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。
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。
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。
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。

體重減輕幾乎可以改善所有與肥胖相關的合併症和代謝指標。儘管現已有多種降糖藥物,但治療效果仍未令人滿意,且糖尿病的患病率正逐年上升。飲食治療是糖尿病治療中的基石且貫穿全程,以上已表明高脂低碳生酮飲食改善糖尿病患者的生活質量,這是一種最簡單和有效、經濟的方法。但有人認為,高脂飲食會引起肥胖,因為脂肪比碳水化合物含有更高的熱量,因此認為食用高脂飲食會伴隨更多熱量的攝入。但從目前的研究發現,這恰好相反。碳水化合物主要是以葡萄糖的形式吸收,而脂肪主要是以甘油三酯和蛋白質的形式吸收,所以高脂飲食不容易升高血糖。通常認為,高蛋白飲食不適合糖尿病患者,尤其存在蛋白尿的患者,認為減少蛋白質的攝入可以延緩糖尿病腎病的發展。而有研究報導,攝入30%~53%熱量的蛋白質不會導致蛋白尿的惡化,在無腎病的基礎上,伴或不伴有蛋白尿的T2DM患者的預估腎小球濾過率不會改變,且在4個月內,血肌酐水平不會改變。同樣研究者發現,地中海飲食和低脂飲食可以保護伴和不伴糖尿病的肥胖患者的腎功能。在小鼠試驗中發現,生酮飲食不僅可以減輕體重,同時可以減低中年小鼠的死亡率並保持老年正常小鼠的記憶。不同的人對生酮飲食的反應不同,所以需注意在使用胰島素和其他易引起低血糖藥物的人群,應避免低血糖的發生。
他说:“一开始,我非常担心我会因为蛋白质摄入量低而失去肌肉质量。”“但是,我完全没有失去肌肉,并能够增加瘦块的身体。”这怎麽可能?这是因为酮具有“保蛋白质”的作用。因此,大量的蛋白质是不必要的。“ 如果你太高怎么办?简单:对酮症说再见!某些氨基酸是产生葡萄糖的,这意味着它们实际上可以用来制造碳水化合物。 换句话说,保持你的蛋白质摄入量过高最终会产生与摄入太多碳水化合物相同的效果。也就是说,一旦你获得了更多的经验,你的个人水平的酮症,你可以开始玩多少蛋白质,你在一天。维特洛克说他保持在百分之二十左右。 过着肥胖的生活 在生酮饮食中最容易计算的是脂肪。一旦你有了碳水化合物和蛋白质,只需用脂肪来补充你日常所需的热量。如果你发现自己想增加一点体重,增加大约500卡路里,或55克。如果你想减肥,减少你的脂肪摄入200-500卡路里,或22-55克。 当遵循生酮饮食的时候,大多数人天生就有一种脂肪恐惧症,害怕把它弄得湿漉漉的。这些日子维特洛克记忆犹新。 “这非常困难,”他回忆道。“你一生都在听脂肪使你变胖,并导致心脏病和中风。现在,突然间,你每天吃200克脂肪。有一个巨大的心理因素要征服,然后你才能成为成功的keto饮食。一开始,就像一千年前试图说服人们,世界实际上是圆的,而不是平坦的。“ 不过,很难长出足够的脂肪在早期。黄油,坚果,椰子和橄榄油,和脂肪切肉都在菜单上。但是,不要过度使用多不饱和脂肪,如大豆、玉米或向日葵油。增加脂肪摄入量的Keto节食者往往会因肠胃不适而过早跳槽。 战胜“Keto流感” 你可能听说过竞争对手在降低碳水化合物含量时的感受,或者普通的兄弟说要去参加比赛的恐怖故事。然而,很可能这些人实际上并没有患上营养性酮症,或者更重要的是,遵循一种精心制定的生酮饮食。是的,你可能会遇到一些雾气和不适,但如果你处理得当,就不必紧张。 几天之内削减碳水化合物提高脂肪、血中酮的浓度,大脑将开始优先使用它们作为能量。这个最初的关键适应过程通常需要大约四个星期才能完成,到那时你就会达到脂肪燃烧适应的顶峰。 你所听到的几乎所有的副作用都发生在前四周,甚至在前4到5天,像Wittrock这样有经验的生酮节食者发誓,他们中的大多数都可以归因于一个单一的原因:缺乏电解质。 “很多人跳进去,认为他们所要做的就是削减碳水化合物和增加脂肪。突然之间,他们撞到了墙上,得到了“大流感”。他们感到疲倦,昏昏欲睡,并感到头痛,“Wittrock说。“他们出现这些症状的主要原因是缺乏三种主要电解质:钠、钾和镁。如果你在这些方面有缺陷,你将遭受精神和身体上的痛苦。这是人们在饮食方面失败的最大原因。“ 那么,你如何才能得到足够的这三大?当然,你可以吃晚饭,但你不必这么做。
最后一件事也许会让你大吃一惊,但对很多人来说,这一切都是不同的。为什么?当碳水化合物被切割时,我们会迅速消耗糖原,这是碳水化合物的储存形式。我们每失去一克糖原,就会失去三克水。添加肉汤有助于防止脱水,改善你对饮食的感觉。水对酮是不够的,你也需要足够的钠。 维特鲁克解释说:“鸡汤对这种饮食绝对是至关重要的,因为它可以确保你摄入足够的钠。”“每当客户打电话给我,感觉不舒服时,我马上告诉他们喝一杯鸡汤,他们的症状通常就会消失。” 有一些超级脂肪的待遇,以帮助你击中你雄心勃勃的宏也是必须的。幸运的是,很多人已经去了你要去的地方。 “你可以在互联网上找到很多”肥肉炸弹“食谱,”Wittrock说。“这些食物能很好地满足你对甜食的喜爱,也是一种在不消耗蛋白质的情况下增加脂肪消耗的好方法。”另外,我也是咸味南瓜籽和咸味葵花籽的超级粉丝。信不信由你,猪皮也是一种很好的烤肉点心。“ 还要更多的指导吗?泰琳·萨珀(TerynSapper)是俄亥俄州立大学人类科学系的首席注册营养师,她已经为你写了一份膳食计划样本,让你可以脱身跑步。 为初学者准备的Keto膳食计划 早餐选择1:炒鸡蛋加炒蔬菜和培根
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