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進入糖尿病的前一個步驟:胰島素阻抗


photo by Sidney   高脂飲食與胰島素阻抗的發生有關

二十一世紀裡,人類罹患的疾病許多當中,糖尿病與肥胖均以非常驚人的速度攀升,根據世界衛生組織的估計,2030 年將會有 3 億 6 千 6 百萬人受此疾病的影響。即便它是一個快速流行的疾病,而且有相當多的研究不斷地進行,但我們現在對它是怎麼發生的,卻還不是很明瞭,唯一確定的原因就是「飲食」。

糖尿病分有一型與二型,罹患人數最多的是第二型糖尿病,通常在確定罹患該疾病之前,會有 10~20 多年的時間,身體是處在「胰島素阻抗(Insulin Resistance)」的狀態。當我們吃下能使血糖升高的食物後,胰臟胰島上的 Beta-細胞能感知血糖升高的情形,能製造與釋出相對應的胰島素,*肌肉與脂肪細胞接觸到胰島素後,便會開啟讓血中葡萄糖進入細胞的通道。

簡單來說,「胰島素阻抗」就是細胞不理會胰島素的通知,不開門給葡萄糖進入細胞的情況。發生胰島素阻抗的個體,葡萄糖因為沒辦法順利進入細胞裡,血糖濃度不容易降下,此時,胰臟的 Beta-細胞依然感應到高血糖,而持續放出胰島素,而這也是為何有胰島素阻抗的人血糖與胰島素濃度經常比正常人來得高。

細胞得不到葡萄糖,這時候就會改用脂肪酸來當能量來源,長期下來,血中游離脂肪酸會增加。血中游離脂肪酸濃度太高會對 Beta- 細胞產生毒性,時間久了,Beta-細胞就會受損而失去功能,而這可能是沒控制好的第二型糖尿病,到最後胰臟失去分泌胰島素的原因之一。

胰島素阻抗的可能症狀

關於胰島素阻抗的症狀,現在還很難界定,而且個體間也有很大的差異性,下列是有可能會出現的症狀:

  1. 頭暈,注意力沒辦法集中 
  2. 高血糖 
  3. 腸脹氣(飲食中的碳水化合物) 
  4. 嗜睡(尤其是飯後) 
  5. 體重增加、體脂肪貯存、不容易瘦 
  6. 血中三酸甘油酯濃度增加 
  7. 血壓上升,許多有高血壓的人,不是糖尿病患者就是糖尿病前期 
  8. 前發炎細胞激素增加(與心臟疾病有關) 
  9. 憂鬱(不常見) 
  10. 容易餓

細胞為什麼對胰島素沒反應?

打從學生時代我就一直想知道為什麼細胞不理胰島素,是什麼原因造成了這樣的結果?是糖吃太多嗎?還是有其他的原因?

在一篇關於飲食脂肪與胰島素阻抗的回顧文獻(參考文獻2)中得知,高脂飲食很可能是關鍵之一。基本上我們吃下去的脂肪除了拿來當能量來源與參與一些生理作用外,還有一部分會拿去當做細胞膜的材料,平常你吃哪種油脂多,你的細胞膜就會比較像那種來源的組成。

油脂的脂肪酸依照飽和度會被區分為飽和、單元不飽和以及多元不飽和脂肪酸,陸生動物多含飽和與多元不飽和脂肪酸(Omega-6 系列,如花生四烯酸);橄欖油、芝麻油、苦茶油等含有豐富的單元不飽和脂肪酸;而水生動物則含有較多的多元不飽和脂肪酸(Omega-3 系列,如 DHA、EPA)。

飽和是以脂肪酸上碳鏈雙鍵的多寡來區分,沒有雙鍵的是飽和脂肪酸;有一個雙鍵的稱作單元不飽和脂肪酸;一個以上叫做多元不飽和脂肪酸。雙鍵越少,脂肪的分子結構越硬,雙鍵越多結構就比較柔軟,把這樣的概念套用的細胞膜上,當細胞膜上的鄰脂質中多元不飽和的比例越高,細胞膜的流動性就會越好,細胞膜裡的胰島素接受器就比較容易與胰島素接觸,而有良好的反應。

因此有一種論點認為如果我們吃的油脂裡面,飽和脂肪比例越高,細胞膜的組成就會變得比較硬,而這樣的細胞的細胞膜對胰島素的反應會比較差。

研究發即使是正常人,只要攝取高脂肪的一餐,在之後的 5 小時內就能引起骨骼肌細胞的胰島素阻抗。此外,要消除因胰島素阻抗而有的脂肪堆積,光靠節食很難發揮作用,必須搭配運動才有顯著的效果,但有研究發現極低熱量飲食是有用的,只是極低熱量一天能攝取到的熱量大概就是一餐的量而已,實行上有相當大的難度就是了。(以上是從細胞膜結構去看,另有研究是以核磁共振的方式去看細胞層級的分子代謝狀況,這部份之後另開文章說明。)

在胰島素阻抗的階段都還來得及

進入糖尿病前的這個階段是可逆的,只要隨時注意自己的體重、血糖與飲食生活,就能做到有效的預防,以下列出幾點方法提供大家參考:
  • 維持正常體重:請注意,單靠飲食限制沒什麼效果,請以運動與均衡飲食來維持
  • 增加單元不飽和與多元不飽和脂肪(特別是 Omega-3 脂肪酸)的攝取:減少飽和脂肪來源的食物攝取,如豬肉、牛肉、羊肉…等;增加魚、堅果、一些種籽類食物(芝麻、亞麻籽)、橄欖油、苦茶油等食物的出現。
  • 以菜、肉、飯的順序進食:先吃蔬菜能先讓膳食纖維抵達小腸,這樣能延緩澱粉類食物的消化與吸收,延緩血糖上升的速度
  • 每週運動至少三次

參考文獻

  1. Morino, Katsutaro, Kitt Falk Petersen, and Gerald I Shulman. “Molecular mechanisms of insulin resistance in humans and their potential links with mitochondrial dysfunction.” Diabetes 55.Supplement 2 (2006): S9-S15.
  2. Haag, Marianne, and Nola G Dippenaar. “Dietary fats, fatty acids and insulin resistance: short review of a multifaceted connection.” Medical Science Monitor 11.12 (2005): RA359.