禁食对基础代谢影响的研究进展

禁食对基础代谢影响的研究进展

宋廉顾秀玲朱胜男李建祥

宋廉顾秀玲朱胜男李建祥（苏州大学医学部江苏苏州215123）

【中图分类号】R151.1【文献标识码】A【文章编号】1672-5085（2012）32-0039-03

【摘要】禁食对于机体有益的影响已有很多研究，近年对于基础代谢的研究已经有了很大的进展。禁食会降低机体的体温，禁食可以降低体重，降低心血管疾病方面的患病风险。能量代谢的改变，包括激素和氨基酸的变化，进一步涉及机体胃肠道等改变，机体的免疫机制也会相应的改变，禁食可能会促进机体的体液免疫

【关键词】禁食基础代能量代谢免疫

禁食，不仅能达到减肥的目的，还有很多其他好处。停止一段时间的食物摄取（禁食），人体可重新调整新陈代谢。禁食对机体的影响是多方面的，本文旨在就禁食对基础代谢方面的影响作一综述。

1禁食对体温的影响

禁食会影响能量的代谢，也就有可能对体温产生影响。禁食使机体的细胞活性会有所降低，减少了能量的消耗，导致体温降低[1-2]，体温降低也会减少能量的散发，从而保存更多的热量供机体。

孙平等[3]以獭兔为对象进行短期限食后复食的补偿生长试验，结果对照组的体温保持在39～40℃之间，禁食组体温在38～40℃之间，禁食组体温普遍低于对照组，虽然无统计学差异，但禁食组体温变化幅度较大，大致呈折线型，在禁食当天低于非禁食日期。

2禁食对体重的影响

在饥饿期间机体可以动用身体贮存的能量来维持生命活动,脂肪和糖元是主要的贮能物质。饥饿状态下主要消耗这两种物质,对蛋白质的利用较少,而且一般是在脂肪被大量消耗以后。

Ziaee在斋月前后及期间，测量了受试者的体重、身体质量指数(BMI)、葡萄糖、甘油三酯、胆固醇、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白以及低密度脂蛋白，发现超重受试者禁食后体重下降明显[4]。Lefevre等研究发现[5]，即使在健康非肥胖者，通过6个月的限制饮食不仅可以减轻体重，同时也降低了观察对象血脂和血压等心血管疾病的风险。

3禁食对胃肠道系统的影响

3.1禁食对胃肠道电活动的影响

胃肠道正常生理功能的进行，依赖于基本的机械活动和生理电活动。机械性肠胃失调（FGIDs）包含改善肠易激综合征（IBS）在发达国家是常见的疾病，对身体健康有着显著的影响。而禁食可以明显的减少腹痛、不适、腹泻，提高生活质量，对于使用基本药物治疗的IBS患者，如同时采用禁食可以减少胃肠道功能紊乱的物理症状，改善肠易激综合征（IBS）的心理异常[6]。

李红芳等[7]观察到禁食后大鼠的胃肠电活动增强，在十二指肠可记录到规律的消化间期肌电复合波（DMEC）活动，胃肠电慢波、快波波形特征与未禁食鼠相似，但胃慢波、快波振幅及快波发生率均明显升高；十二指肠电慢波和快波振幅明显降低（P<0.01），快波发生率显著增多（P<0.001）。当切除迷走神经后，胃肠电慢波和快波振幅明显降低，快波发生率明显减少，十二指肠IDMEC周期和I相时程显著延长，说明迷走神经正常情况下具有一定紧张性并可加强胃肠活动。而且该实验还发现，禁食时间的不同，胃肠电活动有所差异，禁食18小时后，胃电活动显著增强，而禁食时间延长到48小时后，胃电活动的增强相对减弱，十二指肠电活动一直表现为抑制，且禁食时间越长，抑制越强烈.这可能是机体的一种保护性功能。当切除迷走神经后禁食18小时胃电加强效应基本恢复，这说明迷走神经发放冲动增多是导致这个结果的主要原因。这就可以通过抑制迷走神经，来改善胃肠道的功能。

3.2对胃肠道内分泌细胞的功能影响

消化道粘膜和内分泌胰腺的所有内分泌细胞被认为是胃肠胰（GEP）系统内分泌细胞，其在整个消化过程中占有重要地位，包括营养吸收、肠道蠕动和在肠血流量中胃肠激素及胺的分泌[8-9]。潘红珍等[10]观察了黑斑蛙中5-羟色胺（5-HT）细胞、胃泌素（GAS）细胞、生长激素抑制激素(SOM)细胞、古氨酸（GLU）细胞、胰多肽（PP）细胞、血管活性肽（VIP）细胞等6种重要的内分泌细胞[8]。通过禁食前后的对比发现，GEP的内分泌细胞的分布密度、形态和分泌物都发生了改变。在食管、贲门和胃底部的5-HT细胞，胃底部和幽门的GAS细胞，以及胃底部的PP细胞的密度显著的减少（P<0.01），而贲门的SOM细胞和直肠的GLU细胞显著增加（P<0.01），5-HT细胞的胞突变的很短或者不可检测。在贲门部位GAS细胞的分泌减少。当禁食后血管活性肽细胞在整个消化道没有检测到。这些结果表明GEP内分泌细胞是对饥饿相关应激的适应性改变。禁食后的这些内分泌细胞可能有助于改善消化道的物理治疗过程以及可能帮助适应饥饿诱发应激。

3.3内毒素的代谢改变

禁食可造成肠粘膜萎缩和肠粘膜屏障破坏，使肠道内毒素大量移位入血。但对于内毒素通过门静脉系统及胸淋巴导管途径的具体作用。有研究认为，经门静脉进入肝脏的内毒素基本可被肝脏减毒，在禁食状态下，淋巴移位途径在肠源性内毒素移位中起重要作用。该实验以脂多糖灌胃，在不同时间点，观察门静脉、胸导管淋巴液、腹主动脉血的内毒素水平变化。结果显示腹主动脉血与胸导管淋巴液中的内毒素浓度变化规律基本一致(P<0.01)。门静脉注入大量内毒素后，股动脉内毒素水平无明显变化(P>0.05)[11]。

4禁食对氨基酸和激素的影响

4.1禁食对氨基酸的影响

氨基酸是构成生物体蛋白质并同生命活动有关的最基本物质。它在抗体内具有特殊的生理功能，是生物体内不可缺少的营养成分之一。禁食会导致氨基酸的含量、种类发生变化，而且禁食时间的长短对氨基酸的含量、种类都会产生影响。随着禁食时间的延长，机体胰高血糖素、儿茶酚胺、肾上腺素、去甲肾上腺素、生长激素会发生代偿性增加[12-13]。

Palou[14]等在24小时禁食的情况下对大鼠血浆代谢参数的影响进行了研究。血浆葡萄糖、尿素、乳酸、总氨基酸以及必须氨基酸总量从禁食后的3个小时开始就明显减少。甘油、游离脂肪酸、β-羟基丁酸和乙酰乙酸在禁食时显著增加，而精氨酸、丙氨酸、丝氨酸、苏氨酸、天门冬氨酸和天冬氨酸，脯氨酸含量有明显的减少。其他几个氨基酸与空腹相比几乎没有变化。赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、牛磺酸浓度则发生了双相改变，禁食后6小时含量最低,而在禁食12小时时出现短暂的恢复。必需氨基酸含量下降明显超过非必需氨基酸。禁食期间，在低浓度尿素下氨浓度明显降低，而氮的浓度比较恒定。结果似乎表明，在禁食期间有一个相对恒定的释放基数，这是由于肝脏和外周组织蛋白的水解，使不同的氨基酸利用相互抵消。

4.2禁食对瘦素的影响

瘦素是脂肪细胞产生的激素，在缺乏瘦素的小鼠和异常能量平衡的人类及严重的肥胖者可以通过瘦素治疗加以改善。短期禁食导致血清瘦素快速和显著的降低但与脂肪组织的降低不成比例[15]，这其中的机制还有待探究。

王德华等[16]实验表明血清瘦素的减少早于身体脂肪和体重的减少。通过对一种勃兰特田鼠禁食与否情况下对体重、机体脂肪量、静息代谢率（RMR）、肝和棕色脂肪组织（BAT）中线粒体细胞色素C氧化酶（COX）的活性、BAT的去耦蛋白1（UCP1）内容物、血清瘦素水平和禁食后摄食的摄入为指标进行了分析。发现禁食后体重和机体脂肪量明显减少。除了肥胖的田鼠，进食后田鼠的体重又可恢复到控制水平。RMR同样如此。禁食可以诱导肝脏和BAT中COX的活性显著减少，在BAT中UCP1的含量，在进食48h后恢复。12h的禁食诱导血清瘦素含量快速的降低。禁食后恢复进食并没有出现代偿性升高。有趣的事是，在恢复进食后勃兰特田鼠脂肪组织量和血清瘦素并没有恢复。

Michalsen等人[17]选择慢性疼痛综合征病人进行禁食对疼痛的影响分析。禁食导致相对情绪提升，与瘦素和皮质醇的变化无关，说明禁食使慢性疼痛综合征患者短期情绪提高，与体重减轻导致瘦素缺失无关。Michalsen等[18]选择28例住院病人，22例为禁食组和6例作为素食对照组，经过1周的改良性禁食试验，测定受试者夜间尿皮质醇、儿茶酚胺水平，结果发现禁食组尿去甲肾上腺素、肾上腺素、皮质醇明显增加，而对照组激素水平没有明显改变；年龄小于50岁，BMI>25kg／m的患者，神经内分泌反应显著；皮质醇水平比基线低的患者，禁食更能显著增加皮质醇的排泄；禁食没有明显增加两组的情绪。此研究说明禁食的耐受性良好，大多数患者从禁食中获益颇多，短期禁食对神经内分泌系统有促进作用，反应程度依赖个体代谢和激素的基线水平。

5禁食对免疫功能的影响

脾脏和甲状腺是机体的重要免疫器官。邵邻相[19]将小鼠进行4天禁食，发现复食后食量大增，到第4天体重已恢复，且与对照相近但脾脏和甲状腺的绝对重量及相对重量还明显小于对照组,提示短期禁食在一定的时间范围内会引起免疫能力的降低。

进食和禁食对免疫系统有着不同的影响。荷兰阿姆斯特丹医学中心的科学家们发现，进食可促进病毒(那些引致感冒的病毒)的免疫反应，而禁食则可剌激消灭致热细菌的反应。该研究小组要求6名志愿者在受试的前一天晚上禁食，然后到实验室接受检验。志愿者最初可进食流食，第二次则只能喝水使胃膨胀。研究结果非常引人注目。进食流食6小时后，志愿者体内的γ-干扰素水平可增高3倍以上。γ-干扰素是细胞介导免疫反应的一个主要标志，在免疫反应过程中，杀伤性T细胞可杀死任何已被致病菌侵袭的细胞。有学者认为，这种类型的免疫力主要针对的是病毒感染，似乎受食物剌激而产生改变。然而，当受试者只能饮水时，其γ-干扰素水平在随后的6小时期间将稍有下降，而另一化学信使(白细胞介素-4)的水平则几乎可增高3倍。白细胞介素-4是体液免疫反应的主要特征。在体液免疫反应中，B-细胞可产生攻击潜伏在细胞外的致病菌的抗体。并指出这种免疫反应是抗多数细菌感染所必需的[20]。

6禁食时间的影响

禁食是一种重要的分析前因素，它可能会引起血液的变化和临床毒理学和药理学研究生物化学的数据的改变。从有限的实验信息中得到一定的结果，这种结果可能会受不同的禁食时间的影响。

Vijay等[21]将Wistar大鼠按0、4、8、16、24和48小时禁食，每组10只。测定体重的改变和常规全血细胞计数（CBC）及临床生化。通过单因素方差分析的方法进行评估。所有在禁食4小时以上的大鼠体重显著减少，禁食16个小时的所有雄性大鼠血红蛋白浓度显著提高。在最初的16小时，雌雄大鼠的血清葡萄糖和甘油三酯浓度和雌鼠的胆固醇、高密度脂蛋白-C含量明显降低。在禁食后16小时雌鼠的肌酐浓度的后提高了。雄鼠禁食8小时和雌鼠16小时后血清碱性磷酸酶和谷丙转氨酶活动显著降低的。禁食引起的临床病理变化与结果，与血液浓缩和营养改变和代谢功能一致。大多数的变化发生在16小时，伴有最小的后续变化。因此，16小时禁食时间可能被建议用于临床前研究，包括临床病理观察。

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