糖仁健康团队将不定期推出《一型糖尿病》连载的专业科普,以期让大家科学合理认识1型糖尿病,本文主要围绕第四章展开:葡萄糖与胰岛素的代谢原理,认识葡萄糖、胰岛素、细胞的新陈代谢、饮食疗法的利与弊。
第四章:葡萄糖与胰岛素的代谢原理
明白身体的运作可以帮助我们理解:在一般人和糖尿病患者的身上,两者的差异在哪里。
01
葡萄糖
1、 葡萄糖
葡萄糖这种糖是组成肌肉和其他组织的细胞的主要能量来源。也是细胞生命活动的主要能源,被称之为“生命的燃料”。
● 若一段时间没有进食导致血糖水平降低,肝脏会将储存的糖原分解为葡萄糖,确保血糖水平维持在正常范围。
2、葡萄糖新陈代谢的阶段
用餐时以及用餐后2~3小时之间,从食物里获取到的葡萄糖会被细胞拿来当成燃料使用。同时,肝糖、脂肪及蛋白质也会再度储存齐全。
用餐完毕3~5小时后,食物里的碳水化合物已经被吸收完毕,血糖也开始下降了。这时肝脏里的肝糖会被分解,以便维持血糖的乎稳。在空腹的时候,这种方法产生的葡萄糖能提供脑部所需要的燃料,因为不像身体其他的部位,脑部无法使用脂肪组织所生产的游离脂肪酸来当做燃料。
02
胰岛素
1、胰岛素
胰岛细胞遭到破坏,身体将产生少量或不产生胰岛素。胰岛素是由胃后下方的腺体(胰腺)分泌的激素。
● 随着血糖水平的下降,胰腺向血流中注入的胰岛素减少
2、胰岛素的运作
①胰岛素替葡萄糖打开进入细胞的门。
②胰岛素增加肝脏里肝糖的储存。
③胰岛素让多余的碳水化合物转变为脂肪。
④胰岛素帮助体内蛋白质的合成。
胰岛素的重要性在于:它如同钥匙一样,帮葡萄糖打开要进入细胞的门。在你看到或者闻到食物的同时,大脑会传送信息给 β 细胞,让它们增加胰岛素的分泌。一旦食物进入胃肠中,特定的激素会传送更多的信息给 β 细胞,交代它们分泌更多的胰岛素。
3、胰岛素和血糖
①没有糖尿病的人
一个没有糖尿病的人,血液中的胰岛素含量会在进食后快速升高。当食物里的葡萄糖被吸收血糖水平回到正常,血液中的胰岛素含量又会下降到基础水平。体内的胰岛素含量永远不可能归零,因为身体总是需要少量的基础胰岛素来调稳不进食以及睡觉时从肝脏释放出来的葡萄糖。
没有糖尿病的人,血糖是相对平稳的,如同上方的图表,正常的血糖值波动在3.9~6.9mmol/L之间。
②有糖尿病的人
在刚发病的1型糖尿病患者身上,剩余的 β 细胞无法分泌足够的胰岛素,也就是说,体内的胰岛素总量不够应付所有进食而来的葡萄糖。
这造成了不稳定的血糖,只有少数的血糖值会落在正常的范围内。每次当血糖值高于正常值时,剩余的葡萄糖会经肾脏随着尿液排出体外。
03
细胞的新陈代谢
1、健康的细胞
小肠吸收食物分解后的糖包括葡萄糖和果糖,葡萄糖要先进入细胞才能作为能量使用或者进行其他代谢功能。胰岛素这种激素是打开门的钥匙,让葡萄糖可以穿过细胞壁。
一旦葡萄糖进入细胞,氧气会帮助葡萄糖转化成二氧化碳、水及能量。二氧化碳会被运送到肺部,通过呼吸排出体外。有了能量,细胞才能正常地运作。同时,葡萄糖也会转化成肝糖储存于肝脏和肌肉内。但我们的大脑是一个例外,完全无法储存任何种类的糖分,必须依赖血液持续不间断地提供葡萄糖。
2、禁食期间
在无法进食的时候,身体的血液里就没有葡萄糖。在没有糖尿病的人身上,一旦血液中缺少葡萄糖,胰岛素的分泌就会自动停顿,使得血液中的胰岛素浓度立刻降低。
此时 α 细胞发现血糖低了,会分泌升糖激素送到血液中,升糖激素则会指示肝脏分解储存的肝糖以释出葡萄糖。当身体处于饥饿状态时,除了上述的调节功能以外,身体也会分泌其他的激素:肾上腺素、皮质醇以及生长激素。
如果持续不进食,身体会使用下一个储备系统来获取葡萄糖。利用肾上腺素的帮忙,脂肪可以被分解为脂肪酸和甘油。脂肪酸在肝脏进一步被转变成所谓的饥饿酮体(starvation ketones),甘油则被转变为葡萄糖。这个过程发生在当你绝食或者生病严重到无法进食的时候。
全身的细胞(除了脑部)都可以燃烧脂肪酸以获取能量。而只有肌肉、心脏、肾脏及脑部可以燃烧酮体获得能量。在持续不进食的状况下,酮体会提供脑部所需要高达 2/3 的能量。儿童可以比成年人更快速和更大量地产生饥饿酮体。
在没有葡萄糖的时候,细胞也会使用些许酮体获取能量。如果身体长期的绝食,肌肉组织的蛋白质也会被分解为葡萄糖来使用。
3、糖尿病以及胰岛素的缺乏
1 型糖尿病是一种胰岛素缺乏的疾病,没有胰岛素,葡萄糖无法进入细胞。细胞的反应就如同上面描述的绝食情况,身体会试着提高血液里的血糖水平。身体的认知使细胞无法得到葡萄糖,是因为血液中缺乏葡萄糖。体内的肾上腺素及皮质醇会更进一步地指示肝脏把储存的肝糖以葡萄糖的方式释放出来。
我们现在的情况并不是没有食物造成的,而是血液里已经有太多的葡萄糖多到需要跟着尿排出体外。在细胞里面,脂肪酸正被制造着,这些脂肪酸在肝脏里被转变成糖尿病酮体,而酮体也随着尿液排出体外。只有马上补充胰岛素,才能够终结这个恶性循环。
“绝食饥饿酮体”及“糖尿病酮体’有相同的化学结构,但是产生的原因不同,因此可用来反映不同的情况。
04
饮食疗法的利与弊
医学营养治疗(饮食疗法)是糖尿病的基础治疗手段,通过调整饮食总能量、饮食结构及餐次分配比例,有利于血糖控制,有助于维持理想体重并预防营养不良发生,是糖尿病及其并发症的预防、治疗的重要组成部分。
1、地中海饮食法
地中海饮食即来自地中海沿岸的饮食方式,这一地区的居民心血管疾病发病率较低。全球最佳饮食排行榜中,地中海饮食获得多项第一名:最佳心脏健康、最佳糖尿病饮食、最佳健康饮食、最容易遵循饮食等。地中海饮食法是2015-2020年美国饮食指南中推荐的三种健康饮食之一。
地中海饮食主要是植物性饮食,每餐以全谷物、果蔬、豆类、坚果、橄榄油、香料为主。在此基础上,一周至少吃两次鱼类海鲜,适量的禽蛋类、奶制品。红肉和甜品少吃,可以适量饮用红酒。保持适量运动。
● 心血管健康:有助于降低心脏病和中风的风险。
2、生酮饮食法
生酮饮食是一种高脂肪、适量蛋白质、低碳水化合物的饮食疗法,最初用于治疗癫痫儿童,改善帕金森、阿尔兹海默症等疾病。
它的三大宏量营养素比例是高脂肪(占到总热量的70%~80%)、适量蛋白质(1g/kg)、极低碳水化合物(每日的碳水化合物摄入通常小于50g甚至有时会小于20g)。这种饮食会迫使身体燃烧脂肪而不是碳水化合物。
一些研究显示,对于糖尿病患者,特别是2型糖尿病患者,短期采用生酮饮食法有助于减轻体重,进而改善胰岛素抵抗,甚至可以降低糖化血红蛋白;极低的碳水化合物摄入,减少了血糖的波动,也有助于稳定血糖水平。
1型糖尿病患者如果没有正确管理饮食和胰岛素,可能导致酮体水平过高,引发酮症酸中毒。同时长期采用生酮饮食法很容易增加营养不良和低血糖风险。
在考虑采用生酮饮食之前,1型糖尿病患者应该咨询医生或营养师,确保饮食调整的安全性和适宜性。严格监测血糖和酮体水平,及时调整胰岛素剂量,并定期进行健康检查是关键。
3、轻断食
轻断食又名间歇性进食,是按照一定规律在规定的时期内禁食或进食交替进行的一种饮食方案。轻断食有三种不同的形式:
● 16∶8限时进食:将每天的进食时间限制在特定时间内(通常是4~8小时),剩余的时间里禁食,只喝水。
目前比较公认的吃法是,一天24小时里,连续16小时禁食(可以喝水),只在剩下的8小时内正常吃。
一项发表在 JAMA Network Open 上的随机对照临床试验也表明,在糖尿病患者中,「16+8」饮食法能够显著降低体重,并且降低血糖水平。
北京协和医院的研究团队还进一步探究了更合理的「16+8」饮食法进食时间,结果表明:早段进食组(6:00~15:00)体重下降更多,体脂率和体脂量也大幅下降,甚至还起到了提高胰岛素敏感性、降低空腹血糖、增加肠道菌群多样性以及抗炎等作用。
4、得舒饮食
得舒饮食(DASH)是由美国国家心肺血液研究所(隶属于美国国立卫生研究院NIH)推广的一种控制高血压的健康饮食计划。2018年,DASH连续八年被评为“最佳总体饮食”第一名,在《美国新闻与世界报道》的年度“最佳饮食”排名中,“糖尿病饮食”方面(在测试的 40 种饮食中)位列第二。
DASH饮食主要以水果、蔬菜、低脂或脱脂乳制品、全谷物、鱼、家禽、豆类和坚果为主。它建议减少钠、甜食(饮料和食品中)和红肉的摄入量。它限制饱和脂肪和反式饱和脂肪,同时增加钾、镁、蛋白质、纤维和被认为有助于控制血压的营养素的摄入量。
饮食疗法的选择无穷无尽,很难说哪一种更适合。对于1型糖尿病患者来说,学会倾听自己的身体,注意饮食对血糖的影响,逐步调整以找到最合适的方案。
尽量保持饮食多样化,保证营养均衡,同时也不要过于严格,允许自己适当的灵活性,以维持长期的可持续性。
糖仁说
在理解糖尿病患者的身体如何运作时,要记住:你的身体并不知道它有糖尿病。
身体以为它没有糖尿病,以为它还能够分泌胰岛素,持续按照原来没有糖尿病的模式运行着。就算需要补充外来的胰岛素,你的身体还是无法理解出了什么差错,因为它不知道它有糖尿病。
虽然身体不知道,但是你知道,你的头脑可以帮助你了解,当胰岛素的分泌停止时会发生什么事情。在面对一些特殊状况的时候,要能够停下来思考为什么你的身体要这么反应,更重要的是,你要如何响应你的身体。