0

5
2

文字

分享

0
5
2

斷食有用嗎?關鍵是「何時吃」——早點吃、更健康

miss9_96
・2022/04/04 ・3576字 ・閱讀時間約 7 分鐘

「為了健康,少吃一點」

似乎為了更健康,就得閹割自己的欲望、執行嚴苛的節食。如果能找到一種「不放棄美食」且可行性高的健康飲食法,該有多好~

圖/GIPHY

食慾和健康,永恆的對抗

透過間歇式進食(或稱斷食法),進而降低糖尿病、心血管疾病的風險(或減重),是許多人的願望。

而坊間的斷食法很多,如:極度嚴苛的隔日斷食法(一日正常飲食、隔日禁食)、5:2 斷食法(一週裡 5 天正常飲食,另 2 天只能攝取極低熱量)、較人性化的 168 斷食法(一日裡,僅 8 小時能用餐)等。其目的是增加、拉長每日裡的飢餓時段,使身體有較長的時間處在低血糖濃度的狀態;進而強迫身體減少對葡萄糖的依賴和代謝,轉向消耗脂肪

而斷食法好像真有健康上的好處。在動物模型裡,此法可增加心臟健康、降低癌症機率,甚至延長動物的壽命 [1]。而在人類試驗裡,雖然試驗仍不夠多,但似乎可提高人體對胰島素的敏感度、減輕體重、改善血壓,甚至抑制食慾等優點 [1]

然而,美國科學家針對斷食法進一步研究後認為,關鍵似乎不是「少吃一點」,而是「在正確的時間吃」

現代人,幾乎醒著的時間裡,都在吃

人類和其他動物一樣,都有固定的生理時鐘、生活作息,通常是日出而活躍、日落而漸寂。體內各種內分泌,如:胰島素的濃度,也依循晝夜規律而起伏循環。因此,若能讓進食時間配合內分泌系統活躍時段,也許可最大幅度地提高身體處理食物的效率 [2]

然而,現代人類已處在衣食無缺的世代,我們幾乎無時無刻都在吃。2014 年的報告發現,多數美國人一天裡的用餐時間超過 12 小時 [1],換言之,身體有極長的時間裡都處在「進食中」的狀態(我覺得台灣人應該也差不多,台灣人在吃東西層面裡,無敵方便)。

圖/GIPHY

因此,為了探究斷食法+晝夜作息的好處,美國科學家依循人類正常生理時鐘、規劃了新的斷食法,希望一探新斷食法的好處。

「日出就吃、日落就不吃」—— 8 個男人、超過四個月的試驗

美國阿拉巴馬大學研究團隊,認為「隨著人類天生的作息吃飯」是健康的關鍵。為了排除「因斷食而吃較少」對結果的影響,因此他們希望在「攝取總熱量不變」的前提下,「只改變『什麼時候吃飯?』」、來研究調整用餐時間所帶來的好處。

圖/Pexels

團隊所規劃的新斷食法——eTRF(early Time-Restricted Feeding),是早上 7 點用早餐、9 點用中餐,和下午 1 點用晚餐;換言之,一日維持三餐、但僅 6 小時進食,且嚴格限制在早晨起床後的 6 小時內

團隊設計了臨床試驗,受試者必須接受長達 5 週的 eTRF 斷食法,然後讓身體休息 7 週,再接受 5 週的普通飲食法(早上 7 點用早餐、下午 1 點用中餐,和下午 7 點用晚餐;換言之,一日維持三餐、用餐時間恢復為 12 小時,其他條件不變)。實驗期間須嚴格遵守飲食(不能亂吃、偷吃),每餐都由實驗室提供 [註1]、必須在實驗室人員監視下完全吃完。並且睡眠時間、運動都受到嚴格控制。

招募之初有九百多人應徵,最終僅 8 人完成實驗。結果於 2018 年刊在《細胞代謝/Cell Metabolism》科學期刊上 [3]

(圖1)eTRF 斷食法之試驗規劃。/參考文獻 3

受試者樣貌

共有8名成年男性完成試驗 [註2],其他資訊如下:

因此可以發現,本次實驗的受試者,也是慢性病高風險者、糖尿病前期之肥胖患者。換言之,若 eTRF 斷食法對他們的健康有幫助,就有機會幫助許多處在疾病前期的人,扭轉病情、恢復健康(在台灣,約四分之一的成人是糖尿病前期患者)。

結果 —— eTRF 斷食法,提高人體的胰島素敏感性

糖尿病的病徵,是人體失去控制血糖的能力,而其病因之一是胰島素敏感過低、人體需要更高的胰島素,才能喚醒細胞吸收糖分子、降低血液裡的糖濃度。

在試驗結果中發現,eTRF 斷食法不影響血糖值、變化趨勢,但降低了體內胰島素濃度(提高胰島素敏感性)。如圖 2A、B,在口服葡萄糖耐受試驗(Oral Glucose. Tolerance Test,OGTT[註3]結果發現,血糖變化並無差別;換言之,eTRF 斷食法沒有影響血糖變化。但在胰島素濃度層面,有了極佳的發現。相較於普通飲食,eTRF 斷食法期間,空腹、及 OGTT 試驗的第 60、90 分鐘,其胰島素濃度更低(圖 2C、D)。換言之,eTRF 斷食法,使人體能用更低的胰島素、控制體內的血糖,提升人體的胰島素敏感性 [註4]

(圖 2)在口服葡萄糖耐受試驗裡,eTRF 斷食法和普通飲食期間,受試者的血糖、胰島素變化。/參考文獻 3

結果 —— eTRF 斷食法,大幅降低血壓

而在心血管疾病的風險層面,eTRF 斷食法顯示了紓緩高血壓疾病的潛力。如圖 3,受試者的早晨收縮血壓和舒張血壓,在 eTRF 斷食法期間分別降低 11±4 mmHg (p=0.03)和 10±4 mmHg(p=0.03)。這是極為驚人的降幅,其效果和服用高血壓藥物差不多。目前不清楚血壓降低的原理,可能是胰島素降低的後續效應,也可能是採行了更正常的作息後,排泄系統有更多能力調解體內滲透壓 [註5]

(圖 3)eTRF 斷食法和普通飲食期間,受試者的血壓變化。/參考文獻 3

結果 —— eTRF 斷食法,反而更不餓!

節食最大的敵人就是食慾!在自我評量裡(圖 4) [註6],相較於普通進食,受試者在 eTRF 斷食法期間,夜晚的食慾更低、飢餓感更少、飽足感更高。換言之,eTRF 斷食法不僅可行,更可能降低深夜的食慾、進而遏止邪惡消夜的欲望

(圖 4)eTRF 斷食法和普通飲食期間,受試者的血壓變化。/參考文獻 3

小結論和研究限制

斷食有用嗎?研究結果指出,關鍵是「何時吃」!依循正常的生理時鐘,設計的新斷食法(eTRF),告訴我們——「早點吃、更健康[註7]

也有其他研究做出相異的結果。2022/04 於 NEJM 刊出的研究,以類似的進食方式在肥胖病人上進行研究。結果發現,限制進食時間不會展現更好的減肥效果。顯示此類議題仍相當複雜,有待科學界再釐清。

註解

  • 註 1:每餐皆為 50% 的碳水化合物,35% 的脂肪,15% 的蛋白質。
  • 註 2:干預進食對身體產生的變化,不同性別有相異的影響(如:女性通常比較難瘦下來)。故相關試驗多半會限制特定性別。
  • 註 3:將 75g 無水葡萄糖溶於 300ml 水,並在 5 分鐘內喝完。喝之前、喝完後各個時間裡,抽血驗血糖,以判斷身體控制血糖的能力。異常:140~200 mg/dL糖尿病:200 mg/dL以上
  • 註 4:在 eTRF 斷食法和普通飲食的期間,受試者體重變化相似,顯示 eTRF 斷食雖然提高胰島素靈敏度,但不會影響體重。
  • 註 5:但試驗也發現,eTRF 斷食法期間,三酸甘油酯、總膽固醇較高,研究團隊認為是體內提升分解、代謝脂肪後的現象,也認為需要更長時間、更多證據進行討論。
  • 註 6:完成長達 5 週的飲食法,隔日立即進行自我評量。
  • 註 7:此試驗僅針對糖尿病前期的成年男性(且人數甚少),其結論尚無法擴及女性或其他群體。在激烈地改變飲食習慣前,請先和醫護/營養團隊討論。

參考文獻

  1. Humaira Jamshed, Robbie A. Beyl, Deborah L. Della Manna, Eddy S. Yang, Eric Ravussin and Courtney M. Peterson. (2019) Early Time-Restricted Feeding Improves 24-Hour Glucose Levels and Affects Markers of the Circadian Clock, Aging, and Autophagy in Humans. Nutrients. https://doi.org/10.3390/nu11061234
  2. Kelli L.Vaughan, Julie A.Mattison (2018) Watch the Clock, Not the Scale. Cell Metabolism. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2018.05.016
  3. Elizabeth F. Sutton, Robbie Beyl, Kate S. Early, William T. Cefalu, Eric Ravussin, Courtney M. Peterson (2018) Early Time-Restricted Feeding Improves Insulin Sensitivity, Blood Pressure, and Oxidative Stress Even without Weight Loss in Men with Prediabetes. Cell Metabolism. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2018.04.010

數感宇宙探索課程,現正募資中!

文章難易度
miss9_96
169 篇文章 ・ 533 位粉絲
蔣維倫。很喜歡貓貓。曾意外地收集到台、清、交三間學校的畢業證書。泛科學作家、科學月刊作家、故事作家、udn鳴人堂作家、前國衛院衛生福利政策研究學者。 商業邀稿:miss9ch@gmail.com 文章作品:http://pansci.asia/archives/author/miss9


0

2
1

文字

分享

0
2
1

近視眼的救星,「雷射手術」後看得更清——《科學月刊》

科學月刊_96
・2022/05/14 ・4118字 ・閱讀時間約 8 分鐘
  • 作者/蔣維倫|泛科學 PanSci 專欄作家、故事專欄作家、udn 鳴人堂專欄作家、前國衛院衛生福利政策研究學者。喜歡虎斑、橘子、白底虎斑和三花貓。

Take Home Message

  • 近視是因為角膜或眼球變形,使眼球折射光線能力太強,焦點落在視網膜前方,所以無法獲得清楚的景象。
  • 雷射治療近視以達到減弱折射力為目的,主流術式有雷射原位層狀角膜塑型術(LASIK)和微創角膜透鏡提取術(SMILE)。
  • 經雷射手術後,患者視力可以回到配戴眼鏡前的水準,散光減輕到輕度散光。不過術後最常見的副作用是乾眼症,因此手術前需和專業醫護團隊討論。

你常覺得遠處的景物看不清楚,總是要瞇著眼看東西嗎?這些都是近視的典型症狀。近視通常在 6~14 歲之間出現,多數人於 20 歲後趨向穩定。目前尚未釐清近視出現的原因,但戶外活動時間較長的兒童,近視的風險較低,不過仍不清楚是因為「看比較遠」、「戶外光線」,或「運動量較高」等因素所致。全世界的近視盛行率非常高,在美國,超過四成的人罹患近視,而東亞的一些國家,如臺灣,兒童的近視率甚至達八成以上。

壞掉的攝影機

為什麼會近視?主要是因為眼睛的結構是透過「折射光線、將光聚焦在眼底的視網膜」來獲得清晰的投影輪廓。所以當眼球變形(變扁)或角膜折射光線能力有問題(形狀出錯)時,光線聚焦的焦點會落在視網膜前方(圖一),投影在視網膜時就會呈現模糊的輪廓,無法獲得清楚的景象,此時稱為近視。當你的近視度數愈深,焦點就會距離視網膜愈遠。因此最簡單的改善方式,就是加一塊凹透鏡(眼鏡)來發散光線,進而調整光的路徑,讓光線重新聚焦在視網膜上。

(圖一)近視眼球示意圖。/圖片來源:123RF

切掉一點眼睛如何?雷射治療近視的原理

既然近視是「眼球折射光線的能力太強」,那麼用刀削掉一點眼睛,這樣可行嗎?可以。

如前所述,近視是由於眼球變形或折射力太強,使光線焦點落在視網膜之前。目前無法矯正變形的眼球,因此調整光線折射路徑,就成了最佳的治療方式。而眼球負責折射光線的組織,為最前方的角膜和位置在後方些的水晶體(圖一);而又因為角膜暴露在外,醫師能用刀械直接削除,或是雕塑外型,所以角膜組織就成了外科手術治療近視的最直接選擇。雖然調整水晶體也能改善近視,但較不普遍。

最早,醫生便是利用刀具削去角膜以治療近視。 但需注意,削去眼球結構減弱聚焦能力,進而改善近視,仍不算是「治療」。由於這個方法無法改變眼球的整體形狀,因此眼球變形後,造成視網膜剝離等疾病的風險仍存在。

在雷射技術發明之前,醫師會用層狀角膜重塑術(automated lamellar keratoplasty , ALK)——微型刀械移除角膜組織,達到減弱折射力的目的,這種手術方式約盛行於 1980~1990 年代。直到雷射技術成熟後,才開始應用於治療近視,雷射依原理和發展時程可分為雷射屈光角膜切除術(photorefractive keratectomy , PRK)、雷射原位層狀角膜塑型術(laser-assisted in-situ keratomileusis , LASIK)、微創角膜透鏡提取術(small incision lenticule extraction , SMILE)。

雷射屈光角膜切除術(PRK)

雷射於 1980 年代開始用於治療近視,並逐漸發展出 PRK 術式。PRK 原理是利用雷射能固定能量的焦點、升高局部組織的溫度、進而氣化掉部分角膜最外層的上皮層細胞(epithelium,圖二),達到減少角膜厚度降低折射力的目的(圖三)。

在此技術問世後,PRK 迅速地成為治療近視的首選,但因為要削掉角膜上皮層,同時也氣化了角膜裡的痛、觸覺神經,容易導致術後劇烈疼痛和視力恢復期過長等問題;再加上大面積的傷口直接暴露在外,術後洗頭、洗臉也容易導致感染,所以在新技術出現後,選用 PRK 的患者也逐漸減少。

(圖二)眼球角膜的剖面結構圖。圖片來源/123RF
(圖三)雷射屈光角膜切除術。圖片來源/123RF

雷射原位層狀角膜塑型術(LASIK)

LASIK 為目前雷射治療近視的主要術式之一。為了要減少 PRK 術後疼痛且感染風險高的困擾,科學家思考,是否能改善術式,盡可能地減少暴露在外的傷口呢?在 1990 年代,醫師開始建構另一種術式,也就是現在常聽到的 LASIK。

它所氣化的部分和 PRK 不同,主要是削除角膜裡的基質層(stroma)、盡可能地保留上皮層組織完整性;手術先切出一個類似「C」的傷口、創造並掀開一片角瓣膜(corneal flap),然後以雷射直接氣化、雕塑基質層細胞後再將角瓣膜覆蓋住傷口(圖四)。和 PRK 相比,LASIK 較少暴露於外界的傷口,感染風險較低。

(圖四)雷射原位層狀角膜塑型術。圖片來源/123RF

由於術後恢復期較短且傷口較不會感到疼痛,使 LASIK 逐漸取代 PRK,成為主流術式之一,目前接受 LASIK 的眼球超過數百萬顆以上。

微創角膜透鏡提取術(SMILE)

為什麼要一直改良手術?因為醫學界希望能減少破壞角膜神經、縮小暴露外界的傷口。角膜是布滿神經的組織,能感受細微異物、刺激淚水分泌,達到排除異物、潤滑眼球的功能。神經束從內而外伸出、穿出鮑曼氏膜(Bowman’s membrane)並彎曲近直角、在上皮層細胞和鮑曼氏膜之間形成豐富的神經末梢(圖二)。

從角膜神經的分布可以推測出,最早的 PRK 氣化上皮層細胞的缺點,就是削除了神經末梢,造成傷口大面積的暴露,進而導致術後疼痛。而 LASIK 雖然減少了傷口暴露,但由於切出「C」形狀傷口、創造角膜瓣時,也同時切除了大部分的神經,導致大規模的神經受損,進而使眼睛無法自主分泌淚水,引起嚴重的乾眼症。所以科學家持續地構思新的解決方法。

相較於前兩種術式,SMILE 的歷史最短,它起源於 2002 年德國團隊的想法,直到 2007 年才開始臨床試驗。幾年後術式逐漸成熟,在 2016 年獲得美國許可治療近視,僅一年時間,全球就累積超過 100 萬次手術。

SMILE 使用雷射「可在特定深度聚焦」的優勢,手術分成兩個步驟:首先,聚焦雷射,隔空在角膜的基質層裡切出一個極小的凸透鏡結構;接著,在角膜表面切出約三毫米(mm)的小傷口,取出小透鏡。與 LASIK 須開出「C」形狀的傷口、斷開大部分的神經相比,SMILE 的創口較小,理論上切斷的神經比例較少、乾眼症的機率也較低,所以快速地成為患者主要選擇的術式之一。

雖然 SMILE 為較新的技術,但不能就此認定 SMILE 比 LASIK 更優秀。醫療手術仍須視個人體質、需求、經濟能力等,進行專業的個人考量。

雷射以後,連打靶都比較準了

許多人的工作高度仰賴視覺,軍人就是其中之一。在美國,SMILE 可治療近視和散光。去(2021)年《白內障與屈光手術期刊》(Journal of Cataract & Refractive Surgery)刊出一篇論文,研究 37 名軍人(74 顆眼睛)在 SMILE 術後的短期視力改變 。術前,患者皆有輕至中度的近視或散光,且分別有 10% 和 20% 的患者反應近視困擾了他們的工作和生活狀態。

而在 SMILE 術後的三個月內,約 96% 的眼睛在不戴眼鏡(裸視)的情況下,視力可以達到正常人的標準[註]。而原先生活和工作受到視力問題困擾的患者,全都降為 0%。在感受度調查也發現,約 83% 患者對手術後擁有的視力更加滿意。其中 14 名軍人在手術前後都接受槍法打靶測試,儘管統計結果並無顯示出差異,但手術後的打靶成績稍稍高了些。不過,仍不能認為雷射近視手術使槍法更精準。

[註]正常視力的標準為裸視遠視力(uncorrected distance visual acuity , UDVA),意思是在史奈侖(Snellen)視力表裡,能看到 20/20(對應視力約 1.0)或更小的字。

手術的功效可以維持多久?     

中國上海復旦大學附屬眼耳鼻喉醫院,發表了一系列長期的研究,追蹤接受 SMILE 手術後的患者多年,並討論他們的視力改善。團隊招募了 26 人(26 顆眼睛,皆為單眼接受手術),接受 SMILE 約七年或更久。發現 26 顆眼睛在術後七年的視力,比七年前戴眼鏡時更好!以史奈侖視力表上 20/20 的字母為標準,術前 96% 的眼睛戴眼鏡時可看清楚,術後有 100% 的眼睛在裸視或脫離眼鏡後可看清楚。

而視力表裡更小的一行字(20/16,對應視力約 1.2),術前有 38% 的眼睛戴眼鏡時可看清楚,術後有 73% 的眼睛在裸視或脫離眼鏡後可看清楚。再小一行的字(20/12.5,對應視力約 1.6),有 19% 的眼睛在雷射手術後可辨識清楚;而手術前,所有的眼睛在戴眼鏡後,都無法看清該行字。

換言之,經過近視雷射手術後的患者不僅擺脫了眼鏡,視力還可回到或優於配戴眼鏡前的水準;在散光方面,所有人在術前都有輕至中度不等的散光,而手術七年後,幾乎所有人都減輕為輕度散光。

雷射後會有後遺症嗎?

任何醫療手術都會有副作用,SMILE 最常見的術後副作用是乾眼症。儘管多個研究都認為,SMILE 的乾眼症比例及嚴重度都比 LASIK 少,因為和 LASIK 相比,SMILE 的優勢是創口較小且切斷的神經較少,因此術後保有較多神經,眼睛控制淚腺的能力較佳,乾眼症也較輕微,且恢復期較短。但這不代表不會出現乾眼症,和未接受手術的眼睛相比,SMILE 後眼睛分泌的淚水仍可能比較少。因此術後的自我照護,例如短期內避免感染和定時且長期地使用人工淚液,是雷射治療近視的必要作業。

儘管 SMILE 是安全的手術,且全球已有百萬例手術的經驗,但仍可能有手術中途失誤的情況發生,例如移除雷射切除的部分時,仍有殘存組織遺留在角膜內,或是失誤而切穿角膜上皮組織等。根據統計結果,這些手術中途失誤的發生率總和小於 1%,且似乎和醫護團隊的學習曲線有關,可能新手醫師比較容易發生手術中途失誤。不過,SMILE 令人最有感的副作用應該是金額,價格在十萬以上,並不是能輕鬆負擔的數字。

(圖五)筆者接受 SMILE 後切下來的角膜。LASIK 和 PRK 是直接氣化角膜組織,所以不會有角膜紀念品。圖片來源/作者拍攝
  • 〈本文選自《科學月刊》2022 年 5 月號〉
  • 科學月刊/在一個資訊不值錢的時代中,試圖緊握那知識餘溫外,也不忘科學事實和自由價值至上的科普雜誌。

數感宇宙探索課程,現正募資中!

科學月刊_96
29 篇文章 ・ 26 位粉絲
非營利性質的《科學月刊》創刊於1970年,自創刊以來始終致力於科學普及工作;我們相信,提供一份正確而完整的科學知識,就是回饋給讀者最好的品質保證。