Endokrinní systém a hlad
Hlad se dělí na dlouhodobou a krátkodobou regulaci, přičemž každá z nich stimuluje jiné hormonální reakce hypotalamu.
Cíle učení
Srovnejte faktory podílející se na dlouhodobé a krátkodobé regulaci hladu
Klíčové poznatky
Klíčové body
- Hlad je fyzický pocit touhy po jídle a zdá se, že u mnoha živočichů zvyšuje aktivitu a pohyb.
- Pocit hladu je řízen hypotalamem a hormony a dělí se na dlouhodobou a krátkodobou regulaci.
- Dlouhodobá regulace hladu zabraňuje nedostatku energie. Leptin, hormon vylučovaný výhradně tukovými buňkami v reakci na nárůst tukové hmoty, je důležitou součástí dlouhodobé regulace hladu a příjmu potravy.
- Krátkodobá regulace hladu se zabývá chutí k jídlu a pocitem sytosti. Zahrnuje nervové signály z trávicího traktu, hladiny živin v krvi a hormony trávicího traktu.
- Hladovění je závažný nedostatek kalorické energie, živin a vitaminů. Jedná se o nejextrémnější formu podvýživy. Dlouhodobé hladovění může způsobit trvalé poškození orgánů a nakonec může vést až ke smrti.
Klíčové pojmy
- nasycení:
- hypotalamus:
- fyziologický:
- Hladovění: Vztahuje se k fyzikálním a chemickým jevům, které se podílejí na funkci a činnosti života nebo živé hmoty (jako orgánů, tkání nebo buněk):
Hlad je soubor fyzických a psychických pocitů, které vznikají, když tělo potřebuje potravu. Zdá se, že u mnoha zvířat zvyšuje aktivitu a pohyb; tato reakce může zvýšit šance zvířete na nalezení potravy. Konzumace potravy (zejména nadměrná konzumace) může vést k nárůstu hmotnosti, zatímco nedostatečná konzumace nebo podvýživa způsobí výrazný úbytek hmotnosti a motivační energie. Hlad je řízen hypotalamem a hormony. Je regulován dlouhodobě i krátkodobě.
Hormony
Fyzický pocit hladu pochází ze stahů žaludečních svalů. Předpokládá se, že tyto kontrakce jsou vyvolány vysokou koncentrací hormonu ghrelinu. Další dva hormony, peptid YY a leptin, způsobují fyzický pocit sytosti. Ghrelin se uvolňuje, pokud se sníží hladina cukru v krvi, což je stav, který může být důsledkem dlouhého období bez jídla.
Hypothalamus
Hypothalamus reguluje fyziologickou homeostázu organismu. Když jste dehydrovaní, promrzlí nebo vyčerpaní, automaticky se aktivují příslušné biologické reakce: využijí se zásoby tělesného tuku, potlačí se tvorba moči a krev se odvede z povrchu těla. Aktivuje se nutkání jíst, pít vodu nebo vyhledávat teplo.
Ve 40. letech 20. století byl populární model „dvojcentra“, který rozděloval hypotalamus na centrum hladu (laterální hypotalamus) a centrum sytosti (ventromediální hypotalamus). Tato teorie se vyvinula na základě zjištění, že bilaterální léze laterálního hypotalamu mohou způsobit anorexii, tedy silně sníženou chuť k jídlu, zatímco bilaterální léze na ventromediálním hypotalamu mohou způsobit přejídání a obezitu. Nedávno další studie zpochybnily model dvou center, ale hypotalamus jistě hraje roli při pocitu hladu.
Hypotalamus: Hypotalamus je oblast předního mozku pod thalamem, která tvoří bazální část diencephala. Reguluje tělesnou teplotu a některé metabolické procesy a řídí autonomní nervový systém.
Dlouhodobá regulace hladu
Dlouhodobá regulace hladu zabraňuje nedostatku energie a zabývá se regulací tělesného tuku. Leptin, hormon vylučovaný výhradně tukovými buňkami v reakci na zvýšení hmotnosti tělesného tuku, pomáhá regulovat dlouhodobý hlad a příjem potravy. Leptin slouží mozku jako ukazatel celkových zásob energie v těle. Funkcí leptinu je potlačovat uvolňování neuropeptidu Y (NPY), který následně brání uvolňování orexinů zvyšujících chuť k jídlu z laterálního hypotalamu. Tím se snižuje chuť k jídlu a příjem potravy, což podporuje hubnutí. Ačkoli zvyšující se hladina leptinu v krvi do jisté míry podporuje hubnutí, jeho hlavní úlohou je chránit organismus před ztrátou hmotnosti v době nutriční deprivace.
Krátkodobá regulace hladu
Krátkodobá regulace hladu se zabývá chutí k jídlu a sytostí. Zahrnuje nervové signály z trávicího traktu, hladiny živin v krvi a hormony trávicího traktu.
Nervové signály z trávicího traktu
Mozog může vyhodnocovat obsah střeva prostřednictvím vagových nervových vláken, která přenášejí signály mezi mozkem a trávicím traktem (GIT). Studie prokázaly, že mozek může prostřednictvím těchto vagových nervových vláken vnímat rozdíly mezi makronutrienty. Stretch receptory (mechanoreceptory, které reagují na natažení nebo roztažení orgánu) fungují tak, že při roztažení trávicího traktu potlačují chuť k jídlu. Vysílají signály podél aferentní dráhy bloudivého nervu a nakonec potlačují centra hladu v hypotalamu.
Signály živin
Hladiny glukózy, aminokyselin a mastných kyselin v krvi zajišťují stálý tok informací do mozku, které mohou souviset s regulací hladu a příjmu energie. Nutriční signály indikují pocit sytosti. Potlačují hlad tím, že zvyšují hladinu glukózy v krvi, zvyšují hladinu aminokyselin v krvi a ovlivňují koncentraci mastných kyselin v krvi.
Hormonální signály
Hormony mohou mít na hlad širokou škálu účinků. Hormony inzulin a cholecystokinin (CCK) se uvolňují z trávicího traktu během vstřebávání potravy a působí na potlačení pocitu hladu. Během hladovění však hladina glukagonu a epinefrinu stoupá a stimuluje hlad. Při poklesu hladiny cukru v krvi dochází ke stimulaci hypotalamu. Ghrelin, hormon produkovaný žaludkem, spouští uvolňování orexinu z hypotalamu a signalizuje tělu, že má hlad.
Hladovění
Hladovění je závažný nedostatek kalorické energie, živin a vitaminů. Jedná se o nejextrémnější formu podvýživy. Dlouhodobé hladovění může způsobit trvalé poškození orgánů a neléčené vede ke smrti. Jedinci trpící hladověním ztrácejí značné množství tuku a svalové hmoty, což se nazývá katabolýza, kdy tělo odbourává vlastní tuk a svaly za účelem získání energie. Častým důsledkem hladovění je také nedostatek vitaminů, průjmy, kožní vyrážky, otoky a srdeční selhání. Ve stavu hladovění se snižují další motivační faktory – například touha po spánku, sexu a společenských aktivitách. U jedinců trpících hladověním se může časem objevit podrážděnost, letargie, impulzivita, hyperaktivita a větší apatie
.