由于阿特金斯饮食导致的低胰岛素水平 ， 几天后脂肪释放的规模将是不可思议的——大量脂肪酸从脂肪细胞中流失 。这些“逃逸”的能量载体大量游离在血液中，导致很多器官几乎把它作为唯一的能量来源 。
然而，在工作的骨骼肌中，碳水化合物的大量减少使得骨骼肌选择使用脂肪燃烧提供的能量作为次优选择 。一般来说 ， 糖供应不足会减缓ATP的合成，严重影响高强度训练时的运动成绩 。
在肝脏中，如果脂肪没有充分燃烧，就会出现大量脂肪分解留下的脂肪碎片 。因为这些脂肪碎片所包含的能量并不能空-脂肪碎片不是降解就是储存，肝脏是代谢的控制中枢 。为了利用这些多余的脂肪碎片 ， 一种叫做“生酮效应”的代谢旁路被激活(这就是生酮饮食的起源) 。通过这种代谢旁路，不完全分解的脂肪酸形成酮体 。经过几周的适应，酮体可以被肌肉甚至部分被大脑用作能量供体 。
当阿特金斯博士推广他的饮食时，很长一段时间的主要论点是这种方法可以促进生酮作用的发生 。酮体除了被机体广泛用作能量供体外，还会随尿液大量排出体外，甚至少量通过肺呼吸排出体外(产生特殊呼吸) 。因为脂肪中所含的能量有一部分是以酮体的形式排出体外的，而身体几乎不能以脂肪酸和酮体以外的形式燃烧能量 ， 而且脂肪在体内的储存受到强烈抑制，所以在实施阿特金斯饮食法时摄入多少热量并不重要 。这是阿特金斯饮食法的理论基础 。
这里必须提到的是，当实行适度低碳饮食，即每日碳水化合物摄入量上限为150g时 ， 人体内不会产生酮体 。尽管如此，脂肪分解的速度还是会明显加快，这个我们后面会讲到 。
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