คำถามเรื่องควรจะหยุดกินอาหารเป็นระยะเวลานานเท่าไหร่ดี จึงจะได้ประโยชน์ต่อสุขภาพเป็นคำถามยอดนิยมที่น้องๆถามกันมาตลอด พี่ว่าโพสต์นี้น่าจะมีคำตอบค่ะ
พี่ปุ๋มเคยเขียนสรุปงานวิจัยชื่อ Starvation in Man โดย Prof.George F. Cahill ในปี ค.ศ.1970 เมื่อสัก 2 ปีที่แล้ว โดยเลือกสรุป 5 ระยะที่เกิดขึ้นระหว่างการหยุดกินอาหารอย่างสั้นๆ เพื่อให้พวกเราได้รับทราบถึงการเปลี่ยนแปลงทางสรีระวิทยาของระบบเมตาบอลิสมที่เกิดขึ้น
บทความของฉบับนี้ของ Siim Land ได้เชื่อมโยง 5 ระยะที่เกิดขึ้นอย่างละเอียดพอสมควร ระหว่างการหยุดกินอาหารกับประโยชน์ต่อสุขภาพที่จะได้รับ เพื่อให้น้องๆได้เลือกทำการหยุดกินอาหารให้สอดคล้องกับวัตถุประสงค์สุขภาพที่ต้องการ พี่ปุ๋มจึงเห็นว่าน่าจะสรุปให้น้องๆได้อ่านกัน
ร่างกายมนุษย์สามารถดำรงอยู่ได้เป็นระยะเวลานานโดยปราศจากอาหารเนื่องจากเรามีแทงก์ไขมันสำรองที่เก็บไขมันไว้ประมาณ 100,000-150,000 แคลอรี่ (ไขมันร่างกาย 10-15 กิโลกรัม) ซึ่งใช้ได้ 1-3 เดือน
ในระหว่างการหยุดกินอาหาร (Fasting) หรืออดอาหาร (Starvation) ร่างกายมีการปรับกระบวนการทางสรีรวิทยา 5 ระยะ เพื่อปรับใช้วัตถุดิบในการสร้างพลังงาน (Metabolism)
งานวิจัยที่มีคุณูปการมากต่อความเข้าใจ Physiology of Fasting คืองานวิจัยชื่อ Starvation in Man โดย Prof.George F. Cahill ผู้ล่วงลับ ซึ่งอธิบายระยะต่างๆที่เกิดขึ้นในระหว่างการหยุดกินอาหารดังต่อไปนี้
ระยะที่ 1 : Post Absorptive Stage (1-6 ช.ม.)
หลังจากกินอาหารเสร็จร่างกายจะไม่ได้เข้าสู่ภาวะหยุดกินอาหารทันทีเนื่องจากต้องใช้เวลาเราราว 6 ชั่วโมงในการย่อยและดูดซึมอาหารอย่างสมบูรณ์
สารอาหารที่ย่อยแล้ว ยังคงไหลเวียนอยู่ในกระแสเลือด และจะต้องใช้เวลานานเท่าไหร่จึงจะเปลี่ยนจากภาวะ Fed เป็น Fast ขึ้นอยู่กับปริมาณแคลอรี่และปริมาณคาร์โบไฮเดรตที่เรากิน ยิ่งแคลอรี่และคาร์โบไฮเดรตมากเท่าไหร่ ก็ใช้เวลานานมากเท่านั้นจึงจะเข้าสู่ Fast State
ระยะที่ 2 : Glycogenolysis Stage (1-2 วัน)
เป็นช่วงเวลาที่ร่างกายใช้ไกลโคเจนที่เก็บไว้จากตับเป็นหลัก ไกลโคเจนที่กล้ามเนื้อเป็นรอง
1. ไกลโคเจนจากตับใช้ได้ราวๆ 12-16 ชั่วโมง หรืออาจถึง 24 ชั่วโมง เพื่อสร้างสมดุลกลูโคสและพลังงาน
2. มีการเปลี่ยนไตรกลีเซอไรด์ในเนื้อเยื่อไขมันไปเป็นกรดไขมันเพิ่มขึ้น ระหว่าง 18-24 ชั่วโมงของการหยุดกินอาหาร เนื่องจากไกลโคเจนจากตับเริ่มหมด และเริ่มมีการใช้กรดไขมันแทนในการสร้างพลังงาน
3. Growth hormone เพิ่ม 1300-2000% หลังจากหยุดกินอาหาร 24 ชั่วโมง และหลังจาก 3 วัน และ flat out หลังจากวันที่ 10 ในคนน้ำหนักปรกติ ส่วนในคนอ้วน Growth hormone ยังคงเพิ่มขึ้นหลังจากหยุดกินอาหาร 14-38 วัน
ระยะที่ 3 : Gluconeogenesis Stage (1-7 วัน)
เพื่อรักษาระดับกลูโคสในกระแสเลือด ร่างกายจะสร้างกลูโคสใหม่จากกรดอะมิโน กรดไขมัน และ แลคเตท เรียกกระบวนการนี้ว่า Gluconeogenesis ซึ่งส่งผลให้มีการสลายกล้ามเนื้อ และขับไนโตรเจนออกด้วยอัตราที่สูงขึ้น
Gluconeogenesis จะสูงสุดระหว่างวันที่ 1-3 หลังจากนั้นจะลดลง ต้องขอบคุณภาวะ Ketosis และ Fat oxidation ที่ช่วยปกป้องการสูญเสียกล้ามเนื้อต่อไป
ระยะที่ 4 : Ketosis Stage (3-4 วัน)
เมื่อไกลโคเจนที่ตับหมด และ Fat oxidation เพิ่มขึ้น ร่างกายจะขยับเข้าสู่ภาวะ Ketosis ซึ่งแสดงให้ทราบจากระดับ ketone ในกระแสเลือดที่เพิ่มขึ้น
ระดับ ketone จะเพิ่มขึ้นจนถึงสัปดาห์ที่ 2 ของการหยุดกินอาหาร แต่จะหยุดเพิ่ม (Plateau) หลังจากนั้น
4.1 กล้ามเนื้อและเนื้อเยื่อไขมันเริ่มขัดขวางการนำเข้ากลูโคส เพื่อป้องกันการเกิดปฏิกิริยา Glycolysis และเริ่มเกิดภาวะดื้อต่ออินซูลินที่กล้ามเนื้อและเนื้อเยื่อไขมัน จากการที่เนื้อเยื้อเหล่านี้ใช้กรดไขมันเป็นวัตถุดิบในการสร้างพลังงานแทนกลูโคส และกระบวนการสันดาปกรดไขมันเป็นพลังงาน (Fat oxidation) ช่วยลดการใช้กรดอะมิโนกลุ่ม Branch-Chained (Leucine, Isoleucine, Valine) จึงช่วยสงวนมวลกล้ามเนื้อเอาไว้
4.2 การสร้างกลูโคสจากตับ จะถูกกำหนดโดยความต้องการกลูโคสของสมอง หลังจากที่ร่างกายเปลี่ยนมาใช้กรดไขมัน คีโตน ได้อย่างคล่องแคล่วแล้ว สมองสามารถใช้คีโตนได้ถึง 50-75% ซึ่งช่วยลดกระบวนการสร้างกลูโคสใหม่ (Gluconeogenesis) และสงวนมวลกล้ามเนื้อไว้ได้อีกด้วย
ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงระบบเมตาบอลิสมจากการใช้กลูโคสเป็นกรดไขมัน คีโตน เพื่อสร้างพลังงานภายในไมโตคอนเดรีย เกิดขึ้นภายใน 1-3 วันแรกของการหยุดกินอาหาร ทำให้ร่างกายอยู่ในภาวะ ketosis อย่างสมบูรณ์
ประโยชน์ต่อสุขภาพที่สืบเนื่องจากการหยุดกินอาหาร (Fasting) เป็นผลลัพธ์ของการที่ร่างกายเปลี่ยนผ่านสู่ภาวะ ketosis ซึ่งส่งผลให้ระดับอินซูลินและกลูโคสในเลือดลดต่ำ และเพิ่มการเผาผลาญไขมัน
ระยะที่ 5 : Diminishing gluconeogenesis and increasing marked ketoacid consumption
ภาวะคีโตซิสที่เพิ่มขึ้น ทำให้ระดับคีโตนเพิ่มจาก 1-2 mmol/L ในวันที่ 3 ไปเป็น 6-10 mmol/L ภายใน 1 สัปดาห์หลังจากหยุดกินอาหาร ซึ่งส่งผลให้เกิดภาวะ mild metabolic acidosis เนื่องจากมีการลดลงของระดับ bicarbonate
ในระหว่างการเกิดภาวะ mild acidosis จะมีการสูญเสียแคลเซี่ยม ฟอสฟอรัส มากขึ้นกว่าช่วงเวลาที่เกิดการสลายมวลกล้ามเนื้อ ส่งผลให้เกิดการสูญเสียแร่ธาตุเหล่านี้ออกจากกระดูก
นี่คือเหตุผลที่แพทย์บางคนรู้สึกกังวลใจ ไม่อยากแนะนำให้ทำการหยุดกินอาหารที่เกินกว่าหนึ่งอาทิตย์ โดยเฉพาะในคนที่มีความเสี่ยงต่อภาวะกระดูกพรุน หรือผู้ที่มีภาวะกระดูกพรุนอยู่แล้ว เช่นผู้สูงอายุ
คำถามสำคัญอีกหนึ่งคำถามคือ การส่งเสริมกระบวนการกำจัดขยะภายในเซลล์ (Autophagy) จะเกิดขึ้นเมื่อมีการหยุดกินอาหารนานขนาดไหน
1 ประโยชน์สำคัญของการหยุดกินอาหารคือ การยกระดับกระบวนการกำจัดขยะภายในเซลล์ (Autophagy) ซึ่งจะทำการเก็บกวาด รีไซเคิลชิ้นส่วนอวัยวะภายในเซลล์ที่เสียหาย นำไปสร้างเป็นพลังงาน หรือสร้างชิ้นส่วนโปรตีนใหม่
2 สัญญาณสำคัญที่จะทำให้เราทราบว่ามีการส่งเสริมกระบวนการเก็บกวาดขยะ (Autophagy)หรือยัง จะผ่าน Nutrient sensors สำคัญคือ mTOR และ AMPK ถ้าร่างกายอยู่ในภาวะ Fed ระดับ mTOR และ อินซูลินจะเพิ่มสูง เมื่อพลังงานสำรองถูกนำมาใช้จนหมด จะกระตุ้น AMPK นั่นหมายถึงกระบวนการ Autophagy ได้รับการส่งเสริมด้วย
3 ดังนั้นสัญญาณสำคัญที่จะบอกว่ากระบวนการ Autophagy ได้รับการส่งเสริมหรือไม่ คือระดับไกลโคเจนที่ตับ เพราะเป็นตัวกำหนดสมดุลระหว่าง mTOR และ AMPK เมื่อไกลโคเจนที่ตับหมดภายใน 24 ชั่วโมง และเริ่มเข้าสู่ภาวะ ketosis หลังจากหยุดกินอาหาร AMPK จะเริ่มถูกกระตุ้นและส่งเสริมกระบวนการ Autophagy
4 เราสามารถใช้อัตราส่วน Insulin/Glucagon เป็นตัวชี้วัดว่า เริ่มมีการส่งเสริมกระบวนการ Autophagy แล้วหรือยัง
Siim แนะนำว่า กระบวนการ Autophagy จะทำงานเต็มที่ น่าจะเกิดภายหลังการหยุดกินอาหาร 36-48 ชั่วโมง เนื่องจากร่างกายไม่ได้ต้องการรีไซเคิลชิ้นส่วนของเซลล์ที่เสียหายทันที จนกว่าจะมีความต้องการจริงๆ
งานวิจัยที่วัดว่ากระบวนการ Autophagy เกิดสูงสุดและทำงานเต็มที่ หลังจากหยุดกินอาหารนานขนาดไหนมีน้อยมาก เนื่องการวัดกระบวนการ Autophagy ในทางคลินิกทำได้ยากมาก และมีโอกาสที่กระบวนการ Autophagy จะ hit plateau ได้เหมือนกับ Growth hormone และ Ketosis
สรุป Timeline ประโยชน์ของการหยุดกินอาหารที่มีต่อสุขภาพแบบดูเข้าใจง่าย
4-6 ช.ม. : ระดับน้ำตาลในเลือดเริ่มลดลง
10-12 ช.ม. : เริ่มใช้ไกลโคเจนสำรองจากตับเพื่อสร้างพลังงาน
12-14 ช.ม. : ระดับคีโตนในกระแสเลือดเพิ่ม
18-20 ช.ม. : การสันดาปไขมันเพื่อสร้างพลังงานเพิ่มขึ้น
22-24 ช.ม. : ไกลโคเจนสำรองที่ตับถูกใช้งานจนหมด
24 ช.ม. : กระบวนการสร้างกลูโคสใหม่ (Gluconeogenesis) ที่ตับ เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
24-36 ช.ม. : Growth hormone เพิ่มขึ้นเป็นอย่างมาก
36-48 ช.ม. : กระบวนการ Autophagy ได้รับการส่งเสริมเพิ่มขึ้น
48-72 ช.ม. : ภาวะคีโตซิสและการสันดาปไขมัน เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
3 วัน : กระบวนการสร้างกลูโคสใหม่สูงสุด และเริ่มต้นลดลงหลังจากนี้
3-5 วัน : ระดับกลูโคสในเลือดลดลงต่ำสุด
หลังจาก 5 วัน : ระดับ Growth hormone เริ่มคงที่ มีการสลายกล้ามเนื้อเพิ่มอีกครั้ง
7 วัน : เพิ่มภาวะ metabolic acidosis และ ketoacidosis
ดูเหมือนว่าประโยชน์สูงสุดต่อสุขภาพ จะเกิดระหว่างหยุดกินอาหาร 48-72 ชั่วโมง หลังจากที่ร่างกายเปลี่ยนเข้าสู่ภาวะคีโตซิสอย่างสมบูรณ์ ซึ่งแต่ละคนก็ใช้เวลาแตกต่างกัน ในผู้ที่มีความยืดหยุ่นของระบบเมตาบอลิสมสูง (High Metabolic flexibility) ก็สามารถเข้าสู่ภาวะคีโตสิสได้ภายใน 24 ชั่วโมงแต่ถ้าหากมีความผิดปกติของระบบเมตาบอลิสม (Metabolic dysfunction) หรือมีภาวะก่อนเป็นเบาหวาน (pre-diabetic) ก็จะใช้เวลานานขึ้น
Simm สรุป ตรงนี้สำคัญมากค่ะว่า “ในคนทั่วไป ระยะเวลาที่การหยุดกินอาหารที่จะให้ประโยชน์ต่อสุขภาพ อยู่ในช่วง 48-72 ชั่วโมง และมันไม่มีประโยชน์อะไรที่จะหยุดกินอาหารนานกว่านั้น”
แหล่งข้อมูล : https://siimland.com/fasting-benefits-timeline/
