Il sistema endocrino e la fame
La fame si divide in regolazione a lungo e a breve termine, ognuna delle quali stimola diverse risposte ormonali da parte dell’ipotalamo.
Obiettivi di apprendimento
Confronta i fattori coinvolti nella regolazione della fame a lungo e a breve termine
Punti chiave
Punti chiave
- La fame è la sensazione fisica del desiderio di cibo e sembra aumentare l’attività e il movimento in molti animali.
- La sensazione di fame è controllata dall’ipotalamo e dagli ormoni, e si divide in regolazione a lungo e a breve termine.
- La regolazione a lungo termine della fame previene le carenze di energia. La leptina, un ormone secreto esclusivamente dalle cellule adipose in risposta ad un aumento della massa grassa del corpo, è una componente importante nella regolazione della fame a lungo termine e dell’assunzione di cibo.
- La regolazione a breve termine della fame riguarda l’appetito e la sazietà. Coinvolge segnali neurali dal tratto gastrointestinale, livelli ematici di nutrienti e ormoni del tratto gastrointestinale.
- La stanchezza è una grave carenza di energia calorica, nutrienti e vitamine. È la forma più estrema di malnutrizione. La fame prolungata può causare danni permanenti agli organi e alla fine può portare alla morte.
Termini chiave
- sazietà: Lo stato di essere piacevolmente soddisfatto o pieno, come con il cibo.
- ipotalamo: La regione del proencefalo sotto il talamo, che forma la porzione basale del diencefalo; regola la temperatura corporea e alcuni processi metabolici, e governa il sistema nervoso autonomo.
- fisiologico: Relativo ai fenomeni fisici e chimici coinvolti nella funzione e nelle attività della vita o della materia vivente (come organi, tessuti o cellule).
- Inedia: La forma più estrema di malnutrizione; una grave carenza di energia calorica, di nutrienti e di vitamine.
La fame è l’insieme delle sensazioni fisiche e psicologiche che sorgono quando il cibo è necessario al corpo. Sembra aumentare l’attività e il movimento in molti animali; questa risposta può aumentare le possibilità dell’animale di trovare cibo. Il consumo di cibo (in particolare il consumo eccessivo) può provocare un aumento di peso, mentre un consumo insufficiente, o la malnutrizione, causerà una significativa perdita di peso e di energia motivazionale. La fame è controllata dall’ipotalamo e dagli ormoni. È regolata sia a lungo che a breve termine.
Ormoni
La sensazione fisica della fame deriva dalle contrazioni dei muscoli dello stomaco. Si ritiene che queste contrazioni siano innescate da alte concentrazioni dell’ormone grelina. Altri due ormoni, il peptide YY e la leptina, causano la sensazione fisica di essere pieni. La grelina viene rilasciata se i livelli di zucchero nel sangue si abbassano, una condizione che può derivare dal non mangiare per lunghi periodi.
Ipotalamo
L’ipotalamo regola l’omeostasi fisiologica del corpo. Quando si è disidratati, congelati o esausti, le risposte biologiche appropriate vengono attivate automaticamente: le riserve di grasso corporeo vengono utilizzate, la produzione di urina viene inibita e il sangue viene allontanato dalla superficie del corpo. Si attiva la spinta a mangiare, o a bere acqua, o a cercare calore.
Negli anni 40, era popolare il modello del “doppio centro”, che divideva l’ipotalamo in centri della fame (ipotalamo laterale) e della sazietà (ipotalamo ventromediale). Questa teoria si è sviluppata dai risultati che le lesioni bilaterali dell’ipotalamo laterale possono causare anoressia, un appetito gravemente diminuito per il cibo, mentre le lesioni bilaterali sull’ipotalamo ventromediale possono causare sovralimentazione e obesità. Recentemente, ulteriori studi hanno messo in discussione il modello a doppio centro, ma l’ipotalamo ha certamente un ruolo nella fame.
Ipotalamo: L’ipotalamo è la regione del proencefalo sotto il talamo che forma la porzione basale del diencefalo. Regola la temperatura corporea e alcuni processi metabolici, e governa il sistema nervoso autonomo.
Regolazione della fame a lungo termine
La regolazione a lungo termine della fame previene la carenza di energia e si occupa della regolazione del grasso corporeo. La leptina, un ormone secreto esclusivamente dalle cellule adipose in risposta ad un aumento della massa grassa, aiuta a regolare la fame a lungo termine e l’assunzione di cibo. La leptina serve al cervello come indicatore delle riserve energetiche totali del corpo. La funzione della leptina è quella di sopprimere il rilascio di neuropeptide Y (NPY), che a sua volta impedisce il rilascio di orexine stimolanti l’appetito dall’ipotalamo laterale. Questo diminuisce l’appetito e l’assunzione di cibo, promuovendo la perdita di peso. Sebbene l’aumento dei livelli ematici di leptina promuova la perdita di peso in una certa misura, il suo ruolo principale è quello di proteggere il corpo dalla perdita di peso in tempi di privazione nutrizionale.
Regolazione a breve termine della fame
La regolazione a breve termine della fame riguarda l’appetito e la sazietà. Coinvolge segnali neurali dal tratto GI, i livelli ematici di nutrienti e gli ormoni del tratto GI.
Segnali neurali dal tratto GI
Il cervello può valutare il contenuto dell’intestino attraverso le fibre nervose vagali che portano segnali tra il cervello e il tratto gastrointestinale (GI). Gli studi hanno dimostrato che il cervello può percepire le differenze tra i macronutrienti attraverso queste fibre nervose vagali. I recettori di stiramento (meccanorecettori che rispondono alla distensione di un organo) lavorano per inibire l’appetito quando il tratto gastrointestinale si distende. Inviano segnali lungo la via afferente del nervo vago e in definitiva inibiscono i centri della fame dell’ipotalamo.
Segnali di nutrienti
I livelli ematici di glucosio, aminoacidi e acidi grassi forniscono un flusso costante di informazioni al cervello che può essere collegato alla regolazione della fame e dell’assunzione di energia. I segnali dei nutrienti indicano la pienezza. Inibiscono la fame aumentando i livelli di glucosio nel sangue, elevando i livelli ematici di aminoacidi e influenzando le concentrazioni ematiche di acidi grassi.
Segnali ormonali
Gli ormoni possono avere una vasta gamma di effetti sulla fame. Gli ormoni insulina e colecistochinina (CCK) sono rilasciati dal tratto GI durante l’assorbimento del cibo e agiscono per sopprimere la sensazione di fame. Tuttavia, durante il digiuno, i livelli di glucagone e di epinefrina aumentano e stimolano la fame. Quando i livelli di zucchero nel sangue scendono, l’ipotalamo viene stimolato. La grelina, un ormone prodotto dallo stomaco, innesca il rilascio di orexina dall’ipotalamo, segnalando al corpo che ha fame.
Starvation
Starvation è una grave carenza di energia calorica, nutrienti e vitamine. È la forma più estrema di malnutrizione. La fame prolungata può causare danni permanenti agli organi e, se non trattata, porta alla morte. Gli individui che sperimentano la fame perdono una notevole massa grassa e muscolare, chiamata catabolisi, quando il corpo scompone il proprio grasso e muscolo per ottenere energia. Carenza di vitamine, diarrea, eruzioni cutanee, edema e insufficienza cardiaca sono anche risultati comuni della fame. In uno stato di fame, altri motivatori, come il desiderio di dormire, il sesso e le attività sociali, diminuiscono. Gli individui che soffrono di fame possono sperimentare irritabilità, letargia, impulsività, iperattività e più apatia nel tempo.
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