какой мозг отвечает за чувство голода и насыщения
Какой мозг отвечает за чувство голода и насыщения
Пищеварительная система является частью более сложной системы — функциональной системы питания, обеспечивающей сложное пищедобывательное поведение и поддерживающей относительно постоянный уровень содержания питательных веществ в организме.
В процессе метаболизма клеток происходит постоянное потребление ими питательных веществ. Снижение концентрации питательных веществ в крови приводит к возникновению у животных и человека неприятного чувства голода, которое является субъективным выражением потребности организма в пище. Физиологической основой для чувства голода является возбуждение центра голода, локализованного в латеральных ядрах гипоталамуса.
Чувство голода является побудительной причиной (мотивацией) целенаправленной пищедобывательной деятельности (поиска и приема пищи). При электростимуляции через вживленные электроды (в опытах на животных) латеральных ядер гипоталамуса возникает чрезмерная потребность в пище (гиперфагия), а при их разрушении — отказ от приема пищи (афагия). Мощным стимулятором центра голода является кровь с пониженным содержанием глюкозы, аминокислот, жирных кислот и глицеридов, продуктов метаболизма цикла Кребса. Она возбуждает ядра латерального гипоталамуса через хемо-рецепторы сосудов и рецепторы самого гипоталамуса, избирательно чувствительные к недостатку в крови определенных питательных веществ.
После приема пищи у животного и человека возникает субъективно приятное чувство насыщения, сменяющее чувство голода и прекращающее потребление пищи. Чувство насыщения является следствием возбуждения центра насыщения, расположенного в вентромедиальных ядрах гипоталамуса. Между центрами голода и насыщения имеются реципрокные отношения (возбуждение одного сопровождается торможением другого).
Чувство насыщения, прекращающее прием пищи, имеет нейрогенную природу и обусловлено поступлением афферентных импульсов от раздражаемых пищей рецепторов проксимальных отделов пищеварительного тракта (слизистых оболочек и мускулатуры полости рта, пищевода и желудка). Эта афферентация возбуждает центр насыщения и тормозит центр голода. Она является причиной сенсорного насыщения (первичного) и предшествует увеличению питательных веществ в крови.
Через 1,5—2 ч после приема пищи исходный уровень содержания питательных веществ в крови восстанавливается за счет их поступления из органов, в которых они находятся в депонированном состоянии.
Так, превращение гликогена печени в глюкозу приводит к возрастанию ее концентрации в крови. Это обусловливает гуморальное возбуждение центра насыщения, что является причиной метаболического (обменного, вторичного) насыщения.
Поддержание уровня концентрации питательных веществ в крови осуществляется за счет поступления из желудочно-кишечного тракта продуктов гидролиза пищевых веществ.
Какой мозг отвечает за чувство голода и насыщения
а) Регуляция потребления пищи и запасания энергии. Для поддержания постоянной массы и структуры тела в течение длительного времени необходимо поддержание баланса прихода и расхода энергии. Как говорилось в отдельной статье на сайте (просим вас пользоваться формой поиска выше), только 27% поступившей энергии используются функциональными системами клеток, большая часть преобразуется в тепловую энергию, которая получается в результате метаболизма белка, активности мышц, деятельности различных органов тканей. Избыток поступившей в организм энергии хранится главным образом в виде жира. Дефицит поступления энергии с пищей сопровождается потерей массы тела до тех пор, пока приход энергии не станет равен ее расходу.
Поддержание нормального уровня обеспечения энергией необходимо для сохранения жизни, поэтому организм наделен мощными физиологическими системами контроля, помогающими поддерживать необходимое поступление энергии. Но существует значительная вариабельность количества запасаемой энергии (т.е. количества запасаемого жира) у различных индивидуумов. Так, возникший дефицит энергетических запасов у спортсменов и рожениц приводит к быстрой активации механизмов формирования чувства голода, побуждающего к поиску пищи. В связи с очень высокой мышечной активностью расход энергии может составлять 6000-7000 Ккал по сравнению с 2000 Ккал, необходимыми для лиц, ведущих сидячий образ жизни. Таким образом, большой расход энергии, связанный с тяжелой мышечной работой, обычно стимулирует равное увеличение поступления энергии.
Каковы же физиологические механизмы, улавливающие изменение энергетического баланса и влияющие на поиск пищи? Поддержание адекватного обеспечения организма энергией — очень важная задача, поэтому существуют многообразные кратко- и долговременные контролирующие системы, которые регулируют не только потребление пищи, но и расход, и запасание энергии. В следующих разделах мы изложим некоторые из этих систем, их работу в физиологических условиях при ожирении и истощении.
б) Нервные центры, регулирующие потребление пищи. Чувство голода сочетается с сильным желанием есть и различными другими физиологическими изменениями — ритмическими сокращениями желудка и беспокойством, которое заставляет человека искать необходимую пищу. После приема пищи наступает чувство насыщения. Каждое из этих ощущений формируется под влиянием окружающей среды и социальных факторов; кроме того, ими управляют особые центры мозга, главным образом гипоталамус. Аппетит представляет собой стремление к определенному виду пищи и полезен для осуществления ее выбора.
в) В гипоталамусе присутствуют центры голода и насыщения. Некоторые центры гипоталамуса принимают участие в регуляции потребления пищи. Так, латеральные ядра гипоталамуса являются центрами голода, стимуляция которых приводит к прожорливости (гиперфагии). Напротив, разрушение этих структур сопровождается отказом от еды и нарастающим истощением (состоянием, которое характеризуется заметной потерей веса, мышечной слабостью, снижением метаболизма). Центр голода реализует свои влияния путем формирования побуждения, направленного на поиск пищи.
Вентромедиальные ядра гипоталамуса относятся к центру насыщения. Предполагают, что этот центр ответствен за чувство насыщения, тормозящее центр голода. Электрическая стимуляция этих структур сопровождается формированием чувства насыщения, и животное отказывается от пищи (афагия), даже если ему предлагают очень аппетитную еду. Напротив, разрушение вентромедиальных ядер гипоталамуса сопровождается прожорливостью и непрерывным потреблением пищи, что приводит к крайнему ожирению. Вес животных иногда в 4 раза превышает норму. Паравентрикулярные, дорсомедиальные и аркуатные ядра гипоталамуса также играют заметную роль в регуляции потребления пищи. Например, повреждение паравентрикулярных ядер часто сопровождается чрезвычайной прожорливостью, в то время как повреждение дорсомедиальных ядер обычно подавляет пищевое поведение. Как будет изложено далее, аркуатные ядра гипоталамуса являются областью, к которой поступают многочисленные гормоны желудочно-кишечного тракта и жировой ткани для управления как пищевым поведением, так и расходом энергии.
Механизм обратной связи, контролирующий потребление пищи.
Рецепторы растяжения желудка активируют сенсорные афферентные пути в составе вагуса и ингибируют потребление пищи.
Пептид YY (PYY), холецистокинин (ХЦК) и инсулин являются гастроинтестинальными гормонами, которые выделяются при пищеварении и подавляют дальнейшее потребление пищи.
Грелин, выделяемый желудком, особенно во время голодания, стимулирует аппетит.
Лептин — гормон, продуцируемый жировыми клетками в возрастающих количествах при увеличении их размеров. Он ингибирует потребление пищи
Существуют много общих химических посредников для этих структур гипоталамуса, которые вместе образуют центр, координирующий процессы пищевого поведения и ощущения сытости. Эти ядра гипоталамуса влияют на секрецию гормонов, важных для регуляции энергетического баланса и метаболических процессов, включая гормоны щитовидной железы и надпочечников, наряду с гормонами островкового аппарата поджелудочной железы.
Гипоталамус получает нервные сигналы из желудочно-кишечного тракта о наполнении желудка, химическом составе крови, присутствии в ней питательных веществ (глюкозы, аминокислот, жирных кислот), характеризующих степень на сыщения, а также сигналы от коры головного мозга (вид, вкус, запах), которые обусловливают формирование пищевого поведения. Некоторые из этих информационных входов в гипоталамус показаны на рисунке выше.
Гипоталамические центры голода и насыщения имеют высокую плотность рецепторов нейромедиаторов и гормонов, регулирующих пищевое поведение. Часть этой многочисленной группы веществ, изменяющих аппетит и пищевое поведение в условиях эксперимента, представлена в таблице ниже, где эти вещества подразделяют на:
(1) орексигенныву стимулирующие пищевое поведение;
(2) анорексигенные, подавляющие пищевое поведение.
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
Психологический голод: как мозг заставляет нас есть
Анна Веселко
Майкл Грациано, нейробиолог, профессор в Принстонском университете и автор книги «Наука сознания. Современная теория субъективного опыта», считает, что проблема набора лишнего веса и желание «съесть что-нибудь еще» скрывается не в пустом желудке и не настолько сильно связано с уровнем сахара в крови, как мы привыкли думать. Оно в нашей голове, в нашем уме, и именно там мы должны искать выход из проблемы переедания. Публикуем сокращенный перевод и адаптацию статьи ученого в журнале Aeon, в которой он разбирает феномен «голодного настроения».
Голод — это одно из мотивированных состояний ума, и психологи изучают эти состояния не менее века. Мы все чувствуем голод перед обедом и насыщение после банкета, но эти моменты — лишь верхушка айсберга. Голод — это процесс, который с нами всегда, он проходит в фоновом режиме и лишь изредка пробуждается в сознании. Голод больше похож на настроение. Когда он медленно нарастает или отступает, даже когда он находится вне сознания, он меняет и влияет на наши решения, искажает наши приоритеты и эмоциональные вложения в долгосрочные цели. Он даже меняет наше сенсорное восприятие, и часто довольно сильно.
Более того, искажаться может даже память. Предположим, вы ведете журнал всего, что едите. Заслуживает ли он доверия? Вполне возможно, что вы не только сильно недооценили размер своих обедов, но и почти наверняка забыли их записать. В зависимости от размера вашего голода вы можете съесть три куска хлеба, а после обеда вполне искренне вспомнить только один. Не зря большая часть калорий, потребляемых людьми, поступает через перекусы между основными приемами пищи, но когда вы спрашиваете об этом людей, они отрицают влияние перекусов. И удивляются, узнав, сколько они съедают во время них на самом деле.
«Голодное настроение» трудно контролировать, потому что оно действует вне сознания. Возможно, именно поэтому ожирение является такой трудноразрешимой проблемой
Учитывая все эти данные, нейронные цепи постепенно обучаются нашим диетическим привычкам. Вот почему мы испытываем чувство голода в определенное время дня — не пустого желудка, а сложного нейронного процессора, который предвидит потребность в дополнительном питании в этот отрезок времени. Если вы пропустите прием пищи, сначала вы почувствуете острый голод, но затем вы снова ощутите себя менее голодным по мере того, как пройдет привычное время приема пищи. Вот почему мы насыщаемся в конце трапезы опять же не сытости. И если это ваш единственный сигнал, значит, вы сильно переедаете. Как бы парадоксально это ни звучало, существует здоровый разрыв между ощущением сытости и физиологически сытым желудком.
Я не отрицаю физику. Если вы будете потреблять меньше калорий, вы похудеете, но если вы явно попытаетесь сократить их количество, вы, скорее всего, сделаете прямо противоположное
Источник: Amy Shamblen / unsplash.com
Однако когнитивный контроль гораздо более тонкий, сложный и ограниченный по своим возможностям, чем обычное понятие силы воли. Более того, оно ложно и вредно для психического здоровья. Что делает понятие силы воли? Противопоставляет долгосрочное вознаграждение краткосрочному, и вы рано или поздно сходите с пути. Каждый раз, когда вы падаете, вы наносите больше повреждений, чем можете отменить, и поэтому не можете понять, насколько сильно вы саботируете свои собственные усилия.
К чему это приводит? К тому, что в итоге вы находите себя полностью деморализованным и впадаете в депрессию. Вы можете делать все, что захотите, но не можете справиться с потерей веса и попадаете в катастрофическую спираль. Ведь если вы все равно собираетесь быть несчастным, вы можете себя побаловать. Еда, по крайней мере, смягчает страдания. Вы впадаете в привычку есть, начинаете заниматься самолечением едой, формируете зависимость и теряете всю мотивацию. Вы попадаете в самую глубокую часть психологического болота, где ваши шансы на выздоровление невелики. […]
Большинство врачей, тренеров и медицинских работников думают о весе с точки зрения химии — калории на входе против калорий на выходе. Ешьте меньше, больше тренируйтесь. Одни школы мысли утверждают, что все калории эквивалентны, другие — что калории из жиров особенно вредны или что калорий из углеводов следует особенно избегать. Но все эти подходы сосредоточены на том, как калории перевариваются и распределяются в организме, они игнорируют психологию. Большинство исследований рассматривают психологию голода как неудобство. […]
Однако эпидемия ожирения — это не проблема калорий или силы воли, это проблема отравления нормальной регуляторной системы
У нас есть сложная и прекрасно откалиброванная система, которая развивалась в течение миллионов лет, чтобы хорошо выполнять свою работу. Она должна работать в фоновом режиме без сознательных усилий, но для более двух третей из нас это не так. Что же такое мы делаем сами с собой, что нарушаем систему голода и сытости?
Три вредные привычки постоянно усиливали мой голод: я называю их диетой со сверхвысоким содержанием смертельных углеводов, увлечением низким содержанием жиров и ловушкой подсчета калорий
Диета со сверхвысоким содержанием смертельных углеводов стала нормой. Утром мы встаем и едим бутерброд, кашу или напичканные углеводами хлопья. Затем идем на обед. Предположим, у меня нет здоровых привычек и я ем фастфуд, обед из «Макдоналдса». Мы думаем о нем как о жирной пище, но, помимо жира, в бургере есть булочка, а кетчуп — это сахарная паста. […] Может быть, вы чувствуете моральное превосходство и предпочитаете «здоровый» обед — сэндвич, в основном состоящий из хлеба.
Полдник — это сладкое кофе и печенье или батончик мюсли, в котором тоже одни углеводы. Может быть, вы едите банан, но это не сильно меняет ситуацию. Ужин? Наполнен картофелем, макаронами, рисом и хлебом. Мы думаем, что едим морепродукты, когда заказываем суши, но в основном это рис. Может быть, вы выберете хороший полезный суп — в нем есть лапша или картофель. И каждый прием пищи сопровождается газировкой, соком, холодным чаем или другим подслащенным напитком. Потом десерт. Затем перекус перед сном. В общем, вы поняли.
Люди, предпочитающие диету с низким содержанием углеводов, могут быть правы по неправильным причинам. […] Согласно этой теории питания, если вы откажетесь от достаточного количества углеводов, ваше тело переключится с использования глюкозы на использование кетонов в качестве основной молекулы, переносящей энергию в крови. Используя кетоны, организм начнет потреблять собственные жировые запасы. Более того, снижая уровень сахара в крови, вы снижаете уровень инсулина, основного гормона, который способствует отложению жира в организме. Меньше углеводов — меньше жира. […]
Источник: Amy Shamblen / unsplash.com
В конце всех моих самонаблюдений и медитаций пришло время проверить теорию. Я попробовал простую формулу. Во-первых, выбрал умеренно низкоуглеводную диету — сократил потребление углеводов примерно на 90% и при этом даже близко не подошел к низкоуглеводной диете. […] Во-вторых, добавил чуть больше жира. […] В-третьих, позволил себе есть столько, сколько захочу, в каждый прием пищи. Последнее было самым трудным: когда вы хотите похудеть, трудно представить себе, что нужно есть больше. Мне просто пришлось поверить в странный психологический парадокс: если я попытаюсь есть меньше, в итоге я буду есть больше.
Я мог бы привести список своих продуктов, но на самом деле концепция более показательна, чем детали. Моя диета не имела ничего общего со стандартными советами по здоровью и тем, как эти продукты химически влияют на мое тело. Я не думал ни о своих артериях, ни о печени, ни об инсулине. Этот подход был разработан, чтобы поговорить с моим бессознательным механизмом контроля голода, чтобы побудить его есть меньше. И это сработало: при медленном снижении веса около килограмма в неделю постепенно я избавился от накоплений двадцати лет — 22 лишних килограммов, которые ушли за несколько месяцев.
Диетолог «СМ-Доктор» назвала 9 причин, почему постоянно хочется есть
Весна пришла, а вместе с ней желание сбросить лишние килограммы. Но как это сделать, если в любое время суток мы готовы съесть слона?
УЛЬЯНА РУМЯНЦЕВА
Врач-диетолог, врач-эндокринолог детской клиники «СМ-Доктор», к. м. н.
«Чувство голода — нормальное явление, которое служит нам для своевременного восполнения потраченных калорий и энергии. Это позволяет организму работать, выживать. Однако, если ощущение голода становится постоянным и неконтролируемым, следует задуматься, все ли в порядке с вашим здоровьем и эмоциональным состоянием.
Конечно, не всегда постоянное желание что-нибудь пожевать является сигналом какой-либо болезни. Нас окружает много внешних факторов, которые способны вызвать повышенный аппетит у совершенно здорового человека. Навязчивая реклама еды раздражает наше зрение, слух, обоняние. Например, интенсивный приятный запах, который в том числе может быть создан искусственно с помощью ароматизаторов, распыляемых у точки общепита, привлекает проходящих мимо людей, у которых изначально и в мыслях не было чем-нибудь подкрепиться. Там же непременно размещают красочные фото аппетитных блюд — бургеров, салатов, блинчиков, напитков, которые в реальности оказываются не такими сочными и качественными. Но это не важно — ведь вы его уже купили… К тому же, если рядом с вами кто-то с большим аппетитом хрустит наггетсами, то устоять достаточно сложно. И это касается не только мест общественного питания.
Если не хотите съесть лишнего дома, старайтесь не смотреть рекламу о еде и вообще не отвлекаться от самого процесса приема пищи на гаджеты, иначе рискуете съесть больше, чем требуется для подавления чувства голода и восполнения энергии. Однако не всякое повышенное чувство голода можно оправдать внешними раздражителями. Конечно, существуют и проблемы со здоровьем, приводящие к постоянному желанию есть. И об этом также нужно помнить, чтобы своевременно обратиться к врачу».
Болезни
Одной из основных причин, когда голод может быть сигналом какого-то заболевания является высокий уровень инсулина в крови. Этот гормон вырабатывается поджелудочной железой, чтобы усваивать глюкозу, поступившую с пищей. Уровень инсулина повышается тогда, когда организм теряет к нему чувствительность. Как правило, у таких людей есть риск заболеть сахарным диабетом, или эта болезнь уже развилась.
Заболевания ЖКТ, особенно связанные с повышенной кислотностью желудочного сока, также влияют на аппетит. Соляная кислота в избыточном количестве вызывает постоянное чувство голода, приводит к гастриту, а порой и к язвенной болезни.
Стресс
Недостаток сна
Большие промежутки между приемами пищи
Вне зависимости от того, как прошла ночь, завтрак себя лишать неправильно. Дорога на работу, планерка, срочные звонки… Хорошо, если к обеду вы доберетесь до заветной чашки кофе. Полноценный прием пищи сдвигается еще на пару часов, вы трудитесь со стойким чувством голода, а в это время организм включает режим экономии и начинает накапливать калории. А потом вы ему «помогаете», добавляя в привычное меню пару блюд, от которых могли бы легко отказаться, если бы не голодали слишком долго. Для здоровья полезно питаться дробно, каждые 2,5–3 часа: завтрак — второй завтрак — обед — перекус — ужин. При этом первый прием пищи должен быть не только полезным, но и энергоемким: каша, яйцо, куриная грудка, творог, сыр — тогда и к холодильнику бегать каждые пять минут не придется.
Неправильный перекус
Чаще всего это булочки, печенье, пончики, пицца, чипсы, шоколадные батончики, — продукты, содержащие легкие углеводы, канцерогены и огромное количество сахара. Такое нездоровое поведение связано с пищевыми привычками или эмоциональным голодом: сдали отчет — решили себя наградить. Знакомо? Мало того, что пользы от такой еды ноль, так еще и вредное воздействие может быть необратимым. Быстрые углеводы, к примеру, вызывают скачки глюкозы, а вместе с ними повышенный аппетит и впоследствии угрозу диабета. А регулярное употребление трансжиров, согласно исследованиям, на 40 % увеличивает риск развития рака молочных желез, летальных случаев при инфаркте и ишемической болезни сердца.
Правильные продукты для перекуса: фрукты, овощи, в том числе авокадо, ягоды, орехи, курага, чернослив, квашеная и морская капуста, оливки, творог, кефир.
Дефицит питательных веществ в организме
Одна из ошибок, которую часто допускают те, кто ограничивает себя в еде, — подсчет калорий, а не полезных веществ. Но есть простое правило: чтобы предотвратить срывы, организму надо дать все, что ему требуется с точки зрения макроэлементов. В противном случае мы будем сонными, заторможенными и голодными, несмотря на то что питаемся регулярно. Запомните: 40–50% от суточного количества калорий должны приходить с углеводами — они наш основной ресурс, а 50–60% — распределяться между жирами и белками. К примеру, чтобы при диете на 1500 ккал получить 40% калорий из углеводов (600 ккал), нужно съесть их 150 г, белков (30%, 450 ккал) — 112 г ; жиров (30%, 450 ккал) — 50 г.
Выбор той или иной пищи — сложный химический процесс. Так, есть предположение, что к углеводам нас склоняет нейропептид Y, уровень которого особенно высок по утрам. Ученые провели эксперимент: ввели инъекцию вещества лабораторным мышам, и они накинулись на зерна и сладости, но оставили без внимания другую еду.
Обезвоживание
Однообразная еда
Замечали, как при виде праздничного стола начинается повышенное слюноотделение? По мнению психологов, аппетит вызывает красивая сервировка. Но не только! Еще нас соблазняет разнообразие блюд — возникает непреодолимое желание попробовать все и сразу. В будни та же зависимость. Задайте себе вопрос: что я ищу, когда медленно вожу взглядом по полкам холодильника? Наверняка что-то новенькое, а не надоевший плов. Чтобы еда радовала и приносила удовольствие, возьмите за правило хотя бы раз в неделю готовить непривычное блюдо. В этом случае вы перестанете скучать, проглатывая утреннюю кашу, и мозг получит нужный сигнал: «Я доволен, мне большего не надо».