首先说结果:人在任何时候,体内的糖类、脂肪和蛋白质都在分解,只有比重差异,并无先后之分。
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人饥饿的时候,其能量代谢跟平时的差异在于:强化了脂肪生酮代谢,强化了糖异生。
脂肪是日常基础代谢活动的主要供能体(占比约60%)。
糖类平时主要对大脑,血细胞供能,以及为额外活动(运动和活动)提供主要供能支持(约占总供能比例中的35%)。
蛋白质平时只有平衡氨基酸配比和中间代谢产物供能。(约占总供能比例中的2%-5%)
所以,当肝糖原耗竭后,血糖浓度下降,胰高血糖素分泌增加,脂肪代谢产生酮体,以便为缺乏能量的大脑供能,同时加速推动糖异生,分解一些氨基酸。
糖异生的原料主要来自氨基酸,以及少量来自甘油。
肌肉中的蛋白质分解为氨基酸后,以丙氨酸和谷氨酰胺的形式运送到肝脏,机体每天在饥饿初期可以通过糖异生生成约90-120g葡萄糖。换算下来,每天需分解180-200g的蛋白质。蛋白质的分解强度随着机体对饥饿的适应,糖供能比例的减少而降低(可检测到尿氮逐渐减少)。
机体适应了饥饿状态后,脂肪通过产酮作用生成的酮体为大脑供能,但仍需要通过糖异生生成约40g左右的葡萄糖以维持人体需求。
代谢产生的酮体进入大脑或肌肉组织中提供能量,多余的无法进一步分解,只能停留在血液中,然后随尿液排出体外。约8天后,人体可以适应酮体浓度,达成一个平衡。
长期饥饿阶段,就是糖这一块的供能几乎被脂肪和蛋白质取代。由于酮体最高可为大脑提供75%的能量,大脑其他25%供能,依赖于糖异生。
我们可以大致算出,极限而长期的饥饿时,脂肪供能约80%-85%,余下的15%-20%的供能,需由蛋白质补充。