Minnesota-Hungerexperiment

Das Minnesota-Hungerexperiment , auch bekannt als Minnesota-Halbhungerexperiment , Minnesota-Hunger-Erholungsexperiment und Hungerstudie , war eine klinische Studie, die an der Universität von Minnesota zwischen dem 19. November 1944 und dem 20. Dezember 1945 durchgeführt wurde. Die Untersuchung sollte die physiologischen Auswirkungen einer starken und lang anhaltenden Nahrungsbeschränkung sowie die Wirksamkeit von Strategien zur Ernährungsrehabilitation ermitteln.

Ziel der Studie war es, erstens eine umfassende Abhandlung über die physischen und psychischen Auswirkungen eines lang anhaltenden, hungerähnlichen Zustands auf gesunde Männer sowie über die Wirksamkeit einer anschließenden Ernährungsumstellung zu erstellen ; zweitens sollten die gewonnenen wissenschaftlichen Ergebnisse die Hilfsmaßnahmen der Alliierten für die Hungeropfer in Europa und Asien nach dem Zweiten Weltkrieg lenken . Bereits Anfang 1944 wurde erkannt, dass Millionen von Menschen infolge des Konflikts von einer Massenverhungerung bedroht waren und dass Informationen über die Auswirkungen des Hungers – und die Wirkung verschiedener Rehabilitationsstrategien – notwendig waren, um die Nachkriegshilfe effektiv gestalten zu können. ^{[ 1 ]}

Die Studie wurde in Zusammenarbeit mit dem Civilian Public Service (CPS, 1941–1947) für Wehrdienstverweigerer und dem Selective Service System durchgeführt und umfasste 36 Männer, die aus einem Pool von über 200 CPS-Freiwilligen ausgewählt wurden. ^{[ 2 ] : 46}

Die Studie war in vier Phasen unterteilt: eine zwölfwöchige Kontrollphase; eine 24-wöchige Hungerphase ^{[ 3 ]} , in der jeder Teilnehmer durchschnittlich 25 % seines Körpergewichts vor der Hungerphase verlor; und zwei Erholungsphasen, in denen verschiedene Rehabilitationsdiäten getestet wurden. In der ersten Phase war die Kalorienzufuhr auf 2.000–3.000 Kalorien pro Tag beschränkt. In der zweiten Phase gab es keine Einschränkungen, sodass die Probanden so viel essen konnten, wie sie wollten.

Zu den Ergebnissen der Studie gehörte die Bestätigung, dass anhaltender Halbhunger zu einem signifikanten Anstieg von Depressionen , Hysterie und Hypochondrie führt ; die meisten Probanden erlebten Phasen schwerer emotionaler Belastung und Depressionen. ^{[ 2 ] : 161} Die Teilnehmer zeigten sowohl während der Hungerphase als auch in der Rehabilitationsphase eine übermäßige Beschäftigung mit Essen. Das sexuelle Interesse war drastisch reduziert, und die Freiwilligen zeigten Anzeichen von sozialem Rückzug und Isolation. ^{[ 2 ] : 123–124}

Vorläufige Broschüren mit den wichtigsten Ergebnissen des Minnesota-Hungerexperiments wurden in den Monaten nach dem Zweiten Weltkrieg von Helfern in Europa und Asien verwendet. ^{[ 2 ] : 183–184} Im Jahr 1950 veröffentlichten Ancel Keys und Kollegen die Ergebnisse in einem zweibändigen, 1385 Seiten umfassenden Werk mit dem Titel „The Biology of Human Starvation“ ( University of Minnesota Press ). ^{[ 4 ]}

Diese Studie war unabhängig von der wesentlich umfassenderen Hungerstudie im Warschauer Ghetto, die 1942 im Warschauer Ghetto von 28 Ärzten des Jüdischen Krankenhauses in Warschau durchgeführt wurde . Ihre Ergebnisse wurden 1946 veröffentlicht.

Der Physiologe Ancel Keys leitete das Minnesota-Hungerexperiment. Er war direkt verantwortlich für die Röntgenanalyse, die administrativen Aufgaben und die Gesamtleitung des Labors für Physiologische Hygiene, das er 1940 an der Universität von Minnesota gegründet hatte, nachdem er zuvor am Harvard Fatigue Laboratory und der Mayo Clinic tätig gewesen war . Ab 1941 arbeitete er als Sonderassistent des US-Kriegsministers und entwickelte gemeinsam mit der Armee die K-Rationen , die Verpflegung für Truppen im Kampfeinsatz . ^{[ 2 ] : 30–31} Keys leitete das Labor für Physiologische Hygiene 26 Jahre lang, ging 1972 in den Ruhestand und starb 2004 im Alter von 100 Jahren.

Olaf Mickelsen, ein Biochemiker, der 1939 an der Universität von Wisconsin promovierte , war während der Hungerstudie im Labor für Physiologische Hygiene für die chemischen Analysen und die tägliche Ernährung der Studienteilnehmer verantwortlich – einschließlich der Leitung der Küche und des Küchenpersonals. Zum Zeitpunkt der Studie war er außerordentlicher Professor für Biochemie und Physiologische Hygiene an der Universität von Minnesota.

Henry Longstreet Taylor, der 1941 an der University of Minnesota promovierte, war maßgeblich für die Rekrutierung der 36 Freiwilligen der CPS-Studie und die Aufrechterhaltung der Motivation und des Engagements der Teilnehmer verantwortlich. Während der Studie arbeitete er mit Austin Henschel bei der Durchführung der Tests zur körperlichen Leistungsfähigkeit, Atmung und Körperhaltung zusammen. Er wurde Mitglied des Lehrkörpers des Labors für Physiologische Hygiene und hatte eine gemeinsame Professur mit dem Institut für Physiologie inne. Seine Forschungsschwerpunkte lagen in den Bereichen Herz-Kreislauf-Physiologie , Temperaturregulation, Stoffwechsel, Ernährung, Altern und kardiovaskuläre Epidemiologie.

Austin Henschel teilte sich die Verantwortung für das Screening der CPS-Freiwilligen mit Taylor, war für die Blutmorphologie zuständig und koordinierte alle Tests und Messungen der Probanden während der Studie. Er war Mitglied des Lehrkörpers im Labor für Physiologische Hygiene und im Fachbereich Medizin der Universität von Minnesota.

Josef Brožek (1914–2004) ^{[ 5 ]} war im Rahmen der Hungerstudie für die psychologischen Untersuchungen verantwortlich, darunter psychomotorische Tests, anthropometrische Messungen und die statistische Auswertung der Ergebnisse. Er promovierte 1937 an der Karls-Universität in Prag ( Tschechoslowakei ) in Psychologie und emigrierte 1939 in die Vereinigten Staaten. 1941 trat er dem Labor für Physiologische Hygiene an der Universität von Minnesota bei, wo er 17 Jahre lang verschiedene Positionen innehatte. Seine Forschungsschwerpunkte waren Mangelernährung und Verhalten, visuelle Beleuchtung und Leistungsfähigkeit sowie Altern.

Das Experiment wurde in Zusammenarbeit mit dem Civilian Public Service (CPS) und dem Selective Service System geplant . Freiwillige wurden aus den Reihen der Wehrdienstverweigerer ausgewählt , die während des Krieges zum öffentlichen Dienst eingezogen worden waren. Ancel Keys erhielt die Genehmigung des Kriegsministeriums , Teilnehmer aus dem CPS auszuwählen. Die Verfügbarkeit einer ausreichenden Anzahl gesunder Freiwilliger, die bereit waren, sich ein Jahr lang der Verletzung ihrer Privatsphäre, dem Mangel an Nahrung sowie den körperlichen und seelischen Belastungen auszusetzen, war für die erfolgreiche Durchführung des Experiments unerlässlich. ^{[ 6 ]}

Anfang 1944 wurde eine Rekrutierungsbroschüre erstellt und in den CPS-Arbeitslagern in den gesamten Vereinigten Staaten verteilt. Über 400 Männer meldeten sich freiwillig zur Teilnahme an der Studie als Alternative zum Militärdienst; etwa 100 von ihnen wurden für die Untersuchung ausgewählt. Taylor, Brožek und Henschel vom Minnesota Laboratory of Physiological Hygiene reisten zu den verschiedenen CPS-Einheiten, um die potenziellen Kandidaten zu befragen und körperliche sowie psychologische Tests mit den Freiwilligen durchzuführen.

Letztendlich wurden 36 Männer ausgewählt, die die erforderliche geistige und körperliche Gesundheit, die Fähigkeit, sich trotz Entbehrungen und Härten in einer Gruppe zurechtzufinden, sowie ausreichendes Engagement für die im Rahmen der Untersuchung angestrebten Maßnahmen zur Linderung der Not und zur Rehabilitation aufwiesen, um die Studie abzuschließen. Alle Probanden waren weiße Männer im Alter von 22 bis 33 Jahren.

Von den 36 freiwilligen Probanden gehörten 15 den historischen Friedenskirchen ( Mennoniten , Brüdergemeinde und Quäker ) an. Weitere Teilnehmer waren Methodisten , Presbyterianer , Baptisten sowie je ein Jude , Episkopaler , Evangelikaler und Reformierter , Jünger Christi , Kongregationalist und Mitglied des Evangelischen Missionsbundes. Zwei Teilnehmer gaben keine Religionszugehörigkeit an. ^{[ 7 ]}

Die 36 CPS-Teilnehmer des Minnesota-Hungerexperiments waren: William Anderson, Harold Blickenstaff, Wendell Burrous, Edward Cowles, George Ebeling, Carlyle Frederick, Jasper Garner, Lester Glick, James Graham, Earl Heckman, Roscoe Hinkle, Max Kampelman , Sam Legg, Phillip Liljengren, Howard Lutz, Robert McCullagh, William McReynolds, Dan Miller, L. Wesley Miller, Richard Mundy, Daniel Peacock, James Plaugher, Woodrow Rainwater, Donald Sanders, Cedric (Henry) Scholberg , Charles Smith, William Stanton, Raymond Summers, Marshall Sutton, Kenneth Tuttle, Robert Villwock, William Wallace, Franklin Watkins, W. Earl Weygandt, Robert Wiloughby und Gerald Wilsnack. ^{[ 8 ]}

Die 12-monatige klinische Studie wurde zwischen dem 19. November 1944 und dem 20. Dezember 1945 im Labor für Physiologische Hygiene der Universität von Minnesota ^{[ 1 ]} durchgeführt . Während der gesamten Studiendauer wurden jedem Teilnehmer spezifische Arbeitsaufgaben zugewiesen, er sollte wöchentlich 35 km (22 Meilen) zu Fuß zurücklegen und ein persönliches Tagebuch führen. ^{[ 9 ]} Regelmäßig wurde eine umfangreiche Testbatterie durchgeführt, die unter anderem die Erfassung von Stoffwechsel- und Körperparametern, Röntgenuntersuchungen, Laufbandtests sowie Intelligenz- und psychologische Beurteilungen umfasste .

Die Studie war in vier verschiedene Phasen unterteilt:

1. Kontrollphase (12 Wochen): Dies war eine Standardisierungsphase, in der die Probanden eine kontrollierte Ernährung mit täglich etwa 3.200 Kalorien erhielten. Die Ernährung der Probanden, die ihrem Idealgewicht nahe kamen, wurde so angepasst, dass die Kalorienbilanz erhalten blieb, während die Ernährung der unter- und übergewichtigen Probanden so angepasst wurde, dass sie ihrem Idealgewicht nahe kamen. Im Durchschnitt lag die Gruppe am Ende der Phase leicht unter ihrem Idealgewicht. ^{[ 4 ] : 74} Zusätzlich führte das klinische Personal des Labors für Physiologische Hygiene routinemäßig eine Reihe anthropometrischer, physiologischer und psychologischer Tests durch, um den körperlichen und geistigen Gesundheitszustand jedes Teilnehmers unter normalen Bedingungen zu erfassen .
2. Halbhungerphase (24 Wochen bis zum 28. Juli 1945): Während der sechsmonatigen Halbhungerphase wurde die tägliche Kalorienzufuhr jedes Teilnehmers sofort halbiert, auf etwa 1560 Kalorien. Falls er nicht ausreichend an Gewicht verlor, wurde die Kalorienzufuhr weiter reduziert. Seine Mahlzeiten bestanden aus Lebensmitteln, die typisch für die Ernährung der europäischen Bevölkerung in der Endphase des Krieges waren: Kartoffeln , Steckrüben , Weiße Rüben , Brot und Makkaroni . Am 30. Juli 1945 veröffentlichte das Magazin „Life“ ein Foto der abgemagerten, oberkörperfreien Teilnehmer. ^{[ 10 ]}
3. Eingeschränkte Rehabilitationsphase (12 Wochen): Die Teilnehmer wurden in vier Gruppen mit je acht Männern aufgeteilt. Jede Gruppe erhielt eine streng kontrollierte Rehabilitationsdiät mit einem von vier verschiedenen Kalorienniveaus. Innerhalb jeder Energieniveaugruppe wurden die Männer weiter in Untergruppen unterteilt, die unterschiedliche Protein- und Vitaminpräparate erhielten. Auf diese Weise untersuchte das Klinikpersonal verschiedene Strategien zur Energie-, Protein- und Vitaminzufuhr, um die Probanden nach einer Hungersnot wieder zu ernähren.
4. Unbeschränkte Rehabilitationsphase (8 Wochen): In der letzten Rehabilitationsphase waren Kalorienzufuhr und Nahrungszusammensetzung unbeschränkt, wurden aber sorgfältig erfasst und überwacht.

Während der Fastenperiode erhielten die Probanden zwei Mahlzeiten täglich, die darauf abzielten, bei jedem Teilnehmer den gleichen Grad an Nährstoffmangel hervorzurufen. Da jeder Proband unterschiedliche Stoffwechseleigenschaften aufwies, wurde die Ernährung jedes Mannes während der gesamten Fastenperiode so angepasst, dass im Verlauf der 24 Wochen ein Gewichtsverlust von insgesamt etwa 25 % erzielt wurde.

Die Forscher verfolgten das Gewicht jedes Probanden in Abhängigkeit von der seit Beginn der Fastenperiode verstrichenen Zeit. Für jeden Probanden wurde erwartet – und auch gezielt erzwungen –, dass der Gewichtsverlauf über die Zeit eine bestimmte Kurve bilden würde, die sogenannte Vorhersagekurve für den Gewichtsverlust. Deren Eigenschaften wurden vor Beginn des Experiments festgelegt. Die postulierten Kurven erwiesen sich für die meisten Probanden als recht aussagekräftig. ^{[ 4 ] : 75}

Wenn ein Proband in einer Woche von seiner Kurve abwich, wurde seine Kalorienzufuhr für die folgende Woche durch Anpassung der Brot- und Kartoffelmenge so verändert, dass er wieder auf die Kurve zurückkehrte. Die erforderlichen Anpassungen waren in der Regel geringfügig. ^{[ 4 ] : 75} Die Kurvenformen wurden „auf der Grundlage des Konzepts gewählt, dass die Gewichtsabnahmerate progressiv abnimmt und beim Endgewicht ein relatives Plateau erreicht“. ^{[ 4 ] : 74}

Für jede Versuchsperson wurde die Gewichts-Zeit-Kurve als quadratisch in der Zeit angenommen (genauer gesagt als nach oben geöffnete Parabel ) mit einem Minimum bei 24 Wochen. Zu diesem Zeitpunkt sollte das Gewicht dem angestrebten Endgewicht entsprechen (das Minimum ist der Punkt, an dem die Kurve eine Steigung von null aufweist ; dies entspricht dem oben erwähnten „Plateau“). Mathematisch bedeutet dies, dass die Kurve für jede Versuchsperson gegeben war durch

$${\displaystyle W(t)=W_{f}+K\,(24-t)^{2},}$$

Dabei bezeichnet die seit Beginn der Hungerperiode verstrichene Zeit (in Wochen), das Gewicht der Versuchsperson zum Zeitpunkt und das Endgewicht, das die Versuchsperson nach 24 Wochen erreichen sollte. Die Konstante ergibt sich aus der Bedingung, dass das Anfangsgewicht ist , d. h. durch Lösen der Gleichung ${\displaystyle t}$${\displaystyle W(t)}$${\displaystyle t}$${\displaystyle W_{f}}$${\displaystyle K}$${\displaystyle W(t=0)}$${\displaystyle W_{i}}$

$${\displaystyle W_{i}=W_{f}+K\,(24-0)^{2}}$$

für ; dies ergibt ${\displaystyle K}$

$${\displaystyle K={\frac {W_{i}-W_{f}}{24^{2}}}}$$Die

Die Autoren drückten dies in Form des prozentualen Gesamtgewichtsverlusts aus . ${\displaystyle P}$

$${\displaystyle P=100\times {\frac {W_{i}-W_{f}}{W_{i}}}}$$

(was, wie oben erwähnt, für alle Probanden etwa 25 % betragen sollte),

$${\displaystyle K={\frac {P}{100\times 24^{2}}}\,W_{i}}$$Die

Vorläufige Broschüren mit den wichtigsten Ergebnissen des Minnesota-Hungerexperiments wurden erstellt und in den Monaten nach dem Zweiten Weltkrieg von Hilfsorganisationen in Europa und Asien umfassend genutzt. ^{[ 2 ] : 183–184}

Im Jahr 1950 wurde der vollständige Ergebnisbericht des Minnesota-Hungerexperiments in einem zweibändigen, 1385 Seiten umfassenden Werk mit dem Titel „ The Biology of Human Starvation“ ( University of Minnesota Press) veröffentlicht . Das 50 Kapitel umfassende Werk enthält eine ausführliche Analyse der während der Studie erhobenen physiologischen und psychologischen Daten sowie eine umfassende Literaturübersicht.

Zwei Probanden wurden ausgeschlossen, weil sie die während der Hungerphase des Experiments auferlegten Ernährungseinschränkungen nicht einhielten, und die Daten von zwei weiteren wurden bei der Auswertung der Ergebnisse nicht berücksichtigt.

Zu den Ergebnissen der Studie gehörte die Bestätigung, dass anhaltender Halbhunger zu einem signifikanten Anstieg von Depressionen, Hysterie und Hypochondrie führt , gemessen mit dem Minnesota Multiphasic Personality Inventory . Die meisten Probanden erlebten Phasen schwerer emotionaler Belastung und Depressionen. ^{[ 2 ] : 161}

Die Rehabilitationsphase erwies sich für die meisten Männer als psychisch schwierigste Phase. Zu den extremen Folgen zählte Selbstverstümmelung : Ein Teilnehmer, Sam Legg, amputierte sich mit einer Axt drei Finger, wobei er sich nicht sicher war, ob dies absichtlich oder versehentlich geschehen war. ^{[ 10 ]} Sowohl während der Hungerperiode als auch in der Rehabilitationsphase zeigten die Teilnehmer eine starke Beschäftigung mit Essen. Das sexuelle Interesse war drastisch reduziert, und die Freiwilligen wiesen Anzeichen von sozialem Rückzug und Isolation auf. ^{[ 2 ] : 123–124}

Die Teilnehmer berichteten von einer Abnahme ihrer Konzentrations-, Auffassungs- und Urteilsfähigkeit, obwohl die durchgeführten standardisierten Tests keine Anzeichen einer tatsächlichen Leistungsminderung ergaben. Es zeigten sich deutliche Beeinträchtigungen physiologischer Prozesse, die auf eine Verringerung des Grundumsatzes (der Energiebedarf des Körpers im Ruhezustand) jedes Probanden hindeuteten und sich in einer reduzierten Körpertemperatur, Atmung und Herzfrequenz widerspiegelten. Einige Probanden wiesen Ödeme an den Extremitäten auf. ^{[ 11 ]}

Eine der zentralen Erkenntnisse des Minnesota-Hungerexperiments, die von zahlreichen Ernährungswissenschaftlern – darunter Ancel Keys – diskutiert wurde, ist, dass die körperlichen Auswirkungen des induzierten Halbhungers während der Studie den Zuständen von Menschen mit Essstörungen wie Anorexia nervosa und Bulimia nervosa sehr ähnlich sind . Die Studie führte zu der Annahme, dass viele der tiefgreifenden sozialen und psychologischen Folgen dieser Störungen auf Unterernährung zurückzuführen sind und die Genesung sowohl von einer körperlichen Ernährung als auch von einer psychologischen Behandlung abhängt. ^{[ 2 ] : 199–200}

• Diät
• Essstörungen
• Forschung am Menschen

• Handbuch zur Behandlung von Essstörungen , herausgegeben von DM Gardner und PE Garfinkel, Gilford Press, New York, NY, 1997.
• Kalm, Leah M.; Semba, Richard D. „Sie hungerten, damit andere besser ernährt werden können: Erinnerungen an Ancel Keys und das Minnesota-Experiment“, Journal of Nutrition , Vol. 135, Juni 2005, 1347–1352.
• Keys, A., Brozek, J., Henschel, A., Mickelsen, O., & Taylor, HL, Die Biologie des menschlichen Hungers (2 Bände), University of Minnesota Press, 1950.
• Palesty, JA; Dudrick, SJ „Das Goldlöckchen-Paradigma von Hunger und Wiederernährung“, Nutrition in Clinical Practice , 1. April 2006; 21(2): 147 – 154.
• Tucker, Todd. Das große Hungerexperiment: Die heldenhaften Männer, die hungerten, damit Millionen leben konnten , Free Press, ein Geschäftsbereich von Simon & Schuster, Inc., New York, New York, ISBN 978-0-7432-7030-4, 2006.

• „Der gute Krieg und diejenigen, die sich weigerten, ihn zu führen“ , eine Filmpräsentation von ITVS, produziert von Paradigm Productions, einer gemeinnützigen Medienorganisation mit Sitz in Berkeley, Kalifornien. Regie: Rick Tejada-Flores und Judith Ehrlich. Copyright 2000.
• „COs“, Time Magazin, 30. Juli 1945.