挨饿时,身体内发生了什么
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饥饿除了让人觉得腹中空空,产生进食的欲望外,还引起大脑、肝脏、胰腺、肾脏、肌肉等重要器官的一系列反应,包括代谢调整、重量减轻、功能变化等。为了说明问题,我们假定一个场景:某健康成年人某日吃完正常一顿午餐(12时)后,不再进食,逐渐进入饥饿状态(期间Ta体力活动如常,没有疾病、创伤或其他意外)。让我们来看看他体内重要脏器发生的反应。
下午5点之后(午餐5、6之后),午餐食物(尤其是糖类)消化吸收完毕,血糖(血液中葡萄糖)降至餐前水平,此时血液中总共有3、5克葡萄糖。大脑、肌肉等器官继续消耗葡萄糖,血糖有继续下降的趋势。如果血糖水平太低(低血糖),大脑将难以正常工作(血糖几乎是神经组织的唯一能源),所以机体会做出如下调整,以维持血糖稳定:
①肌肉细胞停止摄取血糖,转而利用肌肉中储备的糖原(共约180~300克),糖原消耗伴随水分流失(水的重量是糖原重量的2倍),共同导致肌肉重量减轻,体积减少。②肝脏细胞把储存其中的糖原(共约80~100克)分解为葡萄糖,并输出为血糖,主要提供给大脑和红细胞等使用。肝脏重量有所减轻,体积变化不明显(肝脏自重1千克左右)。③心脏、肾脏、肝脏等耗能较多的器官,主要以氧化脂肪酸为能源,很少消耗葡萄糖。简而言之,这段时间的能量消耗以糖原(正常饮食时储备的)为主,肌糖原供应肌肉,肝糖原供应大脑(以及红细胞等少数组织)。其他器官利用脂肪酸作为能源,脂肪组织仅少量被消耗。
次日上午(又过十几小时之后),糖原(尤其是肝糖原)消耗殆尽,血糖再次面临过低的危险,为避免低血糖影响大脑工作,机体再次做出如下调整:
①肝脏细胞开始自行合成葡萄糖,其原料是一些非糖物质,如甘油(来自脂肪分解)和氨基酸,氨基酸来自肌肉蛋白分解(伴随水分流失,水分流失重量是蛋白质重量的4倍),这导致肌肉体积进一步减少,重量进一步减轻(减重效果明显)。②肾脏也可以合成葡萄糖,但其产量较肝脏低,这些葡萄糖主要供应大脑和红细胞等。③肌肉、心脏、肾脏、肝脏等以消耗脂肪酸为主,导致脂肪组织分解消耗(减脂开始出现)。④肝脏细胞开始利用脂肪酸代谢产物(乙酰辅酶A)合成“酮体”(丙酮、乙酰乙酸和β-羟丁酸)。酮体被血液运送至心、肾、肌肉、脑等作为能源使用,间接消耗脂肪组织。
次日下午(停止进食24小时之后)。肝脏继续合成葡萄糖,肾脏合成葡萄糖的产量亦有所增加,给大脑供应葡萄糖。肌肉蛋白被迫不断分解,其产物为氨基酸,作为肝脏和肾脏合成葡萄糖的主要原料。这种“丢车”(肌肉)“保帅”(大脑)行为的后果是肌肉重量明显减轻,体积减少。理论上生成90~120克葡萄糖需要消耗180~200克蛋白质(氨基酸)。肌肉蛋白质分解,以及可能随之出现的内脏蛋白质分解,将危及生命。为此,大脑作出适应性调整,转而以酮体(直接来自肝脏的合成,间接来自脂肪分解)为主要能源,脂肪组织进一步分解(减脂效果明显),以节省葡萄糖,并进而节省肌肉或内脏蛋白质(氨基酸)。此时每天消耗的蛋白质(氨基酸)约为35克。
总之,停止进食数小时开始,人体能量来源先以糖原消耗为主,十余小时之后以肌肉蛋白质分解(减重效果出现),最后才是脂肪组织分解(减脂效果出现)。在这期间,如何避免大脑因缺乏葡萄糖而停止工作(低血糖反应,头晕头昏等)是身体调节的主旋律。身体的调节能力强弱决定了一个人是否发生低血糖反应,以及低血糖反应的严重程度(从饥饿难耐到晕厥昏迷)。
如果继续饥饿(不进食),低血糖反应势必要发生,即使有幸躲过严重低血糖反应,也会因为酮体大量生成而使血液变酸(酸度增加,pH值降低),进而发展为酸中毒危及生命。
在挨饿后身体反应进程中,个体差异很大,因为每个人身体调节能力强弱不一。这除了与遗传、身体素质有关之外,还与是否锻炼(经常挨饿—吃饱—挨饿—吃饱)有密切关系,经常饥一顿饱一顿的人更抗饿,虽然这会影响胃肠功能,对身体健康未必是好事。
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