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兰德尔循环解释:为什么不应该碳脂混吃

永远不要将脂肪和碳水化合物结合在一起 兰德尔循环解释

2019 年 2 月 27 日   生物黑客,营养

什么是葡萄糖脂肪酸循环,即兰德尔循环,与胰岛素抵抗和肥胖有何联系?看看下面这篇文章。

**兰德尔循环简化**

1963 年,Randel 兰德尔等人在《柳叶刀》上发表一篇论文,提出了一个“葡萄糖脂肪酸循环”,描述了不同组织对燃料的流动和选择[i]

兰德尔循环也称为葡萄糖脂肪酸循环,是一种代谢过程,其中葡萄糖和脂肪酸竞争氧化 [ii] 体内不同的燃料底物,即脂肪酸和葡萄糖之间总是存在一定的竞争。兰德尔循环控制着这些燃料在不同组织中的选择。

肌肉和脂肪组织通过调节燃料分配和利用的激素相互作用。控制脂肪氧化的激素会影响脂肪酸的循环,而脂肪酸反过来又控制肌肉中的燃料选择[iii]

在营养方面,兰德尔循环解释了哪种燃料按优先顺序燃烧。身体总是在燃烧所有东西的混合物(葡萄糖、酮体、脂肪酸、蛋白质、乳酸等),但更喜欢燃烧最容易获得的那一种。

兰德尔循环的图像结果

**兰德尔循环假说**

人们认为,兰德尔循环可以解释 2 型糖尿病和胰岛素抵抗的原因[iv] [v]。假设是,碳脂混吃会促进肥胖和代谢紊乱,因为混淆了身体燃烧这些燃料来源的优先顺序。

在葡萄糖衍生的甘油 3-磷酸[vi]存在下,胰岛素和葡萄糖摄取抑制脂肪组织脂肪酸的氧化。当吃碳水或增加胰岛素时,会减慢脂肪的燃烧速度,因为胰岛素与胰高血糖素的比例会提高到更高的胰岛素水平。

由于胰岛素与胰高血糖素的比例更高,因此与高胰岛素和碳水一起食用脂肪可以更容易、更快地将脂肪运送到体内脂肪储存中。一旦胰岛素-胰高血糖素比率下降到更高的胰高血糖素状态,脂肪分解将恢复。

营养最重要的规则是不要同时吃大量的脂肪和碳水,这些碳水会刺激胰岛素。这也就是标准西方饮食的组成部分。不仅在生理水平上使脂肪储存更容易,而且还超越了大脑中的享乐控制机制,从而让人想要暴饮暴食,因为感觉上很有益。

**兰德尔循环生物化学**

兰德尔表明,脂肪酸对葡萄糖代谢的损害是通过对几个糖酵解步骤的短期抑制来缓和的[vii],是葡萄糖转运和磷酸化、6-磷酸果糖-1-激酶 (PFK-1) 和 PDH。

  • 脂肪酸氧化增加线粒体中乙酰辅酶A和NAD+的比例,从而抑制PDH活性
  • 线粒体燃料分配的变化抑制丙酮酸脱氢酶活性[viii]
  • 这会积累细胞溶质柠檬酸盐,从而抑制 PFK-1 [ix]
  • 葡萄糖氧化转向糖原再合成
  • 称为丙酮酸的氧化葡萄糖被直接用于回补和/或糖异生

兰德尔循环的图像结果

某些脂肪酸可以与称为 PPAR 的转录因子结合,调节脂质代谢和平衡[x]

PPARs 在肌肉和心脏中的过度表达会促进脂肪酸氧化,但会导致甘油三酯的积累、葡萄糖耐受不良和胰岛素抵抗[xi]。这是否意味着在燃烧脂肪时会产生胰岛素抵抗?

**兰德尔循环和胰岛素抵抗**

脂肪酸可以通过作用于胰腺β细胞来刺激胰岛素分泌。这种影响是双向的和短期的。研究表明,长时间接触后,脂肪酸最终会抑制葡萄糖诱导的胰岛素分泌[xii]

响应高脂肪饮食或饥饿而上调丙酮酸依赖性激酶 (PDK) 会导致代谢不灵活、并表现出适应不良的心脏[xiii]。这种效应发生在功能失调的脂质代谢、或对燃烧脂肪酸的不适应情况。

脂肪酸综合征描述了许多营养疾病中常见的碳水代谢的严重异常,如糖尿病、库欣综合征和饥饿。这些情况通常伴随着高浓度的脂肪酸和葡萄糖。这基本上是胰岛素抵抗,其特征是葡萄糖摄取减少和脂质代谢改变[xiv]

肌肉胰岛素抵抗导致线粒体对脂肪酸的氧化降低[xv]。然而,这发生在不同的肌肉类型中[xvi]

乏食或可酮饮食引起的胰岛素抵抗是一种暂时的适应,通过阻止从大脑中获取葡萄糖的肌肉对葡萄糖的摄取,从而为大脑等某些重要器官保留葡萄糖。

**脂肪会导致胰岛素抵抗吗?**

PPAR 还控制许多导致动脉粥样硬化和 2 型糖尿病的炎症过程[xvii]

脂肪酸和酮体在没有葡萄糖的情况下具有节省葡萄糖的作用,这是饥饿期间大脑的基本生存机制[xviii]。这也将保留丙酮酸和乳酸,这两者都是糖异生的前体[xix]。因此,在可酮状态或乏食期间,对葡萄糖产生的需求也会减少。

在脂肪酸使用增加的运动中也可以看到生理性胰岛素抵抗。未氧化的葡萄糖会重新转化为糖原,这可以解释运动后肌糖原的快速再合成[xx]

吃完高脂肪餐后,血浆中的脂肪酸浓度增加,将未氧化的葡萄糖重新引导到糖原的再合成。这也解释了为什么在饥饿或糖尿病期间,身体的糖原储备仍然充足——身体会保留葡萄糖将其储存为糖原,同时主要燃烧脂肪酸和酮体。

脂肪酸抑制葡萄糖利用类似于生理性胰岛素抵抗,但这是对脂肪酸流入和葡萄糖缺乏的暂时适应。这通常发生在乏食状态或可酮饮食时。

**兰德尔循环和 2 型糖尿病**

乏食或可酮饮食以外的长期胰岛素抵抗或 2 型糖尿病是由饮食和生活方式引起的。

通过正确的饮食,2型糖尿病是完全可以治愈和预防的。只需要停止食用会导致葡萄糖代谢问题的东西。

碳脂混合的加工食品是胰岛素抵抗和糖尿病的完美配方。这会提高血糖,增加胰岛素,增加甘油三酯,这会使肌肉产生胰岛素抵抗,并证明兰德尔循环的力量。

高热量的可口食物很容易暴饮暴食,对大脑的奖励系统有强大的影响。导致热量过度摄入和肥胖,这也是胰岛素抵抗的无声原因。

**兰德尔循环和乏食**

在某些情况下,葡萄糖-脂肪酸循环的规则不适用或被严重改变。

压力压倒了脂肪酸对葡萄糖的抑制作用[xxi]。在生理压力或运动期间,对燃料的需求会增加,但供应会减少。这会激活 AMPK,这是一种燃料传感器,可以调动身体的燃料源。AMPK 的激活导致代谢适应,保护心脏免受缺血性应激[xxii]

使用活化的 AMPK,可以使用糖酵解途径和可酮途径来产生能量,因为对 ATP 的需求增加了。这就是为什么运动和乏食在短期内具有相似的生理机制。

兰德循环胰岛素抵抗的图像结果

**兰德尔循环解释**

总之,应该记住,碳脂混吃并不是一个好主意,因为这会使脂肪储存更容易、并促进暴饮暴食。

食用高碳水、高脂肪、低蛋白质的加工食品本身并没有错,只要不会使体重增加或患糖尿病。坚持下去要困难得多,而且犯错的空间也更小。

  • 如果要吃面包、土豆、米饭、水果等高碳水食物,那么最好保持其他成分的脂肪含量较低。仍需保持较高的纤维和蛋白质含量以增加饱腹感。
  • 如果要吃高脂肪食物,如培根、鸡蛋、牛排、坚果、巧克力、黄油等,那么要保持低碳水。蛋白质在合理的数量内没有真正对此产生影响,因为被用于构建身体。

https://siimland.com/randle-cycle-explained-why-you-shouldnt-combine-fats-and-carbs-together/

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