التغيرات الأيضية أثناء الصيام Body Metabolism During Fasting

فرض الله سبحانه و تعالي الصيام Fasting في شهر رمضان المُبارك, و للصيام فوائد جسدية بجانب الغرض الأساسي من تشريعه ألا و هو التقوى و التقرب إلى الله تعالى. في هذا الموضوع سوف نتناول التغيرات الجسدية (الفيزيائية أو الفسيولوجية) التي تطرأ على الجسم أثناء الصيام.

يحتاج جسم الإنسان الطبيعي هذه المصادر لإنتاج الطاقة لكي يعيش بنسب مُختلفة
- الكربوهيدرات Carbohydrates (النشويات) 50%
- الدهون Fat 35%
- البروتينات Proteins 15% .

الأيض أو الإستقلاب Metabolism هو عبارة عن التفاعلات الكيميائية التي عن طريقها يستخدم الجسم المصادر سابقة الذكر لتوليد الطاقة و إنتاج العناصر الأساسية للحياة لكي يعيش و يُحافظ على نفسه سليماً صحيحاً. و تختلف التفاعلات الأيضية التي تحدث في الجسم في حال الأكل عنها في حال الصيام.

ماذا يحدث عندما نأكل؟

يلعب الجلوكوز Glucose (السكر) من الكربوهيدرات الدور الرئيسي, فعندما نأكل و ينتقل الجلوكوز من الأمعاء إلى الدم فأنه يزيد من إفراز هرمون الأنسولين Insulin من خلايا بيتا Beta Cells الموجودة في جزر لانجرهانز
Islets of Langerhans في البنكرياس Pancreas و تحدث التفاعلات الأيضية التالية:

زيادة مرور الجلوكوز من الدم إلى مختلف الأنسجة في الجسم لإستخدامه لإنتاج الطاقة و خاصة المخ و خلايا الدم فأنهما يعتمدان كلياً على الجلوكوز للعيش.
يزيد تكوين Lipogenesis و تخزين الشحوم في الجسم و ذلك بتحويل الأحماض الدهنية الحُرة
Free Fatty Acids من الطعام إلى دهون ثلاثية Triglycerides و تخزينها في النسيج الشحمي Adipose Tissue و هذه العملية تتطلب توفر الجلوكوز.
يقل تحطيم الشحوم Lipolysis في الجسم و يقل استخدامها كوقود.
يزيد إنتاج الكوليستيرول.
تكوين Glycogenesis و تخزين الكبد و العضلات للجلوكوز في هيئة جلايكوجين Glycogen و الذي عبارة عن سلاسل مُتشعبة من الجلوكوز و يُشكل مخزون فوري للطاقة عند الحاجة. يحتوي الكبد على 75 جرام من الجلايكوجين المخزون.
تستخدم العضلات الأحماض الأمينية Amino Acids من البروتينات لبناء الألياف العضلية و كذلك خلايا الأنسجة الأخرى لبناء و تعويض ما اُتلف منها.



رسم توضيحي يُبين التفاعلات الأيضية في حال توفر الطعام و الأكل.

ماذا يحدث عندما نصوم؟

في حال الصيام يقل مستوى الجلوكوز في الدم عموماً مما يؤدي إلى تثبيط إفراز الأنسولين (يقل) و يزيد من إفراز هرمون الجلوكاجون Glucagon من خلايا ألفا Alpha Cells الموجودة في جزر لانجرهانز Islets of Langerhans في البنكرياس Pancreas و تحدث التفاعلات الأيضية التالية:

يبدأ الكبد بتحطيم الجلايكوجين Glycogenolysis إلى جلوكوز و طرحه في الدم لتستخدمه الأنسجة التي تعتمد عليه لإنتاج الطاقة (المخ و كريات الدم), و بعد 8 - 12 ساعة ينفد مخزون الكبد من الجلايكوجين.
الجلايكوجين المخزون في العضلات تستخدمه العضلات للطاقة و لا يُساهم في الجلوكوز الذي في الدم.
تبدأ عملية تحطيم الشحوم Lipolysis في النسيج الشحمي و طرح الأحماض الدهنية الحُرة Free Fatty Acids في الدم و التي تستخدمها العضلات لإنتاج الطاقة.
يبدأ الكبد بإنتاج الأجسام الدهنية (الكيتونية) Ketone Bodies من الأحماض الدهنية الحُرة و طرحها في الدم لكي تُستخدم كوقود للجسم.
يبدأ الكبد بإنتاج الجلوكوز Gluconeogenesis بعد نفاد الجلايكوجين من الأحماض الأمينية Amino Acids و التي يكون مصدرها البروتين في العضلات الهيكلية Skeletal Muscles , و يستخدم الجسم من 75 - 100 جرام من العضلات لهذا الغرض (أي يفقد الجسم هذا المقدار من وزن العضلات أثناء الصيام). طبعاً كما ذكرنا سابقاً إنتاج الجلوكوز ضروري للأنسجة الحيوية التي تعتمد عليه في الجسم و هي الجهاز العصبي و خلايا الدم.
يستخدم الكبد الجليسرول Glycerol الذي ينتج من تحطيم الشحوم في إنتاج الجلوكوز, و يستخدم من
15 - 20 جرام لهذا الغرض.
يُقلل من إنتاج الجسم للكوليسترول.


رسم توضيحي يُبين التفاعلات الأيضية في حال الصيام.

أحب أن أذكر نقطة توضيحية, الجهاز العصبي و خلايا الدم تعتمد كلياً على الجلوكوز في العيش و لكن مع استمرار الصيام (المجاعة) تنشط الخمائر (الأنزيمات) التي تُمكن هذه الأنسجة من استخدام الأجسام الكيتونية لإنتاج الطاقة!!