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讓 NEJM 告訴你間歇性斷食該怎麼吃

Updated: Apr 4, 2020


近年來各種飲食法不斷的出現在報章媒體上,其中間歇性斷食法算是當中出現頻率很高的一種飲食法。在 2019 年底,世界頂尖的醫學期刊新英格蘭醫學雜誌(The New England Journal of Medicine, NEJM)刊載了一篇有關間歇性斷食的回顧文章。現在就一起來看看目前所知間歇性斷食的好處以及如何執行吧!


前言

1997 年時 Weindruch 和 Sohal 兩位醫師就提出了限制熱量的攝取對於延長動物的壽命有著顯著的效果。當時他們認為會有這樣的效果主要是來自於身體內自由基的減少,後來也有越來越多研究結果支持了他們的發現。同時,也有人開始進行間歇性斷食的研究,並發現間歇性斷食對身體所帶來的好處可能不僅是因為上述的機轉,還包含了細胞層級的適應如優化血糖的控制、增強對壓力的反應以及壓抑發炎反應等等。

這篇文章主要回顧近幾年在動物及人體實驗上對於間歇性斷食的發現與造成這些現象的成因,並且在文章的最後提供了一套間歇性斷食的實行建議。


機轉

卡路里限制與間歇性斷食主要透過改變身體的能量使用來調節其他的生理反應。葡萄糖和脂肪是身體兩大能量的來源,身體在進食後會優先使用葡糖糖來產生能量而脂肪以三酸甘油脂的形式儲存在脂肪組織中。當我們在禁食的階段時,三酸甘油脂會被分解成脂肪酸與甘油,而脂肪酸又會在肝臟被代謝成酮體。酮體在禁食階段本身就是一種重要的能量來源,特別是在我們的腦部。

除了作為能量來源之外,酮體更是一種強力的細胞訊號,透過酮體的產生對細胞內的各種酵素或分子進行調節而引發下面五大生理反應,也就是這五種生理反應帶身體帶來潛在的好處:

  • 抵抗壓力(Stress resistance)

  • 細胞自噬(Proteostasis and Autophagy)

  • 血糖或脂肪代謝(Glucose and fat metabolism)

  • 粒線體新生(Metochondrial biogenesis)

  • 細胞存活(Cell survival)

酮體在人體中濃度的升高會發生在禁食的 8-12 小時之後,並且會在 24 小時左右達到一個高峰值( 2-5 mM )。這也就是為什麼在進行間歇性斷食的時候會有所謂的 16:8 或 18:6 斷食,最主要的目的就是讓酮體的濃度升高而使身體發生代謝轉換(Metabolic Switch),而這個轉換就是這一切的重點。


效果

在這篇文章中作者將間歇性斷食的效果分為以下三大類來論述:

抵抗壓力(Stress Resistance)

做這提及在數千年前的時代的人類其實並沒有像現在有如此明確的三餐觀念也沒有像現今坐式生活這樣的模式,基本上他們常常都處於間歇性斷食的情況。在間歇性斷食的情況下,對身體是一種刺激也可以視為是一種挑戰,因此會觸發人體對於壓力的抗性並且自主的進行調節。

身體會透過一連串的機制會加強各種抗氧化酵素的活性、促進 DNA 的修復、蛋白質品質管理、粒線體的新生與抑制發炎反應。


健康與壽命(Health and Aging )

關於卡路里限制飲食與延長生命的研究在動物身上已經行之有年,而目前主要的共識是正面的也就是對於延長壽命是有幫助的。目前在人類身上的研究時間都比較短,並沒有長時間的研究可供參考。

在一個 16 人的小型研究中發現,當經過 22 天的間歇性斷食之後,這些人減輕了 2.5 % 的總體重與 4 % 的脂肪並且空腹的胰島素濃度也下降了 57 %。在另外兩個研究中,將 200 為女性分配成兩組,一組進行了所謂的 5:2 斷食,另一組則採用限制 25 % 卡路里的方式。經過六個月之後,這兩組人的體重下降結果是差不多的但是斷食組有著較高的胰島素敏感度與腰圍下降幅度。

雖然目前沒有長期的研究作出斷食對於人類壽命的影響,但是就目前有的研究看來斷食對於健康是有潛在好處的。

生理與心理影響(Physical and Cognitive Effects )

斷食對於體能與心理狀況的影響在動物身上也可以得到正面的影響。有些人可能會擔心間歇性斷時會掉肌肉,不過有一篇在年輕男性身上所做的研究指出,經過兩個月的 16:8 斷食計畫搭配規律的阻力訓練,受試者維持了相同的去脂重量並減少身上的脂肪重,某種程度上來說,肌肉所佔的比例提高了。以這個角度來看也算是一種增肌減脂(去脂體重還包括了相當程度的水分,所以也不是特別準確),或至少說明了執行間歇性斷食的同時還是有機會可以維持肌肉量,請參閱 References 的2。

對於心理層面上的影響包括記憶力等的研究就主要是採用卡路里限制飲食了。在卡路里限制飲食的介入之下,大多數的研究也達到了不錯的成果。然而目前的受試者主要都是老年人口為主並且不是採用間歇性斷食的飲食處方,所以目前仍無法得知間歇性斷時在這方面的效果如何,還需要更多的研究來進行驗證。


臨床應用

既然是醫學期刊,當然要來探討一下間歇性斷食對於各種不同疾病會有什麼樣的影響,以下作者從六個不同的大類進行分析:

肥胖與糖尿病(Obesity and Diabetes Mellitus)

針對肥胖的病人使用間歇性斷食在一項研究中被證實和傳統的減重飲食可以達到相同的效果,所以以間歇性斷時來進行減重是一項可以行的方式。另外針對糖尿病方面的研究,近期有兩篇分別針對第二型糖尿病(Type II Diabetes)與糖尿病前期(Pre-diabetes)的研究,結果指出間歇性斷食可以逆轉胰島素抗性(Insulin resistence)並使病人免於胰島素的使用。然而又有一個為期 12 個月的研究比較了斷食、卡路里限制與一般的飲食的差異。結果顯示前兩者相對於一般飲食在體重下降上有著顯著的差異但是斷食與限制卡路里之間並沒有差異。然而胰島素敏感性、血脂肪與血壓等數據上三者都沒有顯著的差異。對於原文有興趣請參考References中的3-5。

因此,目前對於斷食在減重方面的效果是受到肯定的,但是對於逆轉糖尿病還是有很多疑慮存在,仍舊需要更多的實驗來驗證及可能性與機轉


心血管疾病(Cardiovascular Disease )

已經有許多研究證實了間歇性斷食對於降低各項心血管疾病的風險指標有著正向的影響,這其中包括了血壓、休息時的心跳、血液中高低密度的膽固醇、血脂肪、血糖與胰島素抗性等等。看到這邊你可能會覺得有些奇怪,為什麼有些實驗說有效,有些又說沒效?實驗設計的不同與統計方式的選擇都可能影響到最終的結果,目前只能說有不少的研究都做出了類似的結果。然而這個結果究竟是因為間歇性斷時本身還是因為體重下降所造成的,就需要有專門的實驗設計來證實。

一般來說,再進行間歇性斷食約 2-4 週之後可以看到這樣的正向改變,當然這其中仍然存在著個體差異。而這樣的效果通常可以持續相當久的一段時間,在停止斷食後甚至還可以維持數個禮拜之久。

癌症(Cancer )

那間歇性斷時在癌症身上又會有怎樣的影響呢?在人體上的實驗並沒有很多,但是在動物身上目前看到的影響仍然是正面的,可以降低癌症的發生率或是延緩其惡化。這邊就不詳述中間可能的機轉是什麼,大致上可以從一開始的五大反應中的抗壓力(Stress resistence)這一項來解釋,並且增加化學治療或是放射線治療的效果。而在人身上目前的研究主要針對對順從性、副作用與一些生物指標上的影響為主。有幾項研究指出間歇性對於 Gliobastoma 的病程可能會有減緩而延長生命的效果。目前也有多項臨床試驗在針對不同的癌症進行中,不過大部分的實驗都沒有做出間歇性斷食對於復發的影響。

神經系統疾病(Neurodegenerative Disorders )

同樣的在神經系統的疾病例如阿茲海默或是帕金森氏症的動物研究上有著不錯的成果,但是在人體上還沒有一篇很好的研究指出其效果。但是從理論基礎上來說還是有潛在幫助的,透過增加神經系統對壓力的抗性、增加神經系統對壓力的抗性、促進粒腺體的功能與抗氧化等等都可能會有幫助。

氣喘、多發性硬化症與關節炎(Asthma, Multiple Sclerosis, and Arthritis )

之前就有研究證實了降低體重會減緩氣喘的嚴重程度,因此透過間歇性斷食減重本身就可以減輕氣喘的嚴重度。另外上述這三個狀況多少都和免疫與發炎反應有關。而間歇性斷食造成的代謝轉換(Metabolic Switching)可以壓抑發炎反應,使得這類的患者好轉。

外科術後(Surgical and Ischemic Tissue Injury )

目前已經有研究作出在減肥手術前兩週進行間些性斷食對於預後有著正面的影響。其他研究主要都是在動物實驗為主。透過術前的斷時來的間歇性斷食與中風及急性心肌梗塞的關聯性仍有待更多的研究來釐清。


使用建議

儘管就目前的證據看來,間歇性斷時有許多好處,但是在實行上來是有幾個問題需要克服。

首先,大家對於三餐的觀念仍然根深蒂固,特別是家長對於小孩的部分,加上目前食物的可近性與廣告如此的氾濫,這些都是不利於進行間歇性斷食。這邊要提醒大家,目前所有對於間歇性斷食的研究幾乎都是在成年人身上,在未發育完全的小孩身上可能是不同的事情,還要靜待相關研究的結果才能知道是否在小孩身上也會有同樣的結果

第二,在剛開始施行間歇性斷食的時候常常會有適應不良的問題,很多人會遇到飢餓、情緒異常或是難以集中注意力,但是這樣的現象通常在開始施行的一個月之後便會改善。

第三,就算民眾想要開始實行間歇性斷食,但往往不知道正確的實行方式,即便詢問醫師,許多醫師對於飲食的建議也不甚了解。因此,必續要從最基本的醫學教育開始做起,教導學生關於間歇性斷食的生理機轉與適應症,並深入到施行的方式。在文章最後作者也提供了一個施行間歇性斷食的參考方式。

誰最適合間歇性斷食呢?作者提到有些體重過重、三高(糖尿病、高血糖、高血脂)或是心血管疾病的的患者是相當適合進行間歇謝斷食的。實行的主要概念就是漸進性的達成目標,下面是作者提供的一個四個月模組,可以選擇以日或週為單位的斷食,有興趣的人可以實行看看。


總結

作者最後做了幾點關於間歇性斷食的結論:

  1. 間歇性斷食在動物實驗上取得了很好的成果,但是是否能夠套用在人體上仍舊需要更多的證據來證實

  2. 絕大多數的人體實驗都只進行了一小段時間,所以長時間甚至永續的間歇性斷食是否真的可以達到效益有待商確。

  3. 目前人體實驗中的受試者主要是過重的年輕人或是中年人口,這樣的結果無法完全適用在其他族群上,因此還需要更多的研究來證實。

  4. 透過更加了解間歇性斷食對於人體影響的機制,也許可以製作出類似的藥物達到相同的效果(透過藥物改變代謝模式)。不過目前在動物的實驗結果上,透過藥物的效果並沒有比實行斷食好。

有些人說這篇文章只針對間歇性斷食的好處並沒有提及壞處,這也是事實,不過目前看起來利大於弊的趨勢的比較明顯的。間歇性斷食是透過斷食的空窗期改變身體的代謝模式。因此,對於體重的改變最重要的仍然是熱量的控制,這也是間歇性斷食的好處,它可以和不同飲食法搭配(碳水循環等)。另外,均衡的營養素攝取對於健康仍然是必要的,簡單來說間歇性斷食只是縮短進食的時間,對於進食的總量並沒有特殊的規定。

針對於運動族群來說,間歇性斷食要如何和訓練或是比賽搭配又是另外一門學問,畢竟激烈運動時的身體反應和正常狀況有著很大的落差,因此這篇文章只能說是給大家對於間歇性斷食的基礎了解。對於特殊的族群與特殊的狀態還沒有定論,也仰賴後續的相關研究告訴我們。


Dr.M 我們下次見!


References

1. de Cabo R, Mattson MP. Effects of Intermittent Fasting on Health, Aging, and Disease. New England Journal of Medicine. 2019;381(26):2541-51.

2. Moro T, Tinsley G, Bianco A, Marcolin G, Pacelli QF, Battaglia G, et al. Effects of eight weeks of time-restricted feeding (16/8) on basal metabolism, maximal strength, body composition, inflammation, and cardiovascular risk factors in resistance-trained males. Journal of translational medicine. 2016;14(1):290.

3. Furmli S, Elmasry R, Ramos M, Fung J. Therapeutic use of intermittent fasting for people with type 2 diabetes as an alternative to insulin. Case Reports. 2018;2018:bcr-2017.

4. Sutton EF, Beyl R, Early KS, Cefalu WT, Ravussin E, Peterson CM. Early time-restricted feeding improves insulin sensitivity, blood pressure, and oxidative stress even without weight loss in men with prediabetes. Cell metabolism. 2018;27(6):1212-21.

5. Trepanowski JF, Kroeger CM, Barnosky A, Klempel MC, Bhutani S, Hoddy KK, et al. Effect of alternate-day fasting on weight loss, weight maintenance, and cardioprotection among metabolically healthy obese adults: a randomized clinical trial. JAMA internal medicine. 2017;177(7):930-8.

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