生酮饮食对成人肌肉功能影响新证:系统评价与Meta分析揭示代谢适应与肌力维持的平衡
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时间:2025年10月03日
来源:Journal of Health, Population and Nutrition 2.4
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为解决生酮饮食(KD)对肌肉质量与功能影响的争议,研究人员开展系统评价与Meta分析,纳入33项研究证实KD虽降低脂肪质量(FM)和去脂质量(FFM),但未损害肌肉质量、力量及最大摄氧量(VO2max),同时显著提升脂肪氧化能力并降低呼吸交换率(RER)。该研究为KD在体重管理中的肌肉安全性提供关键证据。
随着全球肥胖率持续攀升,饮食干预已成为体重管理和代谢健康改善的首选策略。其中,生酮饮食(Ketogenic Diet, KD)作为一种极低碳水化合物、高脂肪的饮食模式,通过诱导酮症状态实现高效减重和减脂效果,近年来备受关注。然而,在减重过程中,除了脂肪减少外,肌肉质量的流失以及运动能力的维持一直是学术界和公众担忧的焦点。肌肉质量与功能不仅关乎身体形态,更与衰老进程、代谢性疾病风险及整体健康结局密切相关。尽管部分研究提示生酮饮食可能通过减少亮氨酸氧化等机制抑制肌肉蛋白质分解,但其对肌肉质量、力量以及有氧代谢能力的具体影响,尤其在普通成人(非运动员)群体中,仍存在较大争议。
为系统解答这一重要问题,Wang等研究人员在《Journal of Health, Population and Nutrition》上发表了题为《Effects of ketogenic diet on muscle mass, strength, aerobic metabolic capacity, and endurance in adults: a systematic review and meta-analysis》的研究论文。该研究通过全面检索Embase、PubMed、Cochrane Library和Web of Science等数据库截至2025年7月19日的相关文献,最终纳入33项符合标准的研究,采用随机效应模型进行Meta分析,并运用GRADE系统评估证据质量,旨在综合评价生酮饮食对成人肌肉质量、肌肉力量与功率、有氧代谢能力及耐力表现的影响。
研究主要采用了系统评价与Meta分析的方法学框架。关键技术支持包括:通过多数据库检索策略(Embase、PubMed、Cochrane Library、Web of Science)全面识别相关文献;使用 Cochrane RoB 2 工具评估随机对照试验(RCT)的偏倚风险,ROBINS-I 工具评估非随机干预研究(NRSI)的偏倚风险;采用GRADEpro系统对证据质量进行分级;运用Review Manager和STATA软件进行统计学合并分析,处理连续变量数据(如肌肉质量、脂肪质量变化)时计算加权均数差(WMD)或标准化均数差(SMD),并对异质性进行量化评估(I2统计量)和敏感性分析;此外,通过亚组分析探讨了参与者特征(是否为运动员)、干预时长和研究设计对结果的影响。
分析显示,生酮饮食组与对照组在肌肉质量上无显著差异(WMD: 0.06, 95%CI: -1.97 to 2.09, p=0.95),且异质性低(I2=0%)。然而,在反映全身肌肉质量的替代指标——去脂质量(Fat-Free Mass, FFM)上,生酮饮食组出现了显著下降(WMD: -0.48, 95%CI: -0.73 to -0.23, p<0.001),但异质性较低(I2=9%)。亚组分析表明,这种下降在非运动员群体和干预时长≥3个月的研究中更为明显。同时,生酮饮食显著降低了脂肪质量(Fat Mass, FM)(WMD: -1.31, 95%CI: -2.06 to -0.57, p<0.001),尽管存在中度异质性(I2=58%),结果支持了生酮饮食在减脂方面的有效性。
在肌肉功能方面,生酮饮食并未显示出负面影响。具体而言,衡量爆发力的反向纵跳(Countermovement Jump, CMJ)表现无组间差异(SMD: -0.06, 95%CI: -0.49 to 0.38, p=0.80);衡量下肢力量的深蹲重量(Squat)同样无显著变化(SMD: -0.19, 95%CI: -0.53 to 0.15, p=0.27);而上肢力量的卧推(Bench Press)重量也未见下降(SMD: -0.15, 95%CI: -0.49 to 0.18, p=0.37)。所有分析均显示低异质性(I2=0%),表明结果较为稳健。
生酮饮食对最大摄氧量(VO2max)及其相对值均无显著影响(WMD: -0.02, 95%CI: -0.19 to 0.16, p=0.85; WMD: -0.02, 95%CI: -1.37 to 1.33, p=0.98)。然而,它显著改变了运动中的能量代谢模式:脂肪氧化率显著提升(WMD: 0.13, 95%CI: 0.08 to 0.17, p<0.001),呼吸交换率(Respiratory Exchange Ratio, RER)显著降低(WMD: -0.07, 95%CI: -0.11 to -0.03, p<0.001),这表明身体从依赖碳水化合物供能转向了更多地利用脂肪和酮体。尽管如此,这些代谢适应并未转化为耐力表现的改善,跑步机力竭时间(Treadmill Time to Exhaustion, TTE)和主观疲劳感评分(Rating of Perceived Exertion, RPE)在组间均无显著差异(SMD: -0.12, 95%CI: -0.58 to 0.35, p=0.62; WMD: -0.04, 95%CI: -0.82 to 0.73, p=0.92)。
本研究通过严谨的系统评价和Meta分析得出结论:在成人群体中,生酮饮食是一种有效的减脂策略,虽然会导致去脂质量的轻微减少,但并不会直接损害肌肉质量或肌肉力量。其核心作用在于显著改变肌肉的能量代谢模式,即增强脂肪氧化能力和降低运动中的呼吸交换率,促进机体从糖代谢向脂代谢的适应性转变。然而,这种代谢转变并未能进一步转化为有氧耐力或抗疲劳能力的提升。研究的意义在于为生酮饮食在体重管理中的应用提供了关于肌肉安全性的重要证据,缓解了人们对其可能导致肌肉流失和力量下降的担忧。同时,它也指出,生酮饮食对运动表现的益处可能有限,未来的研究需要更多设计良好的随机对照试验,特别是关注不同人群(如运动员与久坐者)、不同干预时长下生酮饮食对肌肉参数的影响,并深入探索其背后的分子机制,如酮体作为信号分子对肌肉蛋白质合成、线粒体功能及炎症反应的调控作用。
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