От чего зависит аппетит ?
Опубликовано ср, 11/11/2020 — 20:05
Значение аппетита
Аппетит — это строго регулируемое явление, поскольку голод и сытость являются решающими факторами в контроле за потреблением пищи. Нарушения как приема пищи, так и расхода энергии приводят к ожирению — пандемическому синдрому, часто связанному с наиболее распространенными и патологическими заболеваниями , включая болезни сердца, атеросклероз, диабет и рак.
Физиология аппетита
Аппетит регулируется скоординированным взаимодействием кишечника, жировой ткани и мозга. Первичным местом регуляции аппетита является гипоталамус, где взаимодействие между орексигенными нейронами, экспрессирующими нейропептид Y связанный с агути белком, и анорексигенными нейронами, экспрессирующими кокаин про-опиомеланокортин / связанный с амфетамином транскрипт, контролируют энергетический гомеостаз. Было показано, что в гипоталамусе несколько периферических сигналов модулируют активность этих нейронов, в том числе орексигенный пептид грелин и анорексигенные гормоны инсулин и лептин.
Аппетит тесно регулируется скоординированным взаимодействием между периферическими и центральными нервными системами. Две основные группы периферических сигналов информируют мозг об энергетическом состоянии всего тела: краткосрочные сигналы — из желудочно-кишечной системой, и долгосрочные сигналы — от жировой тканью.
Гормоны , регулирующие аппетит
Существует огромное количество анорексигенных гормонов, вызывающих потерю аппетита, секретируемых кишечником; к ним относятся: холецистокинин (CCK) , глюкагоноподобный пептид-1 (GLP-1) , пептид YY (PYY) и оксинтомодулин (OXM). Гормоны, полученные из поджелудочной железы, такие как полипептид поджелудочной железы (PP) , глюкагон , инсулин и амилин , также обладают анорексигенным действием. Наконец, анорексигенные сигналы жировой ткани, такие как лептин , адипонектин и резистин были описаны., как гормоны регулирующие аппетит. С другой стороны, грелин, продуцируемый из кишечника, является единственным примером периферического гормона с орексигенным действием , тем самым повышая аппетит при его высвобождении, обычно перед едой.
Нейротрансмиттеры и аппетит
Глутамат и гамма — аминомаслянная кислота доминируют в синаптической передаче в гипоталамусе, и введение агонистов их рецепторов в ядра гипоталамуса стимулирует аппетит. .
Глутамат
Глутамат является доминирующим возбуждающим нейромедиатором в центральной нервной системе. Чтобы нейрон высвобождал глутамат, нейротрансмиттер должен сначала быть упакован в высоких концентрациях в синаптические везикулы с помощью специфических везикулярных транспортеров глутамата (VGLUT1, VGLUT2 и VGLUT3). При стимуляции, глутамат высвобождается в синаптическую щель , чтобы связать и вызвать воздействие на постсинаптические рецепторы, является ли они ионотропными [ N — метил — d -аспартата (NMDA), д , л -альфа-амино-3-гидрокси-5-метил- изоксазол пропионовая кислота (AMPA), каиновая кислота] или метаботропными рецепторами (mGluR), присутствующими как в нейронах, так и в астроцитах.
Несмотря на повсеместное распространение глутамата его уровни вне клеток жестко регулируются. Высвобождение пресинаптического глутамата значительно превышает количество, необходимое для нейротрансмиссии. Поскольку высокие концентрации глутамата могут препятствовать дальнейшей передаче или стать ассоциированными с нейротоксичными явлениями ( эксайтотоксичность) , если они не устранены быстро, синаптически высвобождаемый глутамат рециркулируется из внеклеточного пространства посредством возбуждающих транспортеров аминокислот, экспрессируемых преимущественно на астроцитах (GLT-1 и GLAST).
В астроцитах рециркулированный глутамат может метаболизироваться до глутамина через глутамин синтетазу или может ассимилироваться в цикле трикарбоновой кислоты (TCA). Глютамин, высвобождаемый из астроцитов, снова поглощается нейронами, где митохондриальный фосфат-специфический фермент — глутаминаза, преобразовывает инертный глутамин в глутамат для последующей переупаковки в синаптические везикулы ( «цикл глутамат-глутамин» ). Синтез глутамата и глутамина de novo астроцитами требует наличия аминогруппы (недавно был предложен аспартат в качестве донора азота нейронов). Согласно гипотезе «лактатного челнока» от астроцитов к нейронам (ANLSH) , энергетические потребности для рециркуляции глутамата, опосредованной астроцитами, обусловлены исключительно гликолитическим метаболизмом глюкозы с сопутствующей продукцией лактата астроцитами, которые становятся основным окислительным топливом для нейронов.
Внутрицеребровентрикулярная инъекция, а также латеральная инъекция в гипоталамус глутамата или его возбуждающих аминокислотных агонистов, каиновой кислоты, AMPA и NMDA быстро вызывают интенсивное потребление пищи. Аналогичным образом, агонисты mGluR5, вводимые интрацеребровентрикулярно, стимулируют питание у грызунов, тогда как антагонист рецептора mGluR5 (R, S) -2-хлор-5-гидроксифенилглицин ингибирует прием пищи.
Астроциты
В последнее десятилетие сообщалось, что астроциты участвуют в нескольких нейроэндокринных процессах, однако , только недавно было установлено их значение в контроле аппетита и энергетического гомеостаза. Астроциты экспрессируют рецепторы для множества нейропептидов, нейротрансмиттеров и факторов роста, производят нейроактивные вещества и экспрессируют ключевые ферменты, необходимые для восприятия и обработки сигналов питания. Например, известно, что анорексигенный гормон лептин влияет на морфологию астроцитов и уровни синаптического белка в гипоталамусе.
Таким образом, предполагается, что наблюдаемое вызванное диетой повышение уровней рецепторов лептина в гипоталамических астроцитах участвует в возникновении ожирения. Совсем недавно Fuente-Martín et al. показали, что лептин напрямую модулирует поглощение глутамата астроцитами в зависимости от времени, стимулируя его быстрое увеличение, которое подавляется хроническим воздействием. Первоначальное быстрое увеличение захвата глутамата астроцитами указывает на то, что лептин может снижать стимулирующие эффекты глутамата на близлежащие синапсы, тем самым снижая аппетит. Кроме того, когда избыток глутамата высвобождается в синаптическую щель, он в конечном итоге повторно захватывается окружающими астроцитами вместе с ионами натрия через астроцитарный котранспортер глутамата — GLAST. В результате внутриклеточные ионы натрия должны быть экструдированы во внеклеточное пространство через электрогенную Na + / K + АТФазу и Na + K + 2Cl -котранспортер, что приводит к внутриклеточному включению ионов калия.
Гамма — аминомаслянная кислота
Стимулирующая роль GABA в регуляции пищевого поведения, контролируемого гипоталамусом, что было доказана в последние годы. Внутрицеребровентрикулярное введение агониста рецептора GABA- А — мусцимола, стимулирует кормление , а ответ блокируется специфическим антагонистом рецептора ГАМК- А — бикукуллином. GABA — ергические входы от нейронов, экспрессирующих AgRP дугообразного ядра, к парабрахиальному ядру необходимы для поддержания критического уровня стимула аппетита.
Лептин
. После еды лептин высвобождается из жировой ткани и связывается с рецептором лептина гипоталамуса, вызывая анорексигенный ответ, заключающийся в сокращении потребления пищи и увеличении расхода энергии. Напротив, в периоды голодания снижение уровня лептина в плазме способствует увеличению потребления пищи и снижению потребления энергии.
Источник
Голова – предмет тёмный, но исследованию подлежит. Что за что отвечает в головном мозге?
Способность дышать и двигаться, чувствовать боль и любить, создавать гениальные творения и совершать зло, подчас не поддающееся объяснению. Благодаря чему всё это возможно? Где скрывается наше «я»?
Кажется, что мы знаем о головном мозге очень много. И не просто знаем — мы можем им управлять. Педагогика и психология, неврология и психиатрия — те области знаний, которые это подтверждают.
Как устроен головной мозг человека, как соотносятся его строение и функции, и каковы их особенности?
Попробуем разобраться в некоторых из них.
Чем проще — тем точнее
Существует положение, что чем более проста некая функция, тем точнее место ее локализации в головном мозге. С другой стороны, наиболее сложные функции обеспечиваются слаженной работой всего мозга, в связи с чем понятие «коркового центра» (определённой области коры головного мозга) большей частью относительное и условное.
От простого — к сложному
Чихание, кашель, дыхание, частота сердечных сокращений, артериальное давление и деятельность пищеварительной системы возможны благодаря наличию продолговатого мозга — отдела нервной системы, непосредственно связанного со спинным мозгом.
Внезапно залаяла собака во дворе? Ориентировочный рефлекс в ответ на резкий звук возможен благодаря среднему мозгу. Кроме того, через этот отдел проходят пути, обеспечивающие зрение, слух, способность к движению и бдительности, контроль температуры и ряд других, которыми занимаются другие отделы мозга.
Хотите пить или есть? За эти чувства отвечает гипоталамус — часть промежуточного мозга. С ним же связаны такие физиологические функции, как сон и бодрствование, поддержание постоянства внутренней среды организма.
КОРА БОЛЬШИХ ПОЛУШАРИЙ ИМЕЕТ СЛОЖНОЕ
СТРОЕНИЕ И СОДЕРЖИТ 12-18 МЛРД НЕРВНЫХ
КЛЕТОК И БОРОЗДАМИ ДЕЛИТСЯ НА НЕСКОЛЬКО ДОЛЕЙ
А теперь закройте глаза и коснитесь пальцами кончика носа. Получилось без особого труда, не так ли? Это при том, что в этом плавном действии было задействовано много разных мышц. За координацию, равновесие, нормальные движения спасибо мозжечку.
Сложнее, сложнее
Эмоции, такие эмоции. Без них наша жизнь была бы не такой счастливой (несчастной?). Внутренняя борьба, иногда заставляющая нас сделать то, о чем мы потом пожалеем. Знакомо? Благодарим лимбическую систему. Интересно что это такое? Чуть подробнее о ней (и ее частях).
Беспокоитесь, грустите? А может вам страшно? Это возможно благодаря миндалевидному телу (миндалине). Любопытный факт: с левой миндалиной бывает связано и чувство счастья, а вот у правой «настроение» плохое всегда.
Читайте материал по теме: Билл Гейтс и его синдром Аспергера
Запоминаете направление движения? В этом помогает гиппокамп — ещё одна часть лимбической системы.
Проводник сенсорной информации — таламус — получает информацию от органов чувств, переправляя её для дальнейшей обработки в кору мозга. Вы спите и не слышите звуков, на вас не действует свет? Всё потому, что вместе с вами «спит» и таламус. А вот обонятельные ощущения войти в спящий таламус могут легко. Обоняние тесно взаимодействует с миндалиной и гиппокампом. А потому запах связан с памятью и эмоциями.
И наконец.
Постепенно усложняясь в процессе эволюционного развития, головной мозг приобрёл часть, известную как большие полушария, покрытые своеобразным «плащом» — корой больших полушарий. Она имеет сложное строение и содержит 12-18 млрд нервных клеток и бороздами делится на несколько долей.
Итак, какова ее роль?
Мышление связано с лобной долей. В размышлениях больше всего участвует передняя её часть — так называемая префронтальная кора. «Нужно работать», «Не думай о том, что думают о тебе окружающие». В этом нам помогает «рациональная» префронтальная кора.
Читайте материал по теме: Что происходит с мозгом аутистов?
С лобной долей связана также наша способность к движению (благодаря моторной коре), чёткому и разборчивому письму, артикуляции.
Ассоциативные функции обеспечиваются теменной долей коры. Здесь располагаются области, отвечающие за осязание, чёткие, комбинированные целенаправленные движения, чтение, познавание предметов, явлений, их смысла и символического значения.
Память и способность слышать — эти возможности есть у нас благодаря височной доле. Здесь же находится центр устной речи, позволяющий нам говорить красиво и правильно, центры вкусовых анализаторов.
Видеть мы можем благодаря затылочной доле коры мозга, а считать — центру, располагающемуся на стыке теменно-затылочной области.
Бросается в глаза, что.
. не всегда некая функция имеет какую-то одну локализацию в головном мозге человека. Особенно это касается сложных функций. Например, так называемый праксис — способность к осуществлению целенаправленных двигательных актов — возможен благодаря системе с участием теменной и лобной долей.
Наиболее сложные функции памяти и мышления не имеют чёткого расположения, в их реализации принимают участие различные области мозга.
Почему важно знать, как связаны функция и структура головного мозга?
Диагностика. Представьте: у человека сильно разболелась голова. Спустя несколько минут он уже не смог поднять правую руку, а его речь стала невнятной. У пациента ухудшилось зрение с одной стороны, тогда как офтальмолог патологию со стороны глаз не обнаружил. Или, например, человек перестал понимать обращённую к нему речь.
Читайте материал по теме: Как предотвратить инсульт?
Зная о том, какие отделы в головном мозге отвечают за ту или иную способность, можно предполагать место расположения патологического процесса.
Лечение и реабилитация. Предположим, что в результате повреждения участка головного мозга после инсульта у человека «выпала» какая-то функция. Значит ли это, что теперь она не вернётся? Нет, далеко не всегда.
Благодаря такому свойству мозга, как пластичность, возможно эту функцию восстановить. Говоря простыми словами, под пластичностью можно понимать способность других областей мозга брать на себя функцию повреждённой его части. Однако этим процессом нужно целенаправленно заниматься. Поэтому после инсульта больному бывает необходим курс нейрореабилитации, в процессе которого он заново учится говорить, ходить, обслуживать себя.
Всё гениальное — просто?
Нет. Приведённые выше описания взаимоотношений структуры и функции далеко не исчерпывающие: на деле всё гораздо сложнее и выходит далеко за рамки объёма небольшой статьи.
Ну а где же наше «Я»? Науке всё ещё предстоит ответить на этот вопрос. Не тот ли это случай, когда целое — это больше, чем просто сумма его частей?
Источник
Отделы мозга отвечающие за чувство голода
а) Регуляция потребления пищи и запасания энергии. Для поддержания постоянной массы и структуры тела в течение длительного времени необходимо поддержание баланса прихода и расхода энергии. Как говорилось в отдельной статье на сайте (просим вас пользоваться формой поиска выше), только 27% поступившей энергии используются функциональными системами клеток, большая часть преобразуется в тепловую энергию, которая получается в результате метаболизма белка, активности мышц, деятельности различных органов тканей. Избыток поступившей в организм энергии хранится главным образом в виде жира. Дефицит поступления энергии с пищей сопровождается потерей массы тела до тех пор, пока приход энергии не станет равен ее расходу.
Поддержание нормального уровня обеспечения энергией необходимо для сохранения жизни, поэтому организм наделен мощными физиологическими системами контроля, помогающими поддерживать необходимое поступление энергии. Но существует значительная вариабельность количества запасаемой энергии (т.е. количества запасаемого жира) у различных индивидуумов. Так, возникший дефицит энергетических запасов у спортсменов и рожениц приводит к быстрой активации механизмов формирования чувства голода, побуждающего к поиску пищи. В связи с очень высокой мышечной активностью расход энергии может составлять 6000-7000 Ккал по сравнению с 2000 Ккал, необходимыми для лиц, ведущих сидячий образ жизни. Таким образом, большой расход энергии, связанный с тяжелой мышечной работой, обычно стимулирует равное увеличение поступления энергии.
Каковы же физиологические механизмы, улавливающие изменение энергетического баланса и влияющие на поиск пищи? Поддержание адекватного обеспечения организма энергией — очень важная задача, поэтому существуют многообразные кратко- и долговременные контролирующие системы, которые регулируют не только потребление пищи, но и расход, и запасание энергии. В следующих разделах мы изложим некоторые из этих систем, их работу в физиологических условиях при ожирении и истощении.
б) Нервные центры, регулирующие потребление пищи. Чувство голода сочетается с сильным желанием есть и различными другими физиологическими изменениями — ритмическими сокращениями желудка и беспокойством, которое заставляет человека искать необходимую пищу. После приема пищи наступает чувство насыщения. Каждое из этих ощущений формируется под влиянием окружающей среды и социальных факторов; кроме того, ими управляют особые центры мозга, главным образом гипоталамус. Аппетит представляет собой стремление к определенному виду пищи и полезен для осуществления ее выбора.
в) В гипоталамусе присутствуют центры голода и насыщения. Некоторые центры гипоталамуса принимают участие в регуляции потребления пищи. Так, латеральные ядра гипоталамуса являются центрами голода, стимуляция которых приводит к прожорливости (гиперфагии). Напротив, разрушение этих структур сопровождается отказом от еды и нарастающим истощением (состоянием, которое характеризуется заметной потерей веса, мышечной слабостью, снижением метаболизма). Центр голода реализует свои влияния путем формирования побуждения, направленного на поиск пищи.
Вентромедиальные ядра гипоталамуса относятся к центру насыщения. Предполагают, что этот центр ответствен за чувство насыщения, тормозящее центр голода. Электрическая стимуляция этих структур сопровождается формированием чувства насыщения, и животное отказывается от пищи (афагия), даже если ему предлагают очень аппетитную еду. Напротив, разрушение вентромедиальных ядер гипоталамуса сопровождается прожорливостью и непрерывным потреблением пищи, что приводит к крайнему ожирению. Вес животных иногда в 4 раза превышает норму. Паравентрикулярные, дорсомедиальные и аркуатные ядра гипоталамуса также играют заметную роль в регуляции потребления пищи. Например, повреждение паравентрикулярных ядер часто сопровождается чрезвычайной прожорливостью, в то время как повреждение дорсомедиальных ядер обычно подавляет пищевое поведение. Как будет изложено далее, аркуатные ядра гипоталамуса являются областью, к которой поступают многочисленные гормоны желудочно-кишечного тракта и жировой ткани для управления как пищевым поведением, так и расходом энергии.
Механизм обратной связи, контролирующий потребление пищи.
Рецепторы растяжения желудка активируют сенсорные афферентные пути в составе вагуса и ингибируют потребление пищи.
Пептид YY (PYY), холецистокинин (ХЦК) и инсулин являются гастроинтестинальными гормонами, которые выделяются при пищеварении и подавляют дальнейшее потребление пищи.
Грелин, выделяемый желудком, особенно во время голодания, стимулирует аппетит.
Лептин — гормон, продуцируемый жировыми клетками в возрастающих количествах при увеличении их размеров. Он ингибирует потребление пищи
Существуют много общих химических посредников для этих структур гипоталамуса, которые вместе образуют центр, координирующий процессы пищевого поведения и ощущения сытости. Эти ядра гипоталамуса влияют на секрецию гормонов, важных для регуляции энергетического баланса и метаболических процессов, включая гормоны щитовидной железы и надпочечников, наряду с гормонами островкового аппарата поджелудочной железы.
Гипоталамус получает нервные сигналы из желудочно-кишечного тракта о наполнении желудка, химическом составе крови, присутствии в ней питательных веществ (глюкозы, аминокислот, жирных кислот), характеризующих степень на сыщения, а также сигналы от коры головного мозга (вид, вкус, запах), которые обусловливают формирование пищевого поведения. Некоторые из этих информационных входов в гипоталамус показаны на рисунке выше.
Гипоталамические центры голода и насыщения имеют высокую плотность рецепторов нейромедиаторов и гормонов, регулирующих пищевое поведение. Часть этой многочисленной группы веществ, изменяющих аппетит и пищевое поведение в условиях эксперимента, представлена в таблице ниже, где эти вещества подразделяют на:
(1) орексигенныву стимулирующие пищевое поведение;
(2) анорексигенные, подавляющие пищевое поведение.
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
Источник