Das endokrine System und der Hunger
Hunger wird in eine langfristige und eine kurzfristige Regulierung unterteilt, die jeweils unterschiedliche Hormonreaktionen des Hypothalamus hervorrufen.
Lernziele
Vergleiche die Faktoren, die an der lang- und kurzfristigen Hungerregulation beteiligt sind
Schlüsselpunkte
Schlüsselpunkte
- Hunger ist das physische Gefühl des Verlangens nach Nahrung und scheint bei vielen Tieren Aktivität und Bewegung zu steigern.
- Das Hungergefühl wird vom Hypothalamus und von Hormonen gesteuert und in eine langfristige und eine kurzfristige Regulierung unterteilt.
- Die langfristige Regulierung des Hungers verhindert Energiedefizite. Leptin, ein Hormon, das ausschließlich von Fettzellen als Reaktion auf eine Zunahme der Körperfettmasse ausgeschüttet wird, ist eine wichtige Komponente bei der Regulierung des langfristigen Hungers und der Nahrungsaufnahme.
- Die kurzfristige Regulation des Hungers befasst sich mit Appetit und Sättigung. Dazu gehören neuronale Signale aus dem Magen-Darm-Trakt, Nährstoffspiegel im Blut und Hormone aus dem Magen-Darm-Trakt.
- Starvation ist ein schwerwiegender Mangel an Kalorien, Nährstoffen und Vitaminen. Er ist die extremste Form der Unterernährung. Längeres Hungern kann zu dauerhaften Organschäden und schließlich zum Tod führen.
Schlüsselbegriffe
- Sättigung: Der Zustand, angenehm befriedigt oder satt zu sein, wie beim Essen.
- Hypothalamus: Die Region des Vorderhirns unterhalb des Thalamus, die den basalen Teil des Zwischenhirns bildet; regelt die Körpertemperatur und einige Stoffwechselprozesse und steuert das autonome Nervensystem.
- physiologisch: Bezieht sich auf die physikalischen und chemischen Phänomene, die an der Funktion und den Aktivitäten des Lebens oder der lebenden Materie (wie Organe, Gewebe oder Zellen) beteiligt sind.
- Hungertod: Die extremste Form der Unterernährung; ein schwerer Mangel an Kalorien, Nährstoffen und Vitaminen.
Hunger ist die Gesamtheit der physischen und psychischen Empfindungen, die auftreten, wenn der Körper Nahrung benötigt. Bei vielen Tieren scheint er die Aktivität und die Bewegung zu steigern; diese Reaktion kann die Chancen eines Tieres erhöhen, Nahrung zu finden. Der Verzehr von Nahrung (insbesondere ein übermäßiger Verzehr) kann zu einer Gewichtszunahme führen, während ein unzureichender Verzehr oder eine Unterernährung einen erheblichen Gewichts- und Motivationsverlust zur Folge hat. Hunger wird durch den Hypothalamus und Hormone gesteuert. Er wird sowohl langfristig als auch kurzfristig reguliert.
Hormone
Das physische Hungergefühl entsteht durch Kontraktionen der Magenmuskeln. Es wird angenommen, dass diese Kontraktionen durch hohe Konzentrationen des Hormons Ghrelin ausgelöst werden. Zwei weitere Hormone, Peptid YY und Leptin, verursachen das körperliche Sättigungsgefühl. Ghrelin wird ausgeschüttet, wenn der Blutzuckerspiegel zu niedrig ist, was der Fall sein kann, wenn man lange Zeit nichts gegessen hat.
Hypothalamus
Der Hypothalamus regelt die physiologische Homöostase des Körpers. Wenn Sie dehydriert sind, frieren oder erschöpft sind, werden automatisch die entsprechenden biologischen Reaktionen aktiviert: Körperfettreserven werden genutzt, die Urinproduktion wird gehemmt und das Blut wird von der Körperoberfläche weggeleitet. Der Drang, zu essen, Wasser zu trinken oder Wärme zu suchen, wird aktiviert.
In den 1940er Jahren war das „Zwei-Zentren-Modell“ populär, das den Hypothalamus in ein Hunger- (lateraler Hypothalamus) und ein Sättigungszentrum (ventromedialer Hypothalamus) unterteilte. Diese Theorie entwickelte sich aus der Erkenntnis, dass bilaterale Läsionen des lateralen Hypothalamus Anorexie, d. h. einen stark verminderten Appetit auf Nahrung, verursachen können, während bilaterale Läsionen des ventromedialen Hypothalamus zu Überernährung und Fettleibigkeit führen können. Kürzlich haben weitere Studien das Zwei-Zentren-Modell in Frage gestellt, aber der Hypothalamus spielt sicherlich eine Rolle beim Hungergefühl.
Hypothalamus: Der Hypothalamus ist die Region des Vorderhirns unterhalb des Thalamus, die den basalen Teil des Zwischenhirns bildet. Er reguliert die Körpertemperatur und einige Stoffwechselvorgänge und steuert das autonome Nervensystem.
Langfristige Hungerregulation
Die langfristige Hungerregulation verhindert Energiedefizite und befasst sich mit der Regulierung des Körperfetts. Leptin, ein Hormon, das ausschließlich von Fettzellen als Reaktion auf eine Zunahme der Körperfettmasse ausgeschüttet wird, trägt zur Regulierung des langfristigen Hungers und der Nahrungsaufnahme bei. Leptin dient dem Gehirn als Indikator für die gesamten Energiespeicher des Körpers. Die Funktion von Leptin besteht darin, die Freisetzung von Neuropeptid Y (NPY) zu unterdrücken, was wiederum die Freisetzung von appetitfördernden Orexinen aus dem lateralen Hypothalamus verhindert. Dies verringert den Appetit und die Nahrungsaufnahme und fördert die Gewichtsabnahme. Obwohl steigende Blutspiegel von Leptin die Gewichtsabnahme in gewissem Maße fördern, besteht seine Hauptaufgabe darin, den Körper in Zeiten des Nahrungsentzugs vor Gewichtsverlust zu schützen.
Kurzfristige Hungerregulation
Die kurzfristige Hungerregulation befasst sich mit Appetit und Sättigung. Dazu gehören neuronale Signale aus dem Magen-Darm-Trakt, Nährstoffspiegel im Blut und Hormone aus dem Magen-Darm-Trakt.
Neuronale Signale aus dem Magen-Darm-Trakt
Das Gehirn kann den Inhalt des Darms über vagale Nervenfasern auswerten, die Signale zwischen dem Gehirn und dem Magen-Darm-Trakt (GI) übertragen. Studien haben gezeigt, dass das Gehirn über diese vagalen Nervenfasern Unterschiede zwischen Makronährstoffen wahrnehmen kann. Dehnungsrezeptoren (Mechanorezeptoren, die auf die Dehnung eines Organs reagieren) wirken appetithemmend, wenn der Magen-Darm-Trakt gedehnt wird. Sie senden Signale entlang der afferenten Bahn des Vagusnervs und hemmen schließlich die Hungerzentren des Hypothalamus.
Nährstoffsignale
Die Blutspiegel von Glukose, Aminosäuren und Fettsäuren liefern dem Gehirn einen ständigen Informationsfluss, der mit der Regulierung von Hunger und Energiezufuhr zusammenhängen kann. Nährstoffsignale zeigen Sättigung an. Sie hemmen den Hunger, indem sie den Blutzuckerspiegel anheben, den Blutspiegel von Aminosäuren erhöhen und die Konzentration von Fettsäuren im Blut beeinflussen.
Hormonelle Signale
Hormone können ein breites Spektrum an Auswirkungen auf den Hunger haben. Die Hormone Insulin und Cholecystokinin (CCK) werden bei der Nahrungsaufnahme aus dem Magen-Darm-Trakt freigesetzt und unterdrücken das Hungergefühl. Während des Fastens steigen jedoch die Spiegel von Glukagon und Epinephrin an und stimulieren das Hungergefühl. Wenn der Blutzuckerspiegel sinkt, wird der Hypothalamus stimuliert. Ghrelin, ein vom Magen produziertes Hormon, löst die Freisetzung von Orexin aus dem Hypothalamus aus und signalisiert dem Körper, dass er hungrig ist.
Starvation
Starvation ist ein schwerer Mangel an Kalorien, Nährstoffen und Vitaminen. Er ist die extremste Form der Unterernährung. Längeres Verhungern kann zu dauerhaften Organschäden führen und führt unbehandelt zum Tod. Menschen, die hungern, verlieren viel Fett und Muskelmasse, was als Katabolismus bezeichnet wird, wenn der Körper sein eigenes Fett und seine Muskeln zur Energiegewinnung abbaut. Vitaminmangel, Durchfall, Hautausschläge, Ödeme und Herzversagen sind ebenfalls häufige Folgen des Verhungerns. In einem Zustand des Hungerns nehmen andere Motivatoren – wie das Verlangen nach Schlaf, Sex und sozialen Aktivitäten – ab. Menschen, die unter Hunger leiden, können mit der Zeit reizbar, lethargisch, impulsiv, hyperaktiv und apathisch werden.