Hvordan reagerer kroppen p? sult?
Denne artikel er udgivet som en del af 'Forskerne formidler' p? videnskab.dk den 2. juli 2024. Det er en platform, hvor forskerne selv formidler, og i dette tilf?lde er forfatteren professor Louise Torp Dalgaard fra Institut for Naturvidenskab og Milj? p? 真人线上娱乐 Universitet.
Verden over, s?rligt i krigs- og konfliktomr?der som Gaza og Sydsudan, er der b?rn, kvinder og m?nd, der f?r alt for lidt mad.
Men hvad sker der egentlig p? den korte og lange bane med kroppen ved langvarig faste eller hungersn?d? Hvad er langtidseffekterne for b?rn, hvis m?dre ikke f?r nok mad under graviditeten?
Det ved vi faktisk en hel del om. Vores viden stammer is?r fra forskning baseret p? historiske begivenheder med sultkatastrofer og hungersn?d, eksempelvis Anden Verdenskrig.
Men sultestrejker og kontrollerede fors?g har ogs? gjort os klogere p?, hvordan vi mennesker reagerer p? mangel p? mad.
Jeg forsker i de cellul?re og molekyl?re processer, der styrer, hvordan kroppen optager, lagrer og bruger energi.
F?r jeg dykker ned i, hvad forskningen viser om hungersn?d, skal vi forst?, hvordan kroppen h?ndterer mangel p? mad p? den korte og p? den lange bane.
Kroppen har flere energilagre
Kroppen har heldigvis energidepoter, som vi kan t?re p?, hvis der ikke er nok mad til r?dighed.
I hovedparten af menneskets historie har mad v?ret en mangelvare, s? de depoter har v?ret helt essentielle for vores overlevelse.
Konkret oplagrer vores krop energi til senere brug i forskellige lagre:
- Fedt: Der er et langtidslager af fedt i depoter i underhuden, is?r omkring numse, l?r og mave, omkring tarmene samt, ved overv?gt, i leveren og andre v?v.
- Stivelse og protein: Vi har et mindre lager af stivelse i lever og skeletmusklerne, og kroppen kan ogs? nedbryde musklernes protein og bruge det til energi.
Dét sker der i kroppen ved sult i kortere perioder
Ved kortvarigt stop for indtag af mad – det vil sige fra nogle timer til f? dage – nedbryder kroppen f?rst sine stivelsesdepoter i lever og skeletmuskler og laver det om til sukker.
Men n?r stivelsen er brugt op, g?r kroppen over til at nedbryde og forbr?nde fedt (triglycerider) fra langtidslageret.
De fleste v?v fungerer godt med at bruge fedtmolekyler (fedtsyrer) til at d?kke energibehovet, men hjernen vil helst forbr?nde sukker.
Derfor begynder kroppen at producere sukker ud fra glycerol (fra fedtnedbrydning) og aminosyrer (fra protein-nedbrydning), s? hjernen kan blive ved med at fungere. Det foreg?r mestendels i leveren.
Faste og sult
Man definerer typisk faste som v?rende et frivilligt oph?r af f?deindtagelse i kortere perioder (udover den periode man s?dvanligvis ville have mellem m?ltider), mens sult eller hunger opst?r, n?r fasten er ufrivillig og l?ngerevarende.
Men overgangen mellem faste og sult er ikke biologisk defineret, men afh?nger af, hvorvidt oph?ret med f?deindtagelsen er frivillig eller ej.
De biologiske processer og n?ringsstr?mme i kroppen er de samme.
Hjernens nerveceller kan dog omstille sig til at bruge ketonstoffer, som leveren og til dels nyrerne kan danne fra fedtsyrerne.
Det har den fordel, at man ved langvarigt stop for indtag af mad ‘sparer’ p? musklerne, s? de i s? lang tid som muligt ikke nedbrydes.
I figuren (Se figuren i artiklen p? Videnskab.dk) kan du se, hvordan energidepoter i lever, muskler og fedtv?v forsyner resten af kroppen med n?ringsstoffer under faste (til h?jre) samt processen med glukose og ketoner.
Energien reserveres til hjernen og musklerne
Under mangel p? mad omstilles en r?kke hormonsystemer, s? b?de stofskiftet og fertiliteten neds?ttes.
Det langvarige stressrespons aktiveres, og immunforsvaret bliver mindre aktivt. Vi bliver med andre ord mere modtagelige overfor infektioner med bakterier og virus, som vores immunsystem normalt let ville kunne sl? ned.
Det lyder jo umiddelbart som et u?nsket respons, men alle disse omstillinger af kroppens stofskifte handler om at bruge mindre energi.
Den energi, som er til r?dighed, reserveres til livsn?dvendige processer – eksempelvis i hjernen til at planl?gge, hvordan der kan skaffes f?de og i musklerne til at skaffe f?den.
Man kan overleve cirka to m?neder fuldst?ndigt uden mad!
Alle disse tiltag betyder, at ved fuldst?ndig stop for indtag af mad kan et voksent menneske (75 kg) begr?nse v?gttabet til cirka 300-400 gram om dagen.
Efter omkring 50 dage er v?gttabet i omegnen af 20 kg for et normalv?gtigt voksent menneske, svarende til omtrent 25 procent af kropsv?gten.
Det kan man komme sig over, hvis man begynder at spise igen.
I historisk tid har det v?ret normalen, at mange levede p? sultegr?nsen i senvinteren og det f?rste for?r, hvor forr?det slap op.
F?r man ikke mad i over 60 dage, vil man typisk v?re d?den n?r, hvis man startede fra en normal v?gt (75 kg).
IRA (Irish Republican Army)-medlemmet Bobby Sands, som sultestrejkede i 1981 i Maze-f?ngslet ved Belfast, overlevede 66 dage uden mad, f?r han d?de af sult.
I ?vrigt var der 23 IRA-fanger i starten af 1980’erne, som sultestrejkede for at opn? status som politiske fanger; udover Bobby Sands d?de yderligere ni fanger under den samme sultestrejke.
Blandt dem, som d?de under sultestrejken, varede den fra 46 til 73 dage; 3 personer overlevede 70 eller flere dage uden mad, hvoraf 2 d?de, mens 1 overlevede, fordi familien intervenerede.
Fors?gsdeltagere fantaserede om mad og blev apatiske
S? hvad sker der helt konkret, n?r vi sulter i l?ngere tid? En betragtelig del af vores viden om konsekvenserne af hungersn?d stammer fra Anden Verdenskrig.
I ghettoen i Warszawa i perioden efter 1942 fik f?ngslede kun 180 kalorier om dagen, svarende til cirka 10 procent af de n?dvendige energibehov per dag.
I l?bet af en periode p? 18 m?neder d?de 43.000 i ghettoen.
Her udf?rte 28 f?ngslede j?diske l?ger et studie p? sig selv og andre tilbageholdte og smuglede resultaterne ud, f?r ghettoen blev t?mt.
Resultaterne blev udgivet efter krigen (se her og her) og viste klare effekter af hungersn?d p? immunforsvaret (tuberkulose var en stor dr?ber i ghettoen) og p? hjerte-, lunge- og nyrefunktionen samt p? synet.
Sultende soldater fantaserede om mad og blev nedtrykte
I USA inds? regeringen i 1944, at sultkatastrofer var overh?ngende flere steder i verden, og designede et klinisk kontrolleret fors?g med milit?rn?gtere ved navn ‘The Minnesota Starvation Experiment’.
Fors?gsdeltagerne (unge, raske m?nd) blev budt en di?t p? 50 procent af deres basale energibehov i en periode p? seks m?neder, hvor de tabte cirka 25 procent af deres kropsv?gt.
Fors?get p?viste – udover de fysiologiske effekter – ogs? de mentale effekter af mangel p? mad.
Fors?gsdeltagerne begyndte at fantasere og fokusere enormt meget p? mad og f?lte sig nedtrykte, irritable, tr?tte og apatiske.
Fors?gsdeltagerne blev derefter fedet op med forskellige di?ter, for at man kunne finde ud af, hvilken di?t som gavner mest, hvis man har sultet i lang tid.
Her er det bedste blot at s?rge for, at di?ten indeholder s? mange kalorier som muligt.
B?rnene rammes s?rligt h?rdt
Mangel p? mad og hungersn?d er s?rligt alvorligt for b?rn, som ofte ikke har s? store fedtdepoter.
B?rn, som ikke f?r mad nok, vokser langsommere og f?r en lavere sluth?jde (en proces, der kaldes ‘stunting’ p? engelsk).
Hjernens udvikling prioriteres p? bekostning af kroppens v?kst, s? det er kun i ekstreme tilf?lde, at de kognitive evner sv?kkes betydeligt. Men sker det, er skaden sv?r at rette op p?.
Man har fundet, at alvorlig underern?ring hos b?rn under fem ?r generelt er associeret med langsommere mental udvikling og lidt lavere (10-15 procent) intelligens som voksne.
Ved hungersn?d i sv?r grad hos sm? b?rn, hvor der is?r mangler protein i kosten, opst?r tilstanden kwashiorkor.
Den er kendetegnet ved en meget opsvulmet mave (der dog kan have flere ?rsager) og ekstremt tynde arme og ben – det billede som man typisk vil se for sig, n?r man t?nker p? hungersn?d hos b?rn.
Flest underern?rede b?rn i Syd?stasien
P? verdensplan er 45 millioner b?rn under fem ?r alvorligt underern?rede.
Hungersn?d ber?rer i ?jeblikket s?rligt Afrikas Horn (Somalia, Somaliland, Ethiopien og Eritrea, hvor op mod 50 procent af alle b?rn under fem ?r er underern?rede).
Men ogs? i Sydsudan, flere lande i Vest- og Centralafrika, samt Afghanistan og Madagaskar er flere millioner b?rn underern?rede.
Det er typisk lande med stor usikkerhed omkring tilg?ngeligheden af mad, pr?get af krig og politisk usikkerhed.
Det kan derfor heller ikke overraske, at FN i februar 2024 rapporterede, at i Gazastriben er mindst ét ud af seks b?rn under to ?r underern?rede, og nye opt?llinger fra maj 2024 viste, at 8 procent af b?rn i alderen seks m?neder til fem ?r var underern?rede.
Hvad man dog ofte ikke t?nker p?, er, at langt st?rstedelen af underern?rede b?rn findes i lande i Syd?stasien (Indien, Indonesien, Pakistan, Bangladesh) blandt fattige i slumomr?der eller afsides landsbyer, hvor piger oftest giftes bort og f?r b?rn f?r deres 18-?rs f?dselsdag.
Her er underern?ring b?de til stede hos mor og barn og ber?rer s?ledes hele familier og generationer.
Uf?dte fostre pr?ges for livet af moderens hungersn?d
Hungersn?d skaber ikke kun akutte effekter hos b?rn (og voksne) – det skader ogs? en mors uf?dte b?rn, hvis hun selv sulter.
Ogs? her har vi viden fra Anden Verdenskrig, hvor nazisterne afskar en del af Holland fra forsyninger i vinteren 1944-45 (ogs? kaldet ‘The Dutch Hunger Winter’).
Selvom gravide fik st?rre rationer end andre, m?tte de stadigt overleve p? mindre end 600 kalorier per dag – cirka 20 procent af behovet for en gravid.
Fostrene, hvis m?dre ikke fik energi nok under graviditeten, undergik s?kaldt ‘f?tal programmering’.
Det betyder, at fosteret bliver ’programmeret’ til at reagere p? en bestemt m?de, n?r det er kommet til verden.
Opf?lgende studier fra dyrefors?g og andre sultkatastrofer (s?som i Kina under ’Det Store Spring Fremad’ (1959-61)) har vist, at f?tal programmering er varig og ?ndrer individets v?kst og stofskifte resten af livet.
Voksne, som er f?talt programmerede p? grund af underern?ring, er en lille smule lavere, har et lavere basalt stofskifte, har tendens til overv?gt samt betydeligt st?rre risiko for forh?jet blodtryk og type 2-diabetes (se ogs? her).
Men hvorfor? ?rsagen findes i vores DNA.
Hungersn?d g?r h?rdest ud over b?rn og uf?dte fostre
F?tal programmering som f?lge af underern?ring for?rsager nemlig s?kaldte epigenetiske ?ndringer i DNA’et, hvor gener involveret i v?kst og stofskifte bliver t?ndt eller slukket.
Det var faktisk den hollandske sultevinter, der f?rte til opdagelsen af epigenetik.
Som en lille sidenote kan det samme f?nomen faktisk observeres hos b?rn, som f?des med lav f?dselsv?gt ved terminen.
Fostre, hvis m?dre har graviditetssukkersyge, og hvor barnet f?des med meget h?j f?dselsv?gt, bliver ogs? f?talt programmerede. Her ses der ligeledes ?get risiko for overv?gt og type 2-diabetes.
Overordnet kan man sige, at den sult og hungersn?d, vi is?r ser i verdens krigszoner og t?rkeramte udviklingslande, g?r allerh?rdest ud over b?rn og uf?dte fostre.