VIVO Патофизиология

Контрол на приема на храна и телесно тегло

телесно

Тялото е в непрекъснато състояние на глад, което периодично се облекчава чрез хранене. Този постоянен стремеж към хранене периодично се потиска от инхибиторни импулси, генерирани от такива неща като присъствието на храна в стомашно-чревния тракт, притока на хранителни вещества в кръвта и други фактори. След като тези "фактори за ситост" се разсеят, желанието за ядене се връща.

Защо е важно да се разберат факторите, които контролират приема на храна? Идват ми на ум поне две основни области на внос:

  • Затлъстяването е най-разпространеното хранително заболяване на хора, кучета и котки в заможни общества като нашето, надхвърляйки далеч броя на болестите с хранителен дефицит.
  • Метаболитните нужди на хората и животните се увеличават с болест или травма, често заедно с анорексия. Болестта, съчетана с анорексия, води до ускорено гладуване.

Преди да продължите, отделете минута, за да обмислите вече направените наблюдения относно приема на храна, телесното тегло и подобни теми. Може би сте забелязали например, че:

  • Повечето животни като възрастни поддържат забележително постоянно телесно тегло.
  • Когато е студено, животните и хората ядат повече, отколкото когато е горещо.
  • Децата поддържат енергиен баланс с диво различен прием на храна на хранене.

Този вид наблюдения предполагат много сложна система, която отговаря за регулиране на енергийния баланс и телесното тегло. Това, което е известно за контрола на приема на храна, често се обсъжда от гледна точка на краткосрочен и дългосрочен контрол. Тази дискусия ще се фокусира върху следните области:

  • Роля на централната нервна система
  • Прегастрални фактори
  • Стомашно-чревни и постабсорбционни фактори
  • Дългосрочен контрол

Роля на централната нервна система

Дълги години се смяташе, че хипоталамусът е ключът към контрола върху приема на храна. Този възглед произлиза от класически експерименти, при които приемът на храна е изследван при плъхове с лезии в различни области на мозъка. Такива проучвания ясно идентифицират два региона в хипоталамуса, които драматично влияят на поведението при хранене:

  • Страничен хипоталамус (център на глада): животните с лезии в тази област стават аноректични и отслабват.
  • Вентромедиален хипоталамус (център за ситост): животните с лезии в тази област преяждат и затлъстяват.

Последващи проучвания показват, че въпреки че тези хипоталамусни центрове са очевидно много важни за контролирането на глада и ситостта, те не обясняват цялата история.

Прегастрални фактори

Всички знаем за „екологични“ условия, които могат да повлияят драстично на приема на храна. Помислете кои от следните елементи са най-важни за животните, хората или и за двете:

  • Външен вид на храната: хората харесват или не харесват определени ястия въз основа на визуален външен вид, но дали котката ви оценява закупуването на храна с форма на риба?
  • Вкус и/или мирис на храна: това е изключително важно за всички видове.
  • Научени предпочитания и отвращения: Почти всеки има отвращение към един или повече видове храни и те също засягат домашните животни.
  • Психологични фактори: психичните състояния като страх, депресия и социални взаимодействия често влияят на приема на храна.

Никога не яжте жива бенка! Тази чайка го направи, къртицата се опита да се тунелира и двамата умряха.

Разбирането на тези фактори е от особено значение за клиницистите, тъй като те могат да бъдат манипулирани за управление на пациенти с анорекция.

Стомашно-чревни и постабсорбционни фактори

Степента на стомашно-чревно запълване е най-важният сигнал от страна на храносмилателния тракт сам по себе си - пълният стомах и червата предизвикват ситост, вероятно чрез блуждаещия нерв, предаващ този факт обратно на хипоталамуса. Освен това ентеричният хормон холецистокинин е добре документиран да предизвиква ситост в експериментални условия, докато хормонът грелин изглежда е мощен стимулатор на апетита.

Тъй като хранителните вещества като глюкоза и аминокиселини се абсорбират, концентрацията им в кръвта се повишава, както и концентрацията на няколко хормона (холецистокинин, както е споменато по-горе, но също така и инсулин и глюкагон). Тези промени също са свързани с усещането за глад или ситост.

Дългосрочен контрол на приема на храна

Възрастните животни са склонни да поддържат относително постоянно тегло, известно като тяхното "зададено тегло". Голяма част от това изглежда се регулира във времева скала от седмици или повече.

Ако животното е гладувано за дълъг период от време, след което му е разрешен достъп до храна, то яде далеч по-голямо количество храна от нормалното животно. И обратно, ако животното е хранено насила в продължение на няколко седмици, след което му е разрешен достъп до свободен избор храна, то няма да яде много. И в двата случая, когато теглото се върне към „зададено тегло“, поведението при хранене се нормализира.

Допълнително интересно наблюдение е, че когато храната е ограничена, основният метаболизъм намалява, което е една от причините, че е толкова трудно да отслабнете чрез диета.

Ясно е, че дългосрочното регулиране на телесното тегло е резултат от сложна интеграция на батерия от хормонални, метаболитни и невронни сигнали. С оглед на това колко строго се регулира телесното тегло при широко различаващи се нива на прием на храна и разход на енергия, е ясно, че са създадени стабилни системи за обратна връзка.

Търсенето на сигнали за обратна връзка - „фактори за ситост“ - е свещено търсене в тази област от много години и наскоро даде плод, благодарение на проучвания, проведени преди години върху мишки с генетични мутации, които причиняват затлъстяване.

Факторът на ситост, изследван най-широко досега, е хормонът лептин, който има следните основни характеристики:

  • Лептинът се синтезира и секретира предимно от мастни клетки (адипоцити).
  • Основно място на лептиновите рецептори е в хипоталамуса, за който е известно, че играе важна роля в контрола на приема на храна и скоростта на метаболизма.
  • Плазмените нива на лептин нарастват и падат паралелно със съдържанието на телесни мазнини - с увеличаване на телесната мастна маса, нараства и концентрацията на лептин в кръвта.
  • Инжектирането на лептин при животни с недостиг на лептин води до намаляване на телесното тегло чрез потискане на приема на храна и увеличаване на метаболизма и енергийните разходи.

Изолирани са няколко други гена, които кодират протеини, които влияят върху приема на храна, енергийния метаболизъм и телесното тегло. В момента е трудно да се предскаже тяхната бъдеща роля във фармацевтичния контрол на затлъстяването, но излишно е да казвам, че редица компании залагат на милиони, че един или повече от тези протеини ще се превърнат в чудодейното лекарство за лечение на затлъстяването.

Препратки и рецензии

  • Hill JO, Peters JC: Принос на околната среда към епидемията от затлъстяване. Science 280: 1371, 1998.
  • Morton GJ, Cummings DE, Baskin DG, Barsh GS, Schwartz MW. Контрол на централната нервна система върху приема на храна и телесното тегло. Nature 443: 289-295, 2006.
  • Rolls ET. Вкус, обоняние и обработка на текстурата на храната в мозъка и контрол на приема на храна. Physiol Behav 85: 45 - 56, 2005.
  • Rosenbaum M, Leibel RL, Hirsch J: Затлъстяване. New Eng J Med 337: 396, 1997.

Разширени и допълнителни теми

Прегастрално храносмилане: Въведение и индекс

Физиология на вкуса