Существует множество видов голодания с разной продолжительностью. Некоторые виды интервального голодания длятся 16–20 часов, а другие 5–10 дней. Сколько же нужно голодать, чтобы добиться наилучшего результата?
Организм человека может довольно долго обходиться без пищи. Даже в теле худого человека, у которого содержание жира составляет около 10%, содержится примерно 7–8 кг жирового запаса. Это является эквивалентом 70–80 тысячам калорий, которые способны обеспечить топливо для выживания на протяжении 1–3 месяцев. Во время спланированного, а также вынужденного голодания организм проходит несколько этапов метаболических изменений, влияющих на использование энергетических запасов организма.
Ниже приведены фазы, которые проходит человек входящий в голодание, описанные Кэхиллом (1976), исследовавшим человеческий голод(1):
1. Постабсорбционная стадия (1–6 часов) — Сразу после еды вы не голодаете, так как ваш организм занят перевариванием пищи. Калории и макроэлементы все еще циркулируют в кровотоке. Количество времени для перехода из состояния сытости в состояние голода зависит от того, какое количество калорий и углеводов было потреблено. Чем больше углеводов и калорий вы съели, тем дольше уровень сахара в крови будет оставаться повышенным, задерживая вас на стадии постабсорбции.
2. Стадия гликогенолиза (1–2 дня) — Организм задействует запасы гликогена из печени, а также немного из мышц.
- Запасы гликогена в печени сохраняются от 12–16 часов до 24 часов(2). Предполагается, что гликоген уравновешивает уровень сахара в крови и поддерживает энергетический баланс.
- Концентрация триглицеридов в жировой ткани увеличивается между 18–24 часами с начала голодания(3). Запасы гликогена в печени истощаются, и жировые отложения начинают восполнять собой недостаток глюкозы.
- Выработка гормона роста увеличивается на 1300–2000% через 24 часа(4). После 3 дней голодания у людей, не страдающих ожирением, резко повышается уровень гормона роста, снижаясь на 10 день(5,6). У полных людей повышения гормона роста практически не наблюдается(7).
3. Стадия глюконеогенеза (1–7 дней) — Чтобы удовлетворить потребность в глюкозе, организм вырабатывает новую глюкозу из аминокислот, жирных кислот и других субстратов, таких как лактат. Это поддерживает более высокий уровень катаболизма мышц и выведения азота. Глюконеогенез достигает максимума между первым и третьим днями, после чего он снижается благодаря кетозу и окислению жиров с сохранением азота.
4. Стадия кетоза (3–4 дня) — По мере того, как запасы гликогена в печени истощаются, а окисление жиров увеличивается, организм начинает постепенно переходить в состояние кетоза, характеризующегося повышением содержания кетоновых тел в организме(8). Количество кетонов продолжает расти до второй недели голодания, однако затем их количество стремительно сокращается(9).
- Мышцы и жировая ткань начинают блокировать усвоение глюкозы, предотвращать гликолиз, а также становятся инсулинорезистентными(10), чтобы начать использовать жирные кислоты и кетоны в качестве топлива вместо глюкозы. Окисление жирных кислот понижает окисление сложных аминокислот (лейцин, изолейцин и валин)(11). Это значительно сокращает катаболизм мышц и сохраняет мышечный белок(12).
- Производство глюкозы печенью определяется потребностью мозга в глюкозе(13). После кето — адаптации мозг способен удовлетворять 50–75% своей потребности в энергии с помощью кетоновых тел(14). Это дает дополнительное преимущество для снижения глюконеогенеза и, таким образом, сохраняет большее количество мышечной ткани.
Наиболее стремительно перемены в метаболизме наступают в течение первых 3 дней, когда организм переходит в полностью измененное состояние метаболизма — кетоз. При кетозе организм использует в качестве топлива жир и кетоны, а не глюкозу. Многие позитивные эффекты, связанные с голоданием, являются результатом этого перехода, который характеризуется понижением уровня инсулина, более низким уровнем сахара в крови и интенсивным сжиганием жира.
Когда наступает аутофагия?
Одно из преимуществ голодания — повышение аутофагии. Аутофагия — это метаболический процесс, который начинает преобразовывать клеточный мусор и дисфункциональные органеллы в энергию, благодаря их перевариванию. Но когда именно ваше тело достигает аутофагии во время голодания?
Большая часть передачи сигналов происходит через mTOR и АМФК(15). Если ваше тело получает достаточно пищи, уровень mTOR (мишень рапамицина у млекопитающих) повышается вместе с инсулином, а когда ваши запасы энергии истощаются, активируется АМФК (АМФ-активируемая протеинкиназа) , чтобы способствовать аутофагии.
Содержание гликогена в печени определяет баланс между mTOR и АМФК. Когда запасы гликогена истощаются примерно через 24 часа голодания, AMФК начинает запуск кетоза, попутно увеличивая аутофагию. Таким образом, более низкое соотношение инсулина к глюкагону будет основным движущим фактором для наступления аутофагии. Чтобы аутофагия наступила окончательно, необходимо голодать в течение примерно 36–48 часов, потому, что организм не станет перерабатывать себя, если в этом нет необходимости.
Однако, вы можете ускорить наступление этого процесса либо увеличив скорость истощения гликогена в печени, либо активировав AMФК другими способами. Физические тренировки являются прекрасным примером ускорения достижения позитивных эффектов голодания за счет сжигания запасов гликогена и стимулирования аутофагии(16). Ограничение поступающих углеводов и соблюдение кетогенной диеты приведет к тому же результату из-за употребления меньшего количества углеводов.
Исследований о пиковых значениях аутофагии или ее оптимальном количестве крайне мало. Скорее всего, данный процесс рано или поздно прекращается, так же как кетоз и скачок гормона роста.
Метаболический ацидоз во время голодания
По мере увеличения интенсивности кетоза, кетоны могут повышаться с 1–2 ммоль/л на 3-й день до 6–10 ммоль/л к концу недели. Это приводит к умеренному метаболическому ацидозу из-за снижения уровня бикарбоната в кровяной сыворотке. Цель ацидоза — обеспечить подвижность гематоэнцефалического барьера, чтобы покрыть потребности мозга в энергии(17).
Во время метаболического ацидоза кальций и фосфор гораздо активнее выводятся из организма, чего не происходит при катаболизме мышц. Во втором случае, минеральный состав кости постепенно растворяется. Вот почему некоторые врачи не советуют голодание или кетоз людям, склонных к остеопорозу. Таким образом, недельное голодание с последующим повышением уровня кетонов выше 6–10 ммоль/л вряд ли будет хорошей идеей, особенно для тех, у кого хрупкие кости, а также для пожилых людей.
Во время голодания коэффициент очищения мочи и эндогенного креатинина понижается(18). При умеренном кетозе почки накапливают больше мочевой кислоты, чем обычно, и уровень уратов в сыворотке крови повышается. Однако, несмотря на крайне высокий уровень мочевой кислоты, обострения подагры случаются редко, а если и случаются, то, как правило, только у людей, которые уже сталкивались с этим недугом.
Процессы, происходящие во время голодания
Перед вами краткий перечень процессов, происходящих во время голодания:
- 4–6 часов — сахар в крови начинает падать
- 10–12 часов — гликоген в печени начинает потребляться организмом
- 12–14 часов — количество кетонов начинает расти
- 18–20 часов — окисление жиров заметно усиливается
- 22–24 часа — запасы гликогена в печени истощены
- 24 часа — глюконеогенез набирает обороты
- 24–36 часов — уровень гормона роста резко возрастает
- 36–48 часов — увеличивается аутофагия
- 48–72 часа — кетоз и окисление жиров многократно увеличиваются
- 3 дня — пик, а затем снижение глюконеогенеза
- 3–5 дней — количество кетонов значительно повышается, понижая катаболизм мышц
- 3–5 дней — сахар в крови максимально падает
- После 5-го дня — уровень гормона роста стабилизируется
- После 5-го дня — катаболизм мышц снова увеличивается
- 7 дней — усиление метаболического ацидоза и кетоацидоза
Похоже, что большинство позитивных эффектов проявляется примерно через 48–72 часа голодания. Вы можете наблюдать усиление кетоза после 3-го дня, однако это далеко не всегда хорошо. Большая часть пользы для здоровья достигается после перехода в кетоз, который происходит у каждого в разное время. При высокой метаболической гибкости данный процесс достигается уже через 24 часа. Если у вас метаболическая дисфункция или предиабет, это может занять больше времени. Для большинства людей оптимальным сроком голодания станет 48–72 часа, этого более чем достаточно.
Источники:
https://siimland.com/fasting-benefits-timeline
2. Felig, P. (1975) Amino acid metabolism in man. Annual Review of Biochemistry, 44, 933.
5. Merimee TJ, Fineberg SE: Growth hormone secretion in starvation: A reassessment. J Clin Endocrinol Metab 1974 Aug; 39:385–386
6. Palmblad J, Levi L, Burger A, et al: Effects of total energy withdrawal (fasting) on the levels of growth hormone, thyrotropin, cortisol, adrenaline, noradrenaline, T4, T3, and rT3 in healthy males. Acta Med Scand 1977; 201:15–22
7. Roth J, Glick SM, Yalow RS, et al: Secretion of human growth hormone: Physiologic and experimental modification. Metabolism 1963 Jul; 12:577–579
Beck P, Koumans JT, Winterling CA, et al: Studies of insulin and growth hormone secretion in human obesity. J Lab Clin Med 1964 Oct; 64:654–667
15. R. C. Russell, H. X. Yuan, and K. L. Guan, ‘Autophagy Regulation by Nutrient Signaling’, Cell Res, 24 (2014), 42–57
Больше статой и биохаков вы можете найти в телеграмме по адресу http://tg.guru/hack_bio или введя линк @hack_bio в поисковой строке.
Присоединяйтесь также к чату @hack_bio_chat, в котором уже более 1000 единомышленников обсуждают то, как оптимизировать свой организм.
