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極度饑餓時人體會出現什麽生理反應?

2015-01-07心靈

1. 饑餓24小時內, 利用糖原 為主:肝臟儲存的糖原逐漸被消耗光(下圖1:儲存量:Glycogen:糖原;Fat:脂肪;Protein:器官蛋白)。脂肪釋放脂肪酸和肝葡萄糖新生雖然也會出現,但是為輔(下圖2: 註:縱軸不是儲存量。 Glycogenolysis:糖原分解;Gluconeogenesis:葡萄糖新生;Lipolysis:脂肪分解)。

2. 饑餓24-48小時,生糖(葡萄糖新生):肌肉中的 胺基酸分解 轉化成糖(每天分解75g蛋白供能);脂肪形成 甘油,轉化成糖 來供給能量。

圖1:From dirty medicine
圖2:From derangedphysiology

3. 繼續饑餓,分解脂肪為主(饑餓3天以後):糖儲存和制作不足,脂肪開始大量beta氧化產生酮體(ketone bodies),身體在這個時候 主要利用酮體供能 。因為腦等重要器官改為利用酮體供能(從每天80g糖變成每天利用30g糖),所以 葡萄糖需要減少 (但是腦仍然需要每天利用30g葡萄糖,主要來源於甘油20g/d), 蛋白分解減少 (每日分解20g)。

https://slideplayer.com/slide/13151359/

4. 因為酮體增加,酮體中都是陰離子,需要結合陽離子(比如鈉Sodium;氨Ammonium等)隨尿排出,所以這會造成陽離子流失。同時大量酮體會造成代謝性酸中毒。這會造成電解質紊亂。

https://derangedphysiology.com/main/required-reading/endocrinology-metabolism-and-nutrition/Chapter 318/physiological-adaptation-prolonged-starvation

5. 繼續極度饑餓的時候, 脂肪完全耗竭後重要器官的蛋白開始分解 ,這會造成永久性器官功能降低或喪失,直至死亡。因為蛋白減少和能量下降造成免疫力下降,導致感染也是極度饑餓造成死亡的主要原因之一。電解質紊亂會引起心律不整;代謝性酸中毒也常是致死原因。

6. 極度饑餓的時候, 身體優先把有限營養素維持器官功能 ,所以就會造成: 減少神經遞質合成 ,這會改變人的行為和精神狀態;為了保護重要器官蛋白不被分解,身體會 優先分解肌肉蛋白 ,造成肌肉變小變弱; ATP不足和蛋白降低 會造成身體水腫;蛋白降低會 減少免疫球蛋白合成 ,降低免疫,讓人更容易感染;礦物質不足(如鐵)會造成貧血;維生素不足,比如 VB1缺乏 ,丙酮酸去氫酶復合體無法制作,造成丙酮酸無法進入三羧酸迴圈,導致ATP不足,這會導致Wernicke-Korsakoff症候群;膽汁不能因為食物刺激排泄,導致長期儲存在膽囊,引起膽石癥;腎上腺素合成減少造成血壓降低、心率下降; 膽固醇耗竭 ,造成雌激素合成減少,導致月經紊亂甚至缺乏;大量蛋白崩解造成尿酸增加。。。等等

https://www.dietdoctor.com/fasting-and-re-feeding-syndrome

7. 如果嚴重饑餓後突然大量飲食,會導致 refeeding症候群 (如上圖):因為飲食中的糖會刺激 胰島素突然大量增加 ,胰島素會促進K+、Mg2+、P進入細胞內。因為饑餓的時候已經被酮體排泄消耗了大量的陽離子,突然增加的胰島素會進一步耗竭細胞外陽離子,造成 低鉀血癥、低鎂血癥、低磷血癥等 。離子紊亂會造成 心率失常 ;大量陽離子進入細胞會降低 癲癇 閾值。Mg的耗竭會影響氧化磷酸化和ATP合成,同時也會影響DNA和RNA合成,以及離子通道功能,造成神經肌肉問題;磷的耗竭會造成ATP合成減少;改變碳水代謝途徑增加Na水儲留造成水腫,嚴重會導致心衰和肺水腫。。。這些會造成死亡。

8. 所以,極度饑餓會因為維持生命的關鍵蛋白分解和感染等造成死亡;極度饑餓後突然吃東西,會引起refeeding症候群也可能會造成死亡。

感謝知友: @粥粥不能再吃了 糾正