辟谷期间，人体代谢系统经历从糖代谢向脂肪代谢的显著转变。初期24-48小时内，肝糖原储备迅速耗尽，血糖水平下降触发胰高血糖素分泌，促使脂肪分解为游离脂肪酸和酮体供能。研究表明，这一阶段ILC2免疫细胞通过与神经元互动，调控胰高血糖素释放路径，在维持血糖稳态中发挥关键作用——当肠道ILC2细胞迁移至时，其释放的细胞因子可刺激α细胞分泌胰高血糖素达基础值的3倍。
72小时后，机体进入深度代谢适应期，基础代谢率下降40%以上。此时代谢重心转向酮体生成，血液β-羟基丁酸浓度可升高至5 mmol/L，为脑组织提供替代能源。芝加哥大学研究显示，间歇性断食组肝脏PPAR-α通路激活程度较常规饮食组提升2.3倍，脂肪酸氧化效率显著增强。但这种代谢转换具有两面性：一方面促进脂质消耗，另一方面可能导致肌肉蛋白分解，长期辟谷者骨骼肌丢失率可达日均1.2%。
免疫调控的双向效应
断食行为对免疫系统的调控呈现时间依赖性特征。北京协和医学院16:8限时饮食试验发现，短期（30天）轻断食可使外周血Th1/Treg细胞比例优化，促炎性IL-6下降28%，同时肠道阿克曼氏菌丰度增加3.7倍，形成抗炎微环境。这种免疫重塑与自噬激活密切相关：禁食12小时后，细胞自噬水平升高至基础值4倍，促进受损细胞器清除。
但长期极端断食导致免疫抑制效应。数据显示，7日纯水辟谷者唾液IgA分泌量减少42%，NK细胞活性下降31%。机制研究表明，蛋白质-能量营养不良直接影响淋巴细胞增殖：血浆必需氨基酸浓度低于临界值50 μmol/L时，T细胞周期停滞于G0/G1期的比例增加至78%。这种免疫抑制状态可能持续至复食后2周，期间感染风险较基线水平升高2.5倍。
能量平衡的神经内分泌调节
下丘脑-垂体-肾上腺轴在能量感知中扮演核心角色。当禁食超过18小时，饥饿素（ghrelin）脉冲式分泌振幅增加120%，通过激活NPY神经元刺激摄食欲望。血清瘦素水平呈指数下降，72小时禁食后浓度仅为基线的15%，导致交感神经张力降低，静息能耗减少200-300 kcal/d。
值得注意的是，迷走神经-ILC2轴构成新型调控网络。动物实验显示，禁食期间肠道胆碱能神经元释放的VIP信号，可诱导ILC2表面VIP受体二聚化，促使其分泌IL-5等细胞因子，该通路对维持褐色脂肪组织产热能力至关重要。这种神经-免疫对话机制，解释了为何定期短时断食组的基础代谢率较持续节食组高18%。
生理极限与健康风险
极端断食面临多重生理挑战。电解质紊乱在纯水辟谷第3天开始显现，血清钾浓度可能跌破3.0 mmol/L，引发QT间期延长等心电图异常。临床观察显示，7日禁食者中有23%出现体位性低血压，15%发生肌痉挛，这与钠离子日均流失4.2 g直接相关。采用淡盐水（含钠1 g/L）干预可使相关症状发生率降低67%。
器官功能损伤风险随禁食时间非线性增长。肝脏在48小时后启动自噬性保护机制，但持续至第7天时，ALT水平可升高至正常值上限的2.3倍，反映肝细胞应激状态。MRI研究证实，21日纯水禁食者脑灰质体积减少3.8%，海马区神经发生速率下降41%，这种结构性改变在复食后6个月仍未能完全恢复。
从代谢重塑到免疫调节，辟谷行为展现出复杂的生理调控网络。现有证据表明，周期性温和断食（如5:2模式）可通过激活细胞自噬、优化免疫稳态等机制产生健康效益，但极端长期禁食造成的代谢紊乱与器官损伤不容忽视。未来研究需着重探明个体化断食窗口期，开发精准监测生物标志物，并建立多模态干预方案——包括靶向营养补充（如支链氨基酸）、定向神经刺激等技术，在代谢获益与风险控制间取得平衡。对于特殊人群，建议采用柔性辟谷等改良方案，通过膳食纤维调控肠道菌群，在保证基础营养摄入的同时实现代谢重启。