什么是禁食?
“禁食”可以被定义为在指定的重复时间段内自愿进食和进食,人类的禁食期通常为12小时至3周。禁食通常与随意喂养(“按需”)形成对比,随意喂养的特征是在现代社会中每天吃三顿或更多顿饭,再加上久坐的生活方式,可能会增加人们患上慢性神经系统疾病的风险。禁食不应与饥饿相混淆,饥饿是一种长期的营养不足状态,既不是自愿性也不是控制性的,最终可能导致器官衰竭和死亡。禁食:起源
在进化过程中,能够忍受长时间缺乏营养的生物体比不能忍受的生物体具有重要的生存优势。抵抗低能量环境相关的压力的进化选择压力已经产生了许多空腹诱导的代谢机制,这些机制已经在人类中保存了数百万年(甚至数十亿年)。禁食的人类前进化起源
许多单细胞和简单的多细胞生物在营养缺乏时会改变其新陈代谢,其目的是节省资源,最大程度地减少损害并延长寿命。例如,当突变的大肠杆菌细菌从营养丰富的肉汤转移到无卡路里的培养基中时,它们会发生一系列的代谢变化,从而使其存活时间比野生型细菌长四倍,而当酵母是酿酒酵母时从生长培养基换成水后,它进入固定相,从而增加了其耐压性,并使寿命延长了一倍。在缺乏营养的简单多细胞生物中也观察到了类似的反应,例如线虫秀丽隐杆线虫(Caenorhabditiselegans),其转变为新陈代谢的“dauerstate”,从而大大延长了寿命。人类历史上的禁食
像许多先于它们进化的生物一样,前农业人类也经历了定期的食物短缺时期。人类已经有万年的狩猎和采集历史了。距农业只有短短的12,年前。因此,后农业人类可能没有足够的时间来完全适应农业提供的持续食物供应,这可能部分解释了地球上大多数文明后来引入自愿禁食做法的原因。例如,古罗马人认为,每天多吃一顿大餐是不健康的。包括基督教和伊斯兰教在内的大多数世界宗教也将常规禁食纳入其宗教活动中。禁食:机制
空腹诱导可能影响神经元的许多代谢和转录机制的协同改变。总的来说,这些改变会产生全身变化的代谢状态,从而优化神经元的生物能,可塑性和对压力的适应力,最终达到维持甚至增强认知能力的目的。禁食:全身变化的代谢状态
禁食12-36小时后,人体进入生理状态的酮症,其特征在于血糖水平低,肝糖原储备耗尽,以及肝脏产生的脂肪来源的酮体或酮是主要能量来源为了大脑。肝脏是生酮的主要场所,但脑星形胶质细胞也产生酮。快速启动后的几天内,酮成为大脑的首选燃料来源,可提供多达70%的能量需求。酮在肌肉中,可能在大脑中,是单位氧气中更有效的能量来源,可增强神经元的生物能和认知能力。例如,已经表明,经受酮酯作用五天的啮齿动物表现出改善的空间学习和记忆力。然而,酮不仅仅是神经元的能量来源。主要的血酮,β-羟基丁酸酯(BHB),也起着重要的信号传导功能。在海马和皮层神经元中,BHB通过抑制组蛋白脱乙酰基酶(一种抑制BDNF表达的酶)来诱导脑源性神经营养因子(BDNF)的转录,从而发挥重要的信号传导作用。BDNF是神经元功能的关键调节器。它刺激线粒体的生物发生,维持突触结构,刺激新的海马神经元的产生和存活,并增强神经元对损伤和疾病的抵抗力。禁食:不仅仅是热量限制
热量限制是指在保持进餐频率的情况下,长期减少卡路里摄入量20%至40%。超过一个世纪的研究表明,限制卡路里可以减少各种物种的慢性病和延长寿命。由于卡路里的限制和禁食有许多相似的机制,而且禁食会随着时间的流逝减少卡路里的摄入量,因此经常提出一个问题,即禁食的潜在好处是否仅是由于卡路里摄入减少所致,而不是禁食的任何特殊效果。参考: