گرسنگى شديد

پس از يک شب گرسنگى کشيدن، گليکوژن کبد به‌علت افت انسولين و افزايش سطح پلاسمائى گلوکاگون به‌سرعت تمام مى‌شود. در همين حال، گلوکونئوژنز کبدى با استفاده از اسيدهاى آمينه حاصل از تجزيهٔ پروتئين‌هاى عضله، افزايش مى‌يابد. گلوکز توليد‌شده توسط کبد، بايد نيازهاى انرژى سيستم‌هاى خونساز و CNS، به‌خصوص مغز را که طى گرسنگى حاد وابسته به اکسيداسيون گلوکز مى‌باشد، تأمين نمايد. آزادسازى اسيدهاى آمينه از عضله توسط انسولين تنظيم مى‌شود. در هنگام گرسنگى شديد، پائين بودن سطح انسولين به مدت طولانى باعث از دست رفتن اسيدهاى آمينه موجود در عضله مى‌گردد (يعنى سنتز پروتئين کاهش مى‌يابد، در صورتى‌که ميزان تجزيهٔ آن تغييرى نمى‌کند). گلوکونئوژنز کبدى به انرژى نياز دارد که از طريق اکسيداسيون FFA تأمين مى‌شود. افت انسولين، توأم با افزايش سطح گلوکاگون پلاسما باعث افزايش غلظت cAMP در بافت چربى مى‌شود که محرک يک ليپاز حساس به هورمون در هيدروليز ترى‌گليسريدها و آزادسازى FFA مى‌باشد. گلوکونئوژنز و به‌ حرکت درآمدن FFA، مستلزم وجود مقادير کافى هورمون کورتيزول و هورمون تيروئيدى مى‌باشد.


در حين گرسنگى شديد، بدن سعى مى‌کند با استفادهٔ مجدد از واسطه‌هاى متابوليک، سوبسترا را حفظ نمايد. سيستم خونساز از گلوکز به‌صورت بى‌هوازى استفاده کرده، توليد لاکتات را افزايش مى‌دهد. لاکتات از طريق چرخهٔ گلوکوژنيک (نه گلوکونئوژنيک) کوري، مجدداً در کبد به گلوکز تبديل مى‌شود. گليسرول آزادشده در طى هيدروليز ترى‌گليسريد در محيط، از طريق گلوکونئوژنز مجدداً گلوکز را مى‌سازد. از ميان اسيدهاى آمينه، کبد ترجيح مى‌دهد از آلانين و گلوتامين براى گلوکونئوژنز استفاده نمايد؛ ۷۵% از کربن موجود در اسيدهاى آمينه که براى توليد گلوکز لازم است از اين دو اسيد آمينه به‌دست مى‌آيد. هم‌چنين ۷۵% اسيدهاى آمينه آزادشده از عضله اسکلتى در هنگام گرسنگى شديد، آلانين و گلوتامين مى‌باشد.


خصوصيت منحصر به‌فرد اسيدهاى آمينه زنجيره‌اى شاخه‌دار اين است که در هنگام گرسنگى شديد بيشتر از اينکه توسط کبد برداشت شوند، از آن آزاد مى‌گردند؛ اين اسيدهاى آمينه در ماهيچهٔ اسکلتى و قلبى اکسيدشده، بخشى از انرژى مورد نياز آنها را تأمين کرده، هم‌چنين باعث تحريک سنتز پروتئين و مهار کاتابوليسم مى‌شوند. گروه‌هاى آمين که از اکسيداسيون BCAAs يا نراس آميناسيون ساير اسيدهاى آمينه حاصل مى‌شوند، به پيرووات يا α- کتوگلوتارات متصل شده، ايجاد آلانين يا گلوتامين مى‌کنند. گلوتامين توسط رودهٔ باريک جذب شده، طى ترانس‌آميناسيون باز هم آلانين ايجاد مى‌کند و سپس به جريان خون پورت تشرح مى‌گردد. اين اسيدهاى آمينه به‌همراه گلوکز در چرخهٔ گلوکز - آلانين / گلوتامين - BCAA، که گروه‌هاى آمين و کربن را براى تبديل به گلوکز از عضله به کبد انتقال مى‌دهد، شرکت مى‌کنند.


نتيجهٔ گلوکونئوژنز از اسيدهاى آمينه، دفع روزانهٔ ۱۲-۸ گرم نيتروژن در ادرار است که غالباً به‌صورت اوره مى‌باشد. اين ميزان، برابر از دست دادن روزانه ۳۴۰ گرم بافت خالص است. با اين وصف، در عرض يک ماه ۳۵% بافت خالص بدن از بين مى‌رود که کشنده خواهد بود. در هرحال تا وقتى آب در دسترس باشد، مى‌توان ۳-۲ ماه گرسنگى را تحمل نمود. علت اين است که هنگام گرسنگى طولانى مدت، بدن با کاهش مصرف انرژى و تغيير سوبستراى مورد استفادهٔ مغز، خود را با شرايط تطبيق مى‌دهد. BMR با کم شدن تعداد ضربان قلب و کار انجام‌شده براى ايجاد حجم ضربه‌اي، کاهش مى‌يابد؛ همين‌طور در اثر ضعف و خستگي، فعاليت‌هاى ارادى نيز محدود مى‌شوند. RQ غيرپروتئينى که در اوايل گرسنگى ۸۵/۰ است (نشان‌دهندهٔ اکسيداسيون مختلط هيدرات کربن و چربي)، به ۷۳/۰-۷۰/۰ مى‌رسد. سطح کتون‌هاى پلاسما به‌سرعت بالا رفته، همراه با آن اکسيداسيون کتون‌ها در مغز نيز افزايش مى‌يابد. مصرف گلوکز توسط مغز از روزى ۱۴۰ گرم به ۸۰-۶۰ گرم رسيده، از نياز به گلوکونئوژنز مى‌کاهد. کتون‌ها نيز گلوکونئوژنز کبدى را مهار کرده، دفع ادرارى نيتروژن تا ۳-۲ گرم در روز افت مى‌کند. در اين هنگام بخش اصلى نيتروژن ادرار (به‌جاى اوره) آمونياک مى‌باشد که از ترانس آميناسيون و گلوکونئوژنز کليوى گلوتامين حاصل شده، اسيديتهٔ ادرار که در اثر کتونورى ايجاد شده است، خنثى مى‌کند.


به‌طور خلاصه تغييرات انطباقى در گرسنگى عبارتند از: کاهش انرژى مصرفي، تغيير نوع سوخت سلولى (که پتانسيل ايجاد کالرى را به حداکثر برساند)، و حفظ پروتئين.

تروما يا جراحى الکتيو

اثرات تروما و جراحى‌هاى الکتيو با اثرات گرسنگى ساده متفاوت هستند، زيرا در حالت اول سيستم‌هاى عصبى واندوکرين فعال شده، از دست دادن بافت خالص را افزايش داده، تطابق با شرايط را مهار مى‌کنند. پس از آسيب‌ديدگي، پيام‌هاى عصبى که از طريق مسيرهاى نخاعى تالاموسى منتقل مى‌شوند، ساقهٔ مغز، مراکز تالاموسى و قشرى را فعال مى‌کنند، که اين مناطق به‌نوبهٔ خود باعث تحريک هيپوتالاموس مى‌گردند. مرگز کنترل‌کنندهٔ سيستم عصبى سمپاتيک و هستهٔ تروفيک هيپوفيز، در هيپوتالاموس واقع است، بنابراين تحريک هيپوتالاموس باعث آزادسازى هورمون‌هاى اندوکرين و عصبى مى‌شود. نوراپى‌نفرين از پايانه‌هاى عصبى سمپاتيک، اپى‌نفرين از مدولاى آدرنال، آلدوسترون از قشر آدرنال، ADH از هيپوفيز خلفي، انسولين و گلوکاگون از پانکراس، و ACTH و TSH و هورمون رشد از هيپوفيز قدامى آزاد مى‌شوند. سه هورمون آخر باعث افزايش ثانويهٔ کورتيزول، هورمون تيروئيد و سوماتومدين مى‌شوند.


افزايش ترشحات نورواندوکرين باعث: ۱. ليپوليز محيطى از طريق فعال‌سازى سينرژيک ليپاز حساس به هورمون توسط گلوکاگون، اپى‌نفرين، کورتيزول و هورمون تيروئيد؛ ۲. افزايش کاتابوليسم، شامل افزايش پروتئوليز، در اثر تحريک کورتيزول؛ ۳. کاهش برداشت محيطى گلوکز درنتيجهٔ اثر آنتاگونيستى هورمون رشد و اپى‌نفرين با انسولين، مى‌گردند. نتيجهٔ اين آثار محيطي، افزايش غلظت پلاسمائى FFA، گليسرول، گلوکز، لاکتات و اسيدهاى آمينه مى‌باشد. کبد با افزايش برداشت سوبسترا و توليد گلوکز، در اثر گلوکونئوژنز تحريک‌شده توسط گلوکاگون و تشديد گلوکونئوژنز توسط کورتيزول و گلوکاگون، به اين حالت پاسخ مى‌دهد.


افزايش توليد گلوکز به‌همراه مهار برداشت محيطى آن باعث عدم تحمل گلوکز در تروما مى‌شود. با اثر ADH و آلدوسترون بر کليه، مقدار زيادى آب و سديم در بدن احتباس مى‌يابد. در تروماى شديد، دفع نيتروژن ادرارى به ۲۰-۱۵۰ گرم در روز مى‌رسد که برابر با از دست دادن روزى ۷۵۰گرم بافت خالص مى‌باشد. بدون دريافت تغذيه از خارج، مدت متوسط بقا در چنين شرايطى حدود ۱۵ روز است.


تفاوت پاسخ متابوليک در تروماى اتفاقى و در جراحى الکتيو، به‌شدت تحريکات نورواندوکرين بستگى دارد: در پس از جراحي، REE فقط به ميزان ۱۰% در بيماران افزايش مى‌يابد ولى بعد از تروماى اتفاقي، اين افزايش ۳۰-۲۵% مى‌باشد. القاء بيهوشى و بى‌حرکت‌سازى اندام‌هاى آسيب‌ديده، شدت تحريکات نورواندوکرين را کاهش داده، به از دست‌رفتن مقدار کمترى بافت خالص از بدن کمک مى‌کند.


پاسخ نورواندوکرين به تروما باعث به حرکت درآمدن بيش از حد سوبستراها و کاهش REE و دفع نيتروژن به‌صورت يک پديده انطباقى مى‌گردد که در گرسنگى شديد نيز ديده مى‌شود. برخلاف گرسنگى جبران نشده که وابسته به سوبسترا مى‌باشد، تروما و جراحى وابسته به فعاليت نورواندوکرين هستند.