הארכיטקטורה המטבולית של צום: מה קורה שעה אחר שעה
צום לסירוגין הוא הרבה יותר מאסטרטגיית הגבלה קלורית - הוא מתג מולקולרי שמעביר את המנגנון הסלולרי שלך מצמיחה (אנבוליזם) לתיקון ואריכות ימים (קטבוליזם). בסביבה המודרנית שלנו של חטיפים מתמשכים, הרגולטור המטבולי mTOR (מטרה מכניסטית של rapamycin) נשאר מופעל ללא הרף, ומקהה את מנגנוני הניקוי התאיים הטבעיים של הגוף.
פרס נובל לגילוי רפואה לשנת 2016
בשנת 2016, הביולוג היפני ד"ר יושינורי אוסומי זכה בפרס נובל לפיזיולוגיה או רפואה על גילוי המנגנונים הגנטיים של אוטופגיה (מילולית "אכילה עצמית"). כאשר חומרים מזינים חיצוניים מפסיקים להיכנס לזרם הדם, תאים עוטפים אברונים פגומים וחלבונים מקופלים בצורה שגויה בתוך שלפוחיות כפולות קרום הנקראות אוטופגוזומים, ומעבירים אותן לליזוזומים לצורך מיחזור לדלק סלולרי נקי.
חמשת השלבים הביולוגיים של צום לסירוגין
שלב 1: מדינת הפד (0 - 4 שעות לאחר הארוחה)
מיד לאחר צריכת מזון, הגלוקוז בדם עולה והלבלב משחרר אינסולין. הגלוקוז מועבר לרקמת השריר והכבד לאחסון כגליקוגן. העיכול סופג 10% מכלל ההוצאה האנרגטית היומית, ושריפת השומן מדוכאת לחלוטין בעוד האינסולין במחזור נשאר מוגבר.
שלב 2: מעבר צום מוקדם (4 - 12 שעות)
רמות הגלוקוז בדם מתנרמלות והאינסולין יורד בהתמדה. הכבד מתחיל לפרק גליקוגן מאוחסן לגלוקוז (גליקוגנוליזה) כדי לשמור על יציבות הסוכר בדם. עד שעה 8, ריקון הקיבה הושלם, והכבד עובר לכיוון של חמצון חומצות שומן חופשיות.
שלב 3: תחילת קטוזיס וחמצון שומן (12 - 18 שעות)
מאגרי הגליקוגן בכבד מתרוקנים באופן משמעותי. בתגובה, רקמת השומן מאיצה את הליפוליזה, ומשחררת טריגליצרידים שהכבד הופך לגופי קטון (אצטואצטט ובטא-הידרוקסיבוטיראט). המוח מתחיל לרוץ על קטונים, אשר מייצרים פחות מיני חמצן תגובתיים (ROS) ליחידת ATP מאשר גלוקוז.
שלב 4: אוטופגיה סלולרית שיא (18 - 24 שעות)
דלדול אנרגיה תוך תאית מפעיל AMPK (AMP-activated protein kinase) , אשר מדכא את mTOR. אנזימים של פירוק ליזוזומלי עולים, מפרקים רכיבים תאיים מזדקנים, מיטוכונדריה לא מתפקדת (מיטופאגיה) ופתוגנים תוך תאיים. זוהי הנקודה הפיזיולוגית הממוקדת על ידי פרוטוקולי 18:6 ו-20:4.
שלב 5: אוטופגיה עמוקה וחידוש חיסוני (24 - 48 שעות)
צום לאחר 24 שעות גורם לעלייה בהורמון הגדילה האנושי (HGH) - עד 500% מעל קו הבסיס - משמר מסת שריר רזה בעוד שסמני דלקת מערכתיים (CRP, TNF-alpha) יורדים באופן דרמטי. מחקר שבוצע על ידי ד"ר ולטר לונגו מוכיח שצומות של 48 שעות מעוררים את השפלה של תאי דם לבנים ישנים יותר ומפעילים תאי גזע המטופואטיים ליצירת מערכת חיסון מתחדשת.