Cuando una persona pasa por un estado de ayuno, el organismo pondrá en marcha diferentes mecanismos para seguir suministrando combustible a los órganos a pesar de que desde el intestino no se suministra combustible ¿Cómo son esos mecanismos de respuesta?
La primera respuesta del organismo va a ser mantener la glucemia de forma constante. La glucosa es el primer combustible del organismo y sólo el cerebro, consume una cantidad que está sobre los 120 gramos diarios y los debe de recibir de una forma constante, pero sin producirse excesos de glucosa ni ausencia de la misma.
Para intentar mantener esta
glucemia, la hormona peptídica
glucagón va a estimular la degradación de glucógeno en el hígado y en el músculo (se consumirá en el propio músculo), activando una enzima denominada
glucógeno fosforilasa.
¿Por qué el glucógeno? El
glucógeno es un polisacárido de reserva energética, que forma cadenas ramificadas de glucosa y que es soluble en agua. Además, tiene una movilización relativamente sencilla, lo que permite que sea el primero en movilizarse y ser asimilado por diferentes tejidos.
De esta forma, la acción del glucagón va a provocar que se sintetice glucosa en el hígado que es enviada a la sangre para que sea exportada a otros órganos donde sea necesaria. Sin embargo, este proceso sólo puede durar entre 12 y 24 horas en función de las reservas de cada persona.
No es suficiente.
Cuando se acaban las reservas de glucógeno, el organismo emite una señal, para estimular la formación de glucosa (
gluconeogénesis) a partir de precursores no glucídicos como:
- Lactato procedente de la fermentación láctica en el músculo.
En las células musculares, el glucógeno se degrada para producir glucosa y como resultado además de la producción energética se forma Piruvato que mediante una fermentación láctica se transformará en Lactato en las fibras blancas del músculo y por los eritrocitos.
Posteriormente mediante el
Ciclo de Cori, el lactato es transportado hasta el hígado dónde se va a convertir a Piruvato, que servirá como sustrato para producir glucosa que es enviada a los tejidos no hepáticos.
- Glicerol y Acetil-CoA procedentes de la degradación de Triacilgliceroles.
Al mismo tiempo que ocurre esto, el glucagón activa un receptor de la Adenilato Ciclasa y producirá una casacada de reacciones para fosforilar una proteína quinasa A. La proteína quinasa A, va a activar una
Lipasa Sensible a Hormonas (LSH) que va a catalizar la degradación de triacilgliceroles hasta un glicerol final pero con la producción de 3 ácidos grasos en esa reacción que es ayudada por una monoacilglierol lipasa final.
El glicerol y los ácidos grasos finales, pasarán al hígado dónde van a ser metabolizados y distribuidos en función de las necesidades. Por una parte, van a ser el principal combustible del músculo y por otra parte, van a ser degradados hasta
cuerpos cetónicos como combustible energético del cerebro.
¿Por qué los ácidos grasos?
Los ácidos grasos son una fuente inagotable de energía durante ejercicio y durante los periodos prolongados de ayuno. Tienen la enorme ventaja de que son una enorme fuente de energía. La degradación completa de una molécula de glucosa aporta unos 30 ATP pero la degradación completa de una molécula de palmitato por ejemplo, produce hasta 108 ATP, ya que 1 gramo de grasa, equivale a 4 gramos de glucosa.
Sin embargo, a pesar de ser tan rentables energéticamente, el organismo no es muy dado a emplearlos porque tienen una movilización complicada, ya que hay que convertirlos mediante un
transportador de cartinita que los transfiere desde el citosol celular hasta la matriz mitocondrial, para que puedan ser degradados y puedan producir energía.
De ahí que el organismo prefiera como primer combustible a la glucosa y al glucógeno, por su rápida movilización, a pesar de que son una fuente de energía muy pequeña, en comparación con las grasas.
- Alanina por la degradación de proteínas en el músculo.
A nivel muscular, se activa una degradación de proteínas (proteólisis) gracias a la acción de un proteosoma citosólico, que va a liberar aminoácidos (en forma de alanina) que serán transportados hasta el hígado.
En el hígado, la alanina sufrirá una reacción de transaminación para poder producir Piruvato como sustrato para producir glucosa y también será degradado a Urea como producto final de la excreción del grupo amino (tóxico para el organismo).
La glucosa nueva que se ha formado en el hígado, puede regresar a la sangre y regresar al músculo como energía.
¿Y el cerebro cómo sigue subsistiendo?
Como hemos dicho anteriormente, el cerebro sólo consume glucosa (120 gramos diarios) pero en condiciones extremas de ayuno prolongado, puede emplear a los cuerpos cetónicos como combustible, aunque nunca a los ácidos grasos (no pueden atravesar la barrera sanguínea cerebral).
Para explicarlo de una forma sencilla, durante la primera semana, el organismo va a reservar la glucosa para que sea consumida sólo por el cerebro y eritrocitos (mediante el ciclo de Cori).
En esa semana, los cuerpos cetónicos comienzan a aumentar desde el segundo día de ayuno, hasta que a la semana de ayuno, los cuerpos cetónicos incrementan su concentración plasmática, algo que es detectado por el cerebro y comenzará a emplearlos de forma progresiva. En torno al 50%-70% de la energía del cerebro se obtiene mediante cuerpos cetónicos, ya que el resto sigue siendo aportado de una u otra forma por la glucosa.
Los
cuerpos cetónicos (Acetona, Acetoacetato y Betahidroxibutirato) son producidos en las células mitocondriales del hígado a partir del
Acetil-CoA de la Oxidación de Ácidos Grasos, por una enzima HMG-CoA sintasa, encargada de la producción de cuerpos cetónicos (
y también del colesterol endógeno pero en forma de HMG-CoA reductasa) que serán liberados a la sangre y captados por los tejidos, para que los empleen como fuente de energía.
Durante el ayuno prolongado, los cuerpos cetónicos Acetoacetato y Betahidroxibutirato (la Acetona es eliminada por su toxicidad) sintetizados en el hígado, reemplazan en parte a la glucosa como combustibles cerebrales.
Tanto el acetoacetato como el betahidroxibutirato son ácidos y si hay elevados niveles en el plasma, se produce una disminución del pH en sangre, que en condiciones prolongadas, acaban provocando una entrada en coma del organismo.
Para evitar una situación así, el organismo modificará la tasa respiratoria, absorberá iones en los riñones, etc… todo con tal de evitar una disminución en exceso del pH y de la entrada en coma.
¿Durante cuánto tiempo sobrevive el organismo?
Todo depende de las reservas de la persona, patologías asociadas y/o actividad que desarrolle esa persona. Una persona con obesidad no tiene la misma supervivencia que una persona sin obesidad.
Se han llegado hasta extremos de 132 días en personas obesas o a 60 días en personas normales, antes de entrar en coma. Sin embargo, una persona sin agua, apenas puede sobrevivir más de 5 días.
* Se han llegado a sobrepasar los 132 días, aunque en condiciones muy controladas para experimentos fisiológicos y con semiayunos. (desconozco si se han llegado a periodos mayores).
Sobre el día 20 de falta de alimentación, se inicia la "proteólisis masiva" de proteínas musculares, produciéndose una gran pérdida de masa corporal. A partir del mes de falta de alimento, la ausencia de alimento acaba afectando a todos los sistemas y ya hay problemas muy graves para el habla y para la movilidad.
Sobre los 50-55 días, ya se comienza a entrar en una fase de inconsciencia y entrada en coma hasta llegar a una muerte por inanición.
Según los responsables del Departamento de Endocrinología de la clínica de la Concepción de Madrid, una persona puede mantenerse en huelga de hambre entre sesenta y ochenta días. Puede incluso llegar hasta los tres meses, si su metabolismo es normal, su peso es acorde (o superior) al que le corresponde por edad, talla y sexo, y recibe las mínimas atenciones médicas. A pesar de ello ha habido personas que han superado estas marcas: nueve presos irlandeses se mantuvieron en huelga de alimentos en la cárcel de Cork, durante 94 días; Ronald Barker estuvo durante 375 alimentado, -forzosamente- por una sonda; Auguste Grandvillemin murió el pasado, año en Toulouse después de mantener una huelga de, hambre intermitente de diez meses; Terence McSwyney murió asimismo después de más de sesenta días de huelga, etcétera.
En España, además de 1 grupo de objetores de conciencia antes aludido, mosén Xirinacs estuvo sin ingerir alimentos, en una de sus siete huelgas de hambre, durante 47 días. Desde principios de 1970, se han producido en España centenares de huelgas de hambre (en su mayoría protagonizadas por presos militantes vascos, y familiares de estos), con duraciones algunas de ellas superiores a treinta días.
El País
La reciente huelga de hambre de la
activista saharaui Aminatu Haidar, llegó hasta los 32 días, aunque es cierto que la huelga de hambre, era relativa, ya que durante ese tiempo se alimentó con agua y azúcar, por lo que su cerebro (combustible principal) pudo funcionar.
Aún así, perdió cerca de un
10% de la masa corporal y los efectos se notaron:
El médico que atiende a Haidar certifica que padece "hipotensión ortostática, cefalea, desvanecimientos frecuentes, dolor ocular, fotofobia, pérdida ponderal, dolor muscular, articular y óseo en diferentes localizaciones, cólicos intestinales" y "lesiones en mucosa orofaríngea".
"Todas estas secuelas producen un gran sufrimiento físico en la Sra. Haidar", afirma el documento médico, que revela que "desde hace varios días" Aminatu "ha dejado voluntariamente de tomar la medicación para la úlcera péptica que padece". La activista ya había sufrido anteriormente una hemorragia digestiva, según el parte.
El Mundo
Por cierto, consultando algunas cosas para el artículo, aparecen bastantes enlaces referenciando al ayuno como beneficio e incluso "noticias" en las que se fomenta el ayuno como mecanismo depurador del organismo.
Hay que decir que la única forma de adelgazar es mediante ejercicios y con reducción de la ingesta calórica y siempre bajo control médico, nunca con los foros de internet. Y como hemos visto, el ayuno a la larga provoca problemas para el organismo, que desde luego no son nada recomendables.
Más información- Lehninger. Principios de Bioquímica, 4ª Ed.D.L.Nelson y M. M. Cox. Ediciones Omega, S.A. 2008
- Bioquímica. D. Voet y J.G. Voet, Ediciones Panamericana, 2006
- Bioquímica, libro de texto con aplicaciones clínicas, 4ª Ed . Thomas M. Devlin. Ed. Reverté, S.A. 2004-
¿Cómo funcionan los fármacos para controlar el colesterol?-
Gluconeogénesis-
Cuerpo cetónico-
Glucagón-
Acetona-
Integración del metabolismo III: adaptación del organismo a la disponibilidad de los nutrientes-
Oxidación de Ácidos grasos-
Appraising the brain's energy budget - Marcus E. Raichle and Debra A. Gusnard-
32 días de huelga de hambre-
Haidar: 'España es incapaz de resolver mi situación y me lleva hacia la muerte'-
Nutrición y Metabolismo en Trastornos de la Conducta - Alberto Miján de la Torre
-
Huelga de hambre-
Un hombre puede soportar ochenta días en huelga de hambre
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No soy bioquímico y aborrezco la biología celular (prefiero la biología de "organismos y sistemas") por lo que
pueden existir errores. El artículo se realizó preparando un examen de Ampliación de Bioquímica.
