Dietary carbohydrate restriction as the first approach in diabetes management: Critical review and evidence base

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