Selama kelaparan tubuh melakukan segala yang mungkin untuk menjaga otak. Otak memiliki prioritas tertinggi dalam hal mendapatkan akses ke nutrisi penting dan bahan bakar. Karena itu, otak adalah daerah terakhir yang menderita kekurangan makanan. Bahkan ada beberapa bukti bahwa kelaparan yang singkat mungkin menyehatkan otak. Namun, bahkan otak pada akhirnya harus memetabolisme neuronnya sendiri untuk menjaga sisa otak tetap hidup.
Ketosis
Selama fase awal kelaparan atau puasa air, tubuh mengubah glikogen yang disimpan di hati dan otot menjadi glukosa. Setelah sekitar 24 jam menggunakan glikogen yang disimpan sebagai sumber energi, tubuh beralih ke pembakaran lemak. Beberapa otot dan jaringan ikat juga digunakan untuk menyediakan blok bangunan untuk katalis biologis penting. Karena lemak tidak dapat melewati penghalang darah-otak, otak tidak dapat menggunakan lemak sebagai sumber energi. Namun, metabolisme lemak di hati menghasilkan tubuh keton sebagai produk sampingan. Otak dapat menggunakan zat-zat ini sebagai sumber energi. Keadaan di mana tubuh keton telah menjadi sumber energi utama bagi otak disebut "ketosis."
Stabilitas Neuron
Ketosis tidak tidak sehat bagi otak, menurut Lyle McDonald, penulis "The Ketogenic Diet." Faktanya, ada beberapa bukti bahwa ketosis dapat menstabilkan neuron di otak. Dokter Yunani Kuno berhasil menyembuhkan beberapa kasus epilepsi dengan kelaparan. Kejang yang terjadi pada epilepsi terjadi ketika neuron terlokalisasi mengalami hyperexcited dan penembakan yang intens menyebar ke area otak yang lebih luas. Meskipun tidak sepenuhnya jelas mengapa, badan keton dapat menstabilkan neuron dan melindungi terhadap kejang. Dalam beberapa tahun terakhir, apa yang disebut diet ketogenik telah digunakan sebagai pengobatan epilepsi. Diet ini terutama terdiri dari lemak.
Kerusakan Otot dan Neuron
Ketika kelaparan dibiarkan berlanjut untuk periode waktu yang lama, sebagian besar lemak yang disimpan dalam tubuh telah habis dan kekurangan vitamin dan mineral menjadi signifikan. Pada titik ini, satu-satunya peluang tubuh untuk bertahan hidup adalah memetabolisme otot dan jaringan ikatnya sendiri. Otak juga kekurangan nutrisi penting dan mulai memecah neuronnya sendiri untuk menjaga sisanya hidup. Menurut sebuah penelitian yang diterbitkan dalam edisi Januari 2009 "Journal of Biological Chemistry, " otak pria dan wanita bereaksi berbeda selama kelaparan. Otak pria lebih cepat mulai menggunakan jaringannya sendiri untuk memasok nutrisi.
Mengurangi Volume Otak
Ketika otak mulai memecah neuronnya sendiri, otak secara harfiah menyusut. Penyusutan ini, bagaimanapun, adalah reversibel jika kelaparan berakhir. Sebuah studi yang diterbitkan dalam edisi Mei 2010 "International Journal of Eating Disorders" menunjukkan penurunan volume otak pada orang dengan anoreksia nervosa. Ketika anoreksia kelaparan diri untuk menurunkan berat badan, otak mereka mulai memetabolisme materi abu-abu sendiri. Namun, subjek yang mendapatkan kembali berat badan juga mendapatkan kembali volume otak.
