По мнению В. В. Пашутина и М. Н. Шатерникова, О. П. Молчановой и др., возникновение терминального периода объясняется истощением компенсаторных способностей организма, израсходованием всех энергетических ресурсов, нарушением защитных функций борьбы организма с явлениями интоксикации продуктами интермедиарного обмена.
Практически важным вопросом при изучении экспериментального голодания является определение предела длительности голодания, после которого еще возможно откормить животное.
В. Манассеин на основании многочисленных своих экспериментов считает, что откармливание животных возможно даже при потере веса на 50 и более процентов.
Исследования П. Н. Розенбаха, В. Маньковокого и др. показали, что при полном голодании с потерей веса тела до 20—25% в органах и тканях животных не наблюдается каких-либо патологоанатомических изменений.
И только голодание с потерей веса до 40% и выше влечет за собой патологические изменения, например, жировое перерождение почечного эпителия, гиалиноз почек, пойкилоцитоз эритроцитов, дегенеративные изменения в нервной системе.
В. Манассеин, В. Маньковский, Г. Скориченко, П. Н. Розенбах и др. показали, что центральная нервная система и особенно головной мозг при голодании страдает в последнюю очередь; однако при гибели голодающего животного, в результате предельного голодания с водой, при общей потере веса в 40—43%, мозг этих животных терял в весе до 6—7% своего первоначального веса, тогда как потери веса жировой ткани достигают 98%. Потери в крови в количественном и весовом отношении примерно пропорциональны общей потере веса тела.
Отечественными исследователями в процессе адаптации организма к голоданию особая роль отводится регулирующему влиянию нервной системы.
Так, еще В. В. Пашутин, говоря о борьбе органов голодающего организма, о существовании более «сильных» органов за счет более «слабых», указывал, что «ткань нервных центров и органы чувств обильно пользуются запасами других частей тела, удерживая свой весовой status quo до самых последних моментов голодания. Смысл такого устойчивого состояния нервного прибора понятен. Аппарат этот предназначен для развития особых сил, с помощью которых он управляет деятельностью почти всех элементов тела, а потому, естественно, что при столь важной функции этого аппарата он не имеет никаких других, так сказать, чисто питательных назначений, в смысле снабжения крови теми или другими веществами».
По этому поводу И. П. Павлов пишет: «Организм есть ассоциация органов. Последние служат друг для друга, так что каждый орган находится в известном соотношении c другим. Можно привести несколько примеров, доказывающих, что одни органы живут в известных случаях за счет других. Достаточно общеизвестного примера с голоданием».
Школой В. В. Пашутина было установлено, что быстрота израсходования запасов организма при полном голодании прежде всего зависит от интенсивности окислительных процессов. Чем мельче животное, тем интенсивнее у него окислительные процессы. Это находит свое объяснение в соотношении внешней поверхности тела животных к их массе. Это отношение прямо пропорционально интенсивности окислительных процессов и обратно пропорционально длительности полного голодания, т. е. продолжительность жизни при голодании до смерти пропорциональна удельной поверхности тела и обратно пропорциональна отношению поверхности тела к его весу. При этом, конечно, необходимо учитывать ряд дополнительных факторов, какими, например, являются шерстяной покров у млекопитающихся или оперение у птиц, степень жирового слоя, а самое главное — зависимость обмена веществ от сложной нервной регуляции.
Психический и мышечный покой способствует снижению окислительных процессов и увеличивает длительность полного голодания.
Для нас значительный интерес представляют данные, касающиеся кратковременного повторного голодания. П. М. Альбицкий, Н. Л. Зеланд, В. Манассеин, Я. А. Каган в своих опытах на собаках, крысах, петухах, голубях показали, что всякий раз при повторном голодании потери веса тела животных были выражены меньше, чем при первом голодании.
На основании этих опытов В. В. Пашутин приходит к выводу, что «повторное не очень глубокое голодание представляет для центральной нервной системы своего рода гимнастику, ведущую к тому, что нервная система с каждым новым голоданием все сильнее и сильнее сдерживает расходывание «запасов тела». Этой гимнастике помогает и то, что центральная нервная система при голодании представляет наименее поражаемый орган. Иначе дело обстоит при повторном очень глубоком голодании, когда неизбежно расстраивается и сама нервная система, вследствие чего другие части тела приходят как бы в распущенное состояние, — от недостаточности своего заправителя».
Ссылаясь на опыты Н. Л. Зеланда с повторным голоданием и откармливанием животных, Пашутин пишет: «Повторное голодание в легкой форме, то есть когда голодание ограничивается лишь начальными стадиями, по-видимому, не только не вредит, но даже полезно организму»... «Опыты Зеланда подтверждают давнишнее мнение о пользе кратковременных голоданий».
«Полезное значение периодически повторяющегося поста может быть объяснимо с той точки зрения, что организм получает при этом возможность устанавливать в себе более целесообразный состав (Messenverhaltniss — немецких ученых). В самом деле, когда за обильным питанием наступает голодание, то прежде всего разрушаются те вещества (из белков, жиров и углеводов), которые, так сказать, всего менее необходимы для организма и, быть может, даже совсем излишни. За кратковременным периодом голодания, получив пищевые вещества в обилии, организм легко снабжает себя всем необходимым, отделавшись в период голодания от того, что ему было не нужно и что весьма трудно было удалить из тела при непрерывной доставке питательных веществ. Кроме того, возможно, что и самые клеточки тела с большею жадностью захватывают, в себя питательные вещества после кратковременного голодания и ассимилируют эти вещества более энергично».
В. В. Пашутин, В. Манассеин, Я. А. Каган, П. М. Альбицкий в опытах с повторным неглубоким голоданием и последующим откармливанием обнаружили, что при откармливании у животных резко повышаются процессы обмена, принимая «юношескую напряженность» (И. П. Пашутин), и «животное представляется действительно как бы помолодевшим» (В. В. Пашутин).
Поскольку в регулировании процессов, протекающих в организме, основная роль принадлежит центральной нервной системе, то вопрос об изменении функций ее при голодании представляет особый интерес. В первую очередь привлекает внимание изменение функционального состояния пищевого центра и его влияния на деятельность коры.
Как известно, (И. П. Павлов) «пищевой центр — есть нервный регулятор принятия жидких и твердых веществ, нужных для жизненного химизма».
Пищевой центр находится в различных этажах нервной системы и состоит из отдельных групп клеток, большая часть которых находится в больших полушариях. «Нервным раздражителем пищевого центра является химический состав крови голодающего животного».
Работа пищевого центра обнаруживается в деятельности скелетной мускулатуры и в секреторной деятельности начального отдела пищеварительного канала и имеет еще обнаружение в наших ощущениях в форме чувства аппетита и голода.
Известно, что «при повышенной пищевой возбудимости резко возбужденная подкорка сильно заряжает кору, повышает лабильность клеток, и сильные раздражители при этих условиях становятся сверхмаксимальными, вызывая на себя торможение. Наоборот, при понижении пищевой возбудимости импульсы со стороны подкорки падают, лабильность клеток коры понижается — и резче всего в тех из них, которые раньше больше работали, а такими, естественно, являются те клетки, к которым адресовались сильные раздражители».
Являясь регулятором поступления жидкой и твердой пищи, пищевой центр находится в состоянии повышенной возбудимости (соответственно с проявлением усиленного аппетита) только первые дни голодания, а затем эта возбудимость очень слабеет, сходя на нет.
Количество специальных работ, посвященных исследованию изменений высшей нервной деятельности при голодании, крайне ограничено (И. С. Розенталь, Ю. П. Фролов, Е. Б. Бабский, М. Эйдинрва, П. М. Зубенко).
Все указанные авторы отмечают, что при длительном голодании понижается возбудимость центральной нервной системы и развивается сонное торможение. В первую очередь ослабляются процессы внутреннего торможения. В дальнейшем наступает и ослабление раздражительного процесса, что выражается в невозможности выработки новых условных рефлексов, а в дальнейшем — в падении величины и безусловных рефлексов.
Одними из первых работ по изучению физиологических и биохимических процессов у людей в период дозированного воздержания от пищи явились исследования Луцциани, Буффалини, Брукша и др., проведенные в 80-х годах прошлого столетия на двух «артистах голодания» (Суччи и Марлетти), которые в конце прошлого столетия голодали без заметного ущерба для своего здоровья в течение 30—35 дней для показа публике в различных городах Европы и Америки. Описания этих опытов касаются главным образом некоторых клинических данных (веса тела, температуры тела, пульса, диуреза) и лишь в незначительной степени затрагивают некоторые биохимические изменения.
И только Ф. Бенедикт (1915) своими классическими исследованиями дал полное и многостороннее описание динамике обмена веществ в течение длительного срока голодания человека (31 день).
Все последующие авторы как зарубежные (С. Моргулис, Лаббе, Стевенин и др.), так и отечественные (М. Н. Шатерников, О. П. Молчанова, Е. Е. Фромгольд, Ю. М. Гефтер, М. Я. Фрицкин и др.) занимались отдельными сторонами физиологии и биохимии голодания. По существу эти исследования подтвердили и лишь в незначительной части дополнили данные, полученные на основании классических исследований Бенедикта.
Все авторы, занимавшиеся исследованием биохимических изменений в процессе голодания человека (Ф. Бенедикт, Шенк и Майер, О. П. Молчанова, Ю. М. Гефтер и др.) считают, что ведущим в обмене веществ в процессе голодания является динамика ацидоза.