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近期研究顯示,低鹽飲食雖被推薦於控制血壓,但可能帶來意想不到的後果,如加劇胰島素抗拒。透過回顧23項臨床試驗,研究發現低鹽飲食與系統性或血管性胰島素抗拒、血糖不耐症、空腹血糖及血糖/胰島素水平上升有關。因此,在推薦低鹽飲食以控制血壓時應格外小心,以避免加劇胰島素抗拒。
DiNicolantonio JJ, O’Keefe JH. Sodium restriction and insulin resistance: A review of 23 clinical trials. J. insul. resist. 2023;6(1), a78. https://doi.org/10.4102/jir.v6i1.78
https://journalofmetabolichealth.org/index.php/jmh/article/view/78/242
Abstract
Background
Many clinicians recommend low-salt diets for lowering blood pressure but there may be unintended consequences such as worsening insulin resistance.
Aim
This paper aimed to find human clinical studies looking at low-salt diets on markers of glucose and insulin.
Methods
We reviewed PubMed using the search terms ‘sodium’, ‘insulin’ and ‘insulin resistance’ and found 23 human clinical studies testing low-salt diets showing negative harms on insulin or glucose.
Results
Twenty-three human clinical trials have shown that low-salt diets lead to systemic or vascular insulin resistance, glucose intolerance, elevated fasting insulin and/or elevations in glucose and/or insulin levels after an oral glucose tolerance test.
Conclusion
We discovered 23 human clinical studies showing that low-salt diets worsen markers of insulin and glucose. Caution is advised when recommending salt restriction for blood pressure control as this may lead to worsening insulin resistance.
Contribution
This review has revealed that low salt diets can induce insulin resistance.
Keywords
salt; sodium; insulin resistance; insulin; hyperinsulinaemia; glucose.
摘要
背景
許多臨床醫生推薦低鹽飲食以降低血壓,但這可能有意想不到的後果,例如惡化胰島素抵抗。
目的
本文旨在找到研究低鹽飲食對血糖和胰島素標誌物影響的人體臨床研究。
方法
我們使用「鈉」、「胰島素」和「胰島素抵抗」作為檢索詞,在PubMed上回顧了23項測試低鹽飲食對胰島素或血糖產生負面影響的人體臨床研究。
結果
23項人體臨床試驗顯示,低鹽飲食導致系統性或血管性胰島素抵抗、葡萄糖不耐受、空腹胰島素升高和/或口服葡萄糖耐量試驗後血糖和/或胰島素水平升高。
結論
我們發現23項人體臨床研究顯示低鹽飲食惡化了胰島素和血糖的標誌物。在推薦鹽分限制以控制血壓時應謹慎,因為這可能導致胰島素抵抗惡化。
貢獻
這篇回顧揭示了低鹽飲食可誘導胰島素抵抗。
關鍵詞
鹽;鈉;胰島素抵抗;胰島素;高胰島素血症;葡萄糖。
研究1
Feldman和Schmidt隨機將八名男性參與者(25-40歲)分為正常和高血壓兩組,分別在交叉、雙盲設計下進行了1周的中等鹽分限制(每天1725毫克鈉)和正常鹽分攝入(每天5405毫克鈉)。作者得出結論,中等鹽分限制加重了全身和血管胰島素抵抗。他們還指出,由於胰島素的損傷,“…胰島素擴張作用的損害可能是減少低鈉飲食降血壓作用的因素”。1高血壓患者中已注意到對胰島素擴張作用的抵抗。7,8胰島素通過增加骨骼肌血流的作用增強自己促進葡萄糖吸收的能力。8低鈉飲食可以通過增加外周阻力減少骨骼肌血流。這可能會減少胰島素和葡萄糖供應到骨骼肌,加重全身和血管胰島素抵抗,進而導致高血壓、心血管疾病和早逝。4,10,11,12,13因此,建議控制血壓時應注意限制鹽分。此外,限制鹽分會增加去甲腎上腺素和血漿胰島素。實際上,低鈉攝入後,空腹血漿胰島素增加了一倍多,從4.4 mIU/L增加到9.9 mIU/L。因此,在正常和高血壓的年輕男性中,中等鹽分限制會引起全身和血管胰島素抵抗而不會降低血壓。
研究2
Iwaoka和同事調查了鹽攝入量的變化是否會改變口服葡萄糖負荷的血糖反應。他們將31名中年高血壓患者隨機分配到低鹽(每天782毫克鈉)和高鹽(每天7866毫克鈉)飲食組中,並進行了1周的交叉設計。在口服葡萄糖耐量試驗後,葡萄糖和胰島素的曲線下面積(AUC)在高鹽飲食組中顯著低於低鹽飲食組。研究作者得出結論,“這些結果表明,極端的鹽分限制可能會惡化高血壓患者的葡萄糖代謝,尤其是那些有糖尿病或葡萄糖耐量受損的患者”。作者還指出,“限制鹽分對高血壓患者的葡萄糖耐量和脂質代謝的惡化與他汀類治療引起的變化非常相似”。他汀類利尿劑有著眾所周知的副作用,如惡化胰島素抵抗和血脂概況,這可能是由於鈉排泄。作者推測,低鈉攝入量可能會增加口服葡萄糖耐量試驗後的葡萄糖水平,因為它們(1)降低細胞內鈉濃度,這可能會增加腸道對葡萄糖吸收的依賴,因為它們依賴於腸腔和上皮細胞之間的鈉梯度,並且(2)儘管儘管儘管減少組織對葡萄糖的吸收和刺激肝臟葡萄糖產生。
研究3
Meland及同事將34名患有基本性高血壓的患者(平均年齡53歲)隨機分為平行組設計的12周中等鹽分限制飲食試驗組(24小時尿鈉排泄從3680毫克/天降至2737毫克/天)。中等鈉限制導致胰島素C肽顯著增加40%,葡萄糖增加5.6%,高密度脂蛋白(HDL)降低11%。作者寫道:“中等鹽分限制飲食似乎會顯著增加胰島素C肽濃度。輕微的空腹葡萄糖增加可能也會隨飲食鹽分限制而隨之而來……得出結論,鹽分限制可能會增加高血壓患者的胰島素抵抗力。”發展2型糖尿病的最強獨立預測因子之一是空腹C肽水平升高。因此,低鈉飲食可能通過惡化胰島素抵抗和提高胰島素水平而增加前糖尿病和2型糖尿病的風險。
研究4
Iwaoka及同事研究了低鹽飲食和高鹽飲食對口服葡萄糖耐量試驗的血漿葡萄糖和胰島素反應的影響。15名未接受治療的高血壓患者(> 160/95 mmHg)被隨機分配到低鹽(每天800毫克鈉)或高鹽(每天8000毫克鈉)飲食組中,並接受為期8天的試驗。然後給予口服葡萄糖耐量試驗(75克葡萄糖負荷)。然後參與者交叉到另一種鹽攝入水平。低鹽飲食和高鹽飲食的日均熱量、碳水化合物、蛋白質、脂肪和鉀攝入量之間沒有顯著差異。參與者的平均血壓為173.3/104 mmHg。有趣的是,40%的受試者在低鈉攝入(每天800毫克)與高鈉攝入(每天8000毫克)之間在血壓上沒有顯著降低,盡管兩組的鉀攝入量都較低(分別為2.3 g/天和2.4 g/天)。口服葡萄糖後,平均血漿葡萄糖和胰島素濃度以及2小時內血漿葡萄糖和胰島素曲線下面積的平均增量顯著低於低鈉飲食組。換句話說,低鈉飲食會顯著惡化口服葡萄糖耐量試驗後的胰島素和葡萄糖(AUC和平均濃度)。
作者推測,低鹽飲食可能導致低鈉飲食時細胞內鈉含量降低,從而導致口服葡萄糖負荷後的血糖和胰島素水平升高。他們指出,14名患者中有11名在高鈉飲食中紅細胞鈉濃度較高。儘管這種差異在統計學上並不顯著,但這可能導致在高鈉飲食者中降低腸道對葡萄糖吸收。從腸道吸收葡萄糖時伴隨著鈉。因此,鈉可以增加葡萄糖的吸收並導致血糖反應增加。然而,在幾天內,低鹽飲食可以降低小腸細胞的鈉濃度,這將增加腸道和葡萄糖吸收之間的驅動力(因為鈉在腸腔和腸上皮細胞內部之間形成梯度)。換句話說,長期攝入正常或高鹽量會增加腸道對食物中葡萄糖的吸收。
研究5
Del Río及其同事對30名非糖尿病輕度高血壓參與者(舒張壓90 mmHg至104 mmHg)進行了一項雙盲隨機試驗,這些參與者腎功能正常。20在洗脫期之後,患者保持低鹽攝入(每天2.8克鹽)和安慰劑2周,然後再進行相同的飲食,但增加鹽補充劑(每天11.7克鹽)2周,中間有第二個洗脫期。在每個飲食期結束時,進行了血液測量。在鹽限制期間,血漿腎素活性、肌酐、尿酸、胰島素、總膽固醇和apoB增加,而高密度脂蛋白和apo A-1減少。作者得出結論:“這些觀察結果似乎表明,嚴格的鹽限制可能會導致高血壓患者在短期內至少出現不良的代謝變化”。根據尿鈉排泄,低鈉組每天攝入約1095毫克鈉,而高鈉組每天攝入約4575毫克鈉。重要的是,在低鈉飲食中血壓沒有顯著降低。然而,體重顯著下降,可能反映了由於負性鈉平衡而導致的細胞外容積損失。因此,在一期高血壓患者中,低鈉飲食會引起多種有害的代謝變化,包括胰島素升高和血容量耗竭,但血壓沒有顯著降低。鈉限制導致肌酐和尿酸上升被認為是由於血容量下降和腎血流降低,這在幾項鹽限制研究中已經注意到。此外,低鈉飲食中升高的胰島素可能導致高血壓,因為41%的高血壓患者中發現有高胰島素血症。低鈉飲食可能激活肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS),引起胰島素抵抗和高胰島素血症。事實上,阻斷RAAS的藥物可以改善胰島素敏感性,並抵消由排鈉利尿藥物引起的血脂異常。正如前面討論的那樣,低鈉飲食引起容量耗竭和外周血管阻力增加,這可能導致血流減少到骨骼肌,進而通過減少胰島素和葡萄糖向骨骼肌的遞送而增加胰島素抵抗。
研究6
Garg及其同事將152名健康男女隨機分配到低鈉飲食(尿鈉< 460毫克/天)和高鈉飲食(尿鈉3450毫克/天)各7天。27低鈉攝入組的胰島素抵抗(通過胰島素抵抗的家庭模型評估)顯著高於高鈉攝入組。低鈉飲食組的血清醛固酮(21 ng/dL vs 3.4 ng/dL)、24小時尿醛固酮(63 ug/day vs 9.5 ug/day)、血漿腎素活性(3.1 ng/mL per hour vs 0.39 ng/mL per hour)、血管緊張素-II(43.9 pg/mL vs 28.1 pg/mL)和24小時尿去甲腎上腺素排泄(78 ug/day vs 67.9 ug/day)也顯著高於高鈉飲食組。因此,低鈉飲食會加重胰島素抵抗,並增加醛固酮、腎素、血管緊張素-II和尿去甲腎上腺素水平。
研究7
Egan及其同事將29名志願者分為1周的等熱量低鈉(每天460毫克鈉)或正常鈉飲食(每天4600毫克鈉)的組。28在具有與腹部肥胖和高胰島素血症相關風險因素的高風險參與者中,與正常鹽飲食相比,低鹽限制對於空腹胰島素和三酸甘油脂、口服葡萄糖的胰島素反應以及血漿醛固酮的上升顯著更多。在低、中和高風險個體中,低鈉飲食期間的總膽固醇均顯著高於正常鹽飲食期間。在高風險參與者中,低鈉飲食期間的平均日間血壓明顯高於正常鹽飲食期間(103 mmHg vs 98 mmHg)。在這些相同的個體中,空腹胰島素在正常鈉飲食期間為15.9 uU/mL,而在低鈉飲食期間為26.3 uU/mL,三酸甘油脂水平分別為164 mg/dL和197 mg/dL。因此,與正常鈉攝入相比,低鈉飲食會提高胰島素和三酸甘油脂水平。即使在低風險組中,低鈉飲食的胰島素AUC也顯著高於正常鈉飲食,而空腹胰島素僅趨於升高。因此,在患有高血壓的肥胖個體中,低鈉飲食會顯著加重胰島素抵抗,並提高空腹胰島素水平和胰島素AUC。對於低風險患者,低鈉飲食會在葡萄糖負荷後顯著增加胰島素AUC。在高風險個體中,非酯化脂肪酸的增加和RAAS的活化被認為有助於胰島素的升高。此外,在高風險個體中,RAAS的極大增加被認為導致低鈉飲食與正常鈉飲食相比血壓升高。
研究8
Egan及其同事對27名高加索男性(年齡23-55歲)進行了一項雙盲研究,比較了低鈉飲食(460毫克鈉)與正常鈉飲食(4600毫克鈉)各7天。23平均動脈壓在飲食鈉攝入量10倍差異中沒有顯著不同。然而,在低鈉期間,空腹胰島素值顯著升高。總膽固醇和計算的低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)在低鈉飲食和高鈉飲食之間傾向於較高。在低鈉與正常鈉飲食期間,去甲腎上腺素、血漿腎素活性、血清肌酐和血清尿酸顯著高於低鈉飲食和正常鈉飲食。十二個個體對鹽敏感(高鈉飲食時的平均動脈壓≥ 5%與低鈉飲食時相比),而11個對鹽抗性(低鈉時的平均動脈壓≥ 5%與高鈉飲食時相比)。換句話說,44%的男性對鹽敏感,但41%是反向反應者,在低鈉飲食時血壓較高。作者繼續指出,“ … Longworth等人對高血壓患者的研究,37%(82/30)的門診患者的平均血壓增加了1 [mm Hg]至25 mm Hg,當飲食NaCI [鹽]從每天197 mEq [4531毫克鈉]輕度限制至每天70 mEq [1610毫克鈉]… Weinberger等人觀察到約58%(219/375)的正常血壓[參與者]和33%(64/192)的高血壓[參與者]是SR [鹽抵抗性] [血壓降低5 mmHg或更少,我們插入的鹽限制] …在以白人男性為主的研究中,Sullivan和Ratts觀察到SR(在高v [與]低NaCI時平均血壓增加了5%以下)的情況約佔84%(77/92)的正常血壓和71%(65/46)的高血壓[參與者]。32 Kotchen及其同事報告了12名正常血壓男性在低[230 mg/天] v高[5750 mg]鈉飲食期間顯著更高的臥位和坐位舒張壓。32另一份報告證實了在低v高鈉飲食期間較高的坐位舒張壓的觀察,並將這些觀察擴展到黑人和白人高血壓和正常血壓[參與者]中。33”。所有這些研究表明,許多人口中有相當大比例的人口在限鈉飲食中並沒有臨床上顯著的血壓下降,而在許多情況下甚至可能會增加血壓。
研究9
Weder及其同事對27名高血壓和正常血壓的參與者進行了一項隨機、安慰劑對照、雙盲比較,比較了1周的鹽限制期(每天460毫克鈉)與正常鹽攝入(每天4784毫克鈉)的期間。34鹽限制對血壓沒有顯著影響,但正如作者所指出的,“對心血管疾病風險因素普遍不良影響”。34作者指出,鹽限制導致總膽固醇和LDL-C的增加幾乎達到邊緣顯著水平(P = 0.07)。血漿去甲腎上腺素和空腹血漿胰島素在鹽限制期間均顯著增加。作者總結道:
在本研究中,僅通過平均血壓降低1.1 mmHg所帶來的淨心血管風險益處,可能會被由於鹽限制而導致的膽固醇、胰島素、去甲腎上腺素和紅細胞比容的上升所抵銷。34
值得注意的是,在27名患者中,有10名(37%)在高鹽攝入量與低鹽攝入量相比血壓較低,其中五名個體的平均動脈壓降低了5 mmHg以上。因此,低鹽攝入不僅沒有降低血壓,還增加了血液黏稠度、胰島素和去甲腎上腺素水平。
研究10
Garg及其同事評估了389名對鹽敏感和對鹽抗性的高血壓患者,在1周的鹽限制期(每天230毫克鈉)與正常鹽攝入(每天4600毫克鈉)之間的對比。35低鹽飲食期間,空腹血漿葡萄糖、胰島素和胰島素抵抗的代謝平衡模型均較高。這項研究表明,低鹽飲食1周對鹽敏感和對鹽抗性高血壓患者的胰島素抵抗同樣增加,而血壓對鹽限制與胰島素抵抗之間的關係不會改變。有趣的是,在這項研究中,RAAS的活化與胰島素抵抗的增加沒有相關。
研究11
Ruppert及其同事在一項隨機單盲交叉試驗中研究了147名非肥胖的正常血壓參與者,年齡介於19至78歲之間。參與者被隨機分配到低鹽飲食(每天460毫克鈉)或高鹽飲食(每天6900毫克鈉)的組別,每組各進行7天。36鈉限制導致17%的參與者(對鹽敏感)的平均動脈壓降低了7.5 mmHg,67%(對鹽抗性)的參與者血壓沒有下降,16%的參與者的血壓上升了6 mmHg(反應者)。鈉限制導致所有三組中總膽固醇和LDL膽固醇的增加,但反應者中的增加最大,這被認為是由於去甲腎上腺素增加和LDL受體活性抑制。37,38鈉限制還增加了血清胰島素、尿酸、肌酐、腎素活性、醛固酮和去甲腎上腺素。因此,鈉限制對血脂、胰島素和應激激素產生不良影響,與血壓下降相比,正常血壓參與者中約有相同比例的人口的血壓上升(16%)。
研究12
Gomi及其同事在一項受控的1周研究中評估了12名原發性高血壓患者的鈉限制效應。39參與者先進行正常鈉飲食,然後在一項隨機交叉研究中,參與者隨機分配到中度或嚴格限制鈉的飲食組,每組進行1周。從每天4600毫克減少鈉攝入到2300毫克時,收縮壓和舒張壓均顯著下降。然而,進一步降低鈉攝入量至690毫克/天後,血漿胰島素增加了40.6%,但血漿葡萄糖沒有變化。中度飲食鈉限制時胰島素敏感性沒有改變。然而,嚴格的鈉限制顯著降低了葡萄糖輸注速率19.8%和胰島素敏感性指數20.5%,同時伴隨著血漿去甲腎上腺素的增加90.0%。這些結果表明,嚴格的鈉限制導致胰島素敏感性惡化,當血漿去甲腎上腺素水平增加時,並且建議更溫和的鈉限制可能會降低血壓,而不會對葡萄糖代謝產生不利影響。交感神經系統的過度活躍可能導致周邊血管收縮,降低骨骼肌血流量並引起胰島素抵抗。8,40因此,鈉限制引起的交感神經系統激活可能是胰島素敏感性的主要調節因素。
研究13
Perry及其同事在一項雙盲、安慰劑對照、隨機、交叉式正常血糖高胰島素血症研究中測試了對15名健康男性進行了5天的中度鈉限制(<1840毫克鈉/天)。41一個階段給予鈉片劑,另一個階段給予配對安慰劑。在中度飲食鈉限制(平均每天尿鈉為1610毫克)期間,使用金標準的正常血糖高胰島素血症血管內注射 clamp 檢查,胰島素敏感性減少了15%。從該研究中沒有證據表明血管內注射 clamp 檢查中的血管緊張素-II對胰島素刺激的葡萄糖攝取或脂解的抑制有影響。這表明,血管緊張素-II可能與鈉限制惡化胰島素敏感性無關。實際上,這種效應可能更多地與去甲腎上腺素和可能是醛固酮有關。42因此,與先前的研究相比,中度的鈉限制可能會降低胰島素敏感性,當使用金標準的正常血糖高胰島素血症 clamp 檢查時。
研究14
Petrie及其同事評估了對八名患有飲食控制型2糖尿病的正常血壓患者,飲食鈉限制對胰島素敏感性和內源性葡萄糖生成的影響。43這項研究在兩個4天的鈉充足(平均24小時尿鈉量為4531毫克)和鈉缺乏(平均24小時尿鈉量為1541毫克)飲食期之後,使用了一項隨機、雙盲、安慰劑對照、交叉方案進行了高胰島素 clamp。透過胰島素壓制測試,鈉缺乏飲食期間的胰島素敏感性顯著降低了12%。在穩定狀態下的高胰島素血症期間,鈉缺乏飲食期間的空腹胰島素和內源性葡萄糖生成也有增加的趨勢。因此,在患有2型糖尿病的正常血壓患者中,鈉限制惡化了胰島素敏感性。
研究15
Fliser及其同事在14名健康男性中使用等溫血糖 clamp 技術評估了高(4600毫克/天)和低(460毫克/天)鈉攝入量的胰島素敏感性。44一半的受試者(n = 7)分別接受了高鹽和低鹽飲食,每組各進行7天的隨機順序。另一半的受試者(n = 7)分別以隨機順序進行了各自的飲食3天。在接受鈉限制飲食3天但不是7天的組別中,與高鹽攝入相比,低鹽攝入時胰島素敏感性顯著降低。然而,所有組別(3天和7天)在低鹽攝入時的平均血清胰島素水平與高鹽攝入相比均顯著較高。有假設認為,在低鈉攝入時空腹胰島素升高可能對維持高肌肉血流和胰島素介導的葡萄糖攝取至關重要。在兩組中,低鹽攝入後平均血漿腎素活性、血管緊張素II和去甲腎上腺素水平也比高鹽攝入後高。作者總結認為,低鈉攝入會提高健康男性的空腹胰島素水平,但鈉限制3天後胰島素敏感性的降低在7天後會消失。然而,其他研究表明,這些效應甚至持續到28天。
研究16
Ames及其同事在一項單盲交叉研究中將21名原發性高血壓患者連續安排進行安慰劑和鈉補充(每日4次,每次2克)的4週期。45在每個干預期結束時進行了75克口服葡萄糖耐量試驗,同時測定胰島素水平。安慰劑階段的尿鈉排泄量為3105毫克/天,鈉補充期間為6141毫克/天。鈉補充期間血壓沒有顯著增加。鈉補充期間葡萄糖耐量試驗的總糖代謝反應(葡萄糖曲線下的面積)比鈉補充時降低了8.0%(P < 0.001)。在具有糖尿病的參與者中,鈉負荷也顯著降低了葡萄糖耐量試驗的總胰島素反應。作者總結道,“因此,充足的鈉攝入可能改善葡萄糖耐量和胰島素抵抗,特別是在糖尿病、對鹽敏感和/或接受治療的原發性高血壓患者中”。作者繼續指出,“…似乎只有在存在一定程度的胰島素抵抗時,鈉負荷才能改善葡萄糖利用”。鈉負荷對葡萄糖耐量和胰島素曲線的改善可能是由於更好的血容量。事實上,當舒張期血壓不隨鈉攝入而增加時,葡萄糖或胰島素參數並沒有改善。換句話說,當鈉攝入增加(表明血容量增加)時,葡萄糖/胰島素對口服葡萄糖耐量試驗的反應有所改善。增加的血容量/流量和胰島素對骨骼肌的輸送一直是增加鈉攝入改善胰島素敏感性的主要理論之一。作者最後指出:
首先,在具有胰島素抵抗的高血壓受試者中,鈉補充能夠調節胰島素抵抗,在口服葡萄糖後降低葡萄糖波動,同時保持或降低胰島素濃度。在這些受試者中,低鈉攝入與口服葡萄糖耐量試驗中的較大葡萄糖和胰島素波動相關,表明了惡化的胰島素抵抗狀態。其次,鹽補充的緩解效果主要在鹽敏感性高血壓患者中,糖耐量不良和明顯糖尿病患者中以及正在接受利尿劑和β阻滯劑治療的患者中觀察到。45考慮到全民性的鈉限制信息,特別是作為降低血壓的手段,這些數據對此建議提出了質疑。
研究17
Townsend及其同事選擇了21名健康的正常血壓瘦弱志願者,經過低鈉飲食(每天460毫克鈉)6天後,隨後進行了高鈉飲食(每天4600毫克鈉)6天。46與低鈉飲食相比,高鈉飲食在等血糖 clamp 條件下顯著增加了21%的胰島素介導的葡萄糖處理。作者指出,與高鈉飲食相比,低鈉飲食顯著增加了腎素、醛固酮和去甲腎上腺素。有趣的是,在不同鈉攝入的情況下,小腿血流在胰島素注射前後沒有變化。然而,Foo等人之前的研究確實發現,在高鈉干預期間小腿血流增加,但這並沒有轉化為更大的葡萄糖攝取量。47然而,Foo等人使用了120分鐘兩次胰島素注射評估胰島素敏感性,而Townsend等人則研究了180分鐘的單次胰島素注射。Townsend等人指出,當他們在120分鐘時重新分析他們的數據時,對鈉干預的差異失去了統計學意義(P = 0.10)。因此,如果不將不同鈉攝入對胰島素介導的葡萄糖處理的影響測量到至少180分鐘,結果可能為零。此外,Foo等人的研究發現,低鈉飲食中醛固酮水平僅增加了2倍,而在這項研究中增加了4-5倍。這項研究的作者總結道:
我們提出,與高鈉期相比,低鈉干預後血清醛固酮的4-5倍增加以及血漿去甲腎上腺素濃度的更大增加可能是在調整飲食鈉後胰島素敏感性差異的原因。46
事實上,參與者在高鈉飲食的第6天(66次/分)的平均心率傾向於低於低鈉飲食的心率(72次/分),與低鈉攝入時交感神經活性增加一致。此外,在Melander等人的研究中,血漿腎素活性和血清醛固酮濃度的增加與胰島素敏感性的降低之間也存在很強的相關性,這與這些發現相一致。48
研究18
Fliser及其同事在16名正常血壓健康志願者中進行了7天的高(4600毫克鈉/天)和低(460毫克鈉/天)鹽攝入的研究。49受試者在安慰劑或α1-腎上腺素受體拮抗劑多沙唑嗪(每日2毫克)上進行檢查。該研究是單盲並行組隨機順序設計,有兩個治療分支。在低鈉攝入期間,總膽固醇和 LDL-膽固醇顯著增加。在低鈉攝入時,C肽水平比高鈉攝入時更高。重要的是,多沙唑嗪對低鈉飲食下 C肽水平的上升有一定的抑制作用。因此,根據這項研究,低鈉飲食對血脂和胰島素敏感性的不良影響是由去甲腎上腺素激活α1-腎上腺素受體引起的。
研究19
Raji及其同事研究了426名高血壓和正常血壓的受試者,並將他們放在低(230毫克鈉/天)或高(4600毫克鈉/天)鹽飲食中7天。50在完成一種飲食(高或低鈉)的7天後,將受試者放在另一種飲食上。作者指出,在具有最大胰島素抵抗的受試者中,鈉限制導致胰島素抵抗的顯著增加,在低醛濃度參與者中未觀察到這一現象。這可能解釋了不同研究中鈉攝入對胰島素敏感性影響的可變性。在這項研究中,胰島素敏感性是通過家庭模式評估指數(HOMA)指數來衡量的。這個指數在糖尿病和正常受試者中均與黃金標準等血糖正常胰島素迴圈和最小模型方法有良好的相關性。因此,在胰島素抵抗正常/高腎素高血壓患者中,鈉限制惡化了胰島素敏感性。
研究20
Melander及其同事對28名家族有高血壓病史的健康參與者(13名男性和15名女性)進行了研究,將他們放在低鈉飲食(每天230毫克鈉)和高鈉飲食(每天5520毫克鈉)各1周。48低鈉飲食組與高鈉飲食組相比,空腹血清胰島素和葡萄糖顯著升高。葡萄糖處理在高鈉飲食組中也傾向於高於低鈉飲食組(P = 0.10)。作者指出:
“增加的鈉敏感性和減少的腎素-血管緊張素-醛固酮系統活性預測了與高鈉攝入相比低鈉攝入男性胰島素敏感性的改善…這表明高鈉攝入對於鈉敏感男性可能具有有益的影響…”48
研究21
Sharma及其同事對23名健康、瘦身的男性志願者進行了460毫克或5980毫克鈉/天的單盲隨機交叉研究,每種鈉攝入量為6天。51在鈉耐受組中,鈉限制會使葡萄糖耐受力惡化,但在鈉敏感組中會有所改善。在那些對鈉耐受的人中,空腹胰島素在低鈉飲食組中高於高鈉飲食組(分別為11.4和10.4),但在鈉敏感組中低於高鈉飲食組(分別為10.8和11.6,雖然在任何情況下差異均不顯著)。在口服75克葡萄糖後,鈉敏感者的血糖和胰島素水平較高,這表明胰島素抵抗可能是鈉敏感的驅動因素。
對於胰島素敏感性的不同鈉攝入量的反應可能由基礎胰島素抵抗性確定,但也可能由交感神經活動的變化所決定。例如,在所有組中,高鈉攝入使心率較低鈉攝入增加。然而,在鈉耐受組中,鈉限制會使葡萄糖耐受力惡化。因此,受損的胰島素敏感性不能解釋鈉耐受組高鈉攝入時心率升高的情況。此外,在高鈉飲食與低鈉飲食相比,體重在僅6天內增加了1.4公斤,這可能意味著高鈉飲食會增加血容量。這通常會導致高鈉攝入時心率減少,因為低鈉攝入會導致心率顯著增加。因此,在這項研究中,無法合理解釋為什麼鈉耐受組的高鈉飲食心率高於低鈉飲食。如前所述,正如前面幾項研究所示,交感神經系統的激活被認為是鹽限制引起的胰島素抵抗性的主要驅動因素,而這在這項研究中似乎沒有發生,這是非常不尋常的。
研究22和23
其他一些研究表明,鹽限制會增加空腹胰島素或口服葡萄糖後的胰島素水平,但不會惡化胰島素敏感性。52,53然而,一些研究表明,高鈉攝入可能會損害胰島素敏感性。54,55因此,儘管大多數研究表明低鈉飲食會惡化胰島素敏感性,但結果並不完全一致。然而,這並不罕見,因為許多因素可能導致不一致的發現,如不同的患者群體、背景飲食、研究持續時間、鈉攝入水平、胰島素抵抗性測量等。應進行更多的研究以進一步評估不同鈉攝入對胰島素敏感性的影響。
低鈉飲食如何誘發胰島素抵抗的機制:
- 活化交感神經系統。
- 阻斷交感神經系統信號可改善胰島素敏感性。
- 儿茶酚胺有助於降低胰島素敏感性 – 儿茶酚胺降低組織對葡萄糖的吸收,並刺激肝臟葡萄糖生成。
- 交感神經過度活躍會導致周邊血管收縮,降低骨骼肌血流,誘發胰島素抵抗
- 活化腎素-血管緊張素-醛固酮系統。
- 非酯化脂肪酸升高。
- 低細胞內鈉濃度,可增加腸道葡萄糖吸收。
- 體積消耗。
- 降低血流和胰島素或葡萄糖傳遞到骨骼肌。
儘管某些人群透過限鈉攝入可以明顯降低血壓,但同樣大的一部分人群(年輕人中的正常血壓或前高血壓患者)在限鈉飲食下血壓可能會顯著升高。此外,低鈉攝入一貫性地會增加腎素-血管緊張素-醛固酮系統的活性並增加心率,這可能會抵消任何降壓效果。考慮到至少有23項研究顯示低鈉飲食會惡化胰島素抵抗、空腹胰島素和/或口服葡萄糖耐量試驗的胰島素/葡萄糖反應,因此限鈉應該謹慎使用。此外,一項荟萃分析發現,20項隨機交叉試驗中有19項顯示限鈉會顯著增加空腹胰島素水平。此外,低鈉攝入與全因死亡率、心血管死亡率和心血管事件的增加有關。基於整體證據,應謹慎使用限鈉(尤其是<2300毫克/天)作為降低血壓的建議,因為它可能會惡化胰島素抵抗、活化交感神經系統和腎素-血管緊張素-醛固酮系統,並惡化血脂、血液黏稠度、肌酐、尿酸和腎功能。以主要由全食構成的飲食,並保持正常鈉攝入(每天3000毫克至5000毫克),可能是改善整體代謝健康和血壓的更好選擇。應進行更多研究以進一步確定低鈉飲食是否會在幾個星期後惡化人類的葡萄糖和胰島素標記物。
參考文獻
- Feldman RD, Schmidt ND. Moderate dietary salt restriction increases vascular and systemic insulin resistance. Am J Hypertens. 1999;12(6):643–647. https://doi.org/10.1016/S0895-7061(99)00016-3
- Graudal NA, Hubeck-Graudal T, Jurgens G. Effects of low sodium diet versus high sodium diet on blood pressure, renin, aldosterone, catecholamines, cholesterol, and triglyceride. Cochrane Database Syst Rev. 2017;4:Cd004022. https://doi.org/10.1002/14651858.CD004022.pub4
- Graudal NA, Galloe AM, Garred P. Effects of sodium restriction on blood pressure, renin, aldosterone, catecholamines, cholesterols, and triglyceride: A meta-analysis. JAMA. 1998;279(17):1383–1391. https://doi.org/10.1001/jama.279.17.1383
- Graudal N, Jurgens G, Baslund B, et al. Compared with usual sodium intake, low- and excessive-sodium diets are associated with increased mortality: A meta-analysis. Am J Hypertens. 2014;27(9):1129–1137. https://doi.org/10.1093/ajh/hpu028
- Graudal NA, Hubeck-Graudal T, Jurgens G. Reduced dietary sodium intake increases heart rate. A meta-analysis of 63 randomized controlled trials including 72 study populations. Front Physiol. 2016;7:111. https://doi.org/10.3389/fphys.2016.00111
- O’Donnell M, Mente A, Rangarajan S, et al. Urinary sodium and potassium excretion, mortality, and cardiovascular events. N Engl J Med. 2014;371:612–623. https://doi.org/10.1056/NEJMoa1311889
- Feldman RD, Bierbrier GS. Insulin-mediated vasodilation: Impairment with increased blood pressure and body mass. Lancet. 1993;342(8873):707–709. https://doi.org/10.1016/0140-6736(93)91708-T
- Baron AD, Brechtel-Hook G, Johnson A, et al. Skeletal muscle blood flow. A possible link between insulin resistance and blood pressure. Hypertension. 1993;21:129–135. https://doi.org/10.1161/01.HYP.21.2.129
- Omvik P, Lund-Johansen P. Is sodium restriction effective treatment of borderline and mild essential hypertension? A long-term haemodynamic study at rest and during exercise. J Hypertens. 1986;4(5):535–541. https://doi.org/10.1097/00004872-198610000-00004
- Alderman MH, Madhavan S, Cohen H, et al. Low urinary sodium is associated with greater risk of myocardial infarction among treated hypertensive men. Hypertension. 1995;25:1144–1152. https://doi.org/10.1161/01.HYP.25.6.1144
- Alderman MH, Cohen H, Madhavan S. Dietary sodium intake and mortality: The National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES I). Lancet. 1998;351(9105):781–785. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(97)09092-2
- Cohen HW, Hailpern SM, Fang J, et al. Sodium intake and mortality in the NHANES II follow-up study. Am J Med. 2006;119(3):275.e7–e14. https://doi.org/10.1016/j.amjmed.2005.10.042
- Cohen HW, Hailpern SM, Alderman MH. Sodium intake and mortality follow-up in the Third National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES III). J Gen Intern Med. 2008;23:1297–1302. https://doi.org/10.1007/s11606-008-0645-6
- Iwaoka T, Umeda T, Inoue J, et al. Dietary NaCl restriction deteriorates oral glucose tolerance in hypertensive patients with impairment of glucose tolerance. Am J Hypertens. 1994;7(5):460–463. https://doi.org/10.1093/ajh/7.5.460
- Meland E, Laerum E, Aakvaag A, et al. Salt restriction and increased insulin production in hypertensive patients. Scand J Clin Lab Investig. 1994;54(5):405–409. https://doi.org/10.3109/00365519409088441
- Cruickshank JK, Cooper J, Burnett M, et al. Ethnic differences in fasting plasma C-peptide and insulin in relation to glucose tolerance and blood pressure. Lancet. 1991;338(8771):842–847. https://doi.org/10.1016/0140-6736(91)91501-K
- Iwaoka T, Umeda T, Ohno M, et al. The effect of low and high NaCl diets on oral glucose tolerance. Klin Wochenschr. 1988;66:724–728. https://doi.org/10.1007/BF01726415
- Ferrannini E, Barrett E, Bevilacqua S, et al. Sodium elevates the plasma glucose response to glucose ingestion in man. J Clin Endocrinol Metab. 1982;54(2):455–458. https://doi.org/10.1210/jcem-54-2-455
- Thorburn AW, Brand JC, Truswell AS. Salt and the glycaemic response. Br Med J. 1986;292:1697–1699. https://doi.org/10.1136/bmj.292.6537.1697
- Del Río A, Rodríguez-Villamil JL. Metabolic effects of strict salt restriction in essential hypertensive patients. J Intern Med. 1993;233(5):409–414. https://doi.org/10.1111/j.1365-2796.1993.tb00692.x
- Masugi F, Ogihara T, Hashizume K, et al. Changes in plasma lipids and uric acid with sodium loading and sodium depletion in patients with essential hypertension. J Hum Hypertens. 1988;1:293–298.
- Juraschek SP, Gelber AC, Choi HK, et al. Effects of the Dietary Approaches to Stop Hypertension (DASH) diet and sodium intake on serum uric acid. Arthritis Rheumatol. 2016;68(12):3002–3009. https://doi.org/10.1002/art.39813
- Egan BM, Weder AB, Petrin J, et al. Neurohumoral and metabolic effects of short-term dietary NaCl restriction in men. Relationship to salt-sensitivity status. Am J Hypertens. 1991;4(5_Pt_1):416–421. https://doi.org/10.1093/ajh/4.5.416
- Zavaroni I, Mazza S, Dall’Aglio E, et al. Prevalence of hyperinsulinaemia in patients with high blood pressure. J Intern Med. 1992;231(3):235–240. https://doi.org/10.1111/j.1365-2796.1992.tb00529.x
- Pollare T, Lithell H, Berne C. A comparison of the effects of hydrochlorothiazide and captopril on glucose and lipid metabolism in patients with hypertension. N Engl J Med. 1989;321:868–873. https://doi.org/10.1056/NEJM198909283211305
- Weinberger MH. Influence of an angiotensin converting-enzyme inhibitor on diuretic-induced metabolic effects in hypertension. Hypertension. 1983;5:Iii132–8. https://doi.org/10.1161/01.HYP.5.5_Pt_2.III132
- Garg R, Williams GH, Hurwitz S, et al. Low-salt diet increases insulin resistance in healthy subjects. Metabolism. 2011;60:965–968. https://doi.org/10.1016/j.metabol.2010.09.005
- Egan BM, Stepniakowski K, Goodfriend TL. Renin and aldosterone are higher and the hyperinsulinemic effect of salt restriction greater in subjects with risk factors clustering. Am J Hypertens. 1994;7(10_Pt_1):886–893. https://doi.org/10.1093/ajh/7.10.886
- Longworth DL, Drayer JI, Weber MA, et al. Divergent blood pressure responses during short-term sodium restriction in hypertension. Clin Pharmacol Ther. 1980;27(4):544–546. https://doi.org/10.1038/clpt.1980.76
- Weinberger MH, Miller JZ, Luft FC, et al. Definitions and characteristics of sodium sensitivity and blood pressure resistance. Hypertension. 1986;8:Ii127–34. https://doi.org/10.1161/01.HYP.8.6_Pt_2.II127
- Sullivan JM, Ratts TE. Sodium sensitivity in human subjects. Hemodynamic and hormonal correlates. Hypertension. 1988;11(10_Pt_1):717–723. https://doi.org/10.1161/01.HYP.11.6.717
- Kotchen TA, Kotchen JM, Guthrie Jr, GP, et al. Baroreceptor sensitivity in prehypertensive young adults. Hypertension. 1989;13(6_pt_2):878–883. https://doi.org/10.1161/01.HYP.13.6.878
- Dimsdale JE, Ziegler M, Mills P, et al. Prediction of salt sensitivity. Am J Hypertens. 1990;3(6_Pt_1):429–435. https://doi.org/10.1093/ajh/3.6.429
- Weder AB, Egan BM. Potential deleterious impact of dietary salt restriction on cardiovascular risk factors. Klin Wochenschr. 1991;69(Suppl 25):45–50.
- Garg R, Sun B, Williams J. Effect of low salt diet on insulin resistance in salt-sensitive versus salt-resistant hypertension. Hypertension. 2014;64(6):1384–1387. https://doi.org/10.1161/HYPERTENSIONAHA.114.03880
- Ruppert M, Diehl J, Kolloch R, et al. Short-term dietary sodium restriction increases serum lipids and insulin in salt-sensitive and salt-resistant normotensive adults. Klin Wochenschr. 1991;69(Suppl 25):51–57.
- Krone W, Müller-Wieland D, Nägele H, et al. Effects of calcium antagonists and adrenergic antihypertensive drugs on plasma lipids and cellular cholesterol metabolism. J Cardiovasc Pharmacol. 1987;10(Suppl 10):S199–S202. https://doi.org/10.1097/00005344-198706110-00065
- Dzau VJ, Sacks FM. Regulation of lipoprotein metabolism by adrenergic mechanisms. J Cardiovasc Pharmacol. 1987;10(Suppl 9):S2–S6. https://doi.org/10.1097/00005344-198700109-00002
- Gomi T, Shibuya Y, Sakurai J, et al. Strict dietary sodium reduction worsens insulin sensitivity by increasing sympathetic nervous activity in patients with primary hypertension. Am J Hypertens. 1998;11(9):1048–1055. https://doi.org/10.1016/S0895-7061(98)00126-5
- Moan A, Nordby G, Rostrup M, et al. Insulin sensitivity, sympathetic activity, and cardiovascular reactivity in young men. Am J Hypertens. 1995;8(3):268–275. https://doi.org/10.1016/0895-7061(94)00206-Q
- Perry CG, Palmer T, Cleland SJ, et al. Decreased insulin sensitivity during dietary sodium restriction is not mediated by effects of angiotensin II on insulin action. Clin Sci. 2003;105(2):187–194. https://doi.org/10.1042/CS20020320
- Campión J, Maestro B, Mata F, et al. Inhibition by aldosterone of insulin receptor mRNA levels and insulin binding in U-937 human promonocytic cells. J Steroid Biochem Mol Biol. 1999;70(4–6):211–218. https://doi.org/10.1016/S0960-0760(99)00117-X
- Petrie JR, Morris AD, Minamisawa K, et al. Dietary sodium restriction impairs insulin sensitivity in noninsulin-dependent diabetes mellitus. J Clin Endocrinol Metab. 1998;83:1552–1557. https://doi.org/10.1210/jc.83.5.1552
- Fliser D, Fode P, Arnold U, et al. The effect of dietary salt on insulin sensitivity. Eur J Clin Investig. 1995;25(1):39–43. https://doi.org/10.1111/j.1365-2362.1995.tb01523.x
- Ames RP. The effect of sodium supplementation on glucose tolerance and insulin concentrations in patients with hypertension and diabetes mellitus. Am J Hypertens. 2001;14(7):653–659. https://doi.org/10.1016/S0895-7061(01)01310-3
- Townsend RR, Kapoor S, McFadden CB. Salt intake and insulin sensitivity in healthy human volunteers. Clin Sci. 2007;113(3):141–148. https://doi.org/10.1042/CS20060361
- Foo M, Denver AE, Coppack SW, et al. Effect of salt-loading on blood pressure, insulin sensitivity and limb blood flow in normal subjects. Clin Sci. 1998;95:157–164. https://doi.org/10.1042/CS19980065
- Melander O, Groop L, Hulthén UL. Effect of salt on insulin sensitivity differs according to gender and degree of salt sensitivity. Hypertension. 2000;35(3):827–831. https://doi.org/10.1161/01.HYP.35.3.827
- Fliser D, Nowack R, Allendorf-Ostwald N, et al. Serum lipid changes on low salt diet. Effects of alpha 1-adrenergic blockade. Am J Hypertens. 1993;6:320–324.
- Raji A, Williams GH, Jeunemaitre X, et al. Insulin resistance in hypertensives: Effect of salt sensitivity, renin status and sodium intake. J Hypertens. 2001;19(1):99–105. https://doi.org/10.1097/00004872-200101000-00013
- Sharma AM, Ruland K, Spies KP, et al. Salt sensitivity in young normotensive subjects is associated with a hyperinsulinemic response to oral glucose. J Hypertens. 1991;9(4):329–335. https://doi.org/10.1097/00004872-199104000-00004
- Luther JM, Byrne LM, Yu C, et al. Dietary sodium restriction decreases insulin secretion without affecting insulin sensitivity in humans. J Clin Endocrinol Metab. 2014;99(10):E1895–E1902. https://doi.org/10.1210/jc.2014-2122
- Lind L, Lithell H, Gustafsson IB, et al. Metabolic cardiovascular risk factors and sodium sensitivity in hypertensive subjects. Am J Hypertens. 1992;5(8):502–505. https://doi.org/10.1093/ajh/5.8.502
- Donovan DS, Solomon CG, Seely EW, et al. Effect of sodium intake on insulin sensitivity. Am J Physiol. 1993;264(5):E730–E734. https://doi.org/10.1152/ajpendo.1993.264.5.E730
- Fuenmayor N, Moreira E, Cubeddu LX. Salt sensitivity is associated with insulin resistance in essential hypertension. Am J Hypertens. 1998;11(4):397–402. https://doi.org/10.1016/S0895-7061(97)00490-1
- Pollare T, Lithell H, Selinus I, et al. Application of prazosin is associated with an increase of insulin sensitivity in obese patients with hypertension. Diabetologia. 1988;31:415–420. https://doi.org/10.1007/BF00271585
- Ferrannini E, Buzzigoli G, Bonadonna R, et al. Insulin resistance in essential hypertension. N Engl J Med. 1987;317:350–357. https://doi.org/10.1056/NEJM198708063170605
- Ruppert M, Overlack A, Kolloch R, et al. Neurohormonal and metabolic effects of severe and moderate salt restriction in non-obese normotensive adults. J Hypertens. 1993;11(7):743–749. https://doi.org/10.1097/00004872-199307000-00010
- Overlack A, Ruppert M, Kolloch R, et al. Divergent hemodynamic and hormonal responses to varying salt intake in normotensive subjects. Hypertension. 1993;22(3):331–338. https://doi.org/10.1161/01.HYP.22.3.331
- Patel SM, Cobb P, Saydah S, et al. Dietary sodium reduction does not affect circulating glucose concentrations in fasting children or adults: Findings from a systematic review and meta-analysis. J Nutr. 2015;145(3):505–513. https://doi.org/10.3945/jn.114.195982
- Stolarz-Skrzypek K, Kuznetsova T, Thijs L, et al. Fatal and nonfatal outcomes, incidence of hypertension, and blood pressure changes in relation to urinary sodium excretion. JAMA. 2011;305(17):1777–1785. https://doi.org/10.1001/jama.2011.574
- Ekinci EI, Clarke S, Thomas MC, et al. Dietary salt intake and mortality in patients with type 2 diabetes. Diabetes Care. 2011;34(3):703–709. https://doi.org/10.2337/dc10-1723
- Alderman M, Sealey J, Cohen H, et al. Urinary sodium excretion and myocardial infarction in hypertensive patients: A prospective cohort study. Am J Clin Nutr. 1997;65(2):682s–686s. https://doi.org/10.1093/ajcn/65.2.682S