2015年5月13日 星期三

【趴兔】不吃碳水化合物為什麼不會增脂減肌?




看完了上一篇文章【迷思】不吃碳水化合物=增脂減肌?,希望大家都能同意,不吃碳水化合物並不會讓你「增脂減肌」。


(還沒看過的讀者,建議還是先從這裡開始閱讀,比較好融會貫通。)


今天史考特將要深深地進入生物化學與飢餓生理的領域,給各位一個交代:到底為什麼人體可以在如此「不均衡」的飲食中,繼續良好運作。


本篇對於非生醫領域的朋友可能不容易上手,如果您在理解上發生困難,歡迎隨時在Facebook或文章末的留言區提出。


首先就大腦的營養需求開始說起:



愛吃糖的大腦


說大腦是人體最耗能的器官,一點也不為過。


平均僅1.4公斤的成人大腦,卻要佔去基礎代謝率的20-25%,以及60-70%的每日葡萄糖需求量。大腦是個愛吃糖,而且吃很多糖的大胃王。


問題是,人體並不能儲存很多糖。


如同之前史考特的文章所說:人體儲存葡萄糖的能力非常的「差勁」,一個吃得白白胖胖的人僅能儲藏90-110克的葡萄糖在肝臟裡,另加上25克左右以血糖的形式在身體四處循環。


保守估計,大腦一天要消耗120公克的葡萄糖。而且除了大腦,還有紅血球、周邊神經、骨髓、 腎臟髓質等一幫愛吃糖的器官也在嗷嗷待哺。


這意味著只要一天的時間沒吃飯(或是不吃碳水化合物),你就會因為大腦能量不足而昏迷。



到處搜刮糖


為了避免一天沒吃東西(或是不吃澱粉減肥)就腦死的憾事發生,身體會到處搜刮乳酸、甘油、氨基酸、還有草醯乙酸(Oxaloacetate)等小分子來揉一揉捏一捏,變出葡萄糖來。


這個動作叫做「糖質新生」,也就是把原來不是糖的東西,變成糖。


糖質新生讓大腦能繼續快樂地運作,但犧牲的是原本也很快樂的TCA循環。 

上一篇文章提過的,大腦將草醯乙酸這個重要的分子搶去吃掉了,會使得TCA循環的運作受阻,脂肪酸等養分就卡在油箱(脂肪細胞)裡,沒辦法被引擎(TCA循環)給燃燒。




(TCA循環,草醯乙酸(Oxaloacetate)位於11點鐘方向)


TCA循環受阻,脂肪酸等儲藏的養分就無法轉換成人體所需的能量貨幣ATP,重要的生理功能隨之停擺。更糟的是,肌肉裡的氨基酸被抓出來糖質新生搶救大腦,讓肌肉蛋白儲量日益減少。


理論上,人會變得又肥又虛弱,這真是糟透了。



演化上的重大弱點


現在請各位將思緒從生物化學中暫時抽出,轉換到20萬年前,我們祖先(Homo Sapiens)剛出現沒多久的非洲草原上。


一位黑漆漆的青年土人小史,正在草原上蹣跚地移動。




(圖片來源:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f9/Young_Masai_herder.jpg)


因為不小心與族人走散,他已經五天沒有進食了。在缺少葡萄糖的狀態下,小史的身體到處搜刮原料來讓大腦繼續運轉。他全身的肌肉因此而大量消失,原本飽滿的二頭肌現在看來萎靡不振。


(根據部分文獻的說法,剛開始禁食期間肌肉蛋白質的流失量從75克200克都有,亦即每天最多可流失掉一公斤的肌肉!)


更糟的是,因為缺乏TCA循環中的重要成員草醯乙酸,小史沒有辦法使用體脂肪來作為能量。


還好,上天終究是慈悲的,這時小史前方的草叢裡走出一隻受傷的羚羊。


小史兩眼發直,看了那羚羊一陣子,終於想起要發足狂奔,把羚羊變成晚餐。不幸的是,由於肌肉流失加上TCA循環效率不良等因素,小史跑沒兩步就跌坐在地上,眼睜睜地看著羚羊一瘸一瘸的遠離。


最後小史就GG了...


現在請各位回到現實,用邏輯思考推論一下:


如果人類五天沒吃飯(或沒吃碳水化合物)就會虛弱得無力覓食。這樣孱弱的物種真有辦法從天災、飢荒、天敵等自然選擇的壓力下存活到今日,跟大家討論低碳水化合物飲食嗎?



沒有糖?那就燃燒脂肪吧!


在戰場、災區,常可以發現禁食一週以上的存活者。儘管身體開始進入節能模式,他們並沒有出現上述情境的面黃肌瘦(還有肚肥),也尚有體力為生存做奮力一搏。這是因為天擇為人類想出了一個解套的方法。


1970年代Cahill教授研究人類在禁食下的生理變化,在新英格蘭醫學期刊上發表了經典的科學著作”Starvation in Man.”


Cahill發現到,在禁食初期人體一天仍要燃燒180克的葡萄糖,但隨著時間過去,這個需求量快速地降低到80克。


因為除了大腦之外,幾乎全身的組織都將燃料來源從葡萄糖轉換為脂肪。


更驚人的是,號稱最愛吃糖的大腦,需求量也從每天120克的降低至每日40克。不足的部分由酮體,一種由脂肪合成的小分子來供應。





(缺少食物時,身體燃料供應從葡萄糖轉換為脂肪與酮體)


在缺少碳水化合物時,身體與大腦能聰明地轉換成燃燒脂肪。這不僅免去了「棄肌」來「保腦」尷尬局面,更讓草醯乙酸能留在TCA循環中幫助ATP生成。


這個應變機制,正是長期禁吃碳水化合物不會增脂減肌的理由之一。


仔細想想,這麼做不僅聰明,而且非常必要。如果短短幾天不吃飯,全身肌肉就消耗殆盡,這對於存活是相當不利的。糧食缺乏時,我們更需要肌肉來幫助我們追趕獵物,與大自然搏鬥。


而且,一個體重70公斤的健康成年人,包含肌肉內肝醣頂多能儲存1,000大卡的碳水化合物,但脂肪的儲量可以到141,000大卡之多。


這麼多的能量約可支撐一個人不吃飯一到兩個月的時間,所以肌肉、肝臟、到中樞神經系統在禁食期間通通都改為燃燒脂肪,也只是剛好而已


在禁食或低碳飲食期間如果身體無法使用脂肪,就好像載滿柴油的油罐車因為忘記加油而拋錨在路邊一樣:


是笨死的


(註:酮體還是需要草醯乙酸才能轉化成身體可用的能量ATP,因此即使低碳飲食會大幅降低葡萄糖需求量,您還是需要蛋白質或是少量的碳水化合物來幫助TCA循環運轉。因此理論上與現實上,一個95%熱量來自脂肪的「高脂,低蛋白,低碳水化合物飲食」都不是個好主意。)


(註:除了上述機制外,學者認為低碳水飲食含有較多蛋白質、能刺激腎上腺分泌、酮體產生、提高生長激素濃度,可能都是保護肌肉不致流失的原因。)



禁食與低碳水化合物飲食


低碳水化合物飲食在某些層面上非常類似禁食:由於缺乏碳水化合物,身體被迫要學會利用脂肪來作為能量。


在禁食與低碳水飲食期間,胰島素下降、升糖素上升、脂肪燃燒量上升、碳水化合物代謝下降、酮體製造上升是幾個共同的生理現象。


唯一的差別在於,熱量足夠的低碳水飲食不像禁食會降低人體基礎代謝率:畢竟你有在吃東西,只是沒吃碳水化合物而已。


低碳水飲食增加脂肪分解,保留肌肉,卻又提供足夠熱量避免基礎代謝率下滑。儘管目前仍然沒有很好的證據,不過部分學者相信這正是低碳水飲食幫助人減脂的原理。


(註:低碳水飲食的減脂原理尚有爭議,降低胰島素、有限的食物選擇、酮體抑制食慾、或甚至是營養不均衡,都是曾被提出的假說。)



結語


如果您成功的閱讀到這裡,史考特可以拍胸脯保證,你已經比許多專家都更了解低碳水化合物飲食!


由於過去觀察性研究留下來的「50年遺毒」,人們對脂肪與低碳水化合物飲食始終抱持著半信半疑的態度。不少專家嚴厲指控低碳水飲食危險且有害健康,但這些指控中有科學佐證的並不多。


這兩篇文章是為了破除對低碳水飲食的不實迷思而寫。儘管未必適合每個人,史考特認為在對的情況下,低碳水化合物飲食可以是一個很好的武器,能同時改善內在與外在健康。


不怕大家嫌囉嗦,還是要再次提醒:如果您也想掌握低碳水飲食這把利劍,請先務必做好功課,並與熟悉這塊領域的專業營養師與醫師配合,才能健康地「內外兼具」喲!

17 則留言:

  1. 在台灣一般民眾要實行低碳水飲食,除非都自己烹調,不然真的很難達成...

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  2. 請問一下低碳高脂飲食有沒有規定碳水化合物一定要在多少的量以下才會有用?
    我讀到的一些資料都有提到要促成酮體生成,必須要限制碳水化合物的食用量(例如一天五十克以下)。想請問如果只是慢慢降低碳水化合物食用量,沒有嚴格到在規定的數量以下,這種飲食方式還是有他的好處嗎?會不會因為酮體無法生成,反而無法利用到這種飲食的好處。

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  3. 想請教一下史考特醫師,進行低碳飲食時,體內醣份低下。是否也會影響肌肉內肝醣的儲存,而使得肌肉無力?
    試著進行低碳水化合物飲食第五天,感覺肌肉力量有變差,腦袋較遲頓,間接影響心情。吃東西時比較沒有「快樂」的感覺(沒有仔細計算每天飲食量,但感覺也因此吃的比較少一點)

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    1. 會的,低碳飲食理論上會使肌肉內肝醣含量減低,所以會影響到肌肉力量(個人的經驗是力量會打個八到九折)
      另外腦袋遲鈍,心情變化是大腦在從葡萄糖轉換為酮體做為燃料時的過渡期,許多人表示在過了一到兩週後這些症狀完全消失,而且思緒變得很清晰
      但如果您的症狀持續,可能需要重新檢討飲食內容,當然也很有可能,低碳飲食其實並不適合您

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    2. 作者已經移除這則留言。

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  4. 之前有用過一個叫slow-carb diet的類似方法 效果非常好 但後來第二次使用的時候效果就差了很多
    想請問這個方法會讓身體適應而減少效果的狀況嗎?
    另外想請教攝取酒精是否會對這個過程造成影響? (除了總熱量攝取過高以外)

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    1. 是Four hour body的slow carb嗎?XD
      應該不會有所謂適應而減少效果的狀況,還是應該看看其他的變數如睡眠、運動、壓力等
      酒精的話一天一份(一罐啤酒的酒精量)以內,根據觀察性研究的「觀察」是ok的

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    2. 是的 那大概是有其他變數
      其實酒精的部份我還蠻疑惑的 它書中只寫到一天一杯dry一點的葡萄酒是ok的
      但我主要的問題是集中在烈酒類的飲用是否會影響這個作用
      烈酒類的主要營養就是酒精與極微量的碳水化合物 照它的理論是不會影響
      但我看4HB論壇上是持兩派意見不同 這點Scott有什麼看法呢?

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  5. 不好意思想請問醫生,如果是以增加肌肉為目的,如果脂肪攝取差不多,低碳水高蛋白的飲食方法可能嗎?之前學到的是增加肌肉一定要高碳水高蛋白才能增肌....。謝謝!!!

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    1. 沒問題的,我靠這樣增肌大概兩個月,不是很勤勞,從 60 到66 了,體脂肪在 12%,甚至有下降的趨勢。
      只是要注意不要每天高蛋白,運動前後補充蛋白質就好。

      可以參考 http://facebook.com/ilean.tw

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  6. What a nonsense, this guy just said and he is a doctor. Unbelievable!!

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  7. We don't need carbohydrate to survive, not today not million years ago, period.

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  8. Doctors are so pathetic these days

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  9. Ask yourself, what result you got following this so called doctor's advice and you know what truth is.

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  10. weight -8kg (from 95 to 87), body fat -4.5% (28%->23.5%)
    Have a basic blood test and all are green.
    Anything else?

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