高脂肪、低碳水化合物饮食可降低血糖,改善其运动反应

长期高血糖可能会使身体对有氧训练的反应变得更加困难。 生酮饮食强调较高的脂肪摄入量和较低的碳水化合物摄入量。 一项针对高血糖小鼠的研究发现,当生酮饮食与运动相结合时,能改善小鼠的有氧运动适应能力。

高脂肪、低碳水化合物饮食可降低血糖,改善其运动反应

管理糖尿病患者的生活涉及诸多因素(可靠来源),包括饮食和运动。关于饮食如何与其他因素相互作用并影响患糖尿病的风险,相关研究仍在进行中。

《自然·通讯》杂志最近发表的一项研究(可靠来源)探讨了生酮饮食对高血糖小鼠运动训练的影响。

研究人员发现,这种饮食能降低血糖水平,改善有氧运动适应能力,甚至对运动小鼠的骨骼肌产生积极影响。

未来的研究可以探索这些结果在人类身上是否会相似。

生酮饮食如何影响高血糖

这项研究的作者解释说,长期高血糖会影响对有氧运动的正常适应。高血糖人群可能难以提高峰值摄氧量,而峰值摄氧量与人体在高强度运动中所能利用的最高氧气水平有关。

该研究小组此前的研究表明,小鼠高血糖会“损害有氧适应能力”。他们想看看生酮饮食是否能帮助接受运动训练的小鼠恢复这种能力。生酮饮食的特点是摄入较高量的脂肪和较低量的碳水化合物。

为了验证他们的想法,他们对诱发高血糖的小鼠和对照组小鼠进行了实验。一些高血糖小鼠采用生酮饮食,另一些则采用正常饮食。非高血糖对照组也采用常规饮食。

研究人员监测了小鼠的体重和血糖水平。一些小鼠进行运动,另一些则保持久坐。研究人员还测试了在生酮饮食后恢复常规饮食对结果的影响。他们还让一些久坐的小鼠完成一次运动。

运动训练期结束后,研究人员对小鼠进行了评估,评估指标包括血糖、最大运动能力和身体成分等。

研究人员发现,与采用高碳水化合物正常饮食的高血糖小鼠相比,采用生酮饮食的高血糖小鼠血糖水平正常。采用生酮饮食的高血糖小鼠血液中还含有酮体,这表明它们将脂肪作为能量来源。

采用生酮饮食时运动与不运动的对比

在运动训练方面,所有小鼠,无论饮食或血糖水平如何,都获得了一些益处,如瘦体重增加和随机血糖水平降低。采用生酮饮食的久坐小鼠脂肪量和体重都有所增加。

对于进行运动训练且采用生酮饮食的小鼠来说,生酮饮食似乎消除了峰值摄氧量方面的问题。相比之下,进行运动训练且采用正常饮食的高血糖小鼠,其峰值摄氧量的改善程度较低。

在采用正常饮食且高血糖的运动小鼠中出现的骨骼肌重塑问题,在采用生酮饮食的运动训练小鼠中并未出现。

作者指出,骨骼肌重塑的这种改善可能是观察到峰值摄氧量提高的原因。进一步的研究还表明,酮体可能有助于这种肌肉重塑。

然而,这些组的运动表现大致相同。一个可能的原因是生酮饮食组的糖原水平较低,而糖原是人体储存碳水化合物的形式。

采用生酮饮食的小鼠脂肪酸氧化率更高,这有助于脂肪酸的分解。在采用生酮饮食的运动小鼠中,“在最大运动测试的前10分钟”,氧气使用量似乎也更高。

结果表明,生酮饮食和运动训练引起的峰值摄氧量变化与脂肪酸氧化率无关。与正常饮食的小鼠相比,久坐且采用生酮饮食的小鼠在中等强度运动时的氧气使用量和脂肪酸氧化率也更高。它们体内某些物质(如乳酸)的水平也发生了变化。

在采用生酮饮食的小鼠骨骼肌中,葡萄糖的代谢和转运受到下调,而脂肪酸的代谢和转运则受到上调。作者还观察到骨骼肌的变化,他们认为这些变化表明肌肉以多种方式适应生酮饮食。

这些变化可能是他们观察到脂肪酸氧化增加的根本原因。他们还观察到肌肉线粒体(产生能量的细胞)的变化,以及血管生长调节剂的变化(可靠来源)。

研究人员接下来研究了生酮饮食和运动对正常血糖小鼠的影响。

一个值得注意的发现是,生酮饮食确实有助于提高久坐小鼠的峰值摄氧量,但对进行运动训练的小鼠没有这种作用。在这些小鼠中,研究人员发现,从生酮饮食换回碳水化合物一周后,运动表现得到了改善,有助于缓解“生酮饮食喂养的小鼠在峰值摄氧量和运动表现之间的脱节”。

该研究的作者萨拉·莱萨德博士,是弗雷林生物医学研究所运动医学研究中心的副教授,她向《今日医学新闻》解释道:

“当与生酮饮食结合运动训练时,能改善小鼠从运动中获得的健康益处。具体来说,患有高血糖且采用生酮饮食的小鼠,其有氧运动能力(衡量身体利用氧气能力的指标)的改善比采用高碳水化合物常规饮食的小鼠更大。”

她说:“我们认为,生酮饮食能改善运动效果是因为这种饮食具有降血糖的特性,因为高血糖似乎会‘阻断’运动带来的一些积极益处。”

为什么我们需要更多关于这个话题的研究

这项研究的主要局限性在于使用了动物,特别是雄性小鼠,其结果不能直接适用于人类。研究人员还使用了细胞研究,这也不能直接应用于人类。

在这项研究中,小鼠的高血糖是诱发的,因此这与人类糖尿病的发病方式肯定不同。小鼠的生酮饮食也可能与人类的生酮饮食有所不同。

作者还指出,他们没有测量小鼠的饮食对空腹酮体水平或葡萄糖负荷后胰岛素水平的影响,而这些本可以提供有用的信息。采用生酮饮食的小鼠的卡路里摄入量往往更高,尽管运动似乎抵消了这一点。

脂肪量也可能对峰值摄氧量的结果产生影响。

未来的研究可以探索生酮饮食与运动相结合对高血糖人群的影响,并确认其潜在机制。

虽然这项研究仅在小鼠身上进行,且表明需要更多的研究,但它确实表明糖尿病患者采用生酮饮食并进行锻炼可能会带来益处。莱萨德向《今日医学新闻》指出:

“由于糖尿病或胰岛素抵抗而导致高血糖的人,可能无法从运动中获得与血糖正常的人相同的健康益处。”

莱萨德说:“我们的研究表明,能够降低高血糖患者血糖的饮食或其他治疗方法,可能有助于增强对运动训练的反应,从而提高有氧运动能力。这一点很重要,因为低有氧运动能力是慢性疾病和死亡的一个重要风险因素。”

为什么生酮饮食可能并不适合所有人

然而,对于生酮饮食可能需要谨慎对待。未参与这项研究的卡伦·Z·伯格(理学硕士、注册营养师、注册饮食顾问)解释道:

“生酮饮食是一种高蛋白、高脂肪且避免或限制碳水化合物的饮食。不幸的是,许多患有高血糖或2型糖尿病的人还患有其他并发症,他们根本不会从生酮饮食中受益。通常,2型糖尿病会伴有肥胖和/或心脏病。高脂肪饮食恰恰与这些人的需求相反。”

话虽如此,生酮饮食可能对某些人有效。同样未参与这项研究的克里斯汀·柯克帕特里克(理学硕士、注册营养师)指出:

“我们必须在现实世界的背景下解读生酮饮食的研究。在我的临床实践中,我看到生酮饮食和低碳水化合物饮食(‘低碳水化合物’通常约占总热量的25%)都能带来显著的益处。”

“但(生酮饮食)最大的问题之一是可持续性。任何饮食模式的长期成功最终都取决于人们是否能切实地长期坚持下去。”
——克里斯汀·柯克帕特里克(理学硕士、注册营养师)