第四章 新陳代謝失調與代謝症候群的分野

一、    何謂新陳代謝

人體除了神經細胞之外，絕大部份細胞都在進行汰舊換新，例如紅血球的壽命只有120天，老朽的紅血球被脾臟分解，成份回收再利用，去了舊（陳）的，來了新的，細胞層次的汰舊換新，也是一種新陳代謝。但在此篇章探究的是深入粒腺體層次，生化學上的新陳代謝。

所謂生化層次的新陳代謝，就是指人體細胞把所吸收到身體中的葡萄糖、脂肪酸、胺基酸等物質中的氫原子取下來作為燃料，在粒腺體的鍋爐發電機中與由肺泡進入體內的氧氣（O₂）發生燃燒作用，H在O₂的助燃下，釋放出能量ATP及生成水H₂O的過程。

這過程也稱之為呼吸鏈（Respiratory chain）電子轉移（Electron transport），此過程中所產生的電力ATP帶給細胞生命，供應電能給細胞內的各種生化工廠製造出蛋白質、脂肪、抗體、膽固醇等等維持生命的物質，也用來進行破損細胞的維修，廢棄物之回收、再利用、排泄出體外等等，這就是新陳代謝。

二、    一個細胞比一個城市還複雜

分析一滴水的結構，就可以知道全地球上的水長成什麼樣子，人是由60兆個細胞所組成的龐大生物體。我們必須把複雜的問題簡單化，先把一個細胞搞清楚，回想一下我們曾經讀過的細胞生物學（cell biology）說些甚麼？正常的細胞是怎樣運作的？請用腦的想像力，把一個細胞放大到像一萬個籃球場那麼大，您就會發現原來體細胞內至少有一千個發電廠，細胞內發電廠的名稱叫粒腺體（mitochondria）。其他還有百千部生化工廠，垃圾處理廠、武器製造廠、鋼鐵廠，只要您想得到的，幾乎應有盡有。

每一個細胞都是獨立的，是一個自給自足的完整個體，但各種器官系統的細胞功能又各不相同，每一個粒腺內（發電廠）都同時有無法計數，分別以葡萄糖、脂肪酸（酮體）及胺基酸為燃料的發電機組。在正常情況下，細胞會利用以葡萄糖為燃料的機組作為發電的主力，其他兩部則維持低度的運作的功能，如果葡萄燃料較為不足時，發電重任才會轉移到以脂肪酸（酮體）為燃料的機組。

這三類發電機所發出來的電力名稱都叫ATP，ATP好比是充滿電的公用電池，細胞內任何一個工廠都可以利用公用ATP來工作，ATP只能釋放出一個磷酸原子（P），也就是電力，P釋放出來後，ATP就變成ADP，ADP就自動回到最近的發電機上的充電器（ATP合成酶；ATP Synthase）上充電，所謂充電，就是將ADP再加上一個Ｐ原子，再度成為ATP，ATP這公共電力，細胞內任何工廠都可以視需要取用。

三、    粒腺體中的三類鍋爐發電機均以氫Ｈ為燃料

在葡萄糖發電機組完好無缺損，氧氣供應充足的條件下，一個葡萄醣分子可以產生32個ATP。這就是生化學上的TCA cycle，也叫Krebs cycle。

細胞的發電機組都是以氫原子為燃料，人吃食物，就是為了得到食物中的氫原子作為燃料。粒腺體把H自葡萄糖的碳（C）骨架上剝下來燃燒之後，把C釋放出來，成為二氧化碳（CO₂）呼出到空氣中，這也就是為什麼大氣中的CO₂濃度只有350-400ppm，但人所呼出來氣體中的CO₂，卻有40000-53000ppm的緣故。

細胞的粒腺體發電機跟氫汽車、氫燃料無人飛機、飛彈、發射太空船的火箭一樣，都是以氫為燃料的。細胞的發電機不但能利用葡萄糖、脂肪酸及胺基酸中的氫原子（H）來發電，健康人體的大腸中益生菌每天也會產生至少14公升的氫氣（H₂）來供人體用，空氣中（2H₂+O₂）的濃度只有10億分之500，對人體之作用並不大，但如果吸入由純水（H₂O）分解而來的天然雙合氣體（H₂，也可以讓人的腦細胞瞬間得到充電，這變化可由3D腦波圖（ElectroEncephaloGram 3D EEG）來偵測到。

由這間接的證據就可以推論，粒腺體不但可以利用氫原子（Ｈ）來產生能量，也可以直接利用氫分子，也就是氫氣（H₂）作為發電燃料，粒腺體燃燒H與H₂的原理，跟氫燃料電池燃燒H₂的原理雷同，氫汽車的氫燃料電池中的H₂燃燒後可釋放出動力電能跟水，而粒腺體燃燒H及H₂後的終端產物也是電力（ATP）及細胞內源性生成水（Endogenesis Water）。總的來說，人就是一種以H或H₂為燃料的生物。其實，地球上絕大部份的生物都是以氫為燃料。

人喝下去的水只能進入血管內成為細胞外液，細胞外的水是不被允許進到細胞內的，細胞質內所需要用到的水，必須由粒腺體上的Cytochrome Oxidase利用食物中的Ｈ原子及空氣中的O₂行電子鏈轉移自行製造出水，所生成的水，叫內源性生成水。內源性生成水可以把細胞內濃稠的有毒物質稀釋排放出來，發揮細胞內的排毒作用。

四、    葡萄糖鍋爐發電機損壞的後果

胰島素這鑰匙，插進位於細胞膜上的鑰匙孔（胰島素接受器），把葡萄糖的專屬通道打開後，葡萄糖才能通過專屬通道進入細胞內，這只是葡萄糖代謝途徑的第一道關卡，就好比煤炭燃料雖然可以進入發電廠內，但鍋爐能不能燃燒發電更事關緊要。想要徹底瞭解為什麼葡萄糖代謝（燃燒發電）異常，就會導致糖尿病、高血脂、高膽固醇、肥胖等結果，就非得更深入去搞清楚其運作情形不可。

糖尿病並不是只有葡萄糖能不能進入細胞膜的問題，既使葡萄糖能順利穿透細胞膜進入細胞內，如果燃燒葡萄糖鍋爐發電機的功能欠佳或氧氣不足，就會無法把一個葡萄糖分子完全燃燒，產生32個ATP（電力），而是更少的ATP，同時排放出更多乳酸等廢棄物。就好比供電給工業區發電廠的部份鍋爐發電機故障，冒出黑煙，無法正常供電生化工廠、武器工廠便停擺。

細胞內的葡萄糖鍋爐發電廠若損壞，電力一旦不足，以葡萄糖或其他物質原料來製造生化產品的細胞內工廠也就連帶停擺，不但無法製造出足夠的，好的高密度脂蛋白膽固醇（High Density Lipoprotein cholesterol, HDL-C），反而生出更多壞的低密度脂蛋白膽固醇（Low Density Lipoprotein cholesterol, LDL-C）以及過多的三酸甘油脂（Triglyceride TG）半成品。

燃燒不完全的烏賊汽車會冒黑煙且效率差，粒腺體燃燒一但不完全，來不及合成水H₂O，就會只合成了水的半成品OH^●自由基，OH^●自由基是體內毒性最強的自由基，會使粒腺體受到更大的傷害，又排出更多酸性廢棄物，使細胞內pH降低。

食物中的氫原子，在氧的助燃下產生ATP+H₂O，就是呼吸鏈（Respiratory chain）的電子轉移作用。呼吸鏈的氧化還原反應必須保持在平衡狀態，氧化還原反應如果被破壞，產生更多OH^●自由基，OH^●自由基會搶奪粒腺體上的H電子，使粒腺體受傷導致更多粒腺體凋萎（Aptosis）。

根據科學研究報告，H₂對OH^●自由基具有高度選擇性，可專一性摧毀OH^●自由基，進行如下反應：2OH^●+ H₂→2H₂O，這也就可以說明為什麼H₂會被冠以已知效果最強的抗氧化、抗自由基、抗發炎物質的道理，其效果強過已知各種抗發炎藥物，甚至強過類固醇藥物。除此之外，H₂在修復受損的粒腺體上，亦扮演了重要的角色。

人體有些器官器官的功能會有「備份」，例如活體捐肝腎者、捐一半肝一顆腎給別人，捐贈者還是活得好好的，不至於發生肝腎功能不足情況；人體葡萄糖鍋爐發電機及生化工廠也有很大的備份，年紀輕時，還有充裕的備份，就算吃下數公斤的芒果（澱粉碳水化合物），飯前血糖也不會超過100mg／dl，因為細胞中的葡萄糖鍋爐發電機功能還很好，可以把超出需要的葡萄糖氧化燃燒成為電力ATP，或是把葡萄糖製造成肝醣、脂肪、蛋白質儲存起來的生化工廠的運作良好，頂多就出現肝脂肪（葡萄糖變成脂肪堆積在肝臟）、三酸甘油脂高（葡萄糖還來不及轉化成脂肪的脂肪半成品）而已。這就是為什麼現今愛吃甜食的中小學生都肥嘟嘟，且三酸甘油脂偏高及有脂肪肝的原因。

五、    新陳代謝失調的後果

  「代謝症候群（Metabolic Syndrome）」這診斷其實是不恰當的，因為會把人引導往錯誤的方向與結論。使人誤以為新陳代謝一旦失調了，只會引發高血糖、高血壓、三酸甘油脂高（三高）、肥胖等代謝症候群疾病的結論；實際上「新陳代謝失調」所引發的疾病是包羅萬象的。如果新陳代謝能維持在正常狀態不失調，就不至於產生疾病，也就是說，所有的疾病（除了基因遺傳先天性及外因性傷害）都是因為新陳代謝失調所引發的。如果要勉強加以概括收納分類，大致上可以分為下列六大類：

 
新陳代謝失調後遺症 

第一級 過敏性疾病（異位性皮膚炎、汗皰疹、鼻炎、氣喘等）
   第二級 周邊自律神經失調（胃食道逆流、瓣膜閉鎖不全等）
   第三級 腦神經發炎─神經精神疾病（失眠、多夢、強迫症等）
   第四級 代謝症候群，三高→高血壓、中風、心肌梗塞等
   第五級 免疫系統叛變─自體免疫疾病（紅斑性狼瘡、類風濕等）
   第六級 殺手細胞喪失戰力─病毒感染（病毒性肝炎）、癌症

 

癌症醫學家們，都眾口一詞承認，癌症也是「新陳代謝失調」所引發的疾病之一。

然而，「代謝症候群」已經是顯學，不論醫師民眾都已耳熟能詳、朗朗上口，想要改換口徑並不容易，姑且只好相沿成習，隨眾起舞地把新陳代謝失調結果簡化到會引起「代謝症候群」的粗糙結論。

為了對讀者負責起見，必須增設此一篇章加以釐清「新陳代謝失調」與「代謝症候群」之間的分野，也冀望有朝一日能扭轉這種以訛傳訛，片面並非完美正確的說法。

六、    冰山的一角與全貌

如果把代謝症候群看成一座大冰山，這冰山露出海面的一角就是過高的三酸甘油脂（TG）、過高的壞膽固醇LDL-C及過低的好膽固醇HDL-C，這是因為細胞葡萄糖鍋爐發電廠所發出的電力已經不夠細胞內的生化工廠使用，甚至連生化工廠也部分故障，因此血液中的TG、HDL、LDL才會呈現亂象，該高的降低，該低的升高。

肥胖也是新陳代謝失調的客觀指標，但TG高，HDL-C低，LDL-C高及肥胖皆中獎者，其飯前血糖及糖化血色素（HbA1c）並不見得會呈現異常，但卻是兵法上說的敗象已露，接下來就會兵敗如山倒。目前醫學上是把空腹血糖不超過100mg／dl以及糖化血色素（HbA1c）低於6.5%，作為沒有罹患糖尿病的正常標準。一旦空腹血糖及 HbA1c已經高過上限，就表示生米已煮成熟飯了，此人的葡萄糖鍋爐發電機備份已經用罄了。

醫生確診糖尿病只能依靠檢驗數據，如果您只是飯前血糖稍微高於100mg／dl，而HbA1c還在正常範圍之內，醫生頂多會囑咐您要多運動、不要熬夜、少吃甜食、做低升糖飲食等等，並不會開降血糖藥給您吃。只是請您三個月後再來檢測一次HbA1c；一旦HbA1c超過6.5%，醫生就會斬釘截鐵地告知您得了糖尿病，醫生如果不開降血糖藥物給您，而您自己也粗心大意，不再復診，也沒有再去給其他醫生看診，而一直拖下去（這種患者很多），萬一那天您突然發生糖尿病昏迷被送進急診室急救，萬一追究起來，這沒有開降血糖藥物給您的醫生，恐怕逃不過醫療疏失之罪，醫生如果有開出正確的藥，而患者不吃，那錯在病人自己。

粒腺體內的葡萄糖鍋爐發電機及各種生化工廠一旦發生故障，影響也是全面性的排山倒海而來，會波及所有器官組織系統。至於什麼器官要壞掉了，就不是人的意志力所能操控的。

眼、脾、肺、心、肝、腎、腦等所有器官的細胞內都有粒腺體及生化工廠，也就是說一旦TG、HDL-C、HbA1c、血糖等數值如果已呈現異常，則所有器官都有可能出現問題，而眼盲、腎衰竭、下肢壞死截肢則是最常見的三種嚴重糖尿病併發症。

細胞合成脂肪的能力好，但把脂肪取出來利用的機制出問題，就造成病態肥胖，血管內壁有很多沉澱物無法清除，久了血管變窄纖維化就引起高血壓。而中風、心肌梗塞、腎衰竭、視網膜病變等，則是新陳代謝症候群展示在器官上的併發症。

高血壓、腦血管中風、心肌梗塞、腎衰竭、視網膜病變患者，並不見得一定有糖尿病，但糖尿病患者得到前述疾病的比例特別高。

        綜合本章以上所述，用以下冰山圖把「代謝症候群」來加以說明，分成初階（冰山浮出海面的一小角）、進階、確診糖尿病及代謝症候群併發症四大階段。

   

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