Low Carb Zone-Теория и практика низкоуглеводного питания

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.


Вы здесь » Low Carb Zone-Теория и практика низкоуглеводного питания » Физиология, биохимия: гормоны, метаболизм и пр. » Основные принципы регуляции энергетического баланса>>


Основные принципы регуляции энергетического баланса>>

Сообщений 1 страница 6 из 6

1

Consilium Medicum №04 2014 - Основные принципы регуляции энергетического баланса

Т.И.Романцова
Номера страниц
в выпуске: 75-79
ГБОУ ВПО Первый МГМУ им. И.М.Сеченова Минздрава России
Масса тела определяется балансом между потреблением энергии и ее расходом. Несмотря на ежедневную вариабельность состава пищи и физических нагрузок, у взрослого здорового человека масса тела остается стабильной на протяжении многих лет. При ожирении поступление энергии превышает ее затраты.
В регуляции энергетического обмена участвуют центральные и периферические механизмы. Центральный контроль реализуется с участием эффекторных систем головного мозга (нейропептиды, моноамины, эндоканнабиноиды и др.). Периферическая регуляция обеспечивается сигналами, исходящими от гормонов, характеризующих объем жировых депо (лептин, инсулин), ряда других гормонов желудочно-кишечного тракта (глюкагоноподобный пептид-1, грелин и т.д.), нутриентов (глюкоза, свободные жирные кислоты и др.).
http://sf.uploads.ru/t/AgKPU.jpg

Центральная нервная система получает информацию о состоянии энергетического статуса организма от периферических органов с помощью метаболических, эндокринных и нейрональных сигналов. На основании анализа поступившей информации формируются адекватные реакции, направленные на обеспечение долгосрочного (поддержание массы тела) и краткосрочного (инициация либо прекращение приема пищи) контроля гомеостаза. В реализации гомеостатических механизмов участвуют прежде всего гипоталамус и ствол, эти регионы мозга тесно взаимодействуют с кортико-лимбическими структурами, обеспечивающими когнитивный, мотивационный и эмоциональный контроль пищевого поведения [1, 2]; рис.1.17-1-2.jpg
Дугообразные ядра гипоталамуса играют приоритетную роль в интеграции сигналов, регулирующих энергетический гомеостаз. Привилегированность дугообразных ядер в гомеостатическом контроле энергообмена определяется их соседством со срединным возвышением – одним из циркумвентрикулярных органов головного мозга, капилляры которых имеют фенестры (окошки). Наличие фенестр создает идеальные условия для преодоления гематоэнцефалического барьера множеству периферических гормональных сигналов. Дугообразные ядра содержат два дискретных пула нейронов. Один из них продуцирует нейропептид Y (НПY) и агутиподобный белок (АПБ), другой пул клеток – проопиомеланокортин (ПОМК) и кокаин-амфетаминрегулируемый транскрипт (КАРТ). Учитывая, что именно эти группы клеток в первую очередь получают и преобразовывают поступающую с периферии информацию о состоянии энергетического баланса, их относят к нейронам первого порядка.

Нейроны, содержащие НПY и АПБ, стимулируют прием пищи, т.е. оказывают анаболическое воздействие, в то время как другой пул клеток, содержащий ПОМК и КАРТ, подавляет процессы потребления пищи, т.е. обладает катаболическим эффектом. Обе группы нейронов связаны с паравентрикулярными ядрами, вентромедиальными ядрами, дорсомедиальной, латеральной и перифорникальной областью гипоталамуса, где содержатся нейроны второго порядка, также участвующие в регуляции питания и расхода энергии. ПОМК- и АПБ-содержащие нейроны дугообразных ядер прямо или косвенно взаимодействуют с множеством гормонов, нейромедиаторов и нутриентов, вовлеченных в регуляцию энергетического баланса, в том числе с лептином, инсулином, глюкозой, грелином, пептидом YY, НПY, b-эндорфином, эндогенными каннабиноидами, γ-аминомасляной кислотой, орексинами, дофамином, серотонином и т.д. Инсулин и лептин ингибируют активность НПY/АПБ-содержащих нейронов и стимулируют ПОМК/КАРТ-продуцирующие нейроны, что приводит к подавлению аппетита и снижению массы тела. Грелин повышает аппетит путем блокады ПОМК/КАРТ-нейронов и активации НПY/АПБ-нейронов [3].
Помимо гипоталамуса, важнейшую роль в гомеостатической регуляции энергообмена играет ствол мозга. Основной структурой ствола, принимающей участие в энергообмене (интерпретации периферических сигналов и дальнейшей их трансляции в гипоталамус), является дорсальный вагусный комплекс. Он включает дорсальные ядра блуждающего нерва, ядра одиночного тракта и заднюю крайнюю область (area postrema). Задняя крайняя область (участок ромбовидной ямки, расположенный кзади и латерально от треугольника блуждающего нерва), как и срединное возвышение, относится к числу циркумвентрикулярных органов. Благодаря неполному гематоэнцефалическому барьеру в этой зоне периферические сигналы насыщения имеют возможность непосредственно поступать в ствол мозга. Кроме того, обширные нейрональные связи между стволом и гипоталамическими ядрами обеспечивают альтернативный путь коммуникации циркулирующих сигналов голода и насыщения с гипоталамусом. Нейроанатомическую связь между желудочно-кишечным трактом и мозгом обеспечивает блуждающий нерв, его афферентные волокна передают информацию о состоянии наполнения желудка, уровне гастроинтестинальных гормонов и свободных жирных кислот [4].
Как у животных, так и у человека нейрональные структуры, обеспечивающие гомеостатический контроль энергообмена, взаимодействуют с гораздо более объемными и сложно организованными отделами мозга, вовлеченными в когнитивный и эмоциональный контроль аппетита. В целом данный комплекс не только регулирует внутренний обмен, но и обеспечивает адаптацию метаболических потребностей организма к условиям окружающей среды. Например, именно поэтому голодная мышь-полевка в течение длительного времени не покидает нору, вблизи которой охотится лиса. Вкусная пища как один из видов удовольствия является мощным орексигенным стимулом даже при отсутствии истинного дефицита энергии в организме. Чувство удовольствия обеспечивается рядом структур и медиаторных систем головного мозга, формирующих систему награды (reward system) [5]. У человека церебральная система награды включает несколько отделов неокортекса (орбитофронтальная кора, островковая доля коры, поясная извилина), старую лимбическую кору (гиппокамп, миндалина), полосатое тело (прилежащие ядра, бледный шар), гипоталамус (латеральная и перифорникальная зоны), вентральную тегментальную область. Указанные структуры вовлечены в процессы получения удовольствия от физиологических стимулов, направленных на выживание вида (прием пищи и жидкости, половое поведение), а также являются нейрональным субстратом патологической склонности к азартным играм и наркотической зависимости.
Как полагают исследователи, у большинства больных ожирение в первую очередь связано с употреблением чрезмерного количества вкусной, т.е. сладкой и/или богатой жирами пищи. В основе подобного поведенческого стереотипа лежит дисбаланс между гомеостатическими (направленными на поддержание постоянства внутренней среды) и гедонистическими (направленными на получение удовольствия, наслаждения) сигналами, регулирующими аппетит [6]. Это объясняет необходимость включения медикаментозной терапии в комплексную схему лечения ожирения.

сылка Там дальше про сибутрамин http://www.kolobok.us/smiles/standart/bad.gif  http://www.kolobok.us/smiles/standart/dirol.gif

Отредактировано Д.С. (2014-07-17 08:57:27)

+5

2

В продолжение...

Цирк дрессированных демонов имени Корбиниана Бродмана - Голод.

Согласно классичеиским представлениям в продолговатом мозге есть центр голода и центр насыщения. Так написано в учебниках, так учат в институте. Мне представляется, это не совсем верно. Есть центр голода и центр голода. Голод всегда. Только кнут, никакого пряника.
Клетки слизистой желудка производят нейтральный белок, который разламывается на 2 активных пептида, которые являются функциональными антиподами друг дугу, - грелин и обестатин. Грелин открыли в 1999, обестатин в 2004, но всерьез ими занялись последние лет 5. Занимательны тем, что прямо противоположны по своему действию, хотя кодируются одним геном. Когда пищеварительной системе нечем заняться, в кровь выбрасывается грелин, когда кишечник что-то переваривает, - то обестатин. Соответствено, - грелин обостряет аппетит, обестатин подавляет. Оба они делают это через воздействие на пищевой центр. Пищевой центр, это в первую очередь,- дугообразное ядро (Arcuate nucleus) гипоталамуса. Нейроны этого центра все время производят вещества, ответственные за субъективное переживание чувства голода, их несколько, в первую очередь,- нейропептид Y и анандамин (это такой эндогенный каннабиноид, именно поэтому в канабисном опьянении на хавчик пробивает). Эти пептиды блокируется лептином, таким образом, лептин подавляет чувство голода. Лептин вырабатывается жировой тканью, нужен много для чего, в частности, - участвует в тромбообразовании и подавляет выработку инсулина, поэтому у людей с ожирением резко повышаются риски тромбозов и сахарного диабета. Еще он, как сказано выше, подавляет чувство голода, поэтому теоретически,- больше жира- ниже аппетит. Это биологически разумно, - животное хорошо питается, животное растолстело, есть жировой запас, - центр насыщения может опустить вожжи и не гнать так интенсивно на поиски пищи. Но это теоретически, это работает в дикой природе, а на практике механизм элементарно обходится с флангов, что многие из нас (я в том числе), знают на личном опыте.
Затем информация через вентральные таламические ядра отправляется в инсулу. Инсулярный кортекс, это последняя остановка, это высший корковый центр управления. По основному роду занятий занимается распознаванием вкусов и определением пригодности пищи. Показано, что инсула реагирует на интенсивность вкуса и не реагирует на его субьективную «приятность». Также участвует в формировании эмоции отвращения. То есть занимается достаточно функциональными вопросами, всякие вкусняшечки и излишества не входят в ее задачи.

Это очень грубая схема, там на деле все сильно сложнее и запутаннее. Еще участвует и холецистокинин, и инсулин, и непосредственно,- аминокислоты/липиды/углеводы; и в таламических ядрах есть 2 разные функциональные группы нейронов, вырабатывающие пептиды NPY/AGRP (возбуждающие голод) и POMC/CAR (подавляющие голод). Подробности желающие могут узнать дополнительно. Я намеренно оставил за бортом весь спектр взаимодействий, нам сейчас важен общий принцип и задействованность мозга в происходящем.

Какой в этом значимый момент? Ядра пищевого центра можно тормознуть, можно подстегнуть, можно блокировать производимые ими вещества, по разному можно влиять на ситуацию, но в базовом состоянии,- они непрерывно производят и производят «нейропептиды голода». Разные состояния, физиологические и патологические, разные лекарственные или наркотические вещества, психические практики и активные добавки, - могут по разному повлиять на субьективное чувство голода, приглушить его, обострить или извратить. Потому что есть на что воздействовать, на сытость же мы так многообразно влиять не можем, потому что это не самостоятельное переживание. Это реакция организма на отсутствие голода. Голод первичен. Это буравчик в продолговатом мозгу, который по умолчанию все время сверлит, мы можем только на время заткнуть ему рот очередной порцией еды. Это не тумблер-переключатель «голодный-сытый». Это кнопка. Придавили кнопку порцией калорий,- дрель замолчала. Калории утилизировались организмом,- кнопка отжалась,- дугообразное ядро снова сверлит. Изначально,- нет ничего вкусного, есть только съедобное. Нет никакого удовольствия от еды, это все сверху накручено. Есть только вечный голодный вой и способ ненадолго этот вой приглушить, чтобы не сводил с ума. Лучшее поощрение,- это временное прекращение наказания,- матушка-природа такие штуки обожает, я уже говорил.

Специальные «центры сытости» попросту эволюционно бесполезны. Пищевой ресурс всегда ограничен. А если вдруг еды становится больше, чем животное способно добыть, то вид эволюционирует в сторону укрупнения, пока опять не упрется в энергетический потолок экосистемы. Например, так в климатически благоприятных обстоятельствах эоцена появились 20 тонные травоядные млекопитающие и соответствующих размеров хищники. Кто бы мог подумать, что когда-нибудь появится вид, в текущей своей комплектации имеющий неограниченные доступ к еде. Лет 150 назад мы и сами такого подумать не могли. Поэтому у человека нет никаких механизмов, уберегающих от переедания. И ни у кого нет. Ни одна свинья и ни одна бойлерная курица еще не сказала «все, спасибо, мне, пожалуй, хватит». Ну кто б знал, что может пригодиться? Нямка с майенезиком, - это биологически невероятное событие.

То есть в итоге как это происходит? Arcuate nucleus сверлят мозг, терпеть это тяжело, поэтому резво вскочил побежал, нашел какую-то органику, подавил ее сопротивление, употребил, инсула входящие калории заверила, кнопка зажалась, перфоратор больше не долбит, все, можешь быть свободен ближайшие 6 часов. Потом повторим. И возникает вопрос,- где тут место для ведра попкорна или судачков ля-натюрель? Откуда берутся все наши гастрономические удовольствия, высокие и низкие? Куда в эту схему приткнуть холестериновые бомбы и 3 мишеленовские звезды?
Питание это вам не размножение, тут человека нет нужды поощрять к определенному поведению, он и так все сделает, что надо, никуда не денется. Почему же люди получают удовольствие от еды? А это потому что лимбическая система нас любит. Ну как сказать любит, она выпускает «любовь» так же, как выпускает «вкуснотищу». Система вознаграждения делает мотивацию из всего, до чего может доеб дотянуться. До еды можно дотянуться. До самосохранения можно. До рамножения. А уж как до социальной функции можно дотянуться, это вообще словами не передать (на самом деле,- очень даже передать, как-нибудь попробую). Задача системы подкрепления,- делать нашу жизнь разнообразной и полной всяких треволнений. Потому что разнообразная жизнь,- это разнообразное поведение. Сложное поведение это дополнительный существенный бонус в борьбе за выживание. Нравится это конкретной биологической особи или нет,- дело десятое. Собственно, о том, что вам нравится, а что нет, - вы от нее узнаете. Ничего личного, это общий принцип работы, это прямые служебные обязанности reward system. «Если из этого можно сделать положительное/отрицательное подкрепление, это должно быть сделано и это будет сделано».

«Мы делаем мотивацию из всего! Наши приключения на вашу задницу даже для видов без задницы! Сотни миллионов лет на эволюционном рынке!» Оставайтесь с нами, короче говоря. А кто недоволен существующим миром,- бесплатно отправим в более лучший.

Пути распознавания вкуса и насыщения проходят через вентральную область покрышки (Ventral tegmental area) (базовый узел нейромедиаторных сетей), откуда VTA направляет в бледный шар ventral pallidum потом в Nucleus accumbens (2 центра контроля гедонистического чувства, т.н. hedonic hotspots), потом информация проходит в кору,- anterior cingulate, insular, orbitofrontal, потом на ventromedial prefrontal и обратно на hedonic hotspots. Цикл замыкается.

Разумеется, поскольку пищевым поведением занимается очень много очень серьезных структур, особо тут контроль не перехватить, поэтому цикл подкрепления жестко привязан к еде, нестоек, относительно мало интенсивен и относительно легко разрывается. Поэтому, чтобы патология пищевого поведения (в первую очередь имеется в виду ожирение, но не только) стала массовой проблемой,- это должен сойтись целый ряд обстоятельств, поэтому даже в современном сытом мире это становится массовой проблемой только в некоторых странах, где очень все специфически сложилось. Конечно, не сравнить с половым влечением или социальными мотивациями, где reward system действительно простирает над нами крыла во всей своей мощи и великолепии.

По идее, все вышеизложенное,- это зона ответственности диетологов, и за подробностями к ним следует обращаться. Все сложности с пищевым поведением,- это относительно решаемая проблема (тут ключевое слово «относительно», само по себе это в любом случае нетривиальная задача). В конечном итоге все эффективные диетологические и психологические методики сводятся к обрыву патологического цикла подкрепления и эмуляции нажатия кнопки насыщения.
Как именно саморазгоняющий цикл будет остановлен,- это уже дело десятое, это каждый конкретный психолог решает. Можно рассказывать, что нужно любить себя, или обнаруживать фрустрации и невротическое заедание, или закрывать гештальт, или искать причины в детских психотравмах, - это уже не столь важно, кто во что верит, тем и пользуется. Поскольку я относительно лояльно отношусь только к когнитивно-поведенческой терапии, то выбора лично у меня нет, а для пациента выбор бесконечно разнообразен.
Та же история и с диетами. Любым способом, под любым объяснением,- эмулируем нажатие кнопки. Есть малыми дробными дозами, постоянно но по чуть-чуть, считать под запись калории, выбирать что-то наименее вкусное (например, объяснить себе, что зато несоленое/неперченое/отпаренное очень полезное), предпочитать еду с минимальным полезным выходом на максимальный объем, сложных и затратных в переваривании и т.д. Это срабатывает.
А красивое торговое название происходящему пускай диетологи придумают.

Дополнительные материалы
1. Neural systems controlling the drive to eat: mind versus metabolism, 2008 link
2. ‘Liking’ and ‘wanting’ food rewards: Brain substrates and roles in eating disorders, 2009 link
3. Fat Detection. Taste, Texture, and Post Ingestive Effects 2010 link
4. Fat-Rich Food Palatability and Appetite Regulation. 2010 link
5. Serotonin and hypothalamic control of hunger: a review 2010 link
6. Leptin and the Control of Body Weight 2010 link
7. A Review of Weight Control Strategies and Their Effects on the Regulation of Hormonal Balance 2011 link
8. Hedonic and incentive signals for body weight control 2011 link
9. Chemosensory Learning in the Cortex 2011 link

Tags: opus minimum

http://stelazin.livejournal.com/92911.html

+5

3

#p52867,Д.С. написал(а):

Инсулин и лептин ингибируют активность НПY/АПБ-содержащих нейронов и стимулируют ПОМК/КАРТ-продуцирующие нейроны, что приводит к подавлению аппетита и снижению массы тела

Это что-то новенькое... http://www.kolobok.us/smiles/standart/dntknw.gif

#p52869,Д.С. написал(а):

Ни одна свинья и ни одна бойлерная курица еще не сказала «все, спасибо, мне, пожалуй, хватит». Ну кто б знал, что может пригодиться? Нямка с майенезиком, - это биологически невероятное событие.

http://www.kolobok.us/smiles/standart/grin.gif

+1

4

#p52910,Lakshmi написал(а):

Это что-то новенькое...

http://www.kolobok.us/smiles/standart/pardon.gif Пока про и контра не проверены...  http://www.kolobok.us/smiles/standart/smile3.gif

+1

5

#p52942,Д.С. написал(а):

Пока про и контра не проверены...

Проверены. Я вот как-то года два назад  статейку даже написала . http://www.kolobok.us/smiles/standart/mosking.gif

+3

6

Ну общем-то читал про всё это у Круза. Однако, он ярый противник наградной теории ожирения ("reward theory"). Тут упоминаются ядра гипоталамуса, где находится лептиновый рецептор, но нет развития ситуации дальше, когда повышается воспаление и его работа нарушается.

Наградная система получает данные от лептинового рецептора, но сама не влияет на то, как учитываются электроны из еды. Поэтому проблема не в ней.

The reward theory of obesity is the neolithic brain of a blogger trying to explain how the paleolithic chemistry of obesity operates. It is trying to make sense out of the multitudes of papers that are published. All of them are based upon reductive thinking too. The worse kind, mind you. The paleocortex includes the hypothalamus for those of you keeping score here. My concept of obesity is a bit simpler, it concerns itself with how we account for electrons from food at the leptin receptor. This is present in every eutherian mammal on this planet today. That means evolution had a blueprint design for it. End of report. Now what is it is another story….

In my clinical and personal experience, obesity is an inflammatory disease of the brain, the paleolithic brain called the hypothalamus that damages the leptin receptor. Once you become consciously aware that my reality might be true, all things change. WHY? Because this is how we account for electrons from food! The reward tracts are fed afferent signal from the leptin receptor. This is not a bidirectional neural circuit as some think it is. It is a one way street. This means that the reward tracts have zero influence on how we account for electrons from food. You should think of the implications of that when you ponder the food reward theory. Biology requires it, and it is mandated by quantum mechanics and built into organic chemistries equations. This also explains why people are getting better on my Leptin Rx reset and using cold thermogenesis. If you use food reward by itself it, solves no clinical problems. I know this because I have tried it several times. This is how reductive thinking might lead to a miscalculation.  That is how I view it after deep reflection.

http://jackkruse.com/the-rewarding-feel … -starches/

+5


Вы здесь » Low Carb Zone-Теория и практика низкоуглеводного питания » Физиология, биохимия: гормоны, метаболизм и пр. » Основные принципы регуляции энергетического баланса>>