Sult metabolisme

Sultmetabolisme (kjent i vitenskapen som "adaptiv termogenese") er omdannelsen av stoffskiftet når det mangler mat , f.eks. B. ved faste (med den ekstreme formen diett uten diett ) eller med anoreksi . Endringen i stoffskifte forårsaker en reduksjon i kaloriforbruket. Dette fenomenet kalles i daglig tale "metabolisme som har sovnet".

biokjemi

På grunn av mangel på mat, bytter stoffskiftet til katabolisme i løpet av flere dager . Den basale metabolske hastigheten senkes og stoffskiftet bremses. Når mat blir fratatt, må kroppen skaffe seg den energien den trenger fra sine energilagre for å opprettholde viktige kroppsfunksjoner. For å oppfylle energibehovet brukes energiforsyning i form av karbohydrater (f.eks. Glykogen ), proteiner (f.eks. Muskler) og senere også fett (f.eks. Subkutant fettvev ). Den blodsukkernivået synker til ca. 80 mg / dl, de glucagon stiger, det insulinnivået faller. Avhengig av sammensetningen av maten med redusert matinntak, kan det oppstå mangel på essensielle aminosyrer , lipider , vitaminer og sporstoffer .

En sulten mannlig voksen uten inntak av mat bruker omtrent 1800 kilokalorier per dag. Uten mat brytes rundt 75 gram muskler og rundt 160 gram nøytralt fett . Jo lavere gjenværende mengde matinntak, jo mer uttalt er effekten av sultmetabolisme.

Noen celletyper i kroppen -  erytrocytter , så vel som noen celletyper i hjernen og binyrene  - bruker bare glukose og visse andre stoffer som f.eks. B. ketonlegemer . På den ene siden er glukoneogenese , som glukose genereres i kroppen, tilgjengelig for å forsyne disse cellene - utgangsmaterialer inkluderer blant andre. Glyserin frigjøres under nedbrytning av fett og glukogene aminosyrer frigjøres når muskelproteiner brytes ned. I serumet øker nivået av ammoniakk og urinsyre på grunn av nedbrytningen av protein . På den annen side, etter en viss periode med sult, er ketogenese tilgjengelig for energiforsyning, som bryter ned fettsyrer i løpet av fettmetabolismen og produserer ketonlegemer via beta-oksidasjon . Dette kommer blant annet til uttrykk. som ketose - et økt antall ketonlegemer i serum og urin - og delvis via utåndet aceton som dietthalitose .

Under et redusert matinntak er det en viss justering av næringsmangel. Denne prosessen kalles sultetilpasning . Stoffskiftet reduseres med redusert matinntak. Hjertefrekvens, blodtrykk og kroppstemperatur synker; et ekstremt eksempel er dvale hos dyr. Binyrene frigjør stresshormonet adrenalin. Hjernens glukoseforbruk reduseres til 30 prosent av utgangsverdien, dvs. H. fra 140 gram per dag til rundt 40 gram per dag. De gjenværende energibehovene i hjernen dekkes av ketonlegemer . På lang sikt kan mangel på mat føre til mangelsykdommer og til slutt død. Konsekvensen av langvarig mangel på mat er avmagring eller inanition . Det kan føre til et fullstendig tap av styrke, som også er kjent som kakeksi .

Nedbrytning av karbohydrater

Først og fremst brukes de kortsiktige tilgjengelige energireserver fra mennesker. Dette inkluderer glykogen i leveren, nyrene og musklene, som blir brutt ned i glukosemolekyler . Disse raskt tilgjengelige energireserverne er rundt 6700 kilojoules (1600 kilokalorier) og blir brukt opp i løpet av en dag. Kroppen utskiller mer vann gjennom nyrene. Kroppsvekten reduseres mye i begynnelsen, senere mindre.

Nedbrytning av proteiner

Etter at de raskt tilgjengelige energireservene er mobilisert, er det en proteinnedbrytning på opptil 75 gram per dag. Spesielt muskelproteiner brytes ned, men også proteiner i andre celler. De nedbrutte proteinene metaboliseres enten direkte i betydningen katabolisme eller brukes til glukoneogenese fra aminosyrer .

Når du faste i lengre tid, blir nedbrytningen av protein strupet for å beskytte organene. Stoffskiftet endres etter omtrent to uker. Den påfølgende reduserte proteinnedbrytningen (i området 20 til 25 gram per dag) fører til redusert ureautskillelse (urea er et proteinnedbrytingsprodukt) i urinen. En reduksjon i den proteinkonsentrasjon i blodet ( hypoproteinemia ) fører til dannelse av såkalt sult ødem på grunn av opphopning av vann i vevet og til Kwashiorkor . Tap av protein har en negativ effekt på immunforsvaret . Infeksjoner forekommer oftere under faste, og eksisterende infeksjoner kan forverres eller bli manifest. Tap av muskelmasse, som også påvirker hjertemuskelen, er omtrent 25 prosent av det totale vekttapet. Halveringstiden til plasmaproteiner er omtrent to uker, halveringstiden til rammeverk og bindevevsproteiner er omtrent 160 dager. Etter en veldig lang periode med sult, for eksempel når en tredjedel til en halv av alle kroppens proteiner er brutt ned, oppstår død ved sult.

Marasmus

Begrepet marasmus beskriver den alvorligste graden av underernæring med atrofi på grunn av mangel på kalorier . Alvorlig diaré dukker opp før døden . Mange sultne die fra konsekvensene av deres av proteinmangel -relaterte infeksjoner . Det har også vært rapporter om plutselig hjertedød hos sultne mennesker (mistanke om hjertearytmier på grunn av mangel på kalium ). Koma oppstår når blodsukkernivået faller under 10 mg / 100 ml . Fra verdier under ca. 30 mg / 100 ml synker hjernens ytelse betydelig, forvirring , angst og depresjon oppstår. Svært lave glukosenivåer kan føre til spasmer og ukontrollerte bevegelser .

Nedbrytning av lipider

Fett - her hovedsakelig triglyseridene  - brytes i økende grad ned etter den første uken etter den raske starten, og fettnedbrytning ( lipolyse ) og dannelsen av ketonlegemene acetoacetat og beta-hydroksysmørsyre øker også den første uken .

Kvinner og barn

På grunn av hormonelle endringer er det endringer i menstruasjon hos kvinner til det punktet hvor de er fullstendig fraværende. Det er statistisk bevist at flertallet av gravide muslimske kvinner faste mellom soloppgang og solnedgang under Ramadan , selv om den islamske loven om faste ikke gjelder gravide og barn . Dette reduserer fødselsvekten og svangerskapet, og det er mer sannsynlig at fysiske og, spesielt, psykiske funksjonshemninger .

Teorier om hvor lenge å overleve uten mat

Uten vann, ved normale omgivelsestemperaturer, vil en sunn person dø av tørst etter omtrent tre til fire dager . Denne tidsperioden er imidlertid sterkt avhengig av temperaturen. Det er forskjellige utsagn om sult i litteraturen. Her skilles det fra om det handler om å utelate energikilder alene eller om vitaminer og mineraler heller ikke er tilgjengelige. I null- dietten mangler det for eksempel kjemiske energikilder i dietten som karbohydrater, proteiner og fett, mens vitaminer og mineraler ikke trenger å dispenseres. Friske mennesker kan overleve uten mat i alt fra 30 dager til mer enn et år hvis det er nok vann tilgjengelig.

Jerrold M. Olefsky, en endokrinolog ved UC San Diego , anslår overlevelsestiden hos en person med normal vekt til å være rundt 60 dager, Walter Siegenthaler gir rundt 50 til 80 dagers overlevelsestid med et raskt, gitt vann- og vitamininntak. Overvektige har overlevd opptil 382 dager under disse forholdene.

Hvert kilo kroppsfett har en fysiologisk brennverdi på rundt 30  megajoule eller 7000 kilokalorier energi. Han antar at folk med normal vekt er rundt ti kilo kroppsfett. Bobby Sands , en IRA - sult spiss (se også 1981 irsk sultestreik ), levde uten mat 66 dager, og Holger Meins 57 dager i 1974 (selv om han tidvis matet kunstig var) før de til slutt døde som følge av sultestreiken.

Individuelle bevis

  1. ↑ a b c d e f Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko, Lubert Stryer : Biochemistry. 5. utgave. Freeman, New York 2002, ISBN 0-7167-4684-0 , seksjon 30.3 på NCBI bokhylle.
  2. ^ A b c John R. Butterly, Jack Shepherd: Hunger: The Biology and Politics of Hunger . UPNE, 2010, ISBN 978-1-58465-950-1 , s. 94ff ..
  3. ↑ Y. Yamada, RJ Colman, JW Kemnitz, ST Baum, RM Anderson, R. Weindruch, DA Schoeller: Long-term kalori begrensning reduserer metabolske kostnader for bevegelse og hindrer redusere fysisk aktivitet i løpet av aldring hos rhesusaper. I: Eksperimentell gerontologi . Volum 48, nummer 11, november 2013, s. 1226-1235, doi: 10.1016 / j.exger.2013.08.002 , PMID 23954367 , PMC 3882119 (fri fulltekst), ISSN  1873-6815 .
  4. ^ Joseph B. Martin. I: Klinisk nevroendokrinologi , 1977.
  5. ^ A b Walter Siegenthaler (red.): Klinisk patofysiologi . 6. utgave. Thieme, Stuttgart / New York 1987, ISBN 3-13-449606-2 .
  6. ↑ Douglas Almond, Bhashkar Mazumder: Helse Capital og Prenatal Miljø: Effekt av materiale Fasting under graviditet. Arbeidsdokument 14428, National Bureau of Economic Research , 2009.
  7. ↑ a b W. K. Stewart, LA Fleming: Funksjoner av en vellykket terapeutisk faste med en varighet på 382 dager . I: Postgraduate Medical Journal . teip 49 , mars 1973, s. 203-209 , PMC 2495396 (fri fulltekst).
  8. ↑ Jean Donald Wilson (red.): Harrisons prinsipper for intern medisin . 12. utgave. McGraw-Hill, New York 1991, ISBN 0-07-070890-8 , pp. 411 .