Kontrola pobierania pokarmu. Dr Irena Majkutewicz

Transkrypt

1 Kontrola pobierania pokarmu Dr Irena Majkutewicz

2 Głód Głód, łaknienie odczucie stanu związanego z niedoborem pożywienia, składników pokarmowych (takich jak np. białka, tłuszcze, cukry, witaminy czy sole mineralne). Jest także popędem przyczyniającym się do zachowań skierowanych na pobieranie pokarmu i jego zdobywanie Głód może występować też jako popęd wtórny nabyty w drodze warunkowania Głód może powstać po zjedzeniu małej porcji pokarmu, nie powodujęcej nasycenia zjawisko odrzutu. (przystawki w restauracjach) U człowieka o ilości spożywanego pokarmu decydują również walory smakowe, nie tylko wartość energetyczna. Popęd ukierunkowany na pokarm o danym smaku apetyt, nie głód

3 Teoria klasyczna powstała na bazie glukostatycznej teorii Meyera

4 Teoria glukostatyczna Mayera (1953) Hipoglikemia Glukodetektory w LHA: Neurony bocznego podwzgórza zwiększają aktywność głód REGULATOR: Stężenie glukozy we krwi mg/ 100 ml krwi Hiperglikemia Teoria lipostatyczna (Kennedy 1953) Glukodetektory w VMH: Neurony j. brzusznoprzyśrodkowego podwzgórza zwiększają aktywność sytość Wolne kwasy tłuszczowe uwolnione w rozpadzie tkanki tłuszczowej oddziałują na podwzgórze nasilają pobieranie pokarmu

5 Teoria klasyczna mechanizmu regulacji pobierania pokarmu (dual center hypothesis (1957) Oodki: głodu i sytości w podwzgórzu. Usunięcie brzusznośrodkowego jądra podwzgórza (ventromedial nucleus VMH) powoduje ciągłe jedzenie, usunięcie bocznego pola podwzgórza (lateral hypothalamic area LHA) powoduje utratę apetytu, pragnienia i śmierć. VMH hamuje apetyt LHA centrum generacji apetytu i pragnienia

6 Wpływ uszkodzeń jądra brzuszno-przyśrodkowego (VMH) i bocznego podwzgórza (LH) na punkt nastawczy mechanizmu regulacji pobierania pokarmu u szczurów

7 Uzupełnienie teorii klasycznej udział układu nagrody w pobieraniu pokarmu Drogi i mechanizmy kontroli jedzenia związane z bocznym polem podwzgórza (LHA). AMG ciało migdałowate (amygdala), CCK cholecystoninina, C-P jądro ogoniaste skorupa (caudate putamen), DA wejścia dopaminergiczne, FC kora czołowa (frontal cortex), GP gałka blada (globus pallidus), HIPP hipokamp, ITC dolna kora skroniowa (inferior temporal cortex), LH - boczne pole podwzgórza, NAC jądro półleżące (nucleus accumbens), NE wejścia noradrenergiczne, OC kora potyliczna (occipital cortex), PMC kora przedmotoryczna (premotor cortex), PVM MH jądro przykomorowe środkowa część podwzgórza (paraventricular nucleus medial hypothalamus), SER wejścia serotoninergiczne, ST jądro pasma samotnego. -Trzon systemu kontroli stanowi LHA -LHA dostaje informacje smakową z języka i posiada komórki reagujące obniżony na poziom glukozy. - wyjście z LHA pobudza motoryczne jądra pnia mózgu związane z jedzeniem. Aktywuje również układ nagrody, dodatkowo kontrolowany (hamowany) przez ośrodki sytości.

8 Sytość zahamowanie odczucia głodu Ultrakrótkotrwała Chwilowa redukcja głodu związana z pobudzeniem receptorów smakowych w jamie ustnej. Ustępuje po połknięciu kęsa pokarmu odrzut. Regulacja tylko nerwowa, chemiczna rnst j. pasma samotnego PbN j. okołoramienne LH boczne podwzgórze Krótkotrwała Powstaje po zjedzeniu posiłku i utrzymuje się przez kilka godzin Dużą rolę odgrywają sygnały z przewodu pokarmowego wstępujące nerwem błędnym do jądra pasma samotnego, stąd do podwzgórza oraz hormony ukł. pokarmowego (cholecystokinina -CCK) oddziałująca na podwzgórze wydzielania oreksygenów Długotrwała Zależy od punktu nastawczego homeostazy energetycznej. Ustalany jest przez ośrodki podwzgórza Równowaga w dłuższym okresie czasu organizm pobiera tyle energii ile zużywa. Układ insulina/leptyna neuropeptyd Y

9 Oreksygeny - substancje zwiększające pobieranie pokarmu Neuropeptyd Y (NPY) powstaje w komórkach j.łukowatego podwzgórza a uwalniany jest w j. przykomorowym, grzbietowo-przyśrodkowym i bocznym podwzgórzu Galanina - powstaje w różnych jądrach podwzgórza, a uwalniana jest tam gdzie NPY j. łukowate Orexyna A podwzgórze, trzustka Glutaminian i GABA - iniekcje tych neuroprzekażników do miejsc uwalniania NPY i galaniny wyzwalają pobieranie pokarmu (mechanizm pośredni) β-endorfina j.w. PODWZGÓRZE

10 Anoreksygeny - substancje hamujące pobieranie pokarmu Hormon α melanotropowy (αmsh) powstaje w komórkach j.łukowatego podwzgórza z prekursora proopiomelanokortyny (POMC) Działając na receptory MC4R w podwzgórzu hamuje pobieranie pokarmu nasila katabolizm U myszy: Gen agouti koduje białko AGOUTI (barwnik skóry). Zmutowany gen ulega ekspresji w OUN myszy blokując receptory MSH otyłe myszy Kortykoliberyna (hormon uwalniający kortykotropinę - CRH) powstaje w komórkach j.przykomorowego podwzgórza i hamuje jedzenie oraz znosi pobudzający wpływ NPY na pobieranie pokarmu ProOpioMelanoCortyna ACTH α MSH CLIP β - lipotropina γ - lipotropina β - endorfina

11 Układ neuropeptyd Y leptyna rola w utrzymaniu długotrwałej równowagi energetycznej Bilans energetyczny = energia pobierana energia wydatkowana Bilans energetyczny ~ 0 Leptyna hormon uwalniany z tkanki tłuszczowej pod wpływem insuliny Oddziałuje na j. łukowate podwzgórza (receptor Ob-R), co powoduje hamowanie wytwarzania neuropeptydu Y i nasilenie wydzielania αmsh Wydzielanie leptyny zmniejsza się u zwierząt głodzonych (mniej tk. tłuszczowej, mniej insuliny) Myszy ze zmutowanym genem ob (leptyny) lub db (receptora Ob-R) są otyłe

12 Grelina - oreksygen wydzielany przez kom. okładzinowe żołądka Przy podaniu obwodowo lub centralnie gryzoniom, grelina powoduje szybki wzrost ilości przyjmowanego pokarmu i przyrost masy ciała, w dodatku zwiększa motorykę i wydzielanie kwasów żołądkowych. działa m.in. na jądro łukowate i jego neurony wydzielające neuropeptyd Y antagonistycznie do leptyny Oddziałuje także na struktury związane z motywacją; na jądro półleżące i brzuszne pole nakrywki (VTA)

13 Inne funkcje greliny

14 Oreksyna A i B (hipokretyny) Oreksyna A bardziej stabilna, pokonuje barierę krew mózg, działa głównie na rec. OXR1 Wydzielana w odpowiedzi na spadek stężenia glukozy we krwi lub hiperlipidemię (skutek rozpadu tk. tłuszczowej) Dokomorowe podanie oreksyn, oprócz stymulacji pobierania pokarmu, powoduje wzrost aktywności ruchowej, stymuluje układ sercowo-naczyniowy, wzrost temperatury ciała i zużycie tlenu i ograniczenie fazy snu REM Aktywność neuronów oreksynowych wzrasta w czasie czuwania, maleje w czasie snu Celowe mutacje (tzw. knock-out ) genu receptora OXR2 u psa lub genu preproorexyny (prekursor oreksyn) u szczura powoduje narkolepsję u psów; zaburzeniom tym często towarzyszy wzrost masy ciała i zaburzona funkcja insuliny (insulinooporność) Oreksyna powoduje wzrost stężenia insuliny u szczurów, dokomórkowy transport glukozy w adipocytach. Zaburzenie uwalniania lub działania oreksyn może stanowić jeden z czynników sprzyjających cukrzycy typu 2 i otyłości.

15 Apetyt na różne składniki pokarmowe Ilość pobieranego pokarmu nie zależy od kaloryczności Udostępniając zwierzęciu dwa rodzaje pokarmu o identycznej kaloryczności, z których jeden będzie białkowy, drugi węglowodanowy, zwierzę skonsumuje je w proporcji wg zapotrzebowania organizmu. Pobudzenie układu noradrenergicznego i GABAergicznego nasila pobieranie węglowodanów Galanina i β-endorfina pobudza pobieranie tłuszczów Dopamina hamuje pobieranie tłuszczów Serotonina niechęć do węglowodanów Fenfluramina pobudza ukł serotonergiczny stosowana w leczeniu otyłości i bulimii

16 Neuropeptyd Y (NPY) Galanina Grelina Noradrenalina Glutaminian GABA Oreksyna A β-endorfina dopamina Hormon α melanotropowy (αmsh) Leptyna Insulina Glukoza Kortykoliberyna Serotonina Cholecystokinina

17 BMI = Body Mass Index (BMI) Waga (kg) Wzrost 2 (m 2 ) Dla osób dorosłych wartość BMI wskazuje na: < 16,0 wygłodzenie 16,0 17,0 wychudzenie (spowodowane często przez ciężką chorobę lub anoreksję) 17 18,5 niedowagę 18,5 25,0 wartość prawidłową 25,0 30,0 nadwagę 30,0 35,0 I stopień otyłości 35,0 40,0 II stopień otyłości 40,0 III stopień otyłości (otyłość skrajna) Kulturyści mogą mieć BMI wskazujące na skrajną otyłość, a mało tkanki tłuszczowej wiele dokładniejszym wskaźnikiem jest procentowa zawartość tłuszczu w organizmie

18 Anorexia nervosa (jadłowstręt psychiczny) ICD-10 F50.0 zaburzenie odżywiania się, polegające na celowej utracie wagi wywołanej i podtrzymywanej przez osobę chorą. Obraz własnego ciała jest zaburzony Dotyczy przeważnie dziewcząt i kobiet między 14 a 20 r.ż (90 95% chorych) 8 13 przypadków na osób rocznie BMI < 17,5 Pierwotna przyczyna - nieznana Biochemia mózgu a anoreksja: poziom serotoniny poziomu kortykoliberyny (CTH) noradrenaliny (czasem poprawa po lekach przeciwdepresyjnych) dopaminy ( napędu, motywacji pokarmowej) Anoreksja choroba śmiertelna (10% przypadków)

19 Bulimia nervosa (żarłoczność psychiczna) ICD-10 F50.2 zaburzenie odżywiania charakteryzujące się napadami niepohamowanego objadania się (wilczy głód), po których występują zachowania kompensacyjne: wywoływanie wymiotów, głodówki, użycie środków przeczyszczających, nadmierne ćwiczenia fizyczne 0,4% mężczyzn 3,6% kobiet Przyczyny: pierwotna nieznana czynniki psychologiczne, społeczne, genetyczne (występowanie otyłości lub depresji w rodzinie) Biochemia mózgu a bulimia: poziomu serotoniny (w niektórych przypadkach pomaga fenfluramina zwiększająca poziom serotoniny)