胰島素(1)

 

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更新日期:2017-6-8

【胰島素的任務】

  1. 儲存能源
    細胞進行葡萄糖轉化工作→優先轉化為 肝醣,其次轉化為脂肪酸。原則上,血液的葡萄糖會優先送進肝臟與肌肉,轉化成肝醣儲存。但是當肝醣的儲存超過個人的最大儲存量時,肝臟與肌肉的細胞就會自動產生胰島素抗阻,阻止更多的葡萄糖進入細胞內儲存,於是多餘的葡萄糖就轉往其他部位以脂肪酸的型態儲存→1.如果脂肪酸堆積在內臟組織,就形成所謂的脂肪性心臟、脂肪性胰臟、脂肪肝…等。2.如果堆積在肌肉,就形成所謂的脂肪性肌肉。3.如果堆積在皮下脂肪,就形成所謂的啤酒肚或橘皮樣脂肪塊(Cellulite)。

  2. 禁止能源分解
    禁止脂肪分解→各臟器的脂肪與體脂無法分解燃燒→導致更嚴重的脂肪肝、脂肪胰臟、脂肪肌肉、脂肪心臟及更大的啤酒肚。

  3. 促進細胞有絲分裂、繁殖。細胞分裂越多次代表越接近死亡,簡單說就是老化越嚴重。

【胰島素的迷思】

  • 大家都只注意到血糖的控制,而忽略了胰島素的控制,以為只要把血糖控制好就沒事,殊不知胰島素過高的後遺症更嚴重。常見的錯誤有二種:第一種是注射胰島素的患者。這類患者常常天真地認為只要施打胰島素,想吃啥就可以吃啥,吃多就打多,吃少就打少,不用節制!第二種是血糖正常的人。這種人得天獨厚,不管吃啥,也不管吃多少,都能迅速恢復正常血糖。但是,這二種人都不知道:胰島素,不管是自己分泌的,或是注射的,只要長時間維持高濃度的胰島素,都一樣會產生胰島素抗阻,即使血糖控制良好,還是會造成嚴重後遺症,例如:肥胖、三高(高血壓、高血脂、高血糖)、動脈硬化、高血壓、心臟病、老化、癌症。所以,注射胰島素的病患,一定是要配合低醣飲食與間歇性斷食來減少胰島素的注射量,同樣地,血糖正常的人也一樣要節制醣類,以避免罹患三高及其他後遺症。

  • 胰島素過高的毒害比血糖過高的毒害更嚴重!

  • 1型糖尿病長年存活者的共同特質:
    1.合理的血糖控制(不一定要達到理想值)
    2.高HDL(高密度膽固醇)
    3.每日胰島素注射量維持低檔(胰島素敏感度高)
    4.正常體重
    5.不抽菸
    6.較低的血壓
    7.尿液微白蛋白仍維持負反應(糖尿病15~20年後)
    8.家族長壽史

 

【胰島素過高的後遺症】

  • 癌症

  • 高血壓

  • 動脈硬化

  • 心肌病變

  • 血管內膜細胞功能紊亂

  • 血栓

  • 糖尿病(第二型與衽娠型)

  • 非酒精型脂肪肝

  • 慢性發炎

  • 肥胖

  • 阿茲海默病

  • 視網膜病變

  • 骨質疏鬆

  • 腎臟病變

【胰島素增加的結果】

  • 增加細胞對葡萄糖的吸收

  • 增加脂蛋白脂酶(lipoprotein lipase)的吸收

  • 降低肝臟的糖質新生(這才是主要的血糖來源而非飲食)

  • 增加胺基酸輸往肌肉

  • 增加脂肪儲存,包括臟器脂肪與腹部脂肪為主。

  • 減少脂肪分解

  • 增加肝臟轉換葡萄糖為飽和脂肪

  • 增加肝臟合成膽固醇

  • 增加皮質醇(Cortisol)

  • 減少生長荷爾蒙(GH)

  • 減少好的類二十碳酸(eicosanoids 

  • 增加壞的類二十碳酸(eicosanoids 

  • 增加delta-5-desaturase(此乃調節荷爾蒙的重要酵素)

  • 增加鈉離子的積存

  • 增加體液積留

  • 增加血管內壁細胞的繁殖(血管壁增厚)

  • 增加動脈管壁脂質沉積

  • 增加鎂與鉀的排放

  • 增加交感神經的活性

  • 增加平滑肌細胞的繁殖

  • 增加血壓

  • 增加血小板的黏稠度(血栓是心血管疾病最後的殺手,例如:冠狀動脈阻塞、腦血管阻塞。)

  • 減少自然殺手細胞(導致癌症)

  • 減少T型幫手細胞(T-helper cells)

  • 增加前列腺素E-2(prostaglandin E-2)

【胰島素與食物】

  • 所有的食物都會刺激胰島素分泌,差別只是分泌量的多寡而已。那些聲稱不會刺激胰島素分泌的食物,只是為了方便臨床應用,不是真的100%不會刺激胰島素分泌。這些食物還是會刺激胰島素分泌,只是量極少,不足以造成實質的影響。

  • 所有的食物都會刺激胰島素分泌,而持續高濃度的胰島素是肥胖的主因,因此,所有的食物都可能造成肥胖。

  • 三大營養素,包括:醣類、蛋白質、脂肪,都會刺激胰島素分泌,其刺激強弱依序是:醣類>蛋白質>脂肪。

  • 沒有卡路里與營養成分的甜味劑也能刺激胰島素分泌。例如:Sucralose

【胰島素與思想念頭】

  • 實驗發現,思想念頭(對食物的期待)也會啟動胰島素的分泌,食物不一定要送進胃裡,光含在嘴裡就能刺激胰島素分泌這也跟血糖無關,例如:嘴巴含潄糖水再吐掉,沒有吞下胃,身體也會分泌胰島素,這也是人工代糖的問題之一。

【胰島素與血糖】

  • 胰島素的分泌只有23%跟血糖有關,其他77%跟血糖無關,也就是說,血糖不是唯一影響胰島素分泌的因素,還有其他很多因素會影響胰島素分泌。例如:
    1
    .腸促胰液素(Incretin)
    2.膳食纖維
    3.澱粉食物的Amylose/Amylopectin比例
    4.食物的生物完整性(全食物)
    5.有機酸(發酵產物)
    5.醋
    6.辣椒素(capsaicin)

  • 如果葡萄糖不是唯一刺激胰島素的來源,光是限制醣類就無法完全解決胰島素過高的問題。

  • 胰島素分泌的刺激因素當中,除了葡萄糖佔23%之外,脂肪+蛋白質+其他營養素也占了10%。

  • 食物浸泡醋,可以降低升糖指數。例如:白米加醋做成壽司米。

  • 食物發酵也可以降低升糖指數。

  • 澱粉食物冷藏可以把澱粉變成所謂的抗性澱粉,降低其升糖指數。

  • 醋可以提高胰島素的敏感度,餐前即時飲用,效果最佳。請參考→https://intensivedietarymanagement.com/the-benefits-of-vinegar-hormonal-obesity-xxviii/

【胰島素與腸促胰液素】

  • 用餐後的胰島素分泌,70%是由腸促胰液素(Incretin)作用而來的。

  • 實驗發現,給予同樣劑量的葡萄糖,口服與靜脈注射的影響略有不同。二者的血糖濃度是一樣的,但是胰島素濃度卻不一樣,口服葡萄糖的胰島素濃度反而較高。因為口服葡萄糖會刺激胃部分泌一種會增加胰島素分泌的腸促胰液素(Incretin),而靜脈注射則是跳過胃部,直接注入靜脈,因此不會產生腸促胰液素(Incretin),不會額外增加胰島素分泌,所以胰島素的濃度比口服的低很多。據統計,口服葡萄糖所刺激分泌的胰島素,其中50~70%是腸促胰液素(Incretin)所造成的。

  • 腸促胰液素(Incretin)從進食後的幾分鐘內就開始產生作用,大約60分鐘時達到顛峰。

  • 腸促胰液素(Incretin)包括2種荷爾蒙:GIPGLP-1。這2種荷爾蒙 都會被一種酵素DPP4分解,於是有藥廠生產DPP4抑制劑—gliptins家族系列的藥,例如:sitagliptin(Januvia)vildagliptin(Galvus)saxagliptin(Onglyza)等 ,來延續GIPGLP-1的活性,讓它們繼續刺激胰島素分泌,最後達到降低血糖的效果。(GIP=glucose-dependent insulinotropic polypeptide,GLP-1=Glucagon Like Peptide 1)

  • GIP是由腸子的K細胞所分泌,大多集中在十二指腸。GIP可以刺激胰島素分泌,有降血糖的效果。

  • GLP-1是由腸子的L細胞所分泌,越末端分布越多,例如大腸、迴腸遠端。GLP-1可以刺激胰島素分泌,關閉升糖素(glucagon),有降血糖的效果,而且還能拖延胃的排空時間,減緩葡萄糖吸收的速度。這2種特性恰好可應用於糖尿病的治療,於是有藥廠從毒蜥(Gila monster)的唾液中提煉出一種類似GLP-1的糖尿病用藥—Exenatide(商品名是Byetta)。不過這種藥的副作用正是胃排空緩慢所造成的腹脹、噁心、腸胃不適。其中噁心者高達57%(類似的藥還有:liraglutide(Victoza)dulaglutide(Trulicity))



     

【胰島素與蛋白質】

  • 蛋白質食物刺激胰島素分泌的能力因食材而定。乳類的刺激力最強,尤其是乳清蛋白。肉類與海鮮次之。

  • 蛋白質刺激胰島素分泌的強弱:動物性蛋白質>植物性蛋白質。

  • 蛋白質會刺激胃部分泌腸促胰液素(Incretin),而腸促胰液素(Incretin)有2種互相矛盾的作用,導致蛋白質與體重的關係非常複雜,各家實驗結果並不一致。

  • 腸促胰液素(Incretin)的作用:
    1.
    刺激胰島素分泌→胰島素命令細胞儲存肝醣與脂肪→體重增加。
    2.減緩胃部的食物排空→增加飽實感→食量減少→體重減少。
    (從另一個角度來看,蛋白質不容易消化,腸促胰液素 也會分泌多一點,讓蛋白質停留在胃部久一點。)

  • 蛋白質會升高胰島素是因為蛋白質的某些胺基酸,例如:白胺酸(Leucine)與麩醯胺酸(Glutamine),會刺激腸促胰液素(Incretin)的分泌,接著腸促胰液素再刺激胰島素分泌。

  • 蛋白質食物在自然界很少單獨存在,它總是伴隨著脂肪或澱粉,例如:肉類(蛋白質+脂肪)、種籽(蛋白質+脂肪)、豆類(蛋白質+澱粉),所以攝取蛋白質食物要考慮其伴隨成分的影響力。

  • 脂肪也會刺激胰島素分泌,但是程度非常輕微,尤其是純油,即使大量攝取,也不會升高胰島素與血糖。吃油脂食物會升高胰島素主要是受到蛋白質的影響,因為自然食物中蛋白質與脂肪總是伴隨在一起。

  • 實驗發現,牛肉與魚幾乎不會升高血糖,但是其升高胰島素的效果跟穀片一樣強。

【胰島素與乳製品】

一般而言,乳製品具有低的升糖指數(15~30)高的升胰島素指數(90~98)

  • 蛋白質當中,牛奶起司是最強的刺激胰島素分泌的食物!

  • 牛奶與其他食物一起吃,一樣會升高胰島素。例如:牛奶+義大利麵 Vs 清水+義大利麵。

  • 【牛奶】:含有乳醣與乳蛋白。乳蛋白主要有二種:80%是酪蛋白,20%是乳清蛋白。
    (a)
    乳醣會升高血糖、升高胰島素、脫離生酮狀態。
    (b)
    乳清蛋白會強烈刺激胃部分泌GIP,造成胰島素大量分泌,乳清蛋白是牛奶成分裡面升高胰島素的主角,它升高胰島素的能力甚至超越全麥麵包!

    (c)牛奶的酪蛋白,部分結構很像小麥麩質,容易造成腸漏症,引起過敏,甚至自體免疫疾病。例如:酪蛋白會激發抗原抗體反應,導致抗體去攻擊胰臟的胰島素分泌細胞,造成第一型糖尿病。
    (d)
    牛奶含有很多荷爾蒙,傳遞來自母牛給小牛的信息(讓小牛快速成長的信息荷爾蒙)。牛奶會升高胰島素,而胰島素的作用就是促進生長與能源儲存。這對小牛來說是好事,對人類而言,長期胰島素過高會造成胰島素抗阻,而胰島素抗阻則是代謝疾病(三高:高血壓、高血脂、高血糖)與肥胖的共同源頭。
    (e)
    牛奶會升高IGF-1,這也是一種成長荷爾蒙,對成人而言,IGF-1的副作用是乳癌、大腸癌、攝護腺癌。
    (f)
    實驗發現,給予8歲孩童連續7天的大量牛奶就能誘發出胰島素抗阻,可見牛奶升高胰島素的作用實在不可輕忽!

    【起司】:牛奶經過酵素作用,會產生半固態的凝乳與液態的乳清。凝乳壓擠脫水再經過發酵熟成就是起司。起司的主要成分是酪蛋白,另外還有少量的乳糖與乳清蛋白,其中乳糖經發酵熟成會變成乳酸。所以,熟成越久,乳糖越少,越不會升高血糖與胰島素,但是起司的酪蛋白還是會升高胰島素,只是程度不及乳清蛋白而已。
    【乳清蛋白】:製作起司的過程中所產生的乳清經乾燥後就是乳清蛋白粉。乳清蛋白含有豐富的支鏈胺基酸,是促進肌肉生長的營養補充劑,它的缺點就是大幅升高胰島素。
    【奶油】:新鮮牛奶靜置一段時間後,油質較多的部分會浮在上面,撈取這些浮渣去攪拌,就會產生奶油與酪乳。經過不斷攪拌、水洗,就會得到淡黃色的奶油。奶油含有微量的奶蛋白,對胰島素與血糖的影響非常微小。
    【酥油】:奶油加熱後,奶蛋白會凝固,撈掉這些凝渣後,剩下的就是酥油。酥油不含奶蛋白,對胰島素與血糖的影響幾乎等於零。

  • 實驗發現,牛奶與起司並不會增加體重,這違背了【蛋白質→胰島素→肥胖】的因果關係,後來才又發現牛奶與起司會刺激胃部分泌GLP-1,進而拖延胃的排空時間,產生強烈的飽食感,最後導致攝取量減少,抵銷了蛋白質食物的肥胖效應。

【胰島素與血壓】

  • 胰島素過高→刺激交感神經→血管收縮→高血壓→心臟病

  • 胰島素過高→胰島素抗阻→鎂無法進入細胞內(包括血管細胞)→鎂無法把鈣離子趕出細胞(包括血管細胞)→細胞內積留過多的鈣(包括血管細胞)→血管細胞無法放鬆→血管細胞持續收縮→血管內徑縮小→高血壓

  • 胰島素過高→留住鈉離子→留住水→水腫、血管積水→高血壓、充血性心衰竭

  • 胰島素可以透過下列機制來產生高血壓:

    1. 增加腎臟再回收鈉離子

    2. 活化交感神經

    3. 改變細胞膜的離子穿透性

    4. 血管肥厚

【胰島素與血液凝固】

  • 胰島素會增加血小板的黏性,造成血液凝固,然後吸引巨噬細胞去吞噬凝固血塊,最後巨噬細胞變成泡沫細胞,成為血管壁的沉積物。

【胰島素與膽固醇】

  • 胰島素指揮身體儲存脂肪,如果既有的組織不夠存放,就必須建造新的脂肪細胞來存放,而建造新細胞需要細胞膜的材料膽固醇,所以胰島素過高也會造成膽固醇過高。同樣地,膽固醇過高者只要能降低胰島素就能降低膽固醇。

【胰島素與脂蛋白脂酶】

  • 胰島素指揮身體儲存脂肪,脂肪的結構是三酸甘油脂,分子太龐大,無法送入細胞內,必須經由脂蛋白脂酶(lipoprotein lipase)把三酸甘油脂分解成脂肪酸+甘油,然後脂肪酸再進入細胞內,進入後再合成為三酸甘油脂儲存起來。

【胰島素與三酸甘油脂 】

  • 1分子的三酸甘油酯分解後會得到1分子的甘油與3分子的脂肪酸。

  • Ron Rosedale表示,血液中的三酸甘油酯其實就是尚未燃燒或儲存的脂肪酸。三酸的濃度幾乎與胰島素濃度成平行關係,胰島素濃度高,三酸也就高。胰島素濃度低,三酸也就低。

  • 血液中殘留太多三酸甘油酯可能的原因是:
    1.製造太多:身體過剩的能量最終都會轉換成三酸甘油酯,再經由血液送往脂肪組織儲存。其中又以碳水化合物最容易轉換成三酸甘油酯。
    2.燃燒太少:(a)燃脂酵素系統尚未提升。(b)胰島素過高,身體無法進入燃脂模式。
    3.儲存太慢:胰島素長期過高,細胞產生胰島素抗阻,儲存三酸甘油脂的指命被細胞拒絕了。
    4.潤滑血管:當血糖過高時,血液是黏答答的,很難運行,血管會保留大量三酸甘油酯來潤滑血管,幫助運送血液。

  • 解決辦法:
    1.減少製造量:減少碳水化合物的攝取量,同時也要控制總卡路里。
    2.增加燃燒量:
    (a)降低胰島素濃度,讓身體進入燃脂模式。做法是:減少碳水化合物、減少蛋白質、延長空腹時間。
    (b)消耗性活動或長時間的運動也能大量燃燒三酸甘油酯。
    3.增加儲存速度:降低胰島素抗阻。請參考→《胰島素抗阻》。

  • 例外:黑人即使有很嚴重的胰島素抗阻,也不會出現很高的三酸甘油脂。這是種族上的差異。

【胰臟的α與β細胞】

  • 當血糖升高時,胰臟β細胞會分泌胰島素來解決血糖過高的問題,不過大多數胰島素會先前往α細胞,抑制α細胞分泌胰昇糖素(Glucagon),其他少數的胰島素才分配到身體其他部位,指揮細胞把葡萄糖搬進細胞內。葡萄糖除了提供能源外,多餘的葡萄糖就會儲存起來。在肌肉與肝臟,多餘的葡萄糖會以肝醣的形式儲存,在脂肪組織則儲存為脂肪。(註1)

  • α細胞也可能產生胰島素抗阻,即使β細胞分泌了大量胰島素,α細胞仍然繼續分泌胰昇糖素(Glucagon),導致血糖居高不下。 

  • 註1:胰島素是一種促進生長與合成的荷爾蒙,它會傳遞信息給細胞,指揮細胞把葡萄糖合成為肝醣、脂肪酸。同時它也傳遞了禁止分解的禁令,禁止細胞把合成的物質分解掉。所以,只要胰島素濃度居高不下,脂肪不只不可能進行分解,而且會合成更多、囤積更多,難怪胰島素又稱為--肥胖荷爾蒙。

【胰臟的脂肪】

  • 科學研究,胰臟的脂肪越多,胰臟功能越差;反之,胰臟的脂肪越少,胰臟功能越好。這也是治療糖尿病一個很重要的指標。

【胰島素的需求量】

  • 胰臟到底製造了多少胰島素?我們可以測量血液中的C-peptide來決定胰島素的真實產量。如果患者還能生產大量胰島素,他就不需要施打胰島素,他需要解決的是胰島素抗阻的問題,而不是缺乏胰島素的問題。

【肝臟的矛盾】

  • 照理說,胰島素會禁止能源分解,其中也包括肝醣的分解。但是有時候,肝臟的能源庫存會進行局部改組,它會分解一部分的肝醣,改裝填能量較高的脂肪酸。

    1. 分解的肝醣重回血管,造成血糖上升。

    2. 新裝入的脂肪酸造成脂肪肝。

【假性胰島素正常】

  • 有些人即使已經發展出胰島素抗阻也很難察覺,因為做例行性的檢查都正常:血糖正常、空腹胰島素也正常。這種人必須用吐司測試法才知道已經發展出胰島素抗阻。測試方法是給他吃土司,然後長時間追蹤他的胰島素濃度,這時候才發現胰島素一直維持高濃度, 而且降得很慢。好玩的是經過一夜的空腹,早上測試空腹胰島素時,他的胰島素恰好降到標準範圍內,導致醫師誤判他是正常的。

【慣性低胰島素】

  • 長期低醣飲食,突然多攝取了一點點的醣類,血糖反應會比正常人高,推測原因是:
    1.身體適應了低醣飲食或生酮飲食,胰島素分泌常常處於最低點,健康百分百。突然你來個回填,身體不會馬上隨你起舞,它不會跟著分泌大量胰島素來壓低血糖,它寧願維持少量分泌,因為它知道胰島素的危害遠大於一時的血糖升高。
    2.胰臟已經習慣生產小量的胰島素,一時之間要增產,工人早已遣散回家了,人力不足,無法量產,導致血糖暴增。如果你繼續補充醣類,這些工人就會常駐在胰臟工廠,每天製造大量胰島素來轟炸你的血管內皮,讓你得到心血管疾病。

【低醣飲食後的空腹血糖】

  • 低醣飲食後,發現怎麼空腹血糖比正常人還要高?於是心生焦慮!
    根據下面這張圖表的解釋,雖然空腹血糖較高,但是整體的胰島素抗阻還是改善了,所以,請放心吧!

  • 我個人對空腹血糖的解藥是斷食,大家試試!

  • 胰島素是一種荷爾蒙,影響的層面比血糖還大,其中一項就是胰島素會活化mTOR,mTOR再抑制自噬作用。當然,血糖也會升高胰島素,間接活化了mTOR,但是,長期低醣飲食卻發現,雖然空腹血糖上升了,胰島素卻是下降的,也就是胰島素沒有完全隨著血糖起舞,換句話說,葡萄糖→胰島素→mTOR的連鎖反應被弱化了,這是很讓人欣慰的現象!(補充:自我吞噬作用(Autophagy)會把毀壞的組織結構回收再利用,清除細胞垃圾,恢復細胞的正常功能。)