看完了上一篇文章【迷思】不吃碳水化合物＝增脂減肌？，希望大家都能同意，不吃碳水化合物並不會讓你「增脂減肌」。
（還沒看過的讀者，建議還是先從這裡開始閱讀，比較好融會貫通。）
今天史考特將要深深地進入生物化學與飢餓生理的領域，給各位一個交代：到底為什麼人體可以在如此「不均衡」的飲食中，繼續良好運作。
本篇對於非生醫領域的朋友可能不容易上手，如果您在理解上發生困難，歡迎隨時在Facebook或文章末的留言區提出。
首先就大腦的營養需求開始說起：
愛吃糖的大腦
說大腦是人體最耗能的器官，一點也不為過。
平均僅1.4公斤的成人大腦，卻要佔去基礎代謝率的20-25%，以及60-70%的每日葡萄糖需求量。大腦是個愛吃糖，而且吃很多糖的大胃王。
問題是，人體並不能儲存很多糖。
如同之前史考特的文章所說：人體儲存葡萄糖的能力非常的「差勁」，一個吃得白白胖胖的人僅能儲藏90-110克的葡萄糖在肝臟裡，另加上25克左右以血糖的形式在身體四處循環。
保守估計，大腦一天要消耗120公克的葡萄糖。而且除了大腦，還有紅血球、周邊神經、骨髓、 腎臟髓質等一幫愛吃糖的器官也在嗷嗷待哺。
這意味著只要一天的時間沒吃飯（或是不吃碳水化合物），你就會因為大腦能量不足而昏迷。
到處搜刮糖
為了避免一天沒吃東西（或是不吃澱粉減肥）就腦死的憾事發生，身體會到處搜刮乳酸、甘油、氨基酸、還有草醯乙酸（Oxaloacetate）等小分子來揉一揉捏一捏，變出葡萄糖來。
這個動作叫做「糖質新生」，也就是把原來不是糖的東西，變成糖。
糖質新生讓大腦能繼續快樂地運作，但犧牲的是原本也很快樂的TCA循環。
如上一篇文章提過的，大腦將草醯乙酸這個重要的分子搶去吃掉了，會使得TCA循環的運作受阻，脂肪酸等養分就卡在油箱（脂肪細胞）裡，沒辦法被引擎（TCA循環）給燃燒。
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（TCA循環，草醯乙酸（Oxaloacetate）位於11點鐘方向）
（來源：http://en.wikipedia.org/wiki/Citric_acid_cycle）
TCA循環受阻，脂肪酸等儲藏的養分就無法轉換成人體所需的能量貨幣ATP，重要的生理功能隨之停擺。更糟的是，肌肉裡的氨基酸被抓出來糖質新生搶救大腦，讓肌肉內的蛋白質儲量日益減少。
理論上，人會變得又肥又虛弱，這真是糟透了。
演化上的重大弱點
現在請各位將思緒從生物化學中暫時抽出，轉換到20萬年前，我們祖先（Homo Sapiens）剛出現沒多久的非洲草原上。
一位黑漆漆的青年土人小史，正在草原上蹣跚地移動。
（圖片來源：http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f9/Young_Masai_herder.jpg）
因為不小心與族人走散，他已經五天沒有進食了。因為缺少葡萄糖，小史的身體到處搜刮原料來讓大腦繼續運轉。他全身的肌肉因此而大量消失，原本飽滿的二頭肌現在看來萎靡不振。
（根據部分文獻的說法，剛開始禁食期間肌肉蛋白質的流失量從75克到200克都有，亦即每天最多可流失掉一公斤的肌肉！）
更糟的是，因為缺乏TCA循環中的重要成員草醯乙酸，小史沒有辦法使用體脂肪來作為能量。
還好，上天終究是慈悲的，這時小史前方的草叢裡走出一隻腳受傷的羚羊。
小史兩眼發直，看了那羚羊一陣子，終於想起要發足狂奔，把羚羊變成晚餐。不幸的是，由於肌肉流失再加上TCA循環效率不良等因素，小史跑沒兩步就跌坐在地上，眼睜睜地看著羚羊一瘸一瘸的遠離。
最後小史就GG了...
現在請各位回到現實，用邏輯思考推論一下：
如果人類五天沒吃飯（或沒吃碳水化合物）就會虛弱得無力覓食。這樣孱弱的物種真有辦法從天災、飢荒、天敵等自然選擇的壓力下存活到今日，跟大家討論低碳水化合物飲食嗎？
沒有糖？那就燃燒脂肪吧！
在戰場、災區，常可以發現禁食一週以上的存活者。儘管身體開始進入節能模式，他們並沒有出現上述情境的面黃肌瘦（還有肚肥），也尚有體力為生存做奮力一搏。這是因為天擇為人類想出了一個解套的方法。
1970年代Cahill教授研究人類在禁食下的生理變化，在新英格蘭醫學期刊上發表了經典的科學著作”Starvation in Man.”
Cahill發現到，在禁食初期人體一天仍要燃燒180克的葡萄糖，但隨著時間過去，這個需求量快速地降低到80克。
因為除了大腦之外，幾乎全身的組織都將燃料來源從葡萄糖轉換為脂肪。
更驚人的是，號稱最愛吃糖的大腦，需求量也從每天120克的降低至每日40克。不足的部分由酮體，一種由脂肪合成的小分子來供應。
（延伸閱讀：【迷思】親愛的，不吃澱粉絕對不會酮酸中毒）
（缺少食物時，身體燃料供應從葡萄糖轉換為脂肪與酮體）
在缺少碳水化合物時，身體與大腦能聰明地轉換成燃燒脂肪。這不僅免去了「棄肌」來「保腦」尷尬局面，更讓草醯乙酸能留在TCA循環中幫助ATP生成。
這個應變機制，正是長期禁吃碳水化合物不會增脂減肌的理由之一。
仔細想想，這麼做不僅聰明，而且非常必要。如果短短幾天不吃飯，全身肌肉就消耗殆盡，這對於存活是相當不利的。糧食缺乏時，我們更需要肌肉來幫助我們追趕獵物，與大自然搏鬥。
而且，一個體重70公斤的健康成年人，包含肌肉內肝醣頂多能儲存1,000大卡的碳水化合物，但脂肪的儲量可以到141,000大卡之多。
這麼多的能量約可支撐一個人不吃飯一到兩個月的時間，所以肌肉、肝臟、到中樞神經系統在禁食期間通通都改為燃燒脂肪，也只是剛好而已。
在禁食或低碳飲食期間如果身體無法使用脂肪，就好像載滿柴油的油罐車因為忘記加油而拋錨在路邊一樣：
是笨死的。
（註：酮體還是需要草醯乙酸才能轉化成身體可用的能量ATP，因此即使低碳飲食會大幅降低葡萄糖需求量，您還是需要蛋白質或是少量的碳水化合物來幫助TCA循環運轉。因此理論上與現實上，一個95%熱量來自脂肪的「高脂，低蛋白，低碳水化合物飲食」都不是個好主意。）
（註：除了上述機制外，學者認為低碳水飲食含有較多蛋白質、能刺激腎上腺分泌、酮體產生、提高生長激素濃度，可能都是保護肌肉不致流失的原因。）
禁食與低碳水化合物飲食
低碳水化合物飲食在某些層面上非常類似禁食：因為缺乏碳水化合物，身體被迫要學會利用脂肪來作為能量。
在禁食與低碳水飲食期間，身體的胰島素下降、升糖素上升、脂肪燃燒量上升、碳水化合物代謝下降、酮體製造上升。
唯一的差別在於，熱量足夠的低碳水飲食不像禁食會降低人體基礎代謝率：畢竟你有在吃東西，只是沒吃碳水化合物而已。
低碳水飲食增加脂肪分解，保留肌肉，卻又提供足夠熱量避免基礎代謝率下滑。儘管目前仍然沒有很好的證據，不過部分學者相信這正是低碳水飲食幫助人減脂的原理。
（註：低碳水飲食的減脂原理尚有爭議，降低胰島素、有限的食物選擇、酮體抑制食慾、或甚至是營養不均衡，都是曾被提出的假說。）
結語
如果您成功的閱讀到這裡，史考特可以拍胸脯保證，你已經比許多專家都更了解低碳水化合物飲食！
由於過去觀察性研究留下來的「50年遺毒」，人們對脂肪與低碳水化合物飲食始終抱持著半信半疑的態度。不少文章嚴厲指控低碳水飲食危險且有害健康，但其中有科學佐證的並不多。
這兩篇文章目的是為了破除針對低碳水飲食的不實迷思。史考特認為在對的情況下，低碳水化合物飲食可以是一個很好的武器，有潛力改善內在與外在健康。
不怕大家嫌囉嗦，還是要再次提醒：如果您也想掌握低碳水飲食這把利劍，請先務必做好功課，並與熟悉這塊領域的專業營養師與醫師配合，才能健康地「內外兼具」喲！
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