Экзогенное голодание

При физиологической адаптации к этому типу голодания возникает стадийность изменений обмена веществ, происходит смена основных источников свободной энергии.

Адаптация к полному голоданию состоит в последовательном использовании энергетических резервов организма. Энергетическими субстратами «первой очереди» являются триглицериды (ТГ) жировой ткани и гликоген. У лиц с нормальной массой тела в виде ТГ содержится 80% всех энергетических резервов, у лиц с ожирением — до 95%.

При полном окислении жирных кислот выход энергии составляет 9 ккал/г, для углеводов и белков этот показатель равен примерно 4 ккал/г. Это объясняется тем, что жирные кислоты являются гораздо более восстановленными соединениями, обладают выраженной неполярностью и резервируются в почти обезвоженной форме (углеводы и белки более полярны и более высокогидратированы). Количество энергии, запасенной в одном грамме почти обезвоженного жира, в 6,75 раза превышает количество энергии, резервированной в одном грамме гликогена (один грамм сухого гликогена связывает около 2-х граммов воды). Таким образом, количества гликогена в организме человека весом 70 кг хватает для обеспечения организма энергией примерно на 12 часов, а количества жира — на 8 недель. Поэтому жиры являются главным энергетическим резервом организма.

Таблица 2. Стадии приспособительных изменений обмена веществ в органах и тканях человека при полном голодании (по В.Ю. Шанину)

Известно, что самым мощным регулятором секреции инсулина является глюкоза. Снижение концентрации глюкозы в крови угнетает секрецию инсулина. Кроме того, на снижение инсулина влияют снижение гастроинтестинальных пептидов и нервная импульсация. Это приводит к возбуждению центра голода, который через активацию симпатического отдела приводит к увеличению содержания контринсулярных гормонов.

В результате секреции антагонистов инсулина стимулируются такие процессы, как липолиз, гликогенолиз, протеолиз, глюконеогенез, угнетаются процессы гликогенообразования, синтеза жира и белка. Необходимо помнить, что запасы гликогена в печени невелики и способны поддержать нормальный уровень глюкозы в крови в течение 12–24 часов. После этого срока поддержание глюкозы на минимальном уровне обеспечивается за счет глюконеогенеза. Спустя 24 часа полного голодания в качестве энергетического субстрата глюкозу используют только головной и спинной мозг (поддержание нервной системы и сохранение ее структуры). Все остальные ткани и органы для биологического окисления утилизируют СЖК и кетоновые тела. Кетоновые тела при длительном полном голодании могут служить источниками энергии для мозга. При полном голодании свыше 72 часов снижается интенсивность глюконеогенеза, что приводит к интенсивному использованию мозгом кетоновых тел. Необходимо помнить, что хотя кетоновые тела при длительном полном голодании служат источниками энергии для мозга, но только определенный уровень доставки глюкозы к его нейронам позволяет сохранить их функции и предотвращает цитолиз клеток нервной системы.

Таблица 3. Влияние гормонов на обмен веществ при голодании (по В.Ю. Шанину)

Примечание: «+» — стимуляция, «–» — торможение, «0» — отсутствие влияния

С биохимической и энергетической позиций компенсация снижения глюконеогенеза из аминокислот в создавшихся условиях возможна двумя путями:

– переход на утилизацию других энергетических субстратов;

– увеличение утилизации печенью длинноцепочечных аминокислот как субстратов глюконеогенеза.

Таким образом, при экзогенном голодании в организме происходит изменение обмена веществ, ведущее к снижению потребления свободной энергии на 15–20% от нормального уровня для здорового человека.