เกิดอะไรขึ้นกับร่างกาย เมื่อหยุดกินอาหาร 12,18,24,48,54 และ 72 ช.ม. (ตอนที่ 1)
โดย : Dr. Paige Jarreau
Resource : Lifeapps.io
https://lifeapps.io/…/the-5-stages-of-intermittent-fasting/…
การหยุดกินอาหาร ทั้งแบบเป็นช่วงเวลาและระยะเวลานาน (Intermittent and Prolonged Fasting) ไม่ได้เป็นแค่เพียงกลยุทธ์ในการลดน้ำหนัก โดยการ hack ร่างกายให้ขจัดไขมันได้อย่างรวดเร็ว ในขณะที่ยังคงสงวนมวลกล้ามเนื้อเพียงเท่านั้น การหยุดกินอาหาร ยังเป็นวิถีดำเนินชีวิตที่สร้างเสริมสุขภาพ โดยมีการบันทึกเรื่องการหยุดกินอาหารตลอดมาในวิวัฒนาการของมนุษย์ และในงานวิจัยทางเมตาบอลิสม
มีกระบวนการทางชีวเคมีหลายอย่างเกิดขึ้นในร่างกาย ในขณะที่เราหยุดกินอาหาร (Fast State) ซึ่งกระบวนการเหล่านี้ไม่เกิดขึ้นในขณะที่เราอยู่ในช่วงเวลากินอาหาร (Fed State) หรือเกิดขึ้นได้ช้ามากในภาวะที่ร่างกายเผาผลาญกลูโคส (Glucose Metabolism)
สภาวะ 5 ระดับ ที่เกิดขึ้นในขณะที่เราหยุดกินอาหาร
(5 Stages of Intermittent Fasting)
พี่ปุ๋มเคยเขียนโพสต์เกี่ยวกับ สิ่งทึ่เกิดขึ้นเมื่อเราเริ่มหยุดกินอาหาร โดยอ้างอิงจากหนังสือ The Complete Guide to Fasting โดย Dr.Jason Fung และ Jimmy Moore ซึ่งพูดถึงสภาวะ 5 ระดับ ที่คล้ายคลึงกัน แต่เป็นการแบ่งตามสรีรวิทยา ซึ่งแบ่งโดย Prof.Dr.George F. Cahill Jr. ผู้ล่วงลับ ซึ่ง เป็นหนึ่งในแพทย์ผู้เชี่ยวชาญในเรื่องสรีระวิทยาของการหยุดกินอาหาร พี่วางโพสต์เก่าไว้ตรงนี้ให้น้องใหม่ได้ศึกษาด้วยนะคะ
https://www.facebook.com/573063853038560/posts/638038856541059?sfns=mo
ในบทความนี้ Dr.Paige แบ่ง Stage ไว้เป็น 5 ระดับเช่นกัน แต่ตามระยะเวลาในการหยุดกินอาหาร โดยในแต่ช่วงระยะเวลา จะมีงานวิจัยสนับสนุนไว้ให้ศึกษาเพิ่มเติม
Stage 1 : Ketosis and Heavy Ketosis
Stage 2 : Autophagy
Stage 3 : Growth Hormone Secretion
Stage 4 : Insulin Reduction
Stage 5 : Immune Rejuvenation
ก่อนที่จะไปทำความเข้าใจกับปฏิกิริยาชีวเคมีที่เกิดขึ้นหลังจากหยุดกินอาหารที่ชั่วโมงต่างๆ เรามาทำความเข้าใจถึงข้อมูลโดยทั่วไปของ Fed และ Fast State กันก่อน
› ตัวรับรู้สารอาหาร (Nutrient Sensors) ที่สำคัญมาก 3 ชนิดที่พี่ปุ๋มเขียนมาตลอดคือ
1 Insulin
2 mTOR (Mamalian Target Of Rapamycin)
3 AMPK (Adenosine Monophospate Protein Kinase)
› ในขณะที่ร่างกายอยู่ในภาวะที่ได้รับสารอาหาร (Fed State) ทุกเซลล์จะได้รับสัญญาณจากอินซูลิน และ mTOR ให้เตรียมพร้อมที่จะเจริญเติบโต ด้วยการแบ่งตัวและสังเคราะห์โปรตีนเพิ่ม (Cell Proliferation State) mTOR ชอบสภาวะที่มีสารอาหารอุดมสมบูรณ์ โดยเฉพาะ คาร์โบไฮเดรต และโปรตีน
› mTOR จะส่งสัญญาณให้เซลล์ยับยั้งขบวนการภายในเซลล์ที่เรียกว่า Autophagy ซึ่งเป็นกระบวนการเก็บกวาดขยะภายในเซลล์ นำไปรีไซเคิล และทำความสะอาดชิ้นส่วนเซลล์ที่เสียหาย รวมถึงโปรตีนที่พับผิดรูป (misfold protein)
› ในช่วงที่เต็มไปด้วยสารอาหาร (Fed State) เซลล์จะอยู่ในสภาวะที่มีปฏิกิริยาชีวเคมี “Acetylated” สูง หมายความว่าโมเลกุลหลายชนิดจะถูกเกาะติดด้วย Acetyl group (CH3=CO) ที่ตำแหน่งกรดอะมิโนไลซีน โดยเฉพาะ “Packaging Protein” สำคัญชื่อ Histone ซึ่งทำหน้าที่ห่อหุ้มดีเอ็นเอไว้อย่างเรียบร้อยและแน่นหนาที่แกนกลางของเซลล์ ก็จะถูกติดด้วย Acetyl group เช่นกันในภาวะที่เต็มไปด้วยสารอาหาร (ข้อมูลนี้น่าสนใจมากค่ะ)
› ปฏิกิริยา Acetylation นี้จะทำให้โปรตีน Histone ที่ห่อหุ้มดีเอ็นเอไว้อย่างแน่นหนา เกิดการหลวมตัว ทำให้ดีเอ็นเออยู่ในสภาพเตรียมพร้อมที่จะถูกคัดลอกสำเนา (Gene Transcription) เพื่อสร้างโปรตีนในการเจริญเติบโตของเซลล์
› นอกจากปฏิกิริยา Acetylation เพิ่มขึ้นแล้ว ในช่วงที่เต็มไปด้วยสารอาหาร (Fed State) เซลล์ยังทำการปิดยีนอื่นๆอีกด้วย ได้แก่ยีนที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการเผาผลาญไขมัน การจัดการต้านความเครียดระดับเซลล์ (Oxidative Stress) และกระบวนการซ่อมแซมเซลล์ จนกว่าเข้าสู่ช่วงเวลาหยุดกินอาหาร (Fast State) คีโตนที่เกิดขึ้น (Betahydroxy Butyrate, Acetoacetate และ Acetone)จึงจะกระตุ้นยีนเหล่านี้อีกครั้ง ซึ่งนำไปสู่การเพิ่มการเผาผลาญไขมัน ต้านความเครียดระดับเซลล์ และเพิ่มการซ่อมแซมเซลล์
› มาดูช่วงหยุดกินอาหาร (Fast State) กันบ้าง ร่างกายจะตอบสนองความตึงเครียดที่รับรู้ได้จากสิ่งแวดล้อมว่าไม่มีอาหาร โดยการเปิดยีนที่มีความสำคัญต่อการปกป้องร่างกายจากความตึงเครียดเหล่านี้
› เมื่อเราหยุดกินอาหาร (Fast State) หรือออกกำลังกายเรากำลังกระตุ้นวิถีการส่งสัญญาณของ AMPK (AMPK Signalling Pathway) AMPK (Adenosine Monophosphate Protein Kinase) คือเอนไซม์ที่เป็นตัวเบรค mTOR Pathway โดยส่งสัญญาณให้เซลล์เข้าสู่ภาวะปกป้องตัวเอง (Self Protective Mode) กระตุ้นขบวนการ Autophagy และสลายไขมัน
› ในขณะเดียวกันเมื่อเราหยุดกินอาหาร (Fast State) ระดับ coenzyme NAD+ (nicotinamide adenine dinucleotide) จะเพิ่มสูงขึ้น เพราะไม่มีน้ำตาลและโปรตีนอยู่ในสิ่งแวดล้อม ที่จะเปลี่ยนให้ NAD+ เป็น NADH ผ่านกระบวนการ Krebs Cycle
› NAD+ เป็นโมเลกุลที่สำคัญใน Krebs Cycle (สารตั้งต้นในการผลิตคือวิตามิน B3) แล้วทำไมเราจึงได้ยินคนพูดถึง NAD+ กันมากขึ้น ก็เพราะ NAD+ มีความสามารถในการกระตุ้นโปรตีนสำคัญ Sirtuin สองตัวคือ SIRT1 และ SIRT3
› ทั้ง SIRT 1 และ SIRT3 สำคัญมากในช่วงหยุดกินอาหาร เพราะมันคือโปรตีนที่จะเป็นตัวเอา Acetyl group ออกจาก histone (จำได้ไหมคะ) ทำให้ Histone ที่เคยหลวม กลับไปห่อ DNA แน่นหนาเหมือนเดิม จึงลดการคัดลอกสำเนายีนเพื่อผลิตโปรตีน เซลล์จึงหยุดการเจริญเติบโต
› ดังนั้นในช่วงที่เราหยุดกินอาหาร (Fast State) Sirtuins มันจะหยุดยีนที่เกี่ยวข้องกับการขยายตัวของเซลล์ (Cell Proliferation) แต่จะไปกระตุ้นโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการผลิตไมโตคอนเดรียใหม่ขึ้นมาแทน เมื่อมีไมโตคอนเดรียใหม่เกิดขึ้น มันจึงทำหน้าที่ขจัด Reactive Oxygen Species (ROS) ซึ่งคือการจัดการความเครียดระดับเซลล์ (Cellular Oxidative Stress) เป็นการปกป้องเซลล์ในช่วงที่ไม่มีสารอาหาร (Self Protective Mode)
ว้าว มีปฏิกิริยาชีวเคมีหลากหลายเกิดขึ้นในขณะหยุดกินอาหาร (Fasting) ในตอนที่ 2 เราจะมาเจาะลึกกันเป็นช่วงเวลาว่า มีอะไรเกิดขึ้นบ้างในขณะที่เราหยุดกินอาหาร ชั่วโมงที่ 12 18 24 48 54 และ 72 ชั่วโมง
(ใครที่ใจร้อน อยากรู้เร็วๆ พี่ถ่ายรูปร่างโพสต์ที่เป็นลายมือของพี่ไว้ให้ด้วยนะคะ โพสต์เรื่องนี้ ร่างไปทั้งหมด 6 หน้า
ขอความมีสุขภาพกายใจที่ดีจงสถิตอยู่กับทุกคน
References
1 Klein et al. (1993) Progressive alterations in lipid and glucose metabolism during short-term fasting in young adult men.
2 Alirezaei et al. (2010) Short-term fasting induces profound neuronal autophagy
3 Walsh et al. (2015) Fasting and exercise differentially regulate BDNF mRNA expression in human skeletal muscle.
4 Cheng et al. (2014) Prolonged Fasting Reduces IGF-1/PKA to Promote Hematopoietic-Stem-Cell-Based Regeneration and Reverse Immunosuppression.
5 Natalucci et al. (2005) Spontaneous 24-h ghrelin secretion pattern in fasting subjects: maintenance of a meal-related pattern.
6 Sinturel et al. (2017) Diurnal Oscillations in Liver Mass and Cell Size Accompany Ribosome Assembly Cycles.
7 Hartman et al. (1992) Augmented growth hormone (GH) secretory burst frequency and amplitude mediate enhanced GH secretion during a two-day fast in normal men.
8 Anton et al. (2018) Flipping the Metabolic Switch: Understanding and Applying the Health Benefits of Fasting.
