Intermittent fasting for obesity

พ.ต.อ.หญิง พญ. มงคลธิดา อัมพลเสถียร
หน่วยต่อมไร้ท่อและเมตาบอลิสม กลุ่มงานอายุรกรรม โรงพยาบาลตำรวจ
.

สรุปเนื้อหาจากงานประชุมวิชาการประจำปี 2562 จัดโดย ชมรมโรคอ้วนแห่งประเทศไทย วันที่ 1 พฤศจิกายน 2562

การควบคุมอาหารโดยการจำกัดพลังงานในอาหาร เป็นวิธีหนึ่งที่แนะนำให้ใช้ ในการรักษาผู้ที่มีน้ำหนักเกิน หรือโรคอ้วน การจำกัดพลังงานในอาหาร มีหลายวิธี เช่น การจำกัดพลังงานในอาหารแบบต่อเนื่อง โดยการลดพลังงานในอาหารลง 25 – 50% ของพลังงานทั้งหมด (Low caloric diet) การรับประทานอาหารที่มีพลังงานต่ำมาก (Very low calorie diet) และการรับประทานอาหารที่มีพลังงานต่ำมากแบบมีเว้นระยะ (Intermittent caloric restriction, intermittent fasting, alternate day fasting, IER)

การจำกัดพลังงานในอาหารแบบต่อเนื่อง เช่น continuous very low caloric diet ได้ผลดีในทางคลินิกในด้านต่าง ๆ ทำให้โรคเบาหวานสงบได้โดยไม่ใช้ยา ทำให้การทำงานของเบต้าเซลล์กลับสู่ภาวะปกติได้ในผู้ที่มีเบาหวานร่วมด้วย แต่ยังมีข้อจำกัด คือ ผลดีทางคลินิกมักหายไปหลังเพิ่มพลังงานในอาหาร และมีน้ำหนักตัวมากขึ้น

การจำกัดพลังงานในอาหารโดยการรับประทานอาหารที่มีพลังงานต่ำมากแบบมีเว้นระยะ คือ การจำกัดพลังงานในอาหารเป็นบางวัน (Fast days) เช่น 1 – 4 วันต่อสัปดาห์ และรับประทานอาหารแบบปกติในวันอื่น ๆ ที่เหลือ (Feed days) เป็นวิธีหนึ่งที่ได้รับความนิยมมากขึ้น ในปัจจุบัน เนื่องจากมีการจำกัดพลังงานเป็นบางวันทำให้มีการเปลี่ยนแปลงการดำเนินชีวิตเพียงเล็กน้อย ลดโอกาสที่จะเกิดผลข้างเคียงจากการรับประทานอาหารพลังงานต่ำมากเป็นระยะเวลานาน และลดการติดตามดูแลใกล้ชิดโดยแพทย์ได้

กลไกเชื่อว่าการจำกัดพลังงานในอาหารแบบมีเว้นระยะ ทำให้ร่างกายเกิด metabolic switching (การเปลี่ยนแหล่งพลังงานจาก glucose เป็น ketone bodies) ในช่วงของการจำกัดพลังงานในอาหาร และเกิด stress resistance ของ cell และอวัยวะต่าง ๆ (เช่น ส่งเสริมกระบวนการเกิด antioxidation เพิ่มการซ่อมแซม DNA เพิ่ม mitochondrial biogenesis และ autophagy)

ตารางที่ 1 แสดงกลไกระดับเซลล์และโมเลกุลของผลการจำกัดพลังงานในอาหารแบบมีเว้นระยะต่อร่างกาย ในด้าน Stress resistance และ metabolic switching

รูปที่ 1 แสดงตัวอย่าง ผลของการจำกัดพลังงานในอาหารแบบมีเว้นระยะ (Intermittent caloric restriction, intermittent fasting,  alternate day fasting, IER) ต่อการเปลี่ยนแปลงของร่างกายในด้านต่าง ๆ

การศึกษาเกี่ยวกับการรับประทานอาหารที่มีพลังงานต่ำมากแบบมีเว้นระยะในสัตว์ทดลอง พบว่า สามารถทำให้ระบบเผาผลาญอาหารของร่างกายดีขึ้น มีการทำงานของสมองที่ดีขึ้น ลดโอกาสการเกิดโรคมะเร็ง ลดโอกาสการเกิดโรคหัวใจและหลอดเลือด รวมทั้งมีอายุยืนยาวมากขึ้น

ส่วนการศึกษาเกี่ยวกับการรับประทานอาหารที่มีพลังงานต่ำมากแบบมีเว้นระยะในมนุษย์ ส่วนใหญ่ศึกษาในประชากรที่มีภาวะอ้วน และทำการศึกษาในช่วงเวลาสั้น ๆ ซึ่งถึงแม้จะมีการศึกษาอยู่ไม่มากนัก แต่พบว่า มีประสิทธิภาพในทางคลินิกในด้านต่าง ๆ

ในด้านการควบคุมน้ำหนักตัว และดัชนีมวลกาย พบว่า ทำให้เกิดการลดลงของน้ำหนักตัว 2.5 – 9.9% โดยขึ้นอยู่กับแต่ละการศึกษา น้ำหนักตัวเริ่มลดลง 2 – 3% ในช่วง 2 – 3 สัปดาห์แรก และน้ำหนักตัวยังคงลดลงอย่างต่อเนื่องตลอดการศึกษา ในผู้ที่มีน้ำหนักตัว และดัชนีมวลกายปกติจะพบการลดลงของน้ำหนักตัวเฉลี่ยที่น้อยกว่า เมื่อเทียบกับผู้ที่โรคอ้วนร่วมด้วย

การลดลงของน้ำหนักตัว เกิดจากการลดลงของมวลไขมันเป็นส่วนใหญ่ พบการลดลงของมวลไขมัน (Fat mass) 11 – 16% มวลไร้ไขมัน (Fat free mass) 1 – 4% ไขมันในช่องท้อง (Visceral fat) 4 – 10% โดยการลดลงขององค์ประกอบต่าง ๆ ของร่างกายมีความสัมพันธ์ไปกับการลดลงของน้ำหนักตัว

ด้านปัจจัยเสี่ยง และโอกาสการเกิดโรคหัวใจและหลอดเลือด พบว่า มีการลดลงของอัตราการเต้นของหัวใจเมื่อร่างกายอยู่ในขณะพัก (resting heart rate) ความดันโลหิต (SBP และ DBP) ระดับไขมันในเลือด (total cholesterol ลดลง 5 – 20% และ triglyceride ลดลง 17 – 50%) และระดับ Homocysteine ในเลือด

ด้านการเปลี่ยนแปลงของฮอร์โมนต่าง ๆ ได้แก่ พบการเพิ่มขึ้นของฮอร์โมน Adiponectin 30% และพบการลดลงของฮอร์โมน Leptin 40%

นอกจากนี้ หลายการศึกษายังแสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลง เกี่ยวกับการอักเสบในร่างกาย โดยพบว่า มีการลดลงของ C-reactive protein 2 – 3% TNF-alpha และ IL -6 1 – 25% และในผู้ป่วยบางโรค เช่น หอบหืด และโรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง (Multiple sclerosis) พบว่า สามารถช่วยบรรเทาอาการของโรคได้

การรับประทานอาหารที่มีพลังงานต่ำมากแบบมีเว้นระยะ ยังทำให้คุณภาพชีวิตดีขึ้น และในผู้สูงอายุ พบว่า ทำให้ความสามารถสมองในด้าน Verbal memory, Executive function และ Global cognition ดีขึ้น การศึกษารายกรณี (Case study) พบว่า สามารถลดการเติบโตของ Glioblastoma และเพิ่มอัตราการรอดชีวิต (Survival) แต่ในปัจจุบันยังไม่มีการศึกษาใดที่แสดงให้เห็นถึงผลต่อการลดลงของโอกาสเกิดโรคมะเร็ง

การจำกัดพลังในอาหารแบบมีเว้นระยะ เมื่อทำร่วมกับการออกกำลังกาย พบว่า ทำให้เกิดการลดลงของน้ำหนักตัวและมวลไขมันที่มากขึ้น เมื่อเทียบการกระทำเพียงอย่างเดียว อย่างไรก็ตาม ถึงแม้จะมีการออกกำลังกายร่วมด้วยยังพบการลดลงของมวลไร้ไขมัน และมวลกล้ามเนื้อ

ส่วนการศึกษาในผู้ป่วยโรคอ้วนที่มีโรคเบาหวานร่วมด้วย พบว่า มีประสิทธิภาพในการควบคุมของสมดุลน้ำตาลในเลือด เช่น ทำให้เกิดการลดลงของระดับน้ำตาลในเลือดหลังอดอาหาร (FPG) 3 – 6% น้ำตาลเฉลี่ยสะสมลดลง (HbA1c) 0.7 – 1.2% ภาวะดื้อต่ออินซูลินลดลง (HOMA-IR) 9 – 23% และพบการสงบของเบาหวานได้

รูปที่ 2 แสดงตัวอย่าง ผลของการจำกัดพลังงานในอาหารแบบมีเว้นระยะ (Timerestricted Fasting) ต่อการเปลี่ยนแปลงของร่างกายในด้านต่าง ๆ

และเมื่อติดตามผลของการรับประทานอาหารที่มีพลังงานต่ำมากแบบมีเว้นระยะ หลังสิ้นสุดการศึกษาเป็นระยะเวลานาน เช่น 6 – 12 เดือน พบว่า 30 – 35% ของน้ำหนักตัวที่ลดลง มีการเพิ่มขึ้นภายใน 1 ปีแรกหลังสิ้นสุดการศึกษา และผู้เข้าร่วมการศึกษากลับมารับประทานอาหารปกติ

การศึกษาเปรียบเทียบการจำกัดพลังงานในอาหารแบบต่อเนื่อง (continuous energy restriction, CER) และการจำกัดพลังงานในอาหารแบบมีเว้นระยะ (IER) โดยการทบทวนวรรณกรรมอย่างเป็นระบบ (systemic review) และการวิเคราะห์อภิมาน (meta-analysis) พบว่า การเปลี่ยนแปลงในด้านต่าง ๆ ของร่างกาย ทั้งการเปลี่ยนแปลงของน้ำหนักตัว ดัชนีมวลกาย องค์ประกอบของร่างกายสมดุลน้ำตาล และเคมีอื่น ๆ ในร่างกาย รวมทั้งการเปลี่ยนแปลงของฮอร์โมน และค่าการอักเสบในร่างกายต่าง ๆ ไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ

การจำกัดพลังงานในอาหารแบบมีเว้นระยะ อีกรูปแบบที่ได้รับความนิยม คือ การรับประทานอาหารในช่วงเวลาที่จำกัดในแต่ละวัน (Timerestricted fasting, TRF) เช่น การรับประทานอาหารในช่วงระยะเวลา 8 ชม. และงดรับประทานอาหารในช่วงเวลา 16 ชม.ที่เหลือ (16/8) หรือการถือศีลอดในช่วงรอมฎอนของชาวมุสลิม

ในปัจจุบัน การศึกษาเกี่ยวกับ TRF แสดงให้เห็นว่า ช่วงเวลาของการรับประทานอาหาร และอดอาหารในแต่ละวัน มีผลต่อสุขภาพที่แตกต่างกันการรับประทานอาหารในช่วง early TRF (8.00 – 14.00 น.) และ mid TRF (13.00 – 20.00 น.) ทำให้เกิดการลดลงของน้ำหนักตัว มวลไขมัน ระดับน้ำตาลในเลือดหลังอดอาหาร และอินซูลินในเลือดได้ (fasting insulin) ในขณะที่การรับประทานอาหารในช่วงเวลา late TRF (15.00 – 22.00 น.) กลับไม่พบว่ามีผลดีต่อสุขภาพ และอาจส่งผลเสียต่อสุขภาพได้ ซึ่งเชื่อว่าอาจเกิดจาก circadian system มีการเปลี่ยนแปลงในแต่ละเวลาไม่เหมือนกัน โดยความไวต่ออินซูลิน (insulin sensitivity) และการตอบสนองของเบต้าเซลล์มีค่าสูงสุดในช่วงเช้า

ตารางที่ 2 แสดงตัวอย่าง วิธีการจำกัดพลังงานในอาหารแบบมีเว้นระยะ (Time-restricted Fasting และ 5:2 Intermittent Fasting)
และการนำมาประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำวัน รวมทั้งการการรักษาทางคลินิก

ตัวอย่างของวิธีการจำกัดพลังงานในอาหาร ที่มีการนำมาใช้ในหลาย ๆ การศึกษา ดังแสดงในรูปประกอบ แต่อย่างไรก็ตาม การนำวิธีการจำกัดพลังงานในอาหารแบบมีเว้นระยะ (IER และ TRF) มาประยุกต์ใช้ในการรักษาทางคลินิกยังมีข้อจำกัด เนื่องจากการศึกษาต่าง ๆ มีความหลากหลาย ทั้งชนิดของอาหารพลังงานที่กำหนดในแต่ละวัน ระยะเวลาที่ศึกษารวมทั้งวิธีการในการวัดผลทางคลินิกต่าง ๆ

เอกสารอ้างอิง

1. Harris L, Hamilton S, Azevedo LB, Olajide J, De Brun C, Waller G, et al. Intermittent fasting interventions for treatment of overweight and obesity in adults: a systematic review and meta-analysis. JBI database of systematic reviews and implementation reports. 2018; 16(2):507 – 47.
2. Varady KA. Intermittent versus daily calorie restriction: which diet regimen is more effective for weight loss? Obesity reviews: an official journal of the International Association for the Study of Obesity. 2011; 12(7):e593 – 601.
3. Cioffi I, Evangelista A, Ponzo V, Ciccone G, Soldati L, Santarpia L, et al. Intermittent versus continuous energy restriction on weight loss and cardiometabolic outcomes: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Journal of translational medicine. 2018; 16(1):371.
4. Tinsley GM, La Bounty PM. Effects of intermittent fasting on body composition and clinical health markers in humans. Nutrition reviews. 2015; 73(10):661 – 74.
5. Headland M, Clifton PM, Carter S, Keogh JB. Weight-Loss Outcomes: A Systematic Review and Meta-Analysis of Intermittent Energy Restriction Trials Lasting a Minimum of 6 Months. Nutrients. 2016; 8(6).
6. Effects of Intermittent Fasting on Health, Aging, and Disease. The New England journal of medicine. 2020;382(10):978. Epub 2020/03/05.
7. Barnosky AR, Hoddy KK, Unterman TG, Varady KA. Intermittent fasting vs daily calorie restriction for type 2 diabetes prevention: a review of human findings. Translational research: the journal of laboratory and clinical medicine. 2014; 164(4):302 – 11.
8. Malinowski B, Zalewska K, Wesierska A, Sokolowska MM, Socha M, Liczner G, et al. Intermittent Fasting in Cardiovascular Disorders-An Overview. Nutrients. 2019; 11(3).
9. Mattson MP, Longo VD, Harvie M. Impact of intermittent fasting on health and disease processes. Ageing research reviews. 2017;39:46-58. Epub 2016/11/05.
10. Sutton EF, Beyl R, Early KS, Cefalu WT, Ravussin E, Peterson CM. Early Time-Restricted Feeding Improves Insulin Sensitivity, Blood Pressure, and Oxidative Stress Even without Weight Loss in Men with Prediabetes. Cell metabolism. 2018;27(6):1212 – 21 e3. Epub 2018/05/15.