目前對生酮飲食的作用機制尚不完全清楚。從食物吸收形式看,碳水化合物在腸道內主要是以葡萄糖的形式吸收,而生酮飲食主要是以甘油三酯和蛋白質的形式吸收,不是葡萄糖。而血糖水平的升高主要取決於腸道吸收葡萄糖的速度和量,以及葡萄糖進入循環的利用或儲存速率。所以,高碳水化合物飲食比生酮飲食更易升血糖。生酮飲食從基於葡萄糖的能量代謝過程轉變為基於脂肪的能量代謝過程,即利用脂肪來代替碳水化合物合成腺苷三磷酸(adenosine triphosphate,ATP)。在通常情況下,機體將食物中的碳水化合物轉變成葡萄糖,並通過血液循環運送至全身以提供能量需要。但當食物中碳水化合物很少而脂肪充足時,人體肝臟組織則通過脂肪代謝氧化反應將脂肪酸氧化成乙醯輔酶A後縮合生成酮體。酮體是一種小分子脂類衍生物,包括乙醯乙酸、β-羥基丁酸和丙酮,其中前兩者幾乎占酮體總量的98%。酮體是肝臟快速輸出能源的一種方式,正常人的酮體濃度基本穩定,尿酮一般為陰性。機體在採用高脂低碳飲食、長時間運動、禁食或處於糖尿病等病理狀態下可以產生大量酮體,這些酮體可以作為循環的能量物質,通過血液進入包括腦在內的多種組織,並轉化為乙醯輔酶A,參與檸檬酸循環,即代替葡萄糖維持機體能量代謝。酮體對於腦組織而言更為重要,因為腦組織有完善的血腦屏障,除葡萄糖和酮體以外的其他物質很難進入腦中,在飢餓狀態下腦組織25%~75%的能量是來源於酮體。
有一項研究報導 ,將實驗大鼠分為3組,即正常飲食(normal diet,ND)組、低碳水化合物生酮飲食(LCKD)組、高碳水化合物(high-calorie diet,HCD)組,飼養8周。然後再將每一組更細緻地分為正常對照組、假控制組、糖尿病組。給糖尿病組大鼠腹腔注射鏈脲佐菌素(STZ),注射4周後,將所有大鼠處死。結果顯示:對體重的影響,前8周,所有組大鼠體重均增加,但ND和HCD組大鼠體重與LCKD組大鼠相比,體重增加的更明顯,注射STZ後,ND和HCD組大鼠出現糖尿病症狀的體重減輕,而LCKD組大鼠體重繼續增加;對血糖的影響,STZ給藥後,ND和HCD組大鼠平均血糖水平從105 mg/dl(1 mg/dl=18 mmol/L)增加至650 mg/dl,而LCKD組大鼠平均血糖水平保持在正常水平範圍(100 mg/dl以下);對於攝食、飲水量的影響,注射STZ後,ND和HCD中的糖尿病組大鼠處於糖尿病症狀的多飲、多食狀態,而LCKD組大鼠攝食量最少;對胰腺HE染色發現,ND和HCD糖尿病組大鼠胰島出現液泡狀改變,胰島β細胞減少,與對照組相比差異有統計學意義( P= 0.022和 P= 0.012),而LCKD糖尿病組大鼠胰島β細胞與對照組大鼠並無差別( P= 0.981)。說明LCKD可以在短期內預防及逆轉糖尿病的發生,改善糖尿病症狀並達到減重的目的,並改善胰島功能。這些臨床研究均證明了生酮飲食中的高脂肪代替糖類供能,能夠改善糖尿病患者的血糖控制能力並達到減重的目的,有效地預防糖尿病併發症的發生。
要多讲的是,除了生酮,你需要一个你觉得舒服且健康的锻炼与饮食。然后生酮作为过渡,平时保持你的健康状态。不要节食不用刻意少油少盐水煮之类的状态,因为你最习惯舒服的,就会更容易坚持。比如我自己认为健康的状态是早餐全麦碳水午晚少碳水,每周三次锻炼周六日必睡懒觉,偶尔吃炸鸡常年熬夜(生活所迫),但我一直都是这个状态。然后我到了一年平台期,或者节日,就会选择生酮。有时候很短,一个星期,但我觉得舒服的时间是35天左右。当你忽然切换就会感受到哪些状态适合你。例如,我发现晚上只吃无油蔬菜,第二天早晨起来会很快进入学习状态,所以重要考试我都会以素为主(因人而异,我朋友吃糖就万能了)。生酮只是提供一个过渡,最初不建议超过一年,并且每三个月检查一次身体。快速进入生酮的办法:1.断食一天(只喝水或者黑咖啡;2.轻断食两天(绿色蔬菜汁,我喜欢芹菜菠菜水的组合);3.多假如一些锻炼(力量与有氧)。有问题就问,检查身体要去正规医院(有人用试纸测酮其实不准)。有点长有点啰嗦哈~
要多讲的是,除了生酮,你需要一个你觉得舒服且健康的锻炼与饮食。然后生酮作为过渡,平时保持你的健康状态。不要节食不用刻意少油少盐水煮之类的状态,因为你最习惯舒服的,就会更容易坚持。比如我自己认为健康的状态是早餐全麦碳水午晚少碳水,每周三次锻炼周六日必睡懒觉,偶尔吃炸鸡常年熬夜(生活所迫),但我一直都是这个状态。然后我到了一年平台期,或者节日,就会选择生酮。有时候很短,一个星期,但我觉得舒服的时间是35天左右。当你忽然切换就会感受到哪些状态适合你。例如,我发现晚上只吃无油蔬菜,第二天早晨起来会很快进入学习状态,所以重要考试我都会以素为主(因人而异,我朋友吃糖就万能了)。生酮只是提供一个过渡,最初不建议超过一年,并且每三个月检查一次身体。快速进入生酮的办法:1.断食一天(只喝水或者黑咖啡;2.轻断食两天(绿色蔬菜汁,我喜欢芹菜菠菜水的组合);3.多假如一些锻炼(力量与有氧)。有问题就问,检查身体要去正规医院(有人用试纸测酮其实不准)。有点长有点啰嗦哈~
若要長期執行生酮飲食,最大的風險考量是可能引起酮酸症及營養不均衡。先不考慮長期可能造成的安全問題,若要採用生酮飲食,建議要有一段適應期逐漸進入,以減輕類似流感的生酮不適(Keto Flu)症狀,如:倦怠、虛弱、眩暈、頭痛、噁心等。此外,還要注意食物的多樣性,避免攝取過多飽和脂肪。某些特定疾病患者也要特別留意,例如使用降血糖藥物的糖尿病人若要使用生酮飲食,務必事先告知醫師,以避免在降血糖藥及生酮飲食雙重作用下造成低血糖症(hypoglycemia);腎臟病人採取生酮飲食則應避免攝取過多蛋白質以免增加腎臟的負擔。雖然目前有不少人反對生酮飲食,但不可否認在一些臨床實驗中,採取生酮飲食有呈現一些正面結果。最近的研究顯示,酮體裡的β-羥基丁酸具有抑制發炎體(inflammasome)活化的作用,這或許是一些人認為生酮飲食具有抗發炎作用的原因。
醫界目前的建議是生酮飲食應被視為一種治療方式,而非個人嗜好,所以需在醫師顧問指導下進行,[2][需要可靠醫學來源]同時家中要備有酮體檢驗器材時時關注自身酮含量,警覺異常現象,[5]食譜執行和食材採購也需要長期細心精算搭配,許多人出在執行層面問題而導致副作用,所以生酮飲食並非多數人誤以為的輕鬆單純,而是一種長期抗戰的精細工作,建議一般人不要採取生酮飲食而用運動和生活正常等其餘方式就能達到健康改善或減肥目的,有強烈嘗試興趣者可以執行到微生酮程度即可。[9]《新英格蘭醫學期刊(NEJM)》曾發表報告有多個健康正常人案例,由於生酮飲食最短者3~10天就發生酮酸中毒,長期者也在半年內發生,這時間的巨大差異加上亦有眾多人長期生酮也無中毒,可以顯見個人體質與酮互動的相關機制秘密甚多,並未在科學上全面解開,不可將生酮飲食以輕鬆等閒視之。
  其實以生酮飲食治療癲癇發作不是什麼新點子,聖經上就有斷食控制癲癇發作的記載。一但進食又發作了,可是長期挨餓是不可能的,第一個有關生酮飲食的科學性報導,出自於1910年的法國;而美國最早的報告是由梅約診所的Wilder醫師於1921年所提出。由於生酮飲食準備上較為繁瑣,而逐漸為二十世紀後半出現的抗癲癇藥物取代;尤其是屬於脂肪酸之一的藥物帝拔癲的出現,使許多人誤以為此藥和生酮飲食有相同的作用機轉。加上飲食治療無法作雙盲試驗,被許多專家以不夠科學為由予以拋棄。直到九O年代,透過實際獲益的癲癇兒Charlie之家長的成立基金會大力鼓吹,初期不斷在美國三大電視網登廣告,後來更斥資拍攝電影“First Do No Harm”(台灣譯名:不要傷害我的小孩),加上約翰霍普金斯醫院Freeman醫師等人的努力推動,生酮飲食在癲癇治療上的角色,才得以在二十世紀結束之前重新受到肯定與重視。
高脂低碳(生酮)飲食可能成為治療糖尿病的重要手段之一。研究人員建立了多個動物模型來研究生酮飲食治療癲癇疾病的作用機制,但關於生酮飲食參與改善糖尿病的病理狀態的機制研究卻鮮少報導。研究發現生酮飲食能夠減輕體重,誘導成纖維細胞生長因子21產生,同時證明交感神經在生酮飲食體重減輕中發揮主要作用 。有研究報導,分別用正常飲食、高碳水化合物飲食、生酮飲食飼養大鼠,最後發現與其他組大鼠比,生酮飲食組大鼠可以保護心肌和超微結構的改變,說明生酮飲食可以預防和延緩糖尿病心血管疾病併發症的發生 。在這個過程中,生酮飲食可能誘導一種特殊的代謝狀態的產生,通過酮體的作用降低血糖,控制糖尿病症狀的發生。2014年朱兵等 也發現在高脂低碳飲食聯合運動的療法能夠有效減輕糖尿病模型大鼠的糖尿病症狀,改善血糖控制能力,高脂低碳飲食綜合方案具有較強的降低血糖和血脂的治療效果,且該作用可能是通過對葡萄糖激酶、丙酮酸激酶以及磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶1的轉錄調控。總之,多項研究表明高脂低碳飲食在動物模型上的作用效果和臨床試驗的結果相似,但關於其具體的作用機制仍需要進一步的研究。

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