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家 庭 醫 業
263家 庭 醫 學 與 基 層 醫 療 第三十三卷 第九期
前言
生酮飲食(ketogenic diet)是一種高
脂、足夠蛋白質、低碳水化合物,誘導酮
體(ketone bodies)產生的飲食[1]。
西元1921年伍德野(Woodyatt)醫師發
現當使用極低碳水化合物、極高脂肪飲食
或禁食時,血中酮體濃度會升高,有助
於改善癲癇發作。同年,梅奧醫院(Mayo
Clinic)魏爾德(Wilder)博士創造了生酮飲
食一詞,並用它來治療癲癇[2]。
傳統生酮飲食(classic ketogenic diet)使
用脂肪與非脂肪的比率為4:1或3:1,以產
生酮症(ketosis)治療癲癇。因為傳統生酮
飲食的脂肪含量高,病患難遵從,而發展
出改良式生酮飲食,降低脂肪比例,增加
適口性及遵從度,如:阿金氏飲食等[1]。
生酮飲食在西元1920年代開始被廣
泛用於治療癲癇,但1950年代出現了有
效的抗癲癇藥物,加上飲食不易遵循,所
以熱潮減退。然而,當NBC電視台播出
關於癲癇治療的節目,主角為2歲男孩查
理,他接受過各種方法治療癲癇都失敗,
最終在使用生酮飲食後,改善了癲癇。西
元1997年,查理的父親將故事導演成一
部電影《不要傷害我的小孩》,使生酮飲
食再度引起注意[2]。
生酮飲食機轉
當身體主要以脂肪產生能量時,肝
臟將脂肪酸經由β氧化路徑(β-oxidation)
分裂成乙醯輔酶A(acetyl-coA),當過量乙
醯輔酶A無法以檸檬酸循環(citric cycle)
氧化產能量時,乙醯輔酶A會進入生酮途
徑。
兩個乙醯輔酶A分子凝聚形成一個
雙醋酸分子(acetoacetic acid),部分雙醋
酸轉化為β-羥基丁酸(β-hydroxybutyric
acid),微量雙醋酸轉化為丙酮(acetone)。
雙醋酸、β-羥基丁酸和丙酮就是所謂的
酮體(ketone bodies),可當作周邊組織熱
量的來源。大腦雖然主要以葡萄糖作為熱
量來源,但當葡萄糖缺乏時,大腦可利用
酮體產生能量,如圖一。
1 中山醫學大學附設醫院家庭暨社區醫學部住院醫師
2 中山醫學大學附設醫院家庭暨社區醫學部住院醫師
3 中山醫學大學附設醫院家庭暨社區醫學部總醫師
4 中山醫學大學附設醫院家庭暨社區醫學部主任
5 中山醫學大學家庭暨社區醫學科副教授
6 中山醫學大學營養系教授
關鍵詞:ketogenic diet通訊作者:顏啟華
生酮飲食(ketogenic diet)之機轉及臨床應用
李亞芳1 黃睦淳2,3 劉凱莉6 顏啟華4,5
家 庭 醫 業
264 家 庭 醫 學 與 基 層 醫 療 第三十三卷 第九期
肝臟製造的酮體,經由血液運送到
周邊組織及大腦後,酮體可被分解形成乙
醯輔酶A分子,以檸檬酸循環氧化產生能
量,如圖二。
當雙醋酸,β-羥基丁酸和丙酮的濃
度升高,超過在血液和間質液中的正常濃
度即稱為酮症,會在飢餓、糖尿病患者、
飲食幾乎全部由脂肪組成時出現。在這些
沒有足夠碳水化合物被代謝狀態下,身體
的能量幾乎來自脂肪組織分解釋出脂肪
酸,經由血液運送到周邊組織細胞產生能
量,或到達肝細胞轉化為酮體。[3]
生酮飲食的抗癲癇確切機制至今未
明,目前提出幾個假設:(1)酮體的直
接抗痙攣作用(2)酮體使神經元興奮性
降低(3)影響哺乳動物雷帕黴素靶蛋白
(mammalian target of rapamycin, mTOR)[4]。
當大量酮體從肝臟釋放,且細胞對
於酮體的代謝速率不佳時,酮體的血液濃
度將大幅升高,形成酮酸中毒,主要見於
嚴重糖尿病、酒精濫用而未進食足量碳水
化合物及禁食的患者,也有案例報導出現
在使用極低碳水化合物飲食的患者上[5]。
生酮飲食的副作用及副作用的監
測和預防
圖一 酮體的生成過程
資料來源:參考資料3
家 庭 醫 業
265家 庭 醫 學 與 基 層 醫 療 第三十三卷 第九期
下列為生酮飲食副作用:
1. 腸胃道不良反應:腹瀉、便秘、嘔吐和胃食道逆流是最常見的副作用。
2. 血脂異常:血脂異常常見,但顯著的高膽固醇血症和高三酸甘油酯血症不
常見,大多數即使沒有藥物干預,停
止飲食後會改善。
3. 低血糖:多發生在開始飲食的第一週。
4. 生化檢驗值異常:高尿酸、低白蛋白、低血鎂、低血鈉、肝炎和代謝性
酸中毒。
5. 生長遲緩:大部分兒童的身高和體重百分比都較低,停止飲食後可恢復。
6. 肉鹼缺乏:前幾個月肉鹼(carnitine)水平通常會下降,但是肉鹼缺乏並不常
見,通常在沒有補充的情況下會改善
或變穩定。
7. 骨疾病:骨質疏鬆症和骨折是很大的
問題,需要補充鈣和維生素D。8. 腎結石:在泌尿系統異常、過去病史或家族史有腎結石患者中發生的風險
較高。
9. 硒缺乏:少數病例報告曾出現心肌病和猝死。
10. 其他罕見副作用:胰臟炎、缺鐵性貧
血、易出血及血管彈性改變等。[7]
為使生酮飲食產生效果和避免副作
用,醫療團隊需定期評估患者飲食習慣,
每週監測血酮或尿酮、每三個月監測全血
球計數、電解質、血糖、白蛋白、血脂、
肝腎功能、藥物水平和尿液分析;另外腎
臟超音波、骨密度、肉鹼、硒和心電圖的
檢查,在預防腎結石、骨質疏鬆症、高脂
血症、肉鹼缺乏症和心肌病變等副作用相
當重要[6]。
使用生酮飲食的禁忌症和注意事項
先天性代謝缺陷影響脂肪酸運輸或
氧化的疾病,為生酮飲食的絕對禁忌症:
1. 肉鹼缺乏症 ( p r i m a r y c a r n i t i n e deficiency)
2. 肉鹼棕櫚醯基轉移酶缺乏症 (carnitine palmitoyl transferase I or II deficiency)
3. 肉鹼轉位酶缺乏症 (carnitine translocase deficiency)
4. β氧化缺陷 (β-oxidation defects) ,如:
(1) 中 鏈 醯 輔 酶 Α 去 氫 酶 缺 乏 症
(medium chain acyl dehydrogenase
圖二 大腦運用酮體及葡萄糖產生能量
資料來源:參考資料3
家 庭 醫 業
266 家 庭 醫 學 與 基 層 醫 療 第三十三卷 第九期
deficiency, MCADD)
(2) 長 鏈 醯 輔 酶 Α 去 氫 酶 缺 乏 症
(long chain acyl dehydrogenase
deficiency, LCADD)
(3) 短 鏈 醯 輔 酶 Α 去 氫 酶 缺 乏 症
(short chain acyl dehydrogenase
deficiency, SCADD)
(4) 長鏈 3 羊空烷基輔酶A去氫酶缺乏
症 (long- chain 3-hydroxyacyl-coA
dehydrogenase deficiency)
(5) 中鏈3羊空烷基輔酶A去氫酶缺乏症
(medium- chain 3-hydroxyacyl-coA
dehydrogenase deficiency)
5. 丙酮酸羧化酶缺乏症 ( p y r u v a t e carboxylase deficiency)
6. 紫質症 (porphyria)相對禁忌症為可能會增加風險或替
代治療更有效的狀況,如:可進行癲癇手
術者、生長遲緩、腎結石、嚴重血脂異
常、肝病、胃食道逆流病、心肌病變、代
謝性酸中毒和胰臟炎。[7]
改良式的生酮飲食
傳統生酮飲食容易造成腸胃不適和
耐受度低,因而發展出改良式的生酮飲
食,如:中鏈三酸甘油酯飲食(medium
chain tr iglyceride diet, MCTD)、改良
式阿金氏飲食 ( m o d i f i e d A t k i n s d i e t ,
MAD)、低升糖指數(low glycemic index)
飲食,這些飲食所含的脂肪比率較傳統
生酮飲食低,使適口性和耐受度改善,
較易於門診實行 [8,9,10]。
傳統生酮飲食主要由長鏈三酸甘油
酯組成,脂肪與非脂肪的比率為4 : 1或3:1(克)。中鏈三酸甘油酯飲食主要由中鏈三酸甘油酯組成,由於代謝方式不同,
中鏈三酸甘油酯會比相同重量的長鏈三酸
甘油酯產生更多酮體,所以飲食中的脂肪
成分較傳統生酮飲食低,且可依據患者適
應度和效果調整脂肪含量。改良式阿金氏
飲食的碳水化合物攝取量為10-20克/天,鼓勵攝取脂肪但不限制脂肪的量和類型,
脂肪與非脂肪的比率常為1:1(克)。低升糖指數飲食的碳水化合物的升糖指數<50而攝取量為40-60克/天,脂肪提供60%熱量,蛋白質提供20-30%熱量 [11]。(表一)
生酮飲食在各種疾病中的應用
生酮飲食除了治療兒童癲癇,臨床
上常被用來減重。目前有證據證明生酮飲
食是短期對抗肥胖的有效工具,可能經由
控制飢餓及改善脂肪代謝來減重,但是詳
細減重機制目前仍未明確,且減重後的體
重維持比減輕體重更加困難,所以生酮飲
食減重功效上仍需審慎評估[12]。2017年度台灣成人肥胖防治實證指引指出:生酮飲
食或極低熱量飲食短期內可以在醫護人員
及營養師的監督下達到效果,但不可以
做為長期的飲食營養介入方式(建議等級grade 2A) [13]。
國民健康署與台灣肥胖醫學會在
2017年度成人肥胖防治指引的飲食建議
家 庭 醫 業
267家 庭 醫 學 與 基 層 醫 療 第三十三卷 第九期
部分指出:減重的飲食策略是以降低熱量
攝取為目的;雖然不同的營養素組成,有
短暫的減重效果,但就長期的健康減重飲
食,此指引還是建議低脂、高蛋白質飲
食、高纖的飲食方式做為長期減重的飲食
建議[14]。
目前有證據指出短期使用生酮飲食
對於改善第2型糖尿病患者的HbA1C和心
血管風險上是安全且有效的,但是在長期
效益及安全性方面仍然未知,目前仍無足
夠證據證明長期使用生酮飲食可以改善糖
尿病。患者應該與醫療團隊討論目標、飲
食計畫以及藥物的調整來控制血糖[15]。
研究顯示生酮飲食的廣泛治療作用
在青春痘、多囊性卵巢症候群、癌症及神
經系統疾病的應用有進展,但仍需要隨機
臨床試驗來證明其治療機制、有效性和安
全性[4]。
結語
有臨床證據支持使用生酮飲食治療
頑固性兒童癲癇,但是其抗癲癇的機轉仍
未明瞭。雖然有證據顯示短期使用生酮飲
食可以減重和改善第2型糖尿病的血糖數
值,但是長期使用上仍存在疑慮。患者應
常規飲食
(regular diet)
低升糖指數
飲食(LGIT)
改良式阿金氏飲食
(MAD)
中鏈三酸甘油酯飲食
(MCTD)
傳統生酮飲
食(Classic
KD)
脂肪 30%(~35%) 60% 60~70% 中鏈三酸甘油酯30~60%
長鏈三酸甘油酯11~45%
90%
蛋白質 20%(10~15%) 20~30% 20~30% 10% 6~8%
碳水化
合物
50% 10%
限制40~60克
/天
6%
一開始限制10克/
天,隨後可增加至
15~20克/天
15~19%
限制>10克/天
2.4%
限制<10克/
天
飲食
比率
0.2~0.3:1 1:1 1:1 N/A
飲食無特定比例,所以
更容易根據病患耐受度
和效用來調整中鏈三酸
甘油酯含量,通常中鏈三
酸甘油酯的熱量佔總熱量
40~50%有最好的結果。
3~4:1
表一 5種飲食的比較(常規飲食,低升糖指數飲食,改良式阿金氏飲食,中鏈三酸甘油酯飲食和傳統生酮飲食)
資料來源:參考資料11。
家 庭 醫 業
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該與醫師、營養師討論後,再決定是否使
用生酮飲食。
參考資料
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