Як організм реагує на голод

Еволюція підготувала людину до періодів, коли треба жити без достатньої кількості їжі. Два чи навіть три місяці може прожити людини без харчів, за передумови, що вона здорова й має достатньо води для пиття. «Ми всі – вишукані голодувальники», – переконаний Йоахім Ґардеманн, професор біології з Мюнстера. «Голод – це не хвороба, а компетенція організму людини», – додає вчений. Якщо взяти до уваги мільйони голодуючих у Африці, то це може звучати цинічним, але з точки зору медиків, ідеться про важливу для виживання стратегію людського організму.

Неетичний експеримент

Те, що знають про голод учені, базується переважно на одному експерименті, який на сьогодні неможливо собі уявити, бо будь-яка комісія з етики його б заборонила. Але всередині 40-их років минулого століття американський вчений Енсел Кіс таки провів експеримент стосовно того, що робить голод з людьми. 36 учасників експерименту впродовж трьох місяців вживали тільки половину від тієї кількості калорій, які були б їм потрібні. Метою Кіса була втрата учасниками експерименту чверті їхньої початкової ваги. Упродовж наступних чотирьох місяців він вирівнював вагу за допомогою різного набору страв і продуктів.

У ході експерименту очевидними стали передусім психічні наслідки постійного голоду. Відчуття голоду перекривало усе, люди цікавилися тільки речами, пов’язаними з їжею. Дехто навіть уявляв себе уві сні канібалом. Водночас усі відчуття ставали ще більш загостреними. Приміром, учасники експерименту чули краще й краще відчували запахи, ніж до початку випробування.

У мозку – свої трюки

Центральну роль у всіх процесах, що відбуваються в організмі голодуючої людини, виконує мозковий центр голоду в гіпоталамусі. Саме він несе відповідальність за обмін речовинами й починає діяти, як тільки в крові знижується рівень цукру. Першою реакцією цієї частини мозку в такому випадку є імпульс до наднирника, який виділяє стресовий гормон адреналін, аби людина мобілізувала усі сили на пошук їжі. Якщо знайти щось поживне не вдається, то наш мозок береться за так званий «план Б».

Для того, щоб продовжувати нормально функціонувати мозку потрібна глюкоза. І хоча вага людського мозку складає всього два відсотки від загальної ваги людини, йому потрібно приблизно половина обсягу глюкози, яку споживає організм. Тому, якщо нової глюкози немає, мозок застосовує трюк, щоб отримати усі запаси глюкози в організмі. А відбувається це так: без інсуліну глюкоза не може потрапити до м’язів. Тому мозок подає сигнал припинити виділення інсуліну, в результаті чого м’язи нічого не отримують. «Тобто, мозок керує обміном речовин у такий спосіб, щоб він сам мав можливість вижити», – пояснює Ґардеманн. «Кожен орган зменшується в процесі сильного голодування до половини своєї початкової ваги, поки не настає смерть. Але вага мозку практично не змінюється – він втрачає всього 2-4 відсотки своєї маси», – веде далі вчений. Висновок: це не дивно, адже мозок попередньо зарезервував для себе усі запаси глюкози, які є в організмі.

Якщо організм далі не забезпечувати їжею, то він переключається на білок як джерело для отримання енергії. Від цього страждають також передусім м’язи, велика частина яких складається теж з білка. Справа в тому, що людський організм може, сильно подрібнивши білки, амінокислоти, виробляти глюкозу. Так і відбувається за умов голодування: амінокислоти з м’язів переробляються на глюкозу для мозку. «Нам не потрібно такої маси м’язів, яку ми маємо за умов нормального харчування, – пояснює науковець, – М’язи – це просто ніщо інше, як місце збереження білків». Отже, на початках людина може витримати зменшення маси м’язів.

Чому можна відчувати запах голоду

Після 8-10 днів голоду організм цілковито переходить на програму заощадження енергії. Всі важливі функції організму виконуються, так би мовити, в економному режимі: знижуються частота серцебиття, тиск і температура тіла. Це дуже нагадує той стан, в якому перебувають тварини під час зимового сну.

Крім того, організм переходить до використання жирових запасів. Для цього він переробляє жирові кислоти в так звані кетонові тіла. Саме вони є дуже важливим джерелом енергії і взагалі уможливлюють виживання під час голодування. Кетонові тіла – єдині, окрім глюкози, сполуки, які може перетравити мозок. Той факт, що організм голодуючого почав використовувати жирові запаси, можна навіть відчути на запах. Причина в тому, що до кетонових тіл, які виділяються через нирки і дихання, входить і ацетон, з його специфічним запахом.

З часом внаслідок голодування виникають дедалі більше негативних наслідків для організму: послаблюється захисна функція шкіри, імунна система слабшає, поширюються запалення. Найжахливішим є, однак, те, що організм переробляє для забезпечення мозку серцеві м’язи та інші важливі для життя органи, які теж більшою частиною складаються з білків. Через деякий час від людини залишаються тільки шкіра й кістки, діти стають схожими на старих людей. Людина помирає, коли припиняють функціонувати органи. «Спочатку, зазвичай, здається серце, – каже Ґардеманн. – Тримаєш у руках дитину, яка страждає від голоду, вона на тебе дивиться, а через секунду - помирає».

Передумови для перелаштування обміну речовин

Людина може вижити без їжі максимально три місяці тільки за умови, що відбувається описане вище перелаштування організму. Тобто, тільки тоді, коли вислано відповідний імпульс для зупинення виділення інсуліну. Але саме це відбувається не завжди. Хворі на малярію, СНІД чи інші хвороби мають стільки запальних речовин в крові, що підшлункова залоза продовжує виділяти інсулін. А це означає, що змінений обмін речовин не функціонує. Наслідок цього в тому, що організм упродовж дуже короткого часу переробляє весь білок, кетонові тіла як джерела енергії не виникають, а жирові запаси не використовуються. Дитина, яка не змогла перелаштувати свій організм на новий обмін речовин, може померти вже після двох тижнів.

Автори: Бриґітте Остерат, Бірґіт Ґьортц, Леся Юрченко
Редактор: Володимир Медяний