最近常佔據新聞版面的生酮飲食，是極低量碳水化合物、高油脂的飲食法，讓身體分解脂肪作為能量來源，並因此產生酮體。
生酮飲食不是新的發明，從 1920年開始，生酮飲食就是癲癇孩童的一種治療方式。因為有減重的效果，近幾年在全世界都非常流行。
但是酮體是酸性，如果酮體太多，在特殊狀況下，有可能造成酸血症，或叫「酮酸中毒」。特殊狀況中最常見的，是缺乏胰島素的糖尿病患者，發生糖尿病酮酸中毒。
那沒有糖尿病的人，有可能因為生酮飲食、或低碳水飲食，而發生酮酸中毒嗎？
答案：有可能！
什麼是酮酸中毒？
為何身體會產生酮體呢？讓我們來看看身體的代謝過程。（這段比較複雜，我們一步一步來解說，請留意粗體字）
在脂肪細胞，激素敏感脂酶（hormone-sensitive lipase）會把三酸甘油脂轉換成二酸甘油脂。二酸甘油脂之後再變成游離脂肪酸。
游離脂肪酸在肝細胞的細胞質裡，被轉換成fatty acyl-CoA。平時 fatty acyl-CoA這種長鏈脂肪酸，無法進到粒線體裡面，除非透過與肉鹼（carnitine）結合的肉鹼運送過程（carnitine shuttle），才會進到粒線體中進行貝他氧化（β-oxidation）。
話說fatty acyl-CoA到粒線體中進行β-oxidation，轉換成acetyl-CoA之後，本來應該去進行檸檬酸循環（citric acid cycle，也叫Krebs cycle或TCA cycle）、電子傳遞鏈和氧化磷酸化來產生能量。
但是在細胞內缺少葡萄糖時（飢餓、或缺乏胰島素時），進行檸檬酸循環所需的草醯乙酸（oxaloacetate）會被拿去做糖質新生，讓檸檬酸循環無法進行，肝臟轉而讓acetyl-CoA去進行酮體生成（ketogenesis）。
酮體生成的最關鍵酵素，是粒線體內的HMG CoA synthase，負責把兩個acetyl CoA分子組成的acetoacetyl CoA再轉換成HMG CoA。飢餓、胰島素濃度低、或高脂飲食後都會促進這個步驟。
之後HMG CoA會再被轉換成乙醯乙酸（acetoacetate），乙醯乙酸再被3-β-hydroxybutyrate dehydrogenase轉換成3-β-hydroxybutyrate（β-羥丁酸），或是經由去羧基作用（decarboxylation）變成丙酮（acetone）。
酮酸中毒病人身上的甜味來自於丙酮（acetone）。可當作能量來源的是acetoacetate和β-hydroxybutyrate，兩個都是短鏈的有機酸，可以自由的進出細胞膜。
這兩個有機酸大量產生後，身體為了中和解離出來的氫離子，把碳酸氫鹽（bicarbonate）消耗光之後，就表現代謝性酸中毒。酮體也會造成滲透性利尿，讓脫水更加嚴重。
沒有糖尿病，生酮飲食也可能導致酮酸中毒
從文獻中的報告看來，發生機會很低，但不是沒有。以下把找到的文獻，做簡單的介紹。
案例一
2006 年 Lancet[1]，40 歲的白人女性，BMI 是非常胖的 41.6 kg/m2，沒有糖尿病。嚴格執行低碳水的「阿金飲食」一個月，還搭配「阿金飲食」建議的維他命補充品。
病人每天用試紙檢驗尿液，確定有酮體反應。一個月下來，體重減少約 9 公斤。
來院前五天，開始越來越喘，合併噁心、嘔吐。在急診室的抽血結果是代謝性酸中毒，血中酮體 β-hydroxybutyrate 濃度 390 μg/ml （正常值 0-44 μg/ml）。血糖、乳酸等其他指數都正常。
病人在加護病房治療四天後出院。
案例二
2006 年 NEJM[2]，51 歲白人女性，沒有糖尿病。原本體重 72.7 公斤，BMI 是 26.7 kg/m2。低碳水飲食後，體重減到 58.1 公斤，BMI 21.7 kg/m2。
病人嚴格執行低碳水飲食，每天碳水化合物常常在 20 克以下。四年下來，有四次因為嘔吐就醫。每次都是酮酸中毒。
病人恢復正常的碳水化合物份量後，就沒有再發生酮酸中毒。
案例三
2008 年 JMCR[3]，31 歲白人男性，以前沒有糖尿病。來院時的體重 91 公斤，BMI 是 27.1 kg/m2。
病人因為兩天的噁心、嘔吐、腹痛來就診。抽血結果顯示代謝性酸中毒，血糖 267 mg/dl，血中和尿中都有酮體反應。
因為抽血結果符合糖尿病酮酸中毒 （DKA） 的診斷標準，病人被當作 DKA，接受胰島素治療。不過在停掉胰島素之後，病人的血糖依然正常。糖化血色素是正常範圍的 5.1%，顯示病人原本沒有糖尿病。
原來病人在三週前開始「邁阿密飲食（South Beach Diet）」，是每天碳水化合物份量在 20 克以下的低碳水飲食。
病人幾乎所有碳水化合物都不吃，三個禮拜內體重減了 7.3 公斤。
出院後病人恢復正常飲食，兩年後 BMI 依然是 27 kg/m2，血糖也維持正常，沒有糖尿病。
案例四
2014 年 JEM[4]，42 歲的伊朗女性，沒有特殊病史。來院時的體重 63 公斤，BMI 是 25.6 kg/m2。
病人因為嚴重的噁心、嘔吐就醫。抽血結果顯示代謝性酸中毒，血糖正常，尿中酮體呈強陽性。
病人在三天前開始「杜坎飲食（Dukan Diet）」，是低碳水、高蛋白的飲食法。
杜坎飲食分成四個階段：Attack、Cruise、Consolidation、Stabilisation。
第一階段的 Attack phase（進攻期），單純吃高蛋白食物，讓體重迅速下降。
病人才在 Attack phase，就酮酸中毒了。文獻的作者有提到，病人剛結束齋戒月不久。但是病人在齋戒月中，只有非連續的兩天有禁食，作者認為跟病人的酮酸中毒應該無關。
病人入院後接受輸液補充水分和電解質、止吐劑治療，兩天後出院。
案例五
2015 年 JMCR[5]，32 歲的白人女性，沒有糖尿病，是還在給兒子哺乳的母親。
從 10 天前開始低碳高脂飲食，每天碳水化合物約 20 克以下，體重少了 4 公斤。
因為噁心、嘔吐、心悸、四肢抽筋就醫。抽血結果顯示代謝性酸中毒，血糖正常，血中酮體 7.1 mmol/l （正常值 0-0.5 mmo/l）。
病人在住院中接受輸液補充葡萄糖、小劑量的胰島素，三天後出院。
雖然提到這個案例，但「哺乳」算特殊狀況，跟一般人的低碳水飲食不同。因為母親要產生乳汁，需要更多的熱量和碳水化合物，如果攝取的熱量太低、或碳水太少，就可以發生酮酸中毒。
哺乳與酮酸中毒，在文獻中有不少報告，又叫「Bovine ketoacidosis」[6]。
發生酮酸中毒的機會低，但不是沒有
提倡生酮飲食、低碳飲食的人，認為發生酮酸中毒的機會非常低。
但是以癲癇孩童接受生酮飲食的統計[7]，生酮飲食 2週到 2年時間的併發症，有 2%的機會發生酸血症。其他還有腎臟結石 3-5%、反覆感染 2%、高尿酸血症 2%、低血鈣 2%、高膽固醇血症 29-59% 等。
搜尋成人的文獻，陸續也有以上的個案報告，而且都是原本沒有糖尿病的人。
所以，執行生酮飲食前，尤其是糖尿病患者，建議還是先跟醫療團隊討論！
參考文獻
1. Chen TY, Smith W, Rosenstock JL, Lessnau KD. A life-threatening complication of Atkins diet. Lancet. 2006 Mar 18;367(9514):958.
2. Shah P, Isley WL. Ketoacidosis during a low-carbohydrate diet. N Engl J Med. 2006 Jan 5;354(1):97-8.
3. Chalasani S, Fischer J. South Beach Diet associated ketoacidosis: a case report. J Med Case Rep. 2008 Feb 11;2:45. doi: 10.1186/1752-1947-2-45.
4. Freeman TF, Willis B, Krywko DM. Acute intractable vomiting and severe ketoacidosis secondary to the Dukan Diet©. J Emerg Med. 2014 Oct;47(4):e109-12. doi: 10.1016/j.jemermed.2014.06.020.
5. von Geijer L, Ekelund M. Ketoacidosis associated with low-carbohydrate diet in a non-diabetic lactating woman: a case report. J Med Case Rep. 2015 Oct 1;9:224. doi: 10.1186/s13256-015-0709-2.
6. Heffner AC, Johnson DP. A case of lactation “bovine” ketoacidosis. J Emerg Med. 2008 Nov;35(4):385-7.
7. Ballaban-Gil K, Callahan C, O’Dell C, Pappo M, Moshé S, Shinnar S. Complications of the ketogenic diet. Epilepsia. 1998 Jul;39(7):744-8.
