Hladovění je situace, při které dojde k zastavení přísunu energie a živin do organizmu. Je to v zásadě fyziologický stav, naši předci čelili hladovění prakticky neustále. My máme hladovění spojené se subjektivně nepříjemným pocitem hladu, který má za cíl přimět nás k příjmu potravy. V dnešní době v rozvinuté západní společnosti s nadbytkem potravin jde v takovém případě čistě o problém pevné vůle, najíst se můžeme prakticky kdekoliv. Za starých časů však člověk mnohdy žádný dostupný zdroj potravy k dispozici neměl, hladovění často trvalo delší dobu a náš organizmus proto musí mít řadu bezpečnostních mechanizmů, které mu umožňují dlouhodobý přísun energie i bez potravy. Důvod je prostý – lidské tělo (stejně jako vyspělejší lidská civilizace) vyžaduje neustálý přísun energie, jinak poměrně rychle umírá (mozková smrt při zastavení přísunu energie se počítá na minuty). Energii potřebujeme neustále včetně spánku a jejím základním zdrojem je při dostatku běžné potravy pro naše tělo glukóza.
Glukóza, glykogen, tuky
Glukóza velmi snadno vstupuje do buněk (do některých tkání samovolně, do jiných za účasti inzulinu), může ji využít i mozek a za přítomnosti kyslíku nám glukóza dokáže v procesech známých jako citrátový cyklus a dýchací řetězec vyrobit pěkné množství energeticky bohatých molekul ATP. Více najdete v textu o buněčné energetice. Jaká je nevýhoda glukózy? Nedá se jen tak skladovat do zásoby, naše tělo to neumí. Pokud by se v krvi vyskytovalo velké množství nezpracované glukózy, narušilo by to vnitřní prostředí organizmu a zahubilo by nás to. Jak to tedy funguje?
Při přísunu potravy se glukóza částečně přímo spotřebuje a další část se přemění na zásobní formu známou jako glykogen. Tento polysacharid obsahuje velké množství vzájemně spojených molekul glukózy, najdeme ho především v játrech a ve svalech a naše tělo dokáže vytvořit zásobu asi 500 gramů glykogenu.
Pokud přijímáme glukózy více a zásoba glykogenu je plná, přeměňujeme nadbytek glukózy na sloučeninu acetylkoenzym A, která se stává základem mastných kyselin a menší část glukózy se přemění na molekuly glycerolu. A co vznikne po navázání zmíněných mastných kyselin na glycerol? Vzniknou tím tzv. triacylglyceroly neboli tuky, které představují základ dlouhodobějších energetických zásob těla. Tuk se v případě potřeby může rozložit a mastné kyseliny a glycerol a mastné kyseliny se rozloží na mnoho molekul acetylkoenzymu A, který využijeme jako bohatý zdroj energie.
Takže jako bezprostřední zdroj energie máme glukózu, při jejím nedostatku máme glykogen a po jeho vyčerpání máme tuky. Zdálo by se to snadné, jenže to má dva háčky:
1. Některé tkáně vyžadují energii z glukózy a neumí využít tuky, bohužel jednou z nich je právě mozek, který k přežití nutně potřebujeme.
2. Jakmile vytvoříme mastné kyseliny, už je neumíme přeměnit zpátky na glukózu. Bohužel acetyl-koenzym A je v tomto případě one-way metabolit. Z glukózy může vzniknout, ale zpátky to nejde. Glycerol se na glukózu sice přeměnit může, ale to nestačí. Takže tuková tkáň nám při hladovění mozek nevyživí.
Hladovění 12-24 hodin - glykogen
Náhle zastavíme přísun glukózy. Co se stane? V prvních hodinách od posledního jídla se nic zvláštního neděje, spotřebovává se glukóza z potravy, ta však poměrně rychle dojde. Kde seženeme další? Nepřekvapivě z glykogenu. Dojde k procesu glykogenolýzy a z glykogenu se začne uvolňovat glukóza. Souběžně se začne objevovat pocit hladu.
Delší hladovění
Jenže glykogen se také vyčerpá poměrně rychle a my glukózu a energii pořád potřebujeme, proto se musí začít využívat další zdroje – do hry čím dál víc vstupují bílkoviny a tuky. Níže uvedené procesy v zásadě mohou probíhat paralelně, ale v reálné situaci se bude lišit jejich míra. Jako první se rozjíždí glukoneogeneze, následuje lipolýza a ketogeneze.
-
Glukoneogeneze – Když glukózu nemáme a glykogen došel, musíme si ji vyrobit. Z čeho ji vyrobíme? Začneme využívat některé aminokyseliny, o kterých se říká, že jsou glukogenní. Proženeme je několik metabolickými reakcemi, sebereme jim dusík a glukóza je na světě. Bohužel to má tu nevýhodu, že podstatnou část těchto aminokyselin vezmeme z bílkovin svalové tkáně, takže nám začne atrofovat svalovina. Dalším zdrojem glukózy, ač nepříliš bohatým, je glycerol a ten můžeme získat rozkladem tuků (lipolýza). Třetím zdrojem glukózy je laktát, který je produkován ve svalové tkáni a erytrocytech. Laktát mže být transportován do jater a tam přeměněn na glukózu.
-
Lipolýza – Lipolýza představuje rozklad tuků na mastné kyseliny a glycerol. Glycerol se může přeměnit na glukózu, ale hlavní věc je beta-oxidace mastných kyselin spojená se vznikem acetylkoenzymu A, který představuje velký zdroj energie. Tuková tkáň tímto způsobem dokáže velice efektivně zásobovat po dlouhou dobu celé tělo. Celé? Ne, jak bylo řečeno výše, mozek (a některé další tkáně) nikoliv.
-
Ketogeneze – Protože tvorba glukózy pomocí glukoneogeneze nemusí stačit a mastné kyseliny jsou pro mozek nevyužitelné, rozjede po delším hladovění tělo tvorbu ketolátek. Ketolátky mohou procesem ketogeneze vznikat z mastných kyselin i z některých aminokyselin, kterým říkáme ketogenní aminokyseliny. A mozek dokáže ketolátky využívat jako zdroj energie. Jako bonus je více chráněna svalová tkáň, protože není nutno přeměňovat tolik aminokyselin na glukózu. Zplodiny metabolismu ketolátek lze z organizmu vydechovat a vylučovat močí.
Pokud máte přečteno, můžete pokračovat dále.
