#糖尿病治療藥物對心肌代謝的影響 (2)

#心肌代謝和心臟功能：對心臟病的臨床意義

心肌效率(Myocardial efficiency) 指的是在各種負荷條件下心肌耗氧量（MVO2）與幫浦工作之間的線性關係。當心臟氧化FAs而不是葡萄糖時，任何給定的心臟工作（壓力-容積區[PVA]）pressure-volume area [PVA] 的氧氣消耗量都會增加，形成MVO2的曲線的左移和向上移動。也就是血液中的FFA濃度增加所形成MVO2的曲線。值得注意的是，如果提供碳水化合物而不是FA時，曲線的斜率保持不變，亦即證明心臟做功增加所必需的的ATP，非特定於某一基質。

葡萄糖氧化比氧原子每個氧原子產生更多的ATP。當使用純葡萄糖作為基質時，僅基於P/O比的心肌效率將提高約12％至14％。但是，效率的真正差異要大得多，這表明當優先使用脂肪時，其他因素也會導致能量不足。FA氧化增加了非收縮性，即空載/基礎耗氧量，而不影響收縮效率。

與燃料利用偏好相關的心肌效率在導致HF發生的病理生理狀態中具有臨床意義。影響任何這些成分的疾病都可能改變心肌效率，並容易損害心肌收縮力。

#肥胖，胰島素阻抗和2型糖尿病

肥胖、T2DM與FFA及 LDL過量生產有關，進餐後脂肪組織存儲缺陷，以及對胰島素的抗脂解作用的抗性導致循環血漿FFA和甘油三酯濃度升高有關。心臟脂肪變性，肥胖患者和T2DM通常觀察到，合併有舒張功能障礙。已知FA代謝的先天性異常會引起早發性心肌病。

糖尿病心臟的特徵在於：
1）基質趨向增加脂肪酸利用率；
2）CK反應異常；
3）當面臨心肌缺氧或增加的工作量(代謝缺乏靈活性)時，無法將FA轉換為葡萄糖使用。

在胰島素阻抗狀態（例如T2DM和肥胖症）中，心肌代謝也有異常的改變。與正常的葡萄糖耐量個體相比，患有糖尿病前期者的心肌FA攝取量增加了63％，亦即糖尿病心臟增強了FAs對於總能量產生的貢獻，而付出葡萄糖，乳糖及酮的代價。心肌的FA吸取之增加，是由於血漿FFA濃度升高，但糖尿病心臟對於FFA的粹取也有所增加，說明了FA轉運和β-氧化酶上調。

從耗氧的角度來看，糖尿病心臟中高的FA /葡萄糖氧化比是不經濟的，因為燃燒FA所需的氧氣比碳水化合物需要更多的氧氣。此外，胰島素阻抗使糖尿病心臟在代謝上缺乏靈活性，當面對缺氧壓力時，無法將燃料利用偏好從脂肪轉換為葡萄糖，從而導致糖尿病患者發展為HF的風險增加。

HF和心臟肥大的代謝特徵
HF是多發性CVD的終點，與缺血性心肌病(Ischemic cardiomyopathy) 約佔在西方國家總HF發病率的三分之二。心臟肥大是在長期高血壓（全心臟肥大）和/或後急性心肌梗塞（節段性肥大）。隨著時間的流逝，肥大部分的能量消耗增加會導致細胞損傷和死亡，最終導致失代償性衰竭。目前用於收縮功能障礙的藥物療法僅限於通過利尿劑和降壓藥抑制神經內分泌活性和減少心臟工作負荷量。

當心臟暴露於不斷增加的工作量時，心肌耗氧量呈線性增加，形成利用氧氣產生收縮功的化學機械效率。與健康受試者相比，HF患者的MVO 2 -PVA關係曲線的斜率一直減小(圖3)。HF患者難以將FAs，葡萄糖和其他基質的能量轉換為可收縮的工作，尤其是在壓力和/或容量超負荷狀態下，並且心臟衰竭的特點是能量代謝的3個水平受到干擾：基質利用率，氧化磷酸化(oxidative phosphorylation) 和肌酸激酶反應(creatine kinase reaction)。

心臟肥大和HF的特徵是FA氧化下降，而有利於增強葡萄糖的攝取和糖分解及糖分解和葡萄糖氧化之間的解偶聯(uncoupling)。與此相符的是，與心臟移植相比，嚴重HF患者的人心臟中與FA氧化有關的酶的基因表達，脂質存儲和carnitine transport往下調整。衰竭的心臟使用FA轉換到碳水化合物利用的燃料偏好，有益於心肌效率。

衰竭的心臟會增加其酮的氧化。於心臟移植期間對嚴重心衰竭患者進行LV心肌活檢中，發現β-羥基丁酰輔酶A (β-hydroxybutyryl-CoA) 含量的增加和心肌酮利用途徑中限速酶SCOT(succinyl-CoA:3-oxoacid CoA transferase)的表現。另外，在心臟肥大和心衰的小鼠模型中，發現BDH1(β-hydroxybutyrate dehydrogenase-1)表達增加了3倍。然而，心臟特異性的BDH1缺陷型小鼠在壓力超負荷/缺血性激活情況下比同窩的對照組更易發生嚴重的LV功能障礙，這說明衰竭的心臟利用酮作為對FA（甚至可能是葡萄糖）容量降低。一項利用冠狀靜脈竇導管插入術的大型研究（87名左室射出分率[LVEF]> 50％的受試者和23名LVEF <40％的受試者）的研究指出，禁食狀態下LVEF降低的患者的消耗量幾乎增加了三倍。酮（16.4％比6.4％），脂肪是另一種主要的氧化燃料（71.4％）。值得注意的是，LVEF <40％的受試者中脂肪氧化率從85.9％降低至71.4％，主要被酮替代。與FAs（β-OHB的P / O比為2.50）相比，酮的氧化產生每摩爾氧更多的ATP，並且心肌中酮的提取率很高。基質偏好的這種變化被認為代表了心臟衰竭的適應性機制。

與健康心臟比較心衰竭的心肌切片檢查顯示ATP含量降低30％。與健康人相比，輕度至中度HF患者的人心肌中CK能量通量降低了約50％。擴張型心肌病在2.5年的隨訪中，心肌PCr/ ATP比的降低是心血管死亡的重要預測指標。

這些研究表明：
1）衰竭的心臟能量不足，易導致心肌細胞死亡和幫浦衰竭。
2）改善ATP產生和高能磷酸鹽代謝的方法是改善心臟衰竭患者心功能的潛在方法。
值得一提的是，與能量生成無關的新陳代謝也可能與某些形式的心肌病有關。

#藥物和代謝療法對心臟預後的影響
心肌功能障礙與生物能變化(bioenergetic changes)有關，在某些情況下可能會適應不良，並導致心臟肥大/損害。因此，標靶治療以心肌代謝為減少糖尿病性和衰竭性心臟的病理性左室重塑和心臟功能惡化提供了一種潛在的替代治療方法(中央圖）。可以將這些代謝干預措施添加到指引的藥物治療中，以提供全面的代謝血液動力學干預措施來減慢心臟病的進展。

#碳水化合物與FA的氧化比和心臟收縮功能

心臟對碳水化合物的氧化提供的每摩爾氧氣比脂肪具有更高的ATP產量，並使糖分解與葡萄糖氧化重新結合。因此，將心臟代謝轉向利用碳水化合物並將糖分解與葡萄糖氧化結合起來可提供一種改善急性環境中心肌效率的潛在策略。但是，僅當通過PDH的通量與糖分解通量匹配，從而(厭氧)糖分解的產物(如乳酸，NADH +和氫離子)不會積聚在心肌細胞中時，此方法才算成功。因此，這些方法可能不適用於慢性缺血性心肌病。

在NYHA Fc III的心衰竭病人，於冠狀動脈內輸注丙酮酸(pyruvate)，可以改善38%之心搏出量，及降低36%之肺楔壓。此外，NYHA Fc III-IV的心衰竭病人中，輸注30分鐘的二氯乙酸鹽(dichloroacetate)(一種PDH激酶的特異性抑製劑)可增加心肌乳酸的攝取和心搏出量，並將心肌耗氧量從19.3 ml /min降低至16.5 ml /min。這些數據表明，提供能量匱乏之衰竭中的心臟，使用代謝效率更高的燃料可以改善心肌ATP含量和LV收縮功能。值得注意的是，通過刺激丙酮酸的氧化(pyruvate oxidation) 而增加的心臟功能與使用傳統的血管增壓劑所觀察到的相似，但是沒有任何負能量消耗。

深入閱讀～～
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資料來源：
J Am Coll Cardiol 2021, 77(16) 2022-2039#

【訓練，比你想像的難很多】
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首先，這篇文分為幾個重點，力學暫且跳過：

一、常見錯誤觀念
二、有氧/無氧與能量系統
三、運動肌肉收縮和能量系統
四、肌纖維型態和能量系統
五、總結
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【一、】

訓練的內容和目標不一致、運動表現和外觀也不一致，
其實是常有的事，但更重要的一點-----起初是想得到健康，但其實是在傷害身體。

這些都是新手常掛在嘴邊的說法，或是非專職人士會有的觀念:

-想先瘦下來才開始練重訓?
-只是想運動表現好，所以應該避免練太多重訓?
-體能看似很好，運動表現不上不下
-體態看似很好，運動表現卻很差?
-體態看似很差，運動表現卻很好?
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這些則是老手都經常會跌跤的常見情形:

-上班前去健身房、下班直衝健身房，一天運動好幾個鐘頭，一週好幾天都這樣
-健身沒有針對生理壓力做必要的調控，沒有計畫性的更改訓練強度和所謂的訓練量，每次去就是炸
-飲食沒和壓力源配對，不用多精細，但大部分的人應該都差太多
-睡眠沒和目標配對，長肌肉、增進爆發力，一直用不太好的狀態下去操，根本凶多吉少

還有很多就不再列舉了，這些可能性僅是最常見的幾個，就已經會有很高的失敗率(心理層面會先...)，還會減年損壽(主要是自由基的部分...)。
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[不是重點的部分]

要完美的符合訓練目是不可能的，大多人幾乎都為了經濟、家庭，
甚至單純的存活而煩惱著，變數實在太多了，
且又有幾個人願意錢少賺、在別人眼中生活過得樸實無華且枯燥?

所以要"完全的個體最佳化"，
根本不可能，就算是職業選手都有酒攤要跑(?
不過還是有最具經濟性的訓練方式啦，首先要盡可能具備事半功倍的特質，
而不是每天花兩三小時以上就只是為了進步，那個我稱之為最低時薪，沒確切的方法。

要不碰運氣就獲得進步，不是單靠苦練，是入門訓練學的觀念要有，首先要--------了解自己，學習基本知識(暫且統稱運動生理方面)
基本上沒有入門解剖學、物理、生化、肌肉學、訓練學、生理學等的知識，自主訓練要發揮自體極限【絕對】不是苦練就可以辦到。

我們必須先撇除自己的喜好、主觀意識，
客觀地看待訓練(訓練和運動意義上可能非常不同，建議不要相提並論)，
當然我也不是要將訓練狹義的侷限於"重量訓練"。

最後在提醒一下，別被誰無師自通的健壯友人影響了你的思考能力，
不要以為沒有運動生理知識就不會有巨大的肌肉，
我還看過連cable crossover胸推角度都不會分辨的老鳥教練，
更不要說cable crossover的基本物理限制都完全不知道，
但沒知識一樣看起來很"粗"。
就只是因為他看起來很明顯與眾人不同，並不代表什麼，
他碰運氣達成的，他也一樣會讓你碰運氣，你運氣好就頂多練不起來，運氣不好就運動傷害，
這個圈子不大，相信我，待久了也真的肯下功夫念書的都會懂我在說什麼。
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每個人都有他習慣、喜歡的方式，
就像是自己做的料理好不好吃，
可以是個人隨興的灑灑蔥花、鹽巴，
覺得吞得下去吃得飽就好，能不能接受、喜不喜歡當然可以是主觀的。

而且應該很多人都相信，少部分無師自通的人，也能有異於常人的優異表現，
不過懂不懂原理，做一道料理能不能好吃又不傷身，那完全是兩碼子事，
且能有天份又有研究精神的，可說是非常罕見。

另外，我們得留意某些現象:
"我沒有要專精到米其林幾星"、"我沒有要練太壯"、"我沒有要舉很重"、"我沒有要練得很誇張"等..
這些說法，通常會先限制你的發展，就像貧窮限制了我的想像一樣...
(因為通常都達不到，講話才這麼酸?)

再者，一道吃不死人勉強填的飽肚子的料理，
並不包含顧慮到營養素的學問，
更不要說要涵蓋食品化學的學問在裏頭了。

亂練，就像亂煮，吃不死你不代表吃不死別人。

食物本身的意義，就在於提供營養素，
訓練本身的意義，就在於盡可能的接近目的。

(想吃垃圾食物當然可以，但是主要的營養素你搞定了沒?風險你有想過、查資料研究過嗎?)
(話說研究文獻，其中的科學實驗，實驗過程限制的變數和執行方式其實沒辦法讓瑕疵完全沒有，瑕疵一樣一堆，很想寫又很怕被一些smart ass在沒搞清楚前因後果再來會錯意...)
(沒辦法，有時候人難免會不知道自己很主觀，然後思考方向有問題又不容糾正，戳他又自己鬼打牆)
(文獻不是沒用，但也要先學會懂得看文獻，同時具備一點經驗值來將其實際化，這樣文獻才會用對地方啊)
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【二、】

言歸，訓練到底有多難-[能量系統]

首先，訓練最困難的地方之一，
就是"能不能"同時顧慮到能量系統，
首先對運動相關知識不太有概念的人，
我大概解釋一下能量系統是什麼。

[能量系統]大概是在解釋人的身體，
透過哪種方式"合成"身體所需的<<能量>>，
而能量就是所謂的<>三磷酸腺苷，
這是一個攜帶化學能的分子結構，
透過化學鍵斷裂來釋放[化學能]...

身體需要的能量其實是化學能，嚴格上來說不是食物喔，那是不準確的。
不過食物確實是主要的能量源頭，但必須降解到最[基本單位]，
再從這些"基本單位"透過[能量系統]生成<>，接著提供身體各處使用。

(((食物到基本單位，例如:

脂質->脂肪酸
碳水化合物->葡萄糖
蛋白質->胺基酸
這些基本單位，會透過上述所謂的有氧/無氧系統的"加工"，
得到最後可用的"能量"<>。
(這些系統一直都是啟動的，需求不同時會做出額外的調整)

"身體需要的能量，嚴格上來說不是食物"，
用個新聞來比喻:

受困十三天的足球隊，
在沒有食物吃的時期還可以吃自己，
因為身上還有僅存的醣源、脂肪、蛋白質，
這些都可以透過【能量系統】代謝來用。)))
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【三、】

[運動肌肉收縮和能量系統]
-
和全身的細胞一樣也是使用<>，
而運動中常聽到的【能量系統】則主要可分為【無氧】和【有氧】。
-
所謂的有氧和無氧如果是說運動，
區分的方式可以有簡化的方式，
那就是看當下。
-
##舉兩個無氧運動的例子:##

1. 我正在運動，而這個運動主要的重點是扔鉛球，那麼正在扔鉛球的這個行為大概叫做無氧運動。
2. 他正在運動，而他的運動主要的重點是嘗試用棒球扔出最快球速，那麼正在扔棒球的這個行為大概也可稱之為無氧運動。

這兩個例子的共通點，都是當下持續的時間非常的短暫，且假設很費勁。
不過這兩個例子的瑕疵，在於沒有設定先決條件，
如果剛剛我扔的鉛球、他剛剛扔的棒球，是可以連續扔500顆不休息的程度，
那麼再用力都不能說是無氧運動了。

不是無氧運動的特徵，就是外在運動表現會衰減，
第1~第10顆都可以扔得又快又遠，但後續所產生的衰退表現，
則是逐漸從無氧"退階"至有氧運動的證據。

所以還是得看運動者當下所產生的外在運動表現，在完全不休息的情況下，
簡單的方式是休息3-5分鐘左右，再重新進行測驗，就確定可以測得無氧運動的輸出水平。
-
##至於有氧運動就複雜多了##

對於每個人來說，這個運動的當下，
除了上述的判別方式之外，還有個人的有氧代謝能力。

人體大部分時間能量代謝主要來自呼吸作用，
這個呼吸作用嘛...跟肺部氧交換率有蠻大的關聯性，
我們進行有氧代謝來產能的時候，粒線體內的細胞色素需要持續將質子向粒線體內膜間隙打出來維持質子驅動力，
這個驅動力則需要持續的氧氣供應來接收內膜間隙的質子並維繫內外離子梯度差，一旦最終電子接收者不存在(氧)，
這個梯度差就無法維持，有氧代謝ATP便無法繼續，很危險滴。

不過在運動方面時肌肉的有氧代謝就不一樣了，
在能量使用的需求大於生成速度，最多就是無力繼續，
如果硬要...那當然會像上面說的，很危險。

有氧運動的分辨方式，為什麼我覺得很複雜?
如果我現在在扔鉛球，而且真的很用力，然後每扔一次就休息3-5分鐘，
總共花了2小時，但大部分的時間都在休息，心跳率平均值也不高，這個過程到底該叫有氧還是無氧?

不過假如跑步連續用4分速跑一個鐘頭沒停過，我們可以肯定這叫有氧運動，因為無氧運動沒辦法連續輸出相同的功率長達這樣的時間。

總之不論何時，能量系統都是同時開啟，
人體在日常活動沒有"純有氧"或是"純無氧"，
只有針對"當下"的活動所需的作工，
供應的能量系統來源為何。

-----能量系統方面稍微細節一點點的內文-----
有氧和無氧在能量代謝的差異上，
就是一個葡萄糖分子能代謝出可用的ATP分別是36~38個(醣解作用，krebs cycle，ETC)vs. 2個發生在醣解作用的總和，
(氧化磷酸化vs.受質磷酸化)
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[無氧]包含常聽到的"磷酸肌酸"和"無氧醣酵解"系統。
<無氧醣酵解又稱之為乳酸系統，因為最終電子接受者氧氣不存在，丙酮酸成了最終電子接受者而形成乳酸>
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[有氧]則是透過呼吸作用來合成ATP，通常教科書稱之為有氧醣酵解，
不過回想起來老師說應該要看詳讀呼吸作用，這樣或許會比較清楚。
<有氧代謝除了都需要透過呼吸作用，在代謝食物降解後的這些基本單位，共通點都是乙醯輔酶A進檸檬酸循環。>
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[有氧]後續的代謝程序，大致上就是在粒線體基質中繁瑣的克氏循環"產出"氫離子電子攜帶者，主要是在下個步驟"電子傳遞鏈"，
產生主動運輸，形成質子驅動力，ETC最後一個步驟將磷酸基接上產生ATP（ADP->ATP)...>
-
(能量系統沒這麼簡單，不要以為看懂了，而且每個人對應不同的解說方式也會有不同的理解，但不代表答案有好幾個，只是你會需要反覆驗收這些邏輯)
-----能量系統方面稍微細節一點的內文結束-----
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【四、】

[肌纖維型態和能量系統]

人體有已知的纖維型態，
就是所謂的白肌(Type IIb)、紅肌(Type I)、粉紅肌(Type IIa)，
但纖維型態的所有種類並沒有清楚的定論，
仍處於暫定或有待確認之事實，
所以我們就先說上述三種。
-
白肌中的微血管分布應為極少或全無、
粉紅肌則為些許至較多、
紅肌則為極高，
微血管分布越多者，
其代謝型態也有不同，
如上所說的無氧和有氧代謝之分。
而血液流通較多者，
粒線體數量也顯著越高，
代表肌肉收縮時所用的能量代謝方式有區隔。
-
三種纖維型態都以不同大小的運動單位所支配，
而運動神經元掌控這些運動單位，
透過軸突傳送電位差，
在激活了運動單位，
使肌肉纖維收縮。
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(我們可以大致上將由大到小的運動單位歸類為白肌>粉紅肌>紅肌)
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在"最佳狀態"下，
我們能夠在激活最大的運動單位下，
使它能有化學能轉換為力學工之實，
就是激活了也真的有發揮用處，
肌肉真的有收縮的能力。
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而當最大的運動單位被激活時，
較小的運動單位也一並被激活，(參考Henneman's Size Principle)
意思就是如果你激活二頭肌的最大單位，
中的到小的也被激活。
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至於為什麼要說"最佳狀態"，
以及[能量系統]?
-
首先要產生越多的收縮力來移動越重的質量、加速質量，
都需要越多肌肉纖維的參與，尤其是白肌和粉紅肌的協助，
當然也在時間單位下耗掉越多化學能(ATP化學鍵斷裂)，
而一堆ATP化學鍵同時裂解一次為ADP，短時間單位內越耗能則產生越多ADP，
不過身體是有一定的ATP總量恆定，
對於身體來說暫存ATP總量只要偏低生理機能受影響越嚴重。
在連續的最大輸出當然就不被允許，
一方面是最大輸出會快速消耗暫存ATP，
存量一降低工率就下滑，
一方面纖維型態大多無法提供、或是條件不理想，
以氧化磷酸化來供應能量(白肌和粉紅肌)，
因此能量供應一旦不足就無法繼續以高工率持續運動。

無法持續以高工率運行，大致上來自於過高的ATP使用/合成需求，
在來不及獲得氧分子的情況下，離子梯度差將無法維持，
也因此能量代謝會"卡關"，暫存能量根本不足以供應"最佳狀態"的最大單位活化，
有氧根本來不及，要不要"優先"和及時送過去到白肌很可能也是一個問題。

(試試看5分鐘內跑完3公里給你一億元，
不是百米能不能10秒跑完的問題。)
(上面提到ATP的化學鍵斷裂會釋放化學能，
ATP化學鍵的裂解會用在肌肉收縮中的myosin的"爬行"(還有一堆功能，跳過)，
造成肌肉收縮)

[之所以纖維型態和能量系統有關，主要是取決於纖維型態的相對應磷酸化類型，大家都是以ATP化學鍵斷裂的方式獲得化學能]
-
其中紅肌粒線顯著較多，血流量(含氧)較高，
能以氧化磷酸化的狀態下運行(只要能獲得氧分子就能持續代謝出ATP，參考電子傳遞鏈的細胞色素)。
不過缺點是紅肌因為橫斷面積小、化學層面限制而收縮速率度低，因此收縮力度低，優點是產能到收縮的條件是持續的氧供應即可。
目前仍假定紅肌需要更大的運動量，而非強度，因為徵招到紅肌非常容易(動機很低)，
也許是因為時間單位下的收縮力度較小，張力低，生長因子也因此受影響。
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較為合理的是，目前一切以紅肌主導的運動型態(時間單位下較低的收縮力度)，
就算大量運動也尚未觀察到有巨大的肌肉，上述的猜測目前仍算合理。
(很可能直接打藥材會跳過機制直接造成顯著的成長，反正受體數量因荷爾蒙濃度改變，然後受體有接收到荷爾蒙訊號，我大膽假設)
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[廢文一小段]

肌肉的成長，
首先受許多因素所限制，
最主要先受限於"同化代謝"和"異化代謝"，
也就是分解和合成。
活著、運動都屬於分解代謝，
都消耗熱量。
吃則是合成的唯一來源，
不過會不會長肌肉，
合成率則隨著運動條件變化。
(有沒有在最大可恢復量裡運動)

訓練成長隨著訓練強度，
這裡我指徵招的單位大小)x量(總作工，時間單位下質量移動了多少距離，例如多重、做了幾下幾組)

這也是為什麼做"重量訓練"(抗阻力運動)，
能夠較為有效的使肌肉大小增長、粒線體一並增加，
而不是只有所謂的"有氧運動"才能增加粒線體。
事實上，粒線體的細胞增殖和纖維橫斷面積有直接關聯，
如果訓練強度和總量有拿捏合宜，
粒線體的增加效率並不亞於(應為遠大於)所謂的有氧運動。
(這點需要探討有氧運動的本質，尤其在盡可能不大量累積自由基的情況下，因此如果喜好是每周跑300km就...)

總之，運動"過量"，還長個屁肌肉，身體才沒那麼笨，不然隨便就被你操死了。

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【五、】

[總結]

-肌肉要長大要練多一點，但你要先找到自己的最大可恢復量，不要傻傻的硬幹。
-肌肉要長得快，就要在時間單位內盡可能每次啟用最大的運動單位，用越多單位，成長機會越多的概念。
-肌力要增強，休息一定要夠久，暫存ATP來不及補上，最大單位啟用根本嚴重受限，不然為什麼2-3RM沒啥疲勞感卻需要超久才能再來一次?
-訓練真的很難，除了要測得最大可恢復訓練量和心理層面，還要考慮到會不會折壽，我還是支持時間單位內最佳化、最安全、最不會折壽的訓練方式。

喔對了，你知道所謂的有氧運動真的練得很強，無氧閾值高，你進入無氧代謝狀態後很快就能恢復嗎?

p.s.: 近年我已經刻意淺談了，拜託不要逼我花更多時間寫這篇文，根本沒人要看好嗎，而且我真的很多事情要忙，八八六。

圖檔來自:
https://medcraveonline.com/MOJSM/energy-systems-a-new-look-at-aerobic-metabolism-in-stressful-exercise.html

https://www.quora.com/What-are-the-products-of-cellular-respiration

#咖啡因只能延後睡眠但是不能減少所需要的睡眠時間

昨天談到睡眠壓力，咖啡跟睡眠的關係是如何呢？到底該如何使用咖啡呢？請看這篇研究報導...

喝咖啡，聊咖啡因的是非

想要提振精神、熬夜用功嗎？合法的藥物等著你、非法的毒品誘惑你，但是，還是來一杯天然的咖啡最實在。
咖啡與茶能成為全球性的飲料，是有許多原因的。兩者都經由歐洲人的殖民與貿易活動，散佈到世界各地；兩者都可以加工乾燥，有助於保存與減輕重量，因此長途運輸、長期儲存都不成問題；兩者都可藉由栽培條件與製造過程的差異，產生各種不同的氣味以及複雜的口感，讓每個人都能找到偏好的口味。

以上都是咖啡與茶流行的原因。但是仔細想想，咖啡與茶的香氣與滋味濃郁多變，固然是吸引人們大量飲用的原因，但是不論如何沖泡，幾乎仍免不了些微苦澀的滋味，為何還讓人無法釋手？

追根究柢，咖啡與茶在全世界流行，主要的原因還是人們想要「找醒」。咖啡中讓人清醒的物質就是咖啡因，它是一種生物鹼，許多種植物都會製造，是天然的殺蟲劑，在這些植物缺乏保護構造的新芽與新葉中，咖啡因的含量特別高。有些昆蟲如果吃了這些含有大量咖啡因的植物，會麻痺或是死亡。

1819年，德國的化學家朗格（Friedrich Ferdinand Runge）首先純化出咖啡中讓人清醒的化合物，取名為「咖啡因」（caffeine），是一種黃嘌呤類化合物，據說他是受了大文豪哥德的建議才這樣做的。在大學的食品相關科系中，還有類似這樣從咖啡中萃取咖啡因的教學實驗。而咖啡因的構造分析以及人工合成的工作，是由德國化學家費雪（Hermann Emil Fischer）在19世紀末完成的，他也因為嘌呤類與醣類化合物結構以及人工合成的成就，在1902年獲頒諾貝爾化學獎。

咖啡因的提神機制

咖啡因的化學結構與腺苷（adenosine）非常接近，而且能穿越腦血障壁。我們在攝取咖啡因飲料之後，咖啡因會進入大腦，與神經元上的腺苷受體（adenosine receptor）結合，不過咖啡因並不是活化受體，而是腺苷的拮抗劑，能夠抵消腺苷的功能。

腺苷結合到神經元上的腺苷受體之後，受體會減緩中樞神經元的活動，這個過程通常是在臨睡與睡眠中發生。咖啡因能夠提神的原因就在於能夠阻礙腺苷與受體的結合，使神經元保持活躍。腺苷是細胞中能量載體三磷酸腺苷（ATP）的主要組成，分佈非常廣泛。在神經元外的腺苷，可能是神經元分泌的神經傳遞物，也可能是ATP在細胞外代謝所產生的。

美國哈佛大學醫學院的麥卡利（Robert McCarley）認為，腦中腺苷的累積和睡眠週期有關。腦中的腺苷增加到一定的程度，與神經元上的受體結合，讓神經元的活動減緩，使大腦進入睡眠狀態，這時候，代謝減慢，腺苷也隨之逐漸減少，之後神經元再慢慢活躍起來，人也就醒了過來。咖啡因的作用只能減少腺苷與受體的結合，腺苷的量實際上並沒有減少，一旦咖啡因代謝掉了，累積增多的腺苷，更會加深睡意。因此，咖啡因只能延後睡眠，但是不能減少所需要的睡眠時間，也可能是因為這個原因。

對於干擾神經正常運作的外來刺激物，腦部會加以應對，以恢復平衡。如果一個人長期攝取咖啡因，腦中腺苷受體的數量會逐漸增加，使得神經元對於腺苷的變化更敏銳，以抵消咖啡因的影響。習慣喝咖啡的人如果中斷攝取，腦中腺苷的濃度稍有減少，對於神經元活動的影響就會放大，讓人容易昏昏欲睡，我們就會說這是「上了咖啡的癮」。

不過如果依照嚴格的醫學標準，致癮的藥物必須「攝取量逐漸增加才能發揮效應」，例如吸食安非他命的人，吸食的量得逐漸增加，藥物的效用才能發揮。但是有喝咖啡習慣的人，每天飲用的量通常是固定的，例如早上、下午各兩杯（一杯150毫升），可以維持許多年不變；即使偶爾中斷，除了稍有不適，並不會如毒品或是酒精中毒一般，產生嚴重的禁斷症狀。因此咖啡癮君子並不算是真的上癮，只能說是對於咖啡有所依賴罷了。

相較於其他的精神提振物，咖啡因代謝快速、使用歷史悠久、來源穩定便宜（由去咖啡因咖啡的製程中取得），是相當便利的藥物。平常不碰茶和咖啡、拒絕可樂的人，也很容易在無意間就攝取到咖啡因，例如在提神飲料與綜合感冒藥中，通常就含有60~70毫克咖啡因，相當於兩罐可樂或是一杯紅茶的咖啡因含量。抗組織胺藥物中通常也混著咖啡因，以免除抗組織胺帶來的沉睡感。

多重的代謝刺激功能

咖啡因除了能刺激中樞神經之外，對於身體的代謝也有影響，不過這個方面和腺苷無關，而是牽涉到環單磷酸腺苷（cAMP）。有些特殊的分子會刺激細胞膜上的受體，使得受體改變，引發酵素將ATP轉變為cAMP，然後cAMP再影響其他的酵素。咖啡因的分子結構也類似cAMP，因此能夠抑制分解cAMP的cAMP磷酸二酯酶（cAMP-PDE），於是細胞內cAMP的濃度就不容易下降。

受到cAMP刺激的酵素中，有一種稱為酵素激酶A（PKA），它能夠活化產生葡萄糖的途徑，包括讓肝糖分解成葡萄糖，或是由其他程序合成葡萄糖。腎上腺素刺激細胞活動的過程，就是經由cAMP的作用。此外，咖啡因也能夠使心跳速度增加，血液供應提高。這些機制串連起來，你可以發現，咖啡因不但刺激了腦部的活動，同時也可以讓身體中葡萄糖含量增加，以備腦和肌肉的需要，同時能讓這些葡萄糖更快運送到身體各部位，基本上也有助於身體的活動。通常在喝茶、喝咖啡時，往往也會想來上一些點心，或許並不是巧合。

由於咖啡因有多重的生理功能，因此除了用以提神，也與其他藥物混用，以提升藥物的效果，例如咖啡因能使頭痛藥的吸收率增加40%，許多非處方頭痛藥中都含有咖啡因；另外，偏頭痛的藥物麥角胺往往也加入咖啡因，以加速緩解疼痛。至於咖啡能夠預防阿茲海默症或是心血管疾病的說法，推測功效是來自咖啡中的其他植物化合物，而不是咖啡因本身。

除了咖啡與茶，可樂果（可樂的主要原料之一）、馬黛茶與瓜拿那茶中也含有大量的咖啡因，這些植物受到人類的應用，也都有悠久的歷史（見左頁〈常見含有咖啡因的植物〉）。看似巧合，人類通常都以沖泡飲用的方式攝取這些植物所含的咖啡因，這是由於咖啡因容易溶在水中，用水沖泡便於隨時飲用。相較於其他精神刺激物，咖啡因飲料價格低廉、容易取得、刺激相較之下較為溫和，使用起來快速方便，作用時間也短，因此超越了酒與尼古丁，成為人類使用最廣泛的精神刺激物。目前出現了許多種新的提振精神化合物，但有的是對人有害、受到管制的毒品，有的是能合法使用的藥物、但可能有副作用。所以如果說要提振精神，最方便快速的方法，還是來杯茶或咖啡吧。

資料來源：科學人2009 年第 93 期 11 月號】

http://sa.ylib.com/MagArticle.aspx?Unit=featurearticles&id=3049

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連續382天斷食
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2495396/pdf/postmedj00315-0056.pdf

郭漢聰醫師講解斷食和注意事項
http://www.relativehumanity.com.tw/Fasting.htm

胃潰瘍可能導致胃癌
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8657240

長時間斷食可能導致心肌萎縮
https://www.springer.com/cda/content/document/cda_downloaddocument/9783642290558-c2.pdf?SGWID=0-0-45-1331359-p174310858

長時間斷食可能可以感善免疫系統
https://news.usc.edu/63669/fasting-triggers-stem-cell-regeneration-of-damaged-old-immune-system/


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歡迎回來我的頻道
我們今天要討論的是
斷食對於身體的潛在危害
其實放眼望去
大家討論斷食的好處很多
但不多人分享斷食
可能對於身體的一些危險
同時我們也會
有蚊子
同時我們也會破除一些
鄉民對於斷食的迷思
在影片開始以前呢
請記得訂閱
因為接下來我會繼續分享
這些有關斷食
或是訓練飲食等等的影片內容
如果你剛步入健身啊
或是你已經在健身一段時間的話呢
你絕對不想要錯過接下來這些內容
所以趕快按下訂閱後
我們就可以開始今天影片內容
首先你需要知道
自己到底適不適合做斷食
如果你是這邊以下的人的話
那基本上你和斷食
是沒有任何的緣分的
如果你患有以下這些條件的話
那做長時間斷食
或是間歇性斷食
可能會造成身體一些不必要的危險
那斷食的定義其實是
一段時間不讓身體攝取
任何有帶熱量的物質
通常我們要進入到斷食的階段
會是至少四到十六小時
這段窗口是沒有任何的熱量來源
假設你早餐吃了
中餐沒有吃
晚餐再吃
那這樣的時間內呢
其實不太算是斷食
因為在這段時間
你的身體還是習慣
去從你吃的食物中換取能量
而不是從你自己身上的脂肪
或是酮體得到能量
這是很大的差異的
很多人認為
早餐吃完後
中餐忘記吃
晚餐再吃
那肚子很餓
這樣是因為斷食所造成的
其實並不是
普遍的斷食的方式會在
晚餐吃完後呢
一直到隔天早餐不吃
中餐才吃
那你隔天沒吃早餐
到中餐這段時間
其實是不太會造成肚子飢餓的
所以這是我們在對斷食
要先建立一個共識
我們討論斷食呢
是空腹後早餐不吃
或是一個長時間
從四到十六小時的斷食窗口
當然斷食最恐怖的一個地方就是
如果你長時間不進食的話
會不會有機會把自己給餓死
簡單來說
是絕對有餓死的可能的
而過去呢也有一些案例
是長時間沒有進食
最後的下場呢
就是餓死
在1981年的時候
蘇格蘭的一個監獄
曾經有十位政治犯
那個時候為了要表示對於當時
英國政府不滿
他們決定用斷食的方式呢
表示抗議
這些斷食者的下場
其實都是非常淒慘的
最長的人斷食達到七十幾天
最後這十位政治犯的下場呢
都是被餓死
另外一個很有趣的一件事是
在同樣的區域
早在十年前
有一位二十七歲過度肥胖的蘇格蘭男性
他曾經為了要減脂
所以嘗試了斷食
而且他這個斷食是
長達一年又十八天的斷食
這全程的斷食
都有被醫生嚴密的記錄下來
也有醫生的監督
而在三百八十二天的斷食
這位過度肥胖的男性
他只攝取水
每天該攝取的
維生素和礦物質
以及電解質
在這段時間他總共
原本的體重兩百零七公斤
一路瘦到八十二公斤
而且在斷時後的五年
都沒有復胖
這位蘇格蘭男性
他至今還是世界紀錄的保持者
成功斷食了一年又十八天
這位蘇格蘭的男性
和後面十位斷食死亡的政治犯
他們的差異在於
這些政治犯可能因為環境
因為他們當時在監獄
沒有辦法攝取每天所需要
維持身體機能的維生素
礦物質和電解質
甚至他們可能連
乾淨的水份都沒辦法取得
我認為這應該是
導致他們這些人斷食換來死亡的原因
那在過去七零年代呢
也有實驗發現
長時間的斷食
可能會造成心臟的肌肉萎縮
最後導致死亡
那這些實驗的對象呢
他們都是肥胖
而且患有第二型糖尿病的患者
那這些患者至少都斷食
長達八到六十天
反觀比較普及的短時間斷食
或是間歇性斷食
一般都是十六小時斷食
八小時進食窗口
如果你今天是從事間歇性斷食的話
其實是不需要擔心肌肉會流失的
肌肉並不會流失
你身體在這段斷食的期間
其實是充滿了大量的生長激素
這些生長激素會保護你的肌肉
不被消耗而變成能量
你身體會尋找不同的管道來得到能量
一開始會先從你肝臟中的肝醣
還有細胞中的肝醣中去轉換成葡萄糖
當肝醣被耗盡後
身體就會進入這個
糖值新生的生物化學作用
去轉換脂肪成為葡萄糖
供給身體的細胞
這是我們最想要達到的目標
燃燒身體體脂肪
讓我們的體脂肪減少
雖然接下來兩點
並不會造成生命的危險
但是有些女性發覺
長時間的斷食
會擾亂她們的經期週期
那也有些人因為胃酸分泌過多
在長時間斷食的情況下
沒有食物吸收胃裡面的胃酸
導致胃酸逆流造成身體不適
如果妳是女生發覺
斷食擾亂你的經期的話
第一個
妳可以看一下
妳自己斷食的時間是不是太長了
可以縮短這個斷食的窗口
第二個就是
當妳復食後
妳是不是攝取
少於妳每天的基礎代謝
再來是妳可以看一下
妳自己是不是睡眠有充足
可能沒有睡到六到八小時
或是妳運動量是不是太高
同時妳也可以尋求相關門診
詢問醫師的意見
該怎麼樣去改善這個問題
如果你有胃酸逆流的問題的話
應該要停止斷食
吃一點食物
讓胃酸被食物吸收
而你在復食這段期間
你攝取的食物也要盡量避免酒精
油炸物啊或是巧克力這種東西
再來呢
我們就要戳破一些普遍的迷思
我們剛在影片上半段的時候
有稍微帶到
斷食這個階段
是不會造成肌肉的流失的
尤其是如果
你沒有嘗試長時間斷食
像是超過一個禮拜
整整都不吃東西的話
如果你去做這種間些性斷食的話
你是完全不用去擔心肌肉的流失
很多人認為斷食
好像會傷害自己的消化系統
其實是完全相反
一般沒有嘗試斷食的人
每天三餐的情況下
甚至加一個宵夜
你基本上是沒有任何時間
讓你的腸胃消化系統
有任何休息的時間
沒有任何休息的時間的話
才會導致很多消化系統的問題
反觀從事間歇性斷食的人
在這個斷食階段呢
反而是一個機會
讓我們消化系統
有足後的時間修復排毒
也是腸胃細胞汰舊換新的階段
能夠改善腸胃吸收養分的效率
還蠻多人蠻肯定認為
斷食會造成胃癌
其實癌症他是一個非常
難被理解的一種疾病
造成癌症的原因
沒有那麼好的被斷定
一般人當然沒有辦法說
斷食就是造成胃癌的原因
但如果以目前的病例
還有這些數據統計下來的話
得過胃潰瘍的患者
會大幅度地提高得為癌的機率
而會得胃潰瘍的患者
是因為感染了幽門桿菌造成的
跟斷食是沒有直接關係的
根據流行病學的統計研究
家庭衛生
教育程度
個人衛生程度較低的人呢
比較會容易得幽門桿菌
如果你會擔心斷食造成胃癌的話
其實我覺得你應該要更注意這三點
也有人質疑斷食會造成免疫力下降
其實正好是相反
在2014年的時後
美國大學USC做了一個研究發現
在斷食兩到三天後
我們身體的白血球細胞會漸漸地變少
這樣子的結果
會告訴我們身體的幹細胞去
叫他生產更多的白血球
而當我們產生這些新的白血球後呢
我們的抵抗力相對的也會改善
然而也有另外一個個案在1970年的時候
有一位美國男性因為當時他得了結腸癌
進入到這個減肥的診所
即使有醫生的監督之下
後來長時間斷食候還得了肺癌
而因為後來得了肺癌而過世
那至於說是不是因為
長時間斷食而造成肺癌的產生呢
這個結果其實到目前為止
還沒有一個明確的答案
但是我們可以成功學到的就是
如果你的身體原本就有一些疾病的話
那麼斷食這種飲食方式
可能就不適合你
最後一個可能是比較具有爭議的就是
斷食這段期間會讓我的體力下降
或是讓我沒有力氣做重訓
其實我覺得這是因人而異
如果是以生物學角度來說的話
其實我們在做運動或是重訓
這種強度訓練
前面十秒鐘肌肉發力的能量來源
並不是從食物中而來
也不是從血糖中而來
而是從你身體ATP能量系統而來
但是如果你今天是像做長跑
或是你要長時間付出勞力的話
那麼可能也會需要身體
有足夠的食物或是能量來源
去供給你每一天所付出的勞力
或是所做的長時間的訓練
但是以我個人來說
我每天的工作
雖然是長時間
但是我大部分呢
都是坐在電腦桌前
那我在重訓呢
我也不覺得受到任何的影響
除了在重訓階段
我可能需要花比較多的時間
組間休息
那我可能在訓練的時候
充血感並不會像我
今天肚子中有食物這麼的好
但是他並不至於影響到我的訓練表現
有不致於影響到我的力量突破
我覺得這是
真的是因人而異
沒有辦法因為一個人自己認為怎麼樣
就像是我
我也沒辦法告訴你
你今天斷食
是不會造成力量減少
我只能告訴你
我 是不會有任何力量的減少
很多人斷食
也不會有力量沒辦法輸出
或是力量減少的問題
所以這真的是要看個人
最後補充
影片裡面講的所有這些資訊呢
都是供你參考而已
並不應該要取代醫生給你的建議或是指示
凡事必須要自己先求證
即使斷食適合很多人
但不見得適合你
如果你要嘗試斷食的話
請為自己的行為負責
不要讓我看到還有人白目問我說
如果我今天出事的話
你要負責嗎
科學是一直會不斷進步的
就像是我們人
也要一直不斷去更新自己的知識
這些知識其實不需要醫生的執照
或是營養師執照去解讀
我們只需要一個正常智商的頭腦
一個開放學習的心胸就可以了
希望這集影片內容對你有幫助
接下來我也希望做一個影片內容
有關於斷食後該怎麼樣去復食
才不會傷害到身體
如果你對這個影片內容有興趣的話
底下讓我知道
或是你有一些其他想要知道的內容
你也可以在影片底下提出來
也許將來是我會把他納入
變成是我影片的題材
那這集內容就先到這邊
希望你喜歡
我們下次見
Peace

斷食初體驗超乎我的想像....
有興趣嘗試的人務必看到最後！
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我吃的維他命 http://tidd.ly/2f87ea99
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原文字幕
後我今天早上起來體重直接掉一公斤
現在進入健身畫面
我們就來聊一下斷食
其實我從來沒有想過要斷食
就算男朋友每天跟我講說
斷食有多好
斷食的好處有什麼
我都還是無動於衷
那我這次會想要斷食其實主要是想要贖罪
我真的很對不起我自己的八週減脂計畫
然後加上我看了Peeta葛格的斷食影片
自己也做了些功課
我發現斷食的好處非常多
他不但不會掉肌肉
還可以提高你的代謝
讓你的腎上腺素上升
新陳代謝加快
讓你的頭腦更清楚
可以減掉體脂肪
降低血糖
改善胰島素的敏感度
讓你更有精神
促進脂肪燃燒
降低血膽固醇
預防阿茲海默症
延長壽命
抗老化
降低發炎反應
還有一個最重要
也算是我這次斷食的誘因
就是斷食可以啟動#自噬作用
什麼是自噬作用呢？
自噬作用簡單來說就是大掃除的動作
身體會幫你清除掉一些老舊受損的細胞
平常我們的身體是一直處於更新的狀態
但是我們總是把焦點放在新細胞的生長上面
卻忘了去汰換那些老舊的細胞
而這些老舊細胞的堆積
也是造成老化效應的原因
平常我們的葡萄糖胰島素和蛋白質的濃度上升
都會關閉這個自噬的作用
所以也就是當我們吃進碳水化合物
胰島素被分泌出來
或者是說我們吸收蛋白質分解出來的氨基酸
身體都會覺得說
喔我現在有食物可以用
我的熱量是充足的
我不需要汰換老舊細胞
所以就會造成這個自噬作用被壓抑住
也就是說
如果我們是經常性的攝取食物
一整天都在吃東西的話
都會壓抑這個自噬作用
那反過來說
你胰島素沒有升高
你的自噬作用就會開始
這也是為什麼斷食對自噬作用來說
是目前最有效的刺激源
因為我們平常靠節食或是攝取低卡路里
我們一樣是有在進食的
那當你有在進食的時候
你就是阻礙了這個自噬作用的淨化通路
那我們斷食呢
可以清理掉體內不健康或是不必要的細胞碎屑
這也是為什麼長時間的斷食會被稱作為淨化或是排毒
而且當你斷食的時候
會刺激生長激素
會讓你製造出更新的細胞
我第一次斷食就直接進入#48小時斷食
也是因為我有看到資料說
四十八小時會讓你的自噬作用達到最高峰
那斷食的時候可以運動嗎
斷食的時候是絕對可以訓練的
而且他因爲腎上腺素的上升
可以讓你的訓練更強化
加上斷食的時候你的生長激素會增加
你們應該知道
生長激素的增加可以幫助肌肉的成長吧
還有一個就是
斷食的時候
脂肪酸的氧化增加
所以你會燃燒掉更多的脂肪
那以我自己身體的感受呢
我在斷食這段期間做訓練
其實我的力量並沒有降低
我反而有幾個動作的力量當下是有突破的
只是我的休息時間增加了
我今天的這個訓練
我平常大概是練一個小時二十分鐘左右
但我今天這個workout做了一個小時五十分鐘
這多出來的三十分鐘就是我多休息的時間
平均下來的話我大概每一組都多休息一分鐘
那我自己的感覺是
休息時間變長以外
我覺得那種肌肉的充血感不像平常那麼強烈
那我有查了一下資料
會讓我們造成肌肉收縮的ATP是由糖原去分解而產生的
但是我的身體都沒有吃進這些糖元
我沒有吃進碳水化合物
所以自然而然的我這種
蹦感 充血感 就降低了
我剛剛有提到
我這次的主要原因之一是因為
想要贖罪我的八週減脂計畫
那在這邊想要跟大家說明一下
其實斷食他並不是減肥神器
雖然說他確實可以帶來一些生理跟心理的好處
可是回到減肥最終的關鍵點
還是得靠熱量赤字才可以降低體脂肪
當然你可以因為斷食讓熱量赤字增加
而且斷食他會比傳統的飲食控制更可以抑制你的食慾
但是降低體脂肪不是斷食這個行為本身
我講了這麼多斷食的好處
這邊也要講幾個不適合斷食的人
嚴重營養不良
體重過輕的人
或是你是十八歲以下的小孩
或是你是懷孕或是哺乳的婦女
再來如果你有痛風你正在服藥
你有糖尿病
你有胃食道逆流
或者是胃酸的狀況的話
請務必在專業人士的監督下面安全執行
那以上這些就是我分享我為什麼會斷食
跟這支影片分享我斷食的過程
希望你會喜歡