Przeczytaj

Ośrodkowy układ nerwowy (OUN) jest odpowiedzialny za koordynowanie wszystkich czynności życiowych organizmu, w tym za zachowania pokarmowe. Są nimi apetyt (psychologiczne pragnienie spożycia określonego pokarmu) oraz działania polegające na poszukiwaniu, zdobywaniu, przechowywaniu, przetwarzaniu, podziale i zjadaniu pokarmu. Podejmujemy je pod wpływem impulsów z ośrodków głodu i sytości.

Ośrodek głodu wyzwala mechanizm poszukiwania, zdobywania i przyjmowania pokarmów. Ośrodek sytości hamuje apetyt, gdy organizm ma dość składników odżywczych. Oba zlokalizowane są w części międzymózgowia zwanej podwzgórzem. Część mózgu odpowiedzialna za odczuwanie głodu znajduje się w bocznej części podwzgórza, natomiast obszar hamujący apetyt – w jądrze podwzgórza. Do obu tych ośrodków docierają cztery rodzaje sygnałów informujących o potrzebie poszukiwania jedzenia bądź jej braku: metaboliczne, motoryczne, hormonalne i termiczne.

bg‑red

Sygnalizacja głodu i sytości

R1eRWdBTKBczg1

RDeqTDSocE8zr1

Wykres przedstawia zmiany stężenia glukozy i insuliny w zależności od rodzaju zjedzonego posiłku. Na poziomej osi x znajdują się godziny od 7:00 rano do 7:00 rano następnego dnia z podziałką co godzinę. Na pierwszej, lewej pionowej osi y znajduje się niebieska podziałka z oznaczonym poziomem glukozy we krwi począwszy od wartości 3 milimoli na litr do 7 milimoli na litr co 0,5 jednostki. Na drugiej, prawej pionowej osi zobrazowane jest stężenie insuliny we krwi z podziałką od 0 do 350 pikomoli na litr co 50 jednostek. Poziom glukozy zaznaczono na wykresie linią w kolorze niebieskim, poziom insuliny linią w kolorze czerwonym. Wartości te są oznaczone ciągłymi liniami przy posiłkach bogatych w węglowodany złożone, a przerywanymi liniami w przypadku posiłków bogatych w węglowodany proste. Wykres obrazujący poziom glukozy zaczyna się od 7:00 na poziomie 3,3 milimoli na litr i rośnie tuż po śniadaniu o 8:00 do wartości 6,5 milimoli na litr około godziny 9:00, po czym spada do poziomu około 4,5 milimoli na litr o 10:00, wzrasta do poziomu 4,8 milimoli na litr o 11 i kolejno spada do około 3,8 milimoli na litr o 13:00, kiedy zjadany jest obiad. Jeśli na obiad były posiłki bogate w węglowodany złożone, poziom glukozy wzrasta do poziomu 5,7 milimoli na litr o 14:00, spada do 4 milimoli na litr o 15:00 dalej koło 16:00 lekko wzrasta do poziomu około 4,7 milimoli na litr, a spada do poziomu 4,5 milimoli na litr w okresie kolacji. Po kolacji wzrasta do poziomu około 6 milimoli na litr i koło 20:00 spada do poziomu 4,7 milimoli na litr, dalej koło 21:00 delikatnie wzrasta do poziomu 5 milimoli na litr i stopniowo spada aż do uzyskania poziomu około 3,5 milimoli na litr o 1:00 w nocy i na tym poziomie zostaje do 7:00 rano następnego dnia. W przypadku zjedzenia na obiad posiłków bogatych w węglowodany proste poziom glukozy wzrasta do 7 milimoli na litr około 14:00, później gwałtownie spada do 3,7 milimoli na litr o 16:00, do kolacji delikatnie wzrasta do poziomu 4,5 milimoli na litr o 18:00 i dalej obie linie spotykają się na wykresie. Wykres obrazujący poziom insuliny zaczyna się również o 7:00 rano, na poziomie około stu pikomoli na litr. Po śniadaniu o 8:00 wzrasta do około 250 pikomoli na litr, kolejno około 10:00 spada do poziomu około 100 pikomoli na litr, dalej wzrasta do poziomu około 150 pikomoli na litr 11:00, spada w dół do poziomu około 100 pikomoli na litr o godzinie 13:00 i wtedy spożywany jest obiad. Przypadku zjedzenia posiłków bogatych w węglowodany złożone poziom insuliny wzrasta do poziomu około 250 pikomoli na litr o 14:00, dalej spada do poziomu 140 pikomoli na litr o 15:00, wzrasta do około 170 pikomoli na litr o 16:00, delikatnie spada do około 140 pikomoli na litr o 18:00 i w momencie zjedzenia kolacji wzrasta do 250 pikomoli na litr około 19:00. Dalej następuje spadek do poziomu około 180 pikomoli na litr koło 20:00, wzrost do 220 pikomoli na litr o 21:00 i linia opada do poziomu 100 pikomoli na litr do 23:00 - od tego momentu stężenie insuliny utrzymuje się. W przypadku zjedzenia na obiad posiłku bogatego w węglowodany proste poziom insuliny o 13:00 od poziomu około 50 pikomoli na litr wzrasta bardzo gwałtownie do poziomu około 300 pikomoli na litr o 14:00, dalej gwałtownie krzywa spada do 50 pikomoli na litr o 16:00, a później rośnie do momentu zjedzenia kolacji o 19:00, gdzie obie linie wykresu nakładają się na siebie. — Wykres pokazujący zmiany stężenia glukozy i insuliny w zależności od rodzaju zjedzonego posiłku.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

bg‑red

Ośrodkowa regulacja pobierania pokarmu

Pierwsze badania dotyczące ośrodkowej regulacji pobierania pokarmu przeprowadzono na początku lat 40. ubiegłego wieku. Wykazano, że uszkodzenie przyśrodkowo‑brzusznego obszaru podwzgórza wywołuje u zwierząt hiperfagięhiperfagiahiperfagię – wyraźny wzrost ilości pobieranego pokarmu, któremu towarzyszy szybki przyrost masy ciała. W kolejnych doświadczeniach udowodniono, iż uszkodzenie bocznej okolicy podwzgórza wywołuje zespół afagiiafagiaafagii – zahamowania przyjmowania pokarmu, któremu towarzyszył spadek masy ciała.

Obszar bocznego podwzgórza, którego uszkodzenie wywoływało afagię, nazywano ośrodkiem głodu, natomiast obszar przyśrodkowego podwzgórza, którego uszkodzenia powodowały hiperfagię, zdefiniowano jako ośrodek sytości. Ośrodek głodu wyzwala mechanizm zachowań pokarmowych, a ośrodek sytości – hamuje apetyt.

RFUkmncyCJP5X

Ilustracja przedstawia przekrój mózgu człowieka. Widoczna jest nosogardziel, a także mózg w postaci pofałdowanej masy składającej się z dwóch półkul. Na niebiesko, w centralnej części mózgu zaznaczone jest podwzgórze. — Przekrój mózgu człowieka. Na niebiesko zaznaczone podwzgórze.
Źródło: BruceBlaus, Wikimedia Commons, licencja: CC BY 3.0.

bg‑gray2

Uszkodzenie bocznego obszaru podwzgórza – zespół afagii i adypsji

W toku opisanych powyżej badań wykazano, że równolegle z afagią występuje całkowity lub częściowy zanik pragnienia (adypsjaadypsjaadypsja). Oznacza to, że obszary neuronalne tych dwóch regulacji mogą się pokrywać. Zdefiniowano w ten sposób tzw. zespół afagii i adypsji. Jest on skutkiem uszkodzenia bocznego podwzgórza. Szczury z takimi uszkodzeniami odmawiały przyjmowania pokarmu oraz wody i umierały, jeżeli nie były karmione przez sondę dożołądkową.

bg‑gray2

Uszkodzenie przyśrodkowego obszaru podwzgórza – hiperfagia

Z kolei hiperfagii nie towarzyszy nadmierne pobieranie płynów. Zwierzęta z uszkodzeniami przyśrodkowego podwzgórza przechodzą przez dwa etapy:

Rpnyzs5ghxcXl1

bg‑gray2

Poziomy regulacji zachowań pokarmowych w obrębie OUN

Nadrzędne struktury związane z kontrolą zachowania pokarmowego znajdują się w ciele migdałowatymciało migdałowateciele migdałowatym. Regulują one czynność głównych, podwzgórzowych ośrodków głodu i sytości. System ośrodków głodu i sytości ma dwa poziomy.

Poziom I

R1RpvJYeNdRM6

Ilustracja przedstawia przekrój mózgu człowieka w widoku z przodu i z boku. Mózg ludzki jest półprzezroczysty, składa się z dwóch pofałdowanych półkul. Na ilustracji wyraźnie zarysowany jest móżdżek, most pnia mózgu, a także rdzeń przedłużony znajdujący się u nasady półkul. Czerwony, nieregularny kształt umiejscowiony w centralnej części mózgu to podwzgórze. — Lokalizacja podwzgórza (podświetlenie na czerwono).
Źródło: Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 2.0.

W bocznej części podwzgórza zlokalizowany jest ośrodek głodu, natomiast w części przyśrodkowej ośrodek sytości.

Poziom II

R1UxjmPiGtrDS

Grafika przedstawia ludzką czaszkę. Jest ona półprzezroczysta, w środku widoczny jest mózg składający się z dwóch pofałdowanych półkul. Na ilustracji wyraźnie zarysowany jest móżdżek, most pnia mózgu, a także rdzeń przedłużony znajdujący się u nasady półkul. Kolorem czerwonym oznaczone są parzyste ciała migdałowate - drobne struktury znajdujące się zarówno w prawej jak i lewej półkuli mózgu, wewnątrz płatów skroniowych, w ich przyśrodkowej części tuż nad pniem mózgu. — Lokalizacja ciał migdałowatych (podświetlone na czerwono).
Źródło: Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 2.0.

Boczna część ciała migdałowatego stanowi ośrodek sytości, a część przyśrodkowa pełni funkcję ośrodka głodu.

Słownik

adypsja

stan, w którym organizm całkowicie nie pobiera wody

afagia

stan, w którym organizm całkowicie nie pobiera pokarmu

cholecystokinina

hormon tkankowy wydzielany przez śluzówkę dwunastnicy i jelita czczego; oddziałuje na układ pokarmowy oraz na poziomie mózgowym uczestniczy w regulacji pobierania pokarmu

ciało migdałowate

struktura mózgu wchodząca w skład jąder podstawnych oraz układu limbicznego; jej podstawową rolą jest regulacja zachowań emocjonalnych organizmu

hiperfagia

stan zwiększonego pobierania pokarmu

hipodypsja

stan obniżonego pobierania wody

hipofagia

stan obniżonego pobierania pokarmu

osmoreceptory

podwzgórzowe receptory wrażliwe na zmiany ciśnienia osmotycznego

podwzgórze

część międzymózgowia odpowiedzialna m.in. za regulację pobierania pokarmu oraz rytmu dobowego, temperatury ciała, aktywności autonomicznego układu nerwowego, czynności hormonalnej

polidypsja

stan zwiększonego pobierania wody

wazopresyna (hormon antydiuretyczny)

hormon produkowany przez komórki nerwowe podwzgórza, a wydzielany przez tylny płat przysadki; jego funkcją jest regulowanie ilości wody wydalanej przez nerki

wolumenoreceptory

zlokalizowane w sercu i tętnicach płucnych receptory wrażliwe na zmiany objętości krwi

Wprowadzenie

Grafika interaktywna

Sygnalizacja głodu i sytości

Ośrodkowa regulacja pobierania pokarmu

Uszkodzenie bocznego obszaru podwzgórza – zespół afagii i adypsji

Uszkodzenie przyśrodkowego obszaru podwzgórza – hiperfagia

Poziomy regulacji zachowań pokarmowych w obrębie OUN

Słownik