Стадия пищевого возбуждения. В 1–3 сутки полного голодания в организме происходит нейроэндокринная перестройка. Симпатико-адреналовая система, посредством своих медиаторов (в основном адреналина и норадреналина) мобилизует резервы «первого звена» — легкоусвояемые углеводы в виде гликогена, одновременно перестраивается нейроэндокринная регуляция основных систем гомеостаза — сердечно-сосудистой, дыхательной и пищеварительной. Эта реакция на данной стадии во многом несовершенна, ибо катехоламины не только мобилизуют внутренние резервы, но и приводят к их усиленным тратам, что проявляется повышением основного обмена. Специально проведенные научные исследования показали, что доля углеводов в энергообеспечении организма в 1-е сутки полного голодания составляет, в среднем, 80 %, а доля наиболее энергоемких жиров — лишь 10–15 %; во 2-3-и сутки полного голодания соответственно — 40–60 % и 30–40 %. Таким образом, к 3-им суткам полного голодания в 1,5–2 раза уменьшается использование углеводов в качестве источника энергии, одновременно более чем в 2 раза возрастает мобилизация жировых запасов организма (холестерина и триглицеридов). Указанное имеет большой физиологический смысл, ибо запасы углеводов в организме не велики (до 0,5–0,8 кг гликогена в составе печени и скелетных мышц). Жировые энергетические запасы в организме значительно больше: у человека с массой тела в 70 кг они составляют, в среднем, до 12–16 кг жировой ткани, что эквивалентно 100–150 тыс. ккал. Этих запасов достаточно для поддержания основного обмена веществ на протяжении 50–70 суток голодания.
Стадия нарастающего кетоацидоза. При полном голодании эта стадия начинается с 3–4 дня воздержания от пищи и продолжается до 7–9 дня. В этот период имеет место нарастающая кетонемия, кетонурия и метаболический ацидоз, что также, как и повышение в крови непрямого (свободного) билирубина, является еще своего рода «платой» за адаптацию, которая пока что остается несовершенной. С началом активной мобилизации жировых депо организма (подкожный жировой слой, сальник и др.) наибольшая метаболическая нагрузка приходится на печень. В ней осуществляется расщепление триглицеридов до свободных жирных кислот с их последующим окислением, а также синтез липопротеидов высокой и низкой плотности. С 5-7-х суток полного голодания отмечается умеренная холестеринемия (до 6,5–7,7 ммоль/л), которая имеет преходящий характер, так как холестерин активно используется для синтеза желчных кислот и кортикостероидных гормонов; последние необходимы для поддержании должного уровня артериального давлении и кровотока в органах и тканях. В то же время из жирных кислот в печени синтезируются кетоновые тела (ацетон, ацетоуксусная и оксимасляная кислоты), играющие роль основного источника энергии (до 60–70 %) для мозга, сердечной и скелетных мышц. С 3-4-ых суток полного голодания организм начинает функционировать более экономично: уменьшается ударный сердечный выброс и частота сердечных сокращений; снижается основной обмен (до 30–50 % от исходного уровня). Параллельно снижению уровня адреналина и норадреналина в крови возрастает концентрация кортикостероидных гормонов надпочечников (кортизола и альдостерона), как мера по поддержанию должного уровня гемодинамики.
Стадия компенсированного кетоацидоза. Она наступает с 7-9-го дня полного голодания, т. е. с начала активного использования в качестве продукта питания кетоновых тел. В результате кетонемия уменьшается и метаболический ацидоз компенсируется, что внешне обычно проявляется так называемым кето-ацидотическим кризом и отражается улучшением самочувствия (уменьшение чувства голода, слабости, головных болей и др.). Имеет место относительная стабилизация метаболизма в результате более экономного функционировагия стресс-лимитирующих систем. В крови несколько повышается содержание глюкозы (за счет ее глюконеогенеза из кетоновых тел и глюкогенных аминокислот), а гипертриглицеринемия и холестеринемия снижаются. В 1,2–2 раза возрастает активность ферментов переаминирования — АлАТ и АсАТ. В дальнейшем, вплоть до 14–20 суток полного голодания, существенного использования для целей питания белковых структур организма (белка плазмы крови и ткани мышц) не происходит. В это время от 70 до 90 % общего расхода энергии обеспечиваются за счет окисления триглицеридов жировых депо и кетоновых тел. Адаптация организма к условиям голодания становится более совершенной. Если при этом не происходит экстренных затрат энергии (физические перегрузки, травмы, термические воздействия и др.), то организм человека может выдержать голодание до 2 месяцев и долее, без непоправимого ущерба состоянию своего здоровья.
