低碳水化合物和生酮饮食如何促进大脑健康

内容

• 什么是低碳水化合物和生酮饮食？
• 低碳水化合物饮食：
• 生酮饮食：
• “ 130克碳水化合物”的神话
• 低碳水化合物和生酮饮食如何为大脑提供能量
• 生酮作用
• 糖异生
• 低碳水化合物/生酮饮食和癫痫病
• 低碳水化合物和生酮饮食疗法可治疗癫痫
• 癫痫病的经典生酮饮食
• 改良的Atkins饮食治疗癫痫
• 癫痫中链甘油三酸酯生酮饮食
• 低血糖指数治疗 在癫痫病中
• 低碳水化合物/生酮饮食和阿尔茨海默氏病
• 大脑的其他好处
• 低碳水化合物和生酮饮食的潜在问题
• 低碳水化合物或生酮饮食的副作用
• 适应饮食的小窍门
• 底线

低碳水化合物和生酮饮食具有许多健康益处。

例如，众所周知，它们可以减轻体重并帮助控制糖尿病。但是，它们也对某些大脑疾病有益。

本文探讨了低碳水化合物和生酮饮食如何影响大脑。

纳丁·格雷夫/斯托克联

什么是低碳水化合物和生酮饮食？

尽管低碳水化合物饮食和生酮饮食之间有很多重叠之处，但也有一些重要的区别。

低碳水化合物饮食：

• 每天的碳水化合物摄入量可能在25-150克之间。
• 蛋白质通常不受限制。
• 酮在血液中可能升高也可能不升高。酮是可以部分替代碳水化合物作为大脑能量来源的分子。

生酮饮食：

• 每天的碳水化合物摄入量不得超过50克。
• 蛋白质经常受到限制。
• 一个主要目标是增加酮血水平。

在标准的低碳水化合物饮食中，大脑仍将在很大程度上依靠葡萄糖（血液中的糖）作为燃料。但是，大脑可能比常规饮食燃烧更多的酮。

在生酮饮食中，大脑主要由酮供油。当碳水化合物的摄入量很低时，肝脏会产生酮。

低碳水化合物和生酮饮食在许多方面都相似。但是，生酮饮食中所含的碳水化合物甚至更少，会导致血液中重要分子酮的水平显着上升。

“ 130克碳水化合物”的神话

您可能听说过，大脑每天需要130克碳水化合物才能正常运作。这是构成健康碳水化合物摄入量的最普遍的神话之一。

实际上，美国国家科学院食品与营养委员会2005年的一份报告指出：

“只要能摄入足够量的蛋白质和脂肪，与生活相容的饮食碳水化合物的下限显然为零”（1）。

尽管不建议使用零碳水化合物饮食，因为它会消除许多健康食品，但您绝对可以每天摄入少于130克的食物，并保持良好的大脑功能。

一个普遍的神话是，您每天需要吃130克碳水化合物才能为大脑提供能量。

低碳水化合物和生酮饮食如何为大脑提供能量

低碳水化合物饮食通过称为生酮和糖异生的过程为您的大脑提供能量。

生酮作用

葡萄糖通常是大脑的主要燃料。您的大脑与肌肉不同，不能使用脂肪作为燃料。

但是，大脑可以使用酮。当葡萄糖和胰岛素水平低时，您的肝脏会从脂肪酸中产生酮。

实际上，只要您连续几个小时不进食，例如一整夜的睡眠，就会产生少量的酮。

但是，在禁食或每日碳水化合物摄入量低于50克时，肝脏甚至会更多地增加其酮的产生量（）。

当碳水化合物被消除或减少到最低限度时，酮最多可提供大脑能量需求的75％（3）。

糖异生

尽管大多数大脑可以使用酮，但仍有一些部分需要葡萄糖才能发挥作用。在碳水化合物含量很低的饮食中，某些葡萄糖可以通过消耗少量的碳水化合物来补充。

其余的来自体内称为糖异生的过程，这意味着“制造新的葡萄糖”。在这个过程中，肝脏产生葡萄糖供大脑使用。肝脏利用氨基酸（蛋白质的基本组成部分）制造葡萄糖。

肝脏还可以从甘油中制造葡萄糖。甘油是将甘油三酸酯（人体的脂肪储存形式）中的脂肪酸连接在一起的骨架。

由于糖异生，即使您的碳水化合物摄入量非常低，大脑中需要葡萄糖的部分也能稳定供应。

在低碳水化合物饮食中，酮可为多达75％的大脑提供能量。其余的可以通过肝脏产生的葡萄糖来补充。

低碳水化合物/生酮饮食和癫痫病

癫痫病是以癫痫发作为特征的疾病，癫痫发作与脑细胞过度兴奋时期有关。

它可能导致无法控制的抽搐动作和意识丧失。

癫痫病很难有效治疗。癫痫发作有几种类型，有些患有这种疾病的人每天都会发作多次。

尽管有许多有效的抗癫痫药，但这些药物无法有效控制约30％的患者的癫痫发作。对药物没有反应的癫痫病类型称为难治性癫痫病（5）。

生酮饮食是拉塞尔·怀尔德博士（Russell Wilder）在1920年代开发的，用于治疗儿童的耐药性癫痫。他的饮食至少提供了脂肪中90％的卡路里，而且已证明其模仿饥饿对癫痫发作的有益作用（6）。

生酮饮食抗癫痫作用的确切机制尚不清楚（6）。

低碳水化合物和生酮饮食疗法可治疗癫痫

限制碳水化合物的饮食有四种可以治疗癫痫病的饮食。以下是典型的大量营养素分解：

1. 经典的生酮饮食（KD）： 碳水化合物的卡路里含量为2–4％，蛋白质的卡路里为6–8％，脂肪的卡路里为85–90％（）。
2. 改良的阿特金斯饮食（MAD）： 大多数情况下，碳水化合物中含有10％的卡路里，而蛋白质却不受限制。饮食开始时，儿童每天可摄入10克碳水化合物，成人每天可摄入15克碳水化合物，如果可以忍受，则可能略有增加（8）。
3. 中链甘油三酸酯生酮饮食（MCT饮食）： 最初是10％的碳水化合物，20％的蛋白质，60％的中链甘油三酸酯和10％的其他脂肪（）。
4. 低血糖指数治疗（LGIT）： 碳水化合物的热量中有10–20％来自蛋白质，约20–30％来自蛋白质，其余则来自脂肪。将碳水化合物的选择限制为血糖指数（GI）低于50的那些（10）。

癫痫病的经典生酮饮食

经典的生酮饮食（KD）已在多个癫痫治疗中心使用。许多研究发现，超过一半的研究参与者（，12，，，）有改善。

在2008年的一项研究中，接受生酮饮食治疗3个月的儿童平均基线发作减少了75％（）。

根据2009年的一项研究，对饮食有反应的儿童中约有三分之一的癫痫发作减少了90％或更多。

在2020年的一项难治性癫痫研究中，采用经典生酮饮食6个月的儿童其癫痫发作频率降低了66％（）。

尽管经典的生酮饮食可以有效预防癫痫发作，但需要神经科医生和营养师的密切监督。

食物选择也很有限。因此，饮食可能难以遵循，特别是对于较大的儿童和成年人（17）。

改良的Atkins饮食治疗癫痫

在许多情况下，改良的阿特金斯饮食（MAD）已被证明与经典的生酮饮食一样有效或几乎与控制儿童癫痫病一样有效，且副作用较少（18、20、22）。

在一项针对102名儿童的随机研究中，遵循改良的Atkins饮食的儿童中有30％的癫痫发作减少了90％或更多（20）。

尽管大多数研究都是针对儿童进行的，但一些患有癫痫病的成年人也已通过这种饮食获得了良好的效果（24、25）。

在对经典的生酮饮食与改良的阿特金斯饮食进行比较的10项研究的分析中，人们更倾向于坚持改良的阿特金斯饮食（25）。

癫痫中链甘油三酸酯生酮饮食

自1970年代以来一直使用中链甘油三酸酯生酮饮食（MCT饮食）。中链甘油三酸酯（MCT）是在椰子油和棕榈油中发现的饱和脂肪。

与长链甘油三酸酯脂肪不同，MCT可用于肝脏快速产生能量或生成酮。

MCT油具有增加酮水平，减少碳水化合物摄入限制的能力，使MCT饮食成为其他低碳水化合物饮食的流行替代品（10，，27）。

一项针对儿童的研究发现，MCT饮食在控制癫痫发作方面与经典的生酮饮食一样有效（27）。

低血糖指数治疗 在癫痫病中

低血糖指数治疗（LGIT）是另一种饮食方法，尽管它对酮水平的影响很小，但仍可以控制癫痫病。它于2002年首次引入（28）。

在2020年一项针对难治性癫痫儿童的研究中，采用LGIT饮食6个月的儿童比采用传统生酮饮食或改良的Atkins饮食的儿童副作用要少得多。

各种类型的低碳水化合物和生酮饮食可有效减少患有耐药性癫痫的儿童和成人的癫痫发作。

低碳水化合物/生酮饮食和阿尔茨海默氏病

尽管很少进行正式研究，但低碳水化合物和生酮饮食似乎对阿尔茨海默氏病患者有益。

阿尔茨海默氏病是痴呆症最常见的形式。这是一种进行性疾病，大脑会形成斑块和缠结，导致记忆力减退。

许多研究人员认为，应该将其视为“ 3型”糖尿病，因为大脑的细胞会变得胰岛素抵抗并且无法正确使用葡萄糖，从而导致炎症（，， 31）。

实际上，代谢综合征是2型糖尿病的前兆，也增加了患阿尔茨海默氏病的风险（，）。

专家报告说，阿尔茨海默氏病与癫痫病具有某些共同特征，包括导致癫痫发作的大脑兴奋性。

在2009年对152名阿尔茨海默氏病患者的研究中，与对照组相比，那些接受了90天的MCT补充治疗的人酮水平更高，脑功能也有了显着改善。

在一项持续1个月的2018年小型研究中，每天服用30克MCT的人发现他们的脑酮消耗量显着增加。他们的大脑使用的酮是研究前的两倍。

动物研究还表明，生酮饮食可能是增强受阿尔茨海默氏症影响的大脑的有效方法（31、38）。

与癫痫病一样，研究人员还不确定这些潜在的抗阿尔茨海默氏病益处的确切机制。

一种理论是，酮通过减少活性氧来保护脑细胞。这些是可引起发炎的新陈代谢副产物（，）。

另一种理论是，高脂饮食（包括饱和脂肪）可以减少老年痴呆症患者大脑中积累的有害蛋白质。

另一方面，最近的一项研究综述得出结论，大量摄入饱和脂肪与阿尔茨海默氏症风险增加密切相关。

研究仍处于早期阶段，但生酮饮食和MCT补充剂可能有助于改善阿尔茨海默氏病患者的记忆力和脑功能。

大脑的其他好处

尽管尚未对此进行深入研究，但低碳水化合物和生酮饮食可能对大脑有其他好处：

• 记忆。 服用低碳水化合物饮食6-12周后，有患阿尔茨海默氏病风险的老年人表现出记忆力的改善。这些研究虽然很小，但结果是有希望的（43）。
• 脑功能。 给成年和肥胖的大鼠喂食生酮饮食可改善脑功能（44，）。
• 先天性高胰岛素血症。 先天性高胰岛素血症会导致低血糖，并可能导致脑部损害。用生酮饮食已成功治疗了这种情况（46）。
• 偏头痛 研究人员报告说，低碳水化合物或生酮饮食可以缓解偏头痛（，）。
• 帕金森氏病。 一项小型的随机对照试验比较了生酮饮食与低脂，高碳水化合物饮食。采用生酮饮食的人在帕金森氏病的疼痛和其他非运动症状方面有了更大的改善（）。

低碳水化合物和生酮饮食对大脑有许多其他健康益处。它们可能有助于改善老年人的记忆力，缓解偏头痛症状并减轻帕金森氏病的症状。

低碳水化合物和生酮饮食的潜在问题

在某些情况下，不建议使用低碳水化合物或生酮饮食。它们包括胰腺炎，肝衰竭和一些罕见的血液病（）。

如果您有任何健康状况，请在开始生酮饮食之前与您的医生交谈。

低碳水化合物或生酮饮食的副作用

人们以许多不同的方式应对低碳水化合物和生酮饮食。以下是一些潜在的不利影响：

• 胆固醇升高。 儿童可能会经历胆固醇水平升高和甘油三酸酯水平升高。但是，这可能是暂时的，似乎并不影响心脏健康（，52）。
• 肾结石。 肾结石并不常见，但在一些接受生酮饮食疗法治疗癫痫的儿童中发生。肾结石通常用柠檬酸钾治疗。
• 便秘。 生酮饮食便秘。一个治疗中心报告说，有65％的儿童患有便秘。通常用大便软化剂或饮食变化即可轻松治疗（）。

一旦癫痫发作解决，癫痫患儿最终将停止生酮饮食。

一项研究研究了中位数持续时间为1.4年的生酮饮食儿童。结果，大多数人没有受到任何负面的长期影响（54）。

低碳水化合物的生酮饮食对大多数人来说是安全的，但不是所有人。有些人可能会出现副作用，通常是暂时的。

适应饮食的小窍门

当过渡到低碳水化合物或生酮饮食时，您可能会遇到一些不良影响。

几天可能会出现头痛或感到疲倦或头晕。这就是所谓的“酮流感”或“低碳水化合物流感”。

以下是适应期的一些建议：

• 确保获得足够的液体。 每天至少喝68盎司（2升）的水来代替在酮症初期就经常出现的水分流失。
• 多吃些盐。 每天添加1-2克盐，以减少碳水化合物减少时尿液中损失的盐量。喝高汤将帮助您满足增加的钠和液体需求。
• 补充钾和镁。 多吃钾和镁含量高的食物，以防止肌肉抽筋。鳄梨，希腊酸奶，西红柿和鱼都是很好的来源。
• 适度运动。 至少要在1周内不要剧烈运动。要完全适应酮，可能需要几周的时间。在您准备好锻炼之前，不要强迫自己进行锻炼。

适应极低碳水化合物或生酮饮食需要花费一些时间，但是有几种方法可以缓解这种转变。

底线

根据现有证据，生酮饮食对大脑有强大的益处。

最有力的证据与儿童抗药性癫痫的治疗有关。

还有初步证据表明，生酮饮食可以减轻阿尔茨海默氏症和帕金森氏症的症状。有关其对患有这些及其他脑部疾病的人的影响的研究正在进行中。

除大脑健康外，还有许多研究表明，低碳水化合物和生酮饮食可引起体重减轻并有助于控制糖尿病。

这些饮食并不适合所有人，但可以为很多人带来好处。