Protarpinis badavimas buvo pati populiariausia dieta 2020 m. Nesvarbu, ar jie laikėsi 16:8, ar 5:2 metodo, ar tiesiog badavo darbo dienomis, 17 milijonų amerikiečių prisijungė prie šios mados. Kaip ir visų kitų dietų atveju, žmonės ir įžymybės tiesiog užtvindė Instagram savo sėkmės istorijomis, sužavėjusiomis ir užkabinusiomis visus.
Bet ar kada susimąstėte, kas vyksta jūsų kūne, kai laikotės protarpinio badavimo?
Ar suprantate, kaip moksliškai veikia autofagija ir badavimas?
Šiandien esu pasiruošęs moksliškai paaiškinti autofagiją ir protarpinį badavimą, kad jūsų įžvalgos apie tai, kas vyksta jūsų kūne, būtų 100% teisingos.
Table of Contents
Kas yra autofagija?
Autofagija kilo iš žodžių „auto“ ir „fagija“, kurie graikų kalboje reiškia „paties“ ir „valgyti“. Tad juos sujungus, autofagija reiškia „valgyti save“. Tai – savęs kanibalizmas, bet NE blogąja prasme. Tai natūralus kūno būdas atsikratyti mirusių, pažeistų ir senų ląstelių, kurio dėka galima gaminti ir atnaujinti naujas, sveikas ląsteles.
Kaip mes visą laiką esame įstrigę puotos būsenoje
Per 2 milijonus evoliucijos, prasidėjusios žmonėms atsiskyrus nuo beždžionių, metų, buvo laikų, kai mūsų aplinkoje buvo gausu maisto. Tačiau buvo ir laikų, kai maisto trūko. Šiais laikais, bent didžiojoje dalyje išsivysčiusio pasaulio, galite gauti begalę kalorijų bet kuriuo paros metu. Taigi, įprastame gyvenime mes nebepatiriame pasninkavimo ir badavimo būsenų taip kaip anksčiau. Priešingai – mes visam laikui įstrigome „puotos būsenoje“.
Problema tame, kad mes išsivystėme, kad išgyventume tiek puotą, tiek badą, tad mūsų kūnai veikia geriausiai, kai patiria abu.
- Kai turime pakankamai maisto, kūno ląstelės gali augti ir daugintis. Bet kai negauname pakankamai maisto, mūsų kūnas gali įjungti „metabolinį jungtuką“ (1), kuris sustiprina ląstelių atsaką į stresą.
- Tai ląstelės daro skaidydamos senas ir pažeistas ląstelės dalis, jas atnaujindamos ir regeneruodamos bei paspartindamos antioksidantų gamybą.
- Suskaidytos ląstelių dalys gali būti panaudotos naujų ląstelių dalių arba energijos gamybai.
Idealiai, sveikam žmogui reikia gero balanso tarp abiejų.
Protarpinio badavimo privalumai ir trūkumai
PRIVALUMAI: Per ilgas puotavimas ir pažeisti baltymai bei kitos ląstelės dalys gali kauptis bei sutrikdyti tinkamą ląstelių veiklą. Ląstelės sudaro viską mūsų kūnuose, tad ilgainiui sutrinka visa organizmo veikla.
TRŪKUMAI: Visgi, per ilgas badavimas taip pat gali sukelti problemų, nes praleisime per daug laiko skaidydami ir atnaujindami savo ląsteles, nesukurdami energijos.
Iš tiesų turime subalansuoti abi funkcijas. Tai mums leidžia protarpinis badavimas, kurio dėka galime imituoti badavimą ir nesunkiai jį suderinti su puotavimu.
MTOR prieš autofagiją
Puotavimo ir badavimo balansas paskatina du priešingus ląstelinius procesus, visada vykstančius mūsų kūnuose – mTOR ir autofagiją.
mTOR – fermentas, Velykų sala ir kultūristų svajonė!
Visų pirma, mTOR yra augimo procesas. mTOR reiškia „mechanistinis rapamicino taikinys“.
Pavadinimas juokingas, bet tam yra puiki priežastis. Jis buvo pavadintas dirvos bakterija, kuri pirmą kartą buvo atrasta ekspedicijos į Velykų salą metų, 1960 m. Velykų sala – sala Ramiajame vandenyne, nuo Čilės krantų nutolusi apie 3200 km, žinoma dėl savo Pasaulio Paveldo sąraše esančių 1000 senovinių skulptūrų. Velykų sala taip pat žinoma dėl salos gyventojų Rapa Nui, tad rapamicino bakterija pavadinta Rapa Nui salos garbei.
mTOR nėra dirvos bakterija. Iš tiesų, tai fermentas, gaminamas mūsų kūnuose. Tačiau dirvožemio bakterija rapamicinas skatina mTOR veiklą, tad šis fermentas tapo žinomas kaip rapamicino „taikinys“. Stimuliuojant šį fermentą, ląstelės pradeda augti, tad baltymų gamyba ir dauginimasis vyksta greičiau. Kultūristai ir kiti jėgos atletai, bandantys kiek įmanoma labiau tai stimuliuoti, puikiai žino mTOR.
Autofagija – mokslinis badavimo dietų paaiškinimas
Priešingas mTOR procesas yra vadinamas autofagija, kurios metu ląstelės pradeda ardyti senas ir pažeistas dalis. Kadangi šie procesai yra absoliučios priešingybės, skatinant mTOR, autofagija yra atitinkamai sulėtėjusi, o pagreitėjus autofagijai, mTOR yra lėta.
Kaip tiksliai vyksta autofagija?
- Autofagijos metu, ląstelės formuoja specialias struktūras, vadinamas fagoforais.
- Fagoforai yra lėtai augančios membranos, sudarančios rutulio formą, padengtą membrana.
- Membrana sudaryta iš fosfolipidinio dvisluoksnio.
- Fosfolipidai yra iš riebalų sudarytos molekulės, o fosfolopidinis dvisluoksnis dengia visas mūsų ląstelių organeles bei pačias ląsteles – visus 20 milijardų!
- Ląstelių organelės ląstelėje atlieka skirtingas funkcijas ir yra šiek tiek panašios į skirtingus organus mūsų kūne.
Fagoforo susidarymas
Rutuliui, arba fagoforui, formuojantis, jis juda po ląstelę. Jis surenka baltymus ir kitas organeles, pažymėtas specialiu markeriu, nurodančiu fagoforui, kad jas reikia suardyti. Šis specialus markeris vadinamas ubikitinu. Tad fagoforas keliauja po ląstelę bei renka visus ubikitinu pažymėtus baltymus ir organeles.
Fagoforo susidarymas baigiasi
Tada membrana pilnai padengia baltymus ir organeles. Tam įvykus, struktūros pavadinimas iš fagoforo pasikeičia į autofagosomą. Tada minėtoji fagosoma juda link lizosomos ir su ja susijungia. Lizosoma yra organelė, kurią galite įsivaizduoti kaip ląstelės skrandį, nors tai ir ne visai tikslu, nes ląstelėje yra daug lizosomų!
Visgi, lygiai kaip ir mūsų skrandyje, lizosomos turinys yra rūgštinis, o jose yra virškinimo fermentai, skaidantys baltymus ir organeles. Suskaidžius į atskiras amino rūgštis, jie ir vėl gali būti panaudoti naujų baltymų, organelių ir net ląstelių gamybai. Be to, kepenyse vykstančios gliukoneogenezės metu, jie gali būti naudojami energijos gamybai. Amino rūgštys, naudojamos naujų ląstelių ir baltymų kūrimui, tai daro tik paskatintos mTOR fermento, tad ciklas baigiasi kūnui persijungus iš autofagijos į mTOR.
Egzistuoja ir atskiras autofagijos tipas, veikiantis su mitochondrija. Tai vyksta suardant atrinktas mitochondrijas mitofagijos proceso metu. Mitochondrija, dar viena organelė, yra ląstelės variklis, gaminantis mums energiją. Jų daug kiekvienoje ląstelėje – 2000 ir daugiau.
Visgi, dėl energijos gamybai naudojamo deguonies ir proceso metu kylančio oksidacinio streso, mūsų mitochondrijos nuolat kovoja su laisvaisiais radikalais. Tai reiškia, kad jos labai jautrios bet kokiai žalai, o mitochondrijų skaidymas ir atkūrimas yra būtinas procesas, užtikrinamas mitofagijos.
Kaip badavimas skatina autofagiją ir mitofagiją
Mums badaujant, energijos, kurią kūnas gauna iš maisto, kiekis sumažėja. Tai sukelia nedidelį energijos disbalansą, nes jos suvartojama daugiau, nei pagaminama. Specialus kūno fermentas nuolat stebi šį energijos balansą – jis vadinamas AMPK (adenozino monofosfatu aktyvinta proteinkinaze).
Tai vyksta dėl fermento galimybės pajausti AMP-ATP santykį.
ATP išskiria energiją atpalaiduojant fosfato molekulę ir skylant į ADP. Kai energijos mažai, 2 ADP susijungia ir sudaro vieną ATP junginį, o jungimosi likutis – AMP. (ATP yra adenozino molekulė, prie kurios prisijungę 3 fosforo atomai, ADP – adenozino molekulė su 2 fosforo atomais, o AMP – adenozino molekulė su 1 fosforo atomu).
ATP = adenozino trifosfatas
ADP = adenozino difosfatas
AMP = adenozino monofosfatas
Susijungus 2 ADP (2 + 2 fosforo atomai), susidaro ATP (3 fosforo atomai) su AMP fosforo rūgšties (1 fosforo atomo) liekana.
Kai padaugėja AMP ir sumažėja ATP, siunčiamas signalas, kad kūne sumažėjo energijos ir paskatinama AMPK. AMPK, savo ruožtu, paskatina kito baltymo, vadinamo ULK1, veiklą, kuris stimuliuoja membranų, vėliau tampančių fagoforu, gamybą.
NAD+ ir sirtuinai
Badavimas taip pat padidina NAD+, oksiduoto NADH, lygį. NADH yra aktyvi vitamino B3 (būtino energijos gamybai) forma.
Sirtuinai yra baltymų šeima, tiesiogiai skatinanti autofagiją
Dėl energijos gamybos mitochondrijoje, daugiau NADH tampa NAD+. Išaugęs NAD+ – NADH santykis paskatina sirtuinų gamybą.
Sirtuinai yra baltymų šeima, tiesiogiai skatinanti autofagiją. Jų gamyba taip pat siejama su ilgesne gyvenimo trukme bei suaktyvėjusiu DNR atkūrimu (2).
Tiek AMPK, tiek sirtuinai taip pat aktyvuoja kitus genus, kurie žinomi dėl savo naudos sveikatai, tarp kurių – FOXO šeima, TFEB, PGC1A ir P53.
- FOXO šeimos aktyvumas siejamas su išaugusiu atsparumu stresui, ilgesne gyvenimo trukme ir mažesniu auglių (pvz. vėžio) paplitimu. Dėl šio geno neveiksnios ląstelės yra paskatinamos susinaikinti (apoptozės proceso metu), o ne toliau augti ir galimai virsti augliais (3).
- TFEB yra pagrindinis naujų lizosomų gamybos stimuliatorius, tad tiesiogiai dalyvauja autofagijos procese.
- P53 žinomas kaip „genomo sargas“, nes jis neleidžia mutuoti DNR (4) ir užkerta kelią auglių formavimuisi (5).
- PGC1A yra pagrindinis genas, skatinantis naujų mitochondrijų gamybą. Kuo daugiau mitochondrijų turime, tuo mažiau streso jos patiria dėl poreikio gaminti mums reikalingą energiją. Dėl to energijos gamyba yra efektyvesnė, o tuo pačiu mes turime mažiau laisvųjų radikalų.
Ketozės įtaka autofagijai
Protarpinis badavimas taip pat skatina riebalų audinių skaidymą, šitaip padidindamas laisvų riebiųjų rūgščių, pasiekiančių kepenis, kiekį. Tai padidina gaminamų ketonų kiekį (1).
Ketonai yra iš riebalų sudarytos molekulės, galinčios gaminti energiją.
Ketonai yra iš riebalų sudarytos molekulės, galinčios labai efektyviai gaminti energiją. Ketonų deginimas energijai išskiria mažiau laisvųjų radikalų, tad jų naudojimas sumažina uždegimą. Ketonai taip pat skatina BDNF (neurotropinį galvos smegenų faktorių). BDNF yra smegenų augimo hormonas bei skatina naujų smegenų ląstelių (neuronų) augimą. Jis taip pat skatina naujų sinapsių (jungčių tarp neuronų) susidarymą (1). Kuo daugiau jungčių arba sinapsių turime, tuo daugiau galime mokytis ir suprasti.
Kodėl 2021 m. tokios populiarios badavimo dietos?
Tad kokia nauda sveikatai iš tiesų paaiškinamas mokslas apie protarpinį badavimą?
Svorio metimas
Dauguma žmonių protarpinį badavimą išbando dėl svorio metimo. Tyrimų duomenimis, per 3-6 mėnesius trukusius tyrimus, dalyviai numetė nuo 2,5% iki 9,9% kūno masės (7, 8). Be to, šis svoris metamas nuo riebalų masės, o nee raumenų.
Badavimas gali padėti sureguliuoti gliukozės ir insulino lygius
Taip pat nustatyta, kad protarpinis badavimas taip pat sumažino diabetikų (10), nutukusių žmonių (7) bei nenutukusių žmonių (11) gliukozės ir insulino lygius. Be to, tyrimo, kuriame dalyvavo jaunos ir viršsvorio turinčios moterys, metu buvo nustatyta, kad sumažėjo ir bendro bei MTL cholesterolio, trigliceridų kiekis bei kraujo spaudimas. Fiksuotas ir uždegimo rodiklio C-reaktyvinio baltymo bei hormono leptino sumažėjimas, o šie rodikliai įprastai auga kartu su kūno svoriu.
Badavimas padeda sureguliuoti testosterono lygį
Tyrėjai taip pat nustatė išaugusį SHBG (lytinius hormonus sujungiančio globulino), padedančio sumažinti testosterono efektus, lygį. Visgi, jei moterų organizme testosterono yra per daug, tai gali sukelti nepageidaujamą šalutinį poveikį (12).
Intermittent Fasting Can Even Have Anti-Aging Effects
Dauguma protarpinio badavimo ir senėjimo tyrimų atliekami gyvūnams. Priežastis paprasta – tokius tyrimus atlikti su žmonėmis sudėtinga, nes jų neįmanoma sekti visą gyvenimą, ar bent ne užtikrinti, kad jie laikosi protarpinio badavimo.
Visgi, protarpinio badavimo AMPK ir sirtuinų stimuliavimas siejamas su padidėjusia gyvūnų gyvenimo trukme.
Tyrimų duomenimis, protarpinis badavimas prailgino pelių ir beždžionių gyvenimo trukmę ir sumažino su senėjimu susijusių ligų atsiradimo riziką (13). Su pelėmis atlikto tyrimo metu nustatyta, kad badavusios pelės taip pat išvengė raumenų masės sumažėjimo, senstant nutinkančio natūraliai (9).
Išvados: ar iš tiesų verta skatinti autofagiją protarpiniu badavimu?
Protarpinis badavimas gali turėti daug naudos sveikatai:
- Jis gali paskatinti autofagiją.
- Jis siejamas su ilgesne gyvenimo trukme.
- Jis gali paskatinti naujų mitochondrijų gamybą.
- Jis gali sumažinti uždegimą bei pagerinti širdies ir kraujagyslių sveikatą.
- Jis padeda numesti svorio.
- Jis gali padėti moterims sumažinti testosterono lygį.
Visgi, neskaitant nuostabios naudos, aš dar nepaminėjau vienos galimos badavimo problemos. Mes tiesiog privalome užtikrinti, kad tinkamai badaujame, o ne tiesiog mariname save badu.
Tinkamai badaujant, neturėtumėte jausti jokio šalutinio poveikio, tokio kaip galvos svaigimas, silpnumas, irzlumas ar bet kokie neigiami efektai.
Normalu jausti lengvą alkį. Visgi, jei blogai jaučiatės ar negalite sulaukti, kol galėsite pavalgyti, jūs paskatinote badavimo atsaką.
Badavimo atsakas prasideda kai nepagaminame pakankamai ketonų, kad aprūpintume savo smegenis. Priešingai – mums valgant jos negauna pakankamai energijos ir jaučia grėsmingą maisto trūkumą. Smegenys pradeda daryti viską, kad tik sustabdytų mus nuo bet kokios veiklos ir taupytų energiją, tad verčia mus tingiais.
Išsamiame vadove apie tai, kaip išvengti badavimo atsako, tad kviečiu perskaityti jį ir nuspręsti, ar tai jums.
Turint visą reikalingą informaciją ir suprantant, kaip veikia protarpinis badavimas, dauguma žmonių turėtų jį išbandyti ir pajausti galimą jo naudą sveikatai!
Moksliniai šaltiniai
(1) Stephen D. Anton, Keelin Moehl, William T. Donahoo, Krisztina Marosi, Stephanie Lee, Arch G. Mainous, III, Christiaan Leeuwenburgh, and Mark P. Mattson, Flipping the Metabolic Switch: Understanding and Applying Health Benefits of Fasting, Obesity (Silver Spring). 2018 Feb; 26(2): 254–268.
(2) Uribarri J, Woodruff S, Goodman S, Cai W, Chen X, Pyzik R, et al. Advanced glycation end products in foods and a practical guide to their reduction in the diet. J Am Diet Assoc. 2010;110: 911–916
(3) Eric L Greer & Anne Brunet, FOXO transcription factors at the interface between longevity and tumor suppression, Oncogene volume 24, pages7410–7425(2005)
(4) Read AP, Strachan T (1999). “Chapter 18: Cancer Genetics”. Human molecular genetics 2. New York: Wiley.
(5) Surget S, Khoury MP, Bourdon JC (December 2013). “Uncovering the role of p53 splice variants in human malignancy: a clinical perspective”. OncoTargets and Therapy. 7: 57–68.
(6) Sanchis-Gomar F, García-Giménez JL, Gómez-Cabrera MC, Pallardó FV (2014). “Mitochondrial biogenesis in health and disease. Molecular and therapeutic approaches”. Curr. Pharm. Des. 20 (35): 5619–5633.
(7) Heilbronn LK, Smith SR, Martin CK, Anton SD, Ravussin E. Alternate-day fasting in nonobese subjects: effects on body weight, body composition, and energy metabolism. Am J Clin Nutr [Internet] 2005;81:69–73.
(8) Byrne NMM, Sainsbury A, King NAA, Hills APP, Wood REE. Intermittent energy restriction improves weight loss efficiency in obese men: the MATADOR study. Int J Obes [Internet] 2017:1–10.
(9) Van Norren K, Rusli F, Van Dijk M, Lute C, Nagel J, Dijk FJ, Dwarkasing J, Boekschoten MV, Luiking Y, Witkamp RF, Müller M, Steegenga WT, Behavioural changes are a major contributing factor in the reduction of sarcopenia in caloric-restricted ageing mice.
J Cachexia Sarcopenia Muscle. 2015 Sep; 6(3):253-68.
(10) Deng X, Cheng J, Zhang Y, Li N, Chen L. Effects of caloric restriction on SIRT1 expression and apoptosis of islet beta cells in type 2 diabetic rats. Acta Diabetol. 2010;47(suppl 1):177–85.
(11) M’guil M, Ragala MA, El Guessabi L, Fellat S, Chraibi A, Chabraoui L, et al. Is Ramadan fasting safe in type 2 diabetic patients in view of the lack of significant effect of fasting on clinical and biochemical parameters, blood pressure, and glycemic control ? Clin Exp Hypertens. 2008;30:339–57.
(12) Harvie MN, Pegington M, Mattson MP, Frystyk J, Dillon B, Evans G, et al. The effects of intermittent or continuous energy restriction on weight loss and metabolic disease risk markers: A randomized trial in young overweight women. Int J Obes. 2011;35:714–27.
(13) Beneficial effects of intermittent fasting and caloric restriction on the cardiovascular and cerebrovascular systems. Mattson MP, Wan RJ, Nutr Biochem. 2005 Mar; 16(3):129-37.
