血糖补充的第一个来源是肝糖原(肌糖原仅供肌肉消耗,不能分解成葡萄糖释放进入血液),胰高血糖素作用下分解并释放葡萄糖进入血液 。
但是,肝糖原储备毕竟非常有限,因而身体几乎同时会启动糖异生 。
糖异生就是将一些非糖类碳骨架物质转化成葡萄糖 。
糖异生的碳骨架物质主要有三个来源:
糖酵解产生的乳酸和丙氨酸 。但是,这种来源极其有限,仅能平衡糖酵解的葡萄糖损失 。
脂肪动员分解的产物 。但是,脂肪分解的脂肪酸只能供肌肉和肝脏利用,并不能用于糖异生,可以进入糖异生途径的仅有甘油部分 。
蛋白质分解而来的部分氨基酸 。由于以上两种途径并不能提供足以维持血糖水平的糖异生底物,因而,糖异生还需要蛋白质分解产生的丙氨酸和谷氨酰胺 。
用于糖异生蛋白质初始的来源是那些快速转化的蛋白,如肠上皮蛋白和胰腺的分泌物 。但是,更主要的来源还是人体最大的蛋白库——肌肉 。
因而,从空腹的一开始,脂肪和肌肉就会同时被分解用于补充能量 。
节省蛋白——饥饿状态下能量代谢适应性改变的第二优先级
但是,人体并没有任何多余的蛋白,所有蛋白质都是功能或结构蛋白,都具有不可或缺性 。
比如,几乎所有动物的生存都必须依赖于尽可能快速的移动能力,这需要尽可能大量的肌肉,因此必须尽可能维持肌肉损失的最小化——这是饥饿状态下能量代谢适应性改变的第二优先级 。
如何实现最大限度的节省蛋白?
途径只有一个,加大人体唯一大量能量物质脂肪分解产物的开发利用 。具体而言,除了某些组织直接利用脂肪酸外,肝脏将脂肪酸转化成“适用性”更广泛的酮体(乙酰乙酸酯和D-3-羟基丁酸酯) 。
在饥饿的第3天,肝脏就能形成大量的酮体释放到血液中,此时大脑和心肌也开始可以利用酮体供能——饥饿第三天,,脑能源需求的约三分之一由酮体供给 。
饥饿超过1周后,酮体成为脑的主要能源 。
这样就大大降低了葡萄糖直接需求,建立起一个低水平(约40mg / dl)的新的葡萄胎稳态,从而大大减低了糖异生的压力,进而大大减少肌肉蛋白的分解——几周后,每天分解蛋白质的量从饥饿最初每天约75克大幅降低到20克 。
长期饥饿,能量供应主要依赖于脂肪分解 。
但是,蛋白质即使被保护,分解并不会停止,而是维持在低水平 。
如果没有发生意外或并发症死亡,人体储备的脂肪被完全消耗(一个中等胖瘦,体重70公斤的年轻成人,储备的脂肪和期间可供分解的蛋白质总共可维持消耗1到3个月)后,能量需求完全转向蛋白质,很快就会导致重要器官的功能衰竭而死亡 。
可见,饥饿减肥过程中,脂肪和肌肉同时开始被分解利用 。但是,开始阶段蛋白质被分解相对量较大,长期饥饿则主要依赖于脂肪分解,直到脂肪被消耗殆尽 。
下图就是一个厌食症患者长期绝食,脂肪被耗竭,肌肉也被大量消耗的实拍 。
其实,我们每个夜间都在经历“饥饿减肥” 。
【饥饿减肥,减掉的是脂肪还是肌肉?】因而,即使采取间断禁食方法减肥,也没有必要计较先减脂肪还是肌肉 。
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