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          維多

          24

          2022

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          長期高碳水高糖飲食的傷害


          長期高碳水高糖飲食的傷害

          ——論胰島素抵抗癥候群

           

          維多健康

          根據“維多健康系列”之《你的血糖知多少》一文,人們每天攝入的葡萄糖遠超過血糖的正常值(3.9~6.1mmol/L),絕大部分人每天攝入的葡萄糖也遠超過人體每天的最大處理量(180克)。那么,人們每天攝入的葡萄糖都去哪了?葡萄糖在體內以什么形式存在?長期高碳水化合物和高糖飲食身體會怎樣?

          葡萄糖在體內的存在形式

          人們攝入的碳水化合物(Carbohydrate)和含糖食品(Sugar Food)在體內最終都轉化為葡萄糖(Glucose,用inSugar代表攝入的葡萄糖。葡萄糖在體內以三種形式存在:

          1即時糖(Immediate Sugar/iSugar

          即時糖存在于血液中,故也稱為血糖,由胰島素(Insulin)從血液中取出供人體在饑餓、運動消耗時作為能量(Energy)或燃料(Fuel)使用。

          只要有即時糖,人體優先使用即時糖。

          2)肝糖原(Glycogen

          肝糖原是由胰島素從血液中取出,由肝臟所分泌的稱為類胰島素生長因子(Insulin-like Growth Factor, IGF)的荷爾蒙在礦物質鉀(Potassium)的參與下,儲存在肝臟和肌肉組織中的糖。肝糖原不是單體糖,是單體糖像鏈條一樣捆綁在一起的一群糖。礦物質鉀的作用就像膠水一樣將單體糖捆綁在一起。如果身體缺鉀,這一工作就無法完成。

          人體在即時糖消耗導致血糖低于標準血糖值后開始使用肝糖原。使用時是由IGF將肝糖原從肝臟和肌肉中取出放進血液變成即時糖使用。

          肝糖原也叫儲存糖(Stored Sugar)或備用糖(Spared Sugar)。

          在人體處于胰島素抵抗(Insulin Resistance)的條件下,肝糖原無法完成儲存。因為肝細胞中的胰島素受體(Receptor)對胰島素形成了抵抗,不接受胰島素送過來的糖,所以無法完成肝糖原的合成及儲存。

          人體缺鉀以及處于胰島素抵抗條件下無法實現肝糖原的合成及儲存,所以,鉀缺乏癥和胰島素抵抗人群容易產生饑餓感(More Hungry),對碳水化合物和糖產生渴望(Craving for Sugar)和依賴。這種現象稱為糖中毒癥(Glucotoxicity)。

          3脂肪(Fat

          脂肪分為兩種,皮下脂肪(Subcutaneous Fat)和內臟脂肪(Visceral Fat)。

          當人體處于非胰島素抵抗,即正常狀態下,當攝入的糖超出即時糖和肝糖原的部分,由肝臟IGF轉化成脂肪,分布于腹部及全身形成皮下脂肪,再分布于全身器官周圍形成內臟脂肪。先形成皮下脂肪,再形成內臟脂肪。

          當人體處于胰島素抵抗狀態下,由于肝細胞對胰島素產生抵抗,細胞無法合成肝糖原,葡萄糖直接轉化成脂肪,并逐步從肝臟外溢(Spilt Out)至其它內臟以及皮下,形成內臟脂肪和皮下脂肪。

          人體只有在即時糖和肝糖原低于某一閾值(Threshold)時才利用脂肪,即燃燒脂肪(Fat Burning)。

          很顯然攝入的糖越多,同時又不能及時消耗,體內脂肪存儲量就越多。脂肪儲存在腹部就表現為大腹翩翩的脂肪肚(Fatty Belly)。如果儲存在身體器官周圍,就會影響器官的正常工作,比如脂肪肝。肝臟是解毒器(detoxifier),肝臟中不儲存毒素,但毒素可以溶解于肝臟周圍的脂肪中,嚴重影響肝功能,導致膽汁不足以及膽結石等問題。

          消除脂肪時,先消除器官周圍的內臟脂肪,然后消除腹部等皮下脂肪。

          人體的兩套能量系統

          根據以上描述,人體存在兩套能量系統,葡萄糖能量系統和脂肪能量系統。其實人體還存在第三套能量系統,即細胞自噬系統。關于細胞自噬,將在“維多健康系列”之《斷食的神奇功效及其不可替代性》一文中詳細闡述,這里不再展開。

          兩種能量供給相比,人體優先使用葡萄糖,這一方面可能因為葡萄糖利用速度快,是利用脂肪速度的6倍。其次可能是因為太多的糖對人體有害,人體要首先把糖處理掉。這很可能是人體的一種保護功能。還有一種情況,人體習慣于利用葡萄糖,相應地,體內產生了利于燃燒分解葡萄糖的生態系統/酵素系統。

          人體只有在不攝入糖,即inSugar=0以及肝糖原(Glycogen)存量降到某個閾值(Threshold)時,才啟用脂肪,即燃燒脂肪(Fat Burning)。這個閾值是多少呢?

          這不禁讓人聯想到增程式電動車的驅動原理,以問界M5為例,M5有兩套能源系統,直接電驅和燃油發電驅動。其優先使用電池驅動,當電池的電量下降到總電量的20%時開始啟用燃油發電驅動。這里的20%就是問界M5油電轉換的閾值。

          人體肝糖原的儲存量是有限的。一般在300g~500g,取平均值400g。研究表明,在肝糖原下降到儲存量的30%時,人體啟動脂肪燃燒。這里的30%就是相對于肝糖原的脂肪燃燒的閾值。當人體的肝糖原消耗下降到400g*30%=120g時,人體會開始啟動脂肪燃燒。

          實際上,在連續斷食10小時以上時,人體的肌肉細胞開始利用50%的肝糖原,同時利用50%的脂肪作為能量供給。如果繼續斷食達到14小時以上時,人體完全啟用脂肪燃燒作為能量供給。

          從時間上看,消耗肝糖原2/3所需要的時間=24小時*2/3=16小時,所以“連續斷食14小時以上”中的“以上”應該就是16小時。

          生酮的好處

          燃燒脂肪就是人體的生酮(Ketogenesis)反應。生酮是人體通過燃燒分解脂肪產生酮體(Ketones)作為能量供給的過程。脂肪的主要成分是甘油三脂,也叫三酸甘油酯(Triglycerides),其生酮過程如下:

          檢測體內的酮體含量以β-羥基丁酸計。

          不重視生酮飲食(Ketogenic diet)的人,體內的酮體含量很低,一般0.3mmol/L。低碳水/糖、中等脂肪飲食的人一般在0.3~1mmol/L。低碳水/糖、高脂肪飲食的人一般在1~3mmol/L。斷糖且高脂肪飲食的人體內酮體含量可達3mmol/L以上,如果同時進行間歇斷食體內酮體在3~8mmol/L。

          酮體作為能量優于以葡萄糖作為能量。

          1)產生較少的體內垃圾 太多的葡萄糖會產生糖化蛋白,即“最終糖化蛋白(Advanced Glycation End Products”,簡稱AGEs。AGEs不可逆,會對身體產生很多危害,影響血管、腎臟、眼睛、皮膚等健康。生酮則比較干凈,不會產生此類垃圾;(2)耗氧量小 燃燒葡萄糖的耗氧量是燃燒酮體的近1.5倍。我們有理由推測,長跑運動員的“極限點”就是人體能量供給從燃燒葡萄糖到燃燒酮體的“切換點”。過了極限點,跑步會輕松,因為耗氧少了;(3)完美減重 肝糖原的儲存量是有限的(300~500g),太多的糖都會轉化成脂肪,造成肥胖癥(Obesity)。生酮過程剛好相反,先燃燒臟器脂肪,然后腹部等皮下脂肪。生酮是除因情感因素身體突然暴瘦意外最完美的減肥方式;(4)抗氧化 生酮的同時體內會產生大量的抗氧化劑(Antioxidants),使身體免受自由基(Free Radicals)傷害;(5)效率高 脂肪燃燒產生的熱量遠高于葡萄糖。1g糖+3g水=>4卡路里,1g脂肪+3g水=>9卡路里;(6)提高認知力(Cognition Enhancement)和改善情緒(Mood Improvement 生酮使人更聰明、更專注,注意力更集中。傳說中佛主在菩提樹下斷食40天(必然生酮)終于悟出了生死輪回之道。情緒也會全面改善,變得更積極、更樂觀、更豁達;(7)根治多種疾病 臺灣學者王群光醫師,15年前放棄已經從事25年的西醫工作,開始專注自然醫學的研究。自然醫學與營養醫學類似,本質都是非藥物治療(Treatment Without Medication )。吳群光醫師在臺灣擁有一個自然醫學診所,來診所就醫的患者都是在所謂的“正規醫院”治不好的病人。吳群光醫師在其著作《生酮飲食的疾病斷根法》中詳實記錄了各種治愈病例。不僅包括糖尿病/高血壓/高血脂/肥胖癥等常見病例,還包括阿爾茲海默癥,甚至癌癥。

          人們不禁會問,人體有些細胞只能由葡萄糖提供能量,脂肪能提供嗎?

          是的,人體有些細胞,比如紅血球中的血紅蛋白(Hemoglobin),必須由葡萄糖提供能量。不用擔心,脂肪可以提供必要的葡萄糖。如上圖:脂肪的生酮過程所示,脂肪的主要成分三酸甘油脂(Triglycerides),通過水解生成脂肪酸和甘油醇,兩個甘油醇即可合成一個葡萄糖。

          胰島素抵抗

          胰島素抵抗(Insulin Resistance)是由于長期高碳水高糖飲食帶來胰腺分泌胰島素過多導致身體對胰島素產生的不耐受性,是人體細胞對過多胰島素的抵抗,也是人體一種自我保護機制。

          當身體有炎癥時,人們很自然地想到吃抗生素類藥物。偶爾吃一粒就會有效果,時間長了,發現吃一粒沒效果,要吃兩粒甚至多粒才能有效果。這種現象被稱為身體的抗藥性。這種抗藥性本質上就是人體對藥物的抵抗。

          胰島素抵抗狀態下,人體要分泌更多的胰島素以維持人體處于正常血糖值范圍。

          日常生活中也經常發現這種抵抗。

          一個推銷員打電話向你推銷產品。起初一天給你打1個、2個電話,你很可能會接并客氣的回應。如果一天打你10個、20個電話,你會接聽回應嗎?掛斷電話甚至拉黑是你最可能的選擇。掛斷電話并拉黑就是抵抗。

          兩個小孩在一起玩,其中一個小孩不停地講,不停地說,另一個小孩想插話都插不上,最后無奈之下,另一個小孩把自己的耳朵捂住。這種“捂耳朵”就是一種抵抗。

          晚上參加一個搖滾音樂會。第二天醒來發現自己的聽力減弱了,這是由于你在搖滾樂現場受到了聲音的強烈刺激。耳膜自動開啟了保護功能,受體關閉。這種保護也是一種抵抗。

          人體肝細胞、肌肉細胞以及大腦細胞等都存在胰島素受體(Insulin Receptor)。肝細胞中存在200萬個胰島素受體,人體產生胰島素抵抗是從肝細胞產生胰島素抵抗開始的。

          下圖展示了肝細胞胰島素抵抗的形成機理,其它細胞同理。

          正常狀態下,胰腺分泌胰島素向細胞發送信號,通知細胞打開受體并接收葡萄糖,細胞接收葡萄糖后向胰腺發送反饋信號,通知胰腺已接收,胰腺收到信號后停止發送信號。

          在胰島素抵抗的情況下,攝入太多的糖導致胰腺分泌過多的胰島素,以至于細胞產生了抵抗,就好比在受體處形成了厚厚的一堵墻。由于細胞未能接收到葡萄糖,也未能向胰腺發送停止分泌胰島素的反饋信號,胰腺則繼續分泌胰島素,不停地向細胞發送信號……這種反反復復的過程形成了惡性循環(Ominous Cycle)。

           

          形成胰島素抵抗后,肝臟無法合成肝糖原,葡萄糖被轉化成脂肪存儲在肝臟周圍,形成脂肪肝(Fatty Liver),即非酒精性脂肪肝(NAFL/Non Alcoholic Fatty Liver)。脂肪肝嚴重影響肝功能,加劇肝細胞的胰島素抵抗,造成惡性循環。如下圖所示:

          本質上講,胰島素抵抗產生的源頭是糖的攝入量太多!

          胰島素抵抗的檢測

          胰島素抵抗值的檢測是所有與代謝疾病有關的人群最重要的血液檢測,也是最被忽視的檢測。

          檢測胰島素抵抗值需要檢測空腹血糖值(Fasting Glucose),以Glu代表,以及空腹胰島素值(Fasting Insulin),以Insu代表。

          胰島素抵抗檢測模型使用HOMA·IR模型(Homeostatic Model Assessment·Insulin Resistance),即穩態模型評價。

          不同的國家,由于血糖和胰島素檢測單位不同,計算方法略有不同。

          中國胰島素抵抗值的計算公式如下:

          HOMA·IR=Glu*Insu/22.5

          檢測的評價標準如下表:

          胰島素抵抗檢測評價

          HOMA·IR

          描述

          HOMA·IR1

          優秀

          1HOMA·IR1.4

          可接受

          1.4HOMA·IR2.0

          輕度抵抗

          HOMA·IR2.0

          重度抵抗

          美國胰島素抵抗計算公式為:

          HOMA·IR=Glu*Insu/405

          評價標準與中國相同。

          Ⅰ型糖尿病的胰島素水平很低,甚至為0,所以不在此評價體系考慮之內。

          胰島素抵抗癥候群

          胰島素抵抗(Insulin Resistance)和胰島素抵抗癥候群(Insulin Resistance Syndrome)由美國科學家于1988年首次提出。

          美國糖尿病協會(ADA)每年頒發一次班廷獎(Banting Award),以獎勵在糖尿病領域做出突出貢獻的科學家。在頒獎典禮上,獲獎者做“班廷演講(Banting Lecture”。

          1988年,美國ADA班廷獎獲得者、美國斯坦福大學(Stanford Univ.)教授杰拉德·雷文(Gerald M Reaven)在其“胰島素抵抗在人類疾病中的作用(Role of Insulin Resistance in Human Disease”的演講中,首次提出胰島素抵抗,并提出“X癥候群(X Syndrome”的概念。在“X癥候群”的基礎上,杰拉德·雷文教授進一步提出“胰島素抵抗癥候群”。

          2011年,美國ADA班廷獎獲得者、美國波斯頓大學(Boston Univ.)教授巴巴拉·柯基(Barbara E Corkey)在其發表的題為“高胰島素血癥:原因是還是結果?(Hyperinsulinemia: Cause or Consequence?”的演講中提出了“X因子(X Factor”概念。“X因子”就是“胰島素抵抗因子”。

          2018年,美國ADA班廷獎獲得者、美國耶魯大學(Yale Univ.)教授杰拉德·蘇曼(Gerald I Shulman)發表了題為“胰島素抵抗機理對肥胖癥的意義(Mechanism of Insulin Resistance: Implication for obesity”的重磅演講。演講中有一段精彩的文字收錄如下:“……In this regard, It´s fair to say that most of the drugs we currently use to treat type 2 diabetes treat the symptom which is hyperglycemia, but not the root cause which I believe is insulin resistance.……”“在糖尿病治療方面,公平地講,我們目前治療Ⅱ型糖尿病所使用的絕大部分藥物只是治療糖尿病的表癥,即高糖血癥,而不是治療其根本病因。我認為,這個根本病因是胰島素抵抗。

          舒曼教授這段精彩文字必將載入糖尿病治療的史冊!

          美國ADA一年一度的“班廷獎”是糖尿病領域的“諾貝爾獎”,是專業研究的風向標。

          自從雷文教授1988年首次提出“胰島素抵抗”之后的近30年,共有11萬篇論文專注于胰島素抵抗的研究。11萬篇論文是什么概念?對比一下就知道了。有關間歇性斷食(IF)的論文一共13萬篇、有關有益菌(Probiotics)的論文3萬篇、有關腸道菌群(Gut Microbiota)論文5萬篇。

          雷文教授提出的“胰島素抵抗癥候群”都包括哪些病癥呢?

          可以毫不夸張地說,胰島素抵抗癥候群不僅包括人們熟知的高血脂、高血壓、高血糖以及肥胖癥,還包括幾乎從頭到腳、從里到外、從生理到精神等各個方面的身體病癥。

          詳見下表:胰島素抵抗癥候群

          Insulin Resistance Syndrome

          (胰島素抵抗癥候群)

          逆轉胰島素抵抗

          身體細胞產生胰島素抵抗是由于胰腺分泌太多的胰島素造成的。而過多胰島素的源頭是長期高碳水化合物(Carbohydrate)和高糖飲食(Sugar Food)的飲食風格。

          另一個造成身體細胞產生胰島素抵抗的因素是“頻繁進食(Frequent Eating”,頻繁進食意味著頻繁刺激胰腺分泌胰島素。

          食物中除優質脂肪(Quality Fat)和膳食纖維(Dietary Fiber)胰島素指數為0外,其它食物都會刺激胰島素分泌。

          部分食物胰島素指數表:

          Insulin Index(胰島素指數)

          Fat(脂肪)

          0

          Whole Egg(全蛋)

          21

          Fiber(纖維)

          0

          Whole Milk

          (全脂牛奶)

          24

          Butter(黃油)

          2

          Tuna in H2O

          (水浸金槍魚)

          26

          White Wine

          (白葡萄酒)

          3

          Egg White(蛋

          55

          Pecan(核桃)

          5

          Skim Milk脫脂牛奶)

          60

          Walnut桃)

          9

          Whole Wheat Bread

          (全麥面包)

          96

          Egg Yolk(蛋黃)

          15

          White Bread

          (白面面包)

          100

          Tuna in Oil

          (油浸金槍魚)

          16

          Refined Carbs

          (米飯、饅頭、面條)

          100

          Beer(啤酒)

          20

          Biscuit餅干)

          100

          進食引起血糖升高,相應地,胰島素會在3—5分鐘升高10倍。吃一湯匙糖(4g),胰島素會迅速升高10—30倍。進食會刺激消化系統分泌胃腸荷爾蒙(Gastrointestinal Hormone),胃腸荷爾蒙會刺激胰腺成倍地分泌胰島素。

          少吃多餐害人不淺。

          2012年,美國ADA班廷獎得主、英國紐卡斯爾大學(New Castle Univ.)教授羅伊·泰勒(Roy Taylor)在“班廷紀念演講(Banting Memorial Lecture”中首次提出“逆轉胰島素抵抗(Reverse Insulin Resistance”,并明確指出胰島素抵抗可逆轉(Reversible)。

          逆轉胰島素抵抗就是要解決造成胰島素抵抗的兩大成因。

          為避免高碳水高糖飲食,我們推薦如下“完美餐盤”。詳見“維多健康系列”之《十字花科營養及完美餐盤》。

          1)十字花科及其它蔬菜含有豐富的微量元素、礦物質以及人體所需的各種維生素和幫助肝臟解毒的酶。

          2)蛋白質為人體必需,但不能多吃,只能適量。男性每餐攝入量為自己手掌心的二倍,女性每天攝入量為自己手掌心的一倍。具體到數量,女性每餐85g,男性170g。

          3)脂肪是不刺激胰島素分泌的兩種食物之一另一種是膳食纖維。Ω-3脂肪可以中和Buffer體內Ω-6脂肪,減少炎癥。脂肪是身體合成膽汁及眾多荷爾蒙必備的基礎物質。同時,很多身體必的營養素Nutrients都是脂溶性的,缺少優質脂肪會影響營養素的吸收造成營養缺乏

          不吃碳水化合物和含糖食品可能需要一個過程。建議逐步改變。

          避免頻繁進食,就是要減少每天的進食次數。建議進行間歇性斷食(Intermittent Fasting)。間歇性斷食可逐步進行,也可交替進行。

          [備注] 1) x/y:x=不進食時間(小時),y=進食窗口期(小時)

                              2)OMAD: One Meal A Day,一天一餐

              3)長斷食:24小時以上斷食

          有關斷食的討論,詳見“維多健康系列”之《斷食的神奇功效及其不可替代性》一文。

          結束語

          逆轉胰島素抵抗是逆轉胰島素抵抗癥候群的根本和關鍵。針對胰島素抵抗癥候群中的一些具體病癥,“維多健康系列”將陸續推出系列文章進行深入探討,敬請期待。

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