REGULACIJA HRANJENJA

1. REGULACIJA HRANJENJA

2. Glavna svrha hranjenja jest da tijelu osigura energiju koja mu je potrebna: • da preživi, tj. izgrađuje i održava vlastita tkiva i organe • da djeluje (za mišićnu aktivnost i održavanje stabilne tjelesne temperature) • Probava - gastrointestinalni proces razgradnje hrane i apsorpcije njezinih sastavnih dijelova u tijelo

3. Probava • Žvakanjem se hrana usitnjava i miješa sa slinom koja vlaži hranu i započinje probavljanje • Gutanjem se hrana spušta kroz jednjak do želuca • Klorovodična (solna) kiselina u želucu razgrađuje hranu u sitne komadiće, a pepsin započinje proces razgradnje molekula bjelančevina u aminokiseline • Želudac polako kroz pilorični sfinkter prazni svoj sadržaj u dvanaesnik, gornji dio crijeva, u kojem se odvija najveći dio apsorpcije • Probavni enzimi u dvanaesniku, od kojih većina potječe iz žučnog mjehura i gušterače, razgrađuju molekule bjelančevina u aminokiseline, škrob i jednostavne šećere • Jednostavni šećeri i aminokiseline prolaze kroz stijenke dvanaesnika u krvotok, koji ih odnosi u jetru • U jetri se proizvodi žuč, koja se pohranjuje u žučni mjehur sve dok se ne otpusti u dvanaesnik. Žuč raspršuje masti, a masti raspršene u kapljice ne mogu proći kroz stijenke dvanaesnika, pa se malim kanalima u stijenkama dvanaesnika odvode u limfni sustav • Od preostale vode i elektrolita većina se apsorbira u debelom crijevu, a ostatak se izabacuje kroz analni otvor • Kao rezultat probave, tijelo dobiva energiju u tri oblika. To su lipidi (masti), aminokiseline (produkti razgradnje proteina) i glukoza (jednostavni šećer, nastao razgradnjom složenih ugljikohidrata)

4. Tijeko kontinuirano troši energiju, no uzima je na mahove - mora je pohraniti za korištenje u razdobljima između obroka • Energija se pohranjuje u tri oblika: • masti • glikogen • bjelančevine (proteini) • Većina tjelesnih zaliha energije pohranjena je u obliku masti, a relativno mali dio zaliha čine glikogen i proteini → promjene tjelesne težine kod odraslih ljudi uglavnom su posljedica promjena količine masti u tijelu • Normalan udio masnog tkiva u tjelesnoj težini muškaraca je 15-20%, a žena 20-25%

5. Metabolizam energije • kemijske promjene kojima energija postaje dostupna za korištenje u organizmu • tri faze: • cefalična faza • apsorptivna faza • faza gladovanja Cefalična faza • pripremna faza • često počinje viđenjem, mirisom ili čak samo mislima o hrani • završava kada se hrana počne apsorbirati u krvotok • gušterača luči u krv velike količine inzulina - smanjivanje razine energenata, prvenstveno glukoze, u očekivanju novog pritoka Apsorptivna faza • period u kojem se energija apsorbirana iz hrane u krvotok počinje koristiti za trenutačne tjelesne potrebe za energijom • gušterača luči u krv velike količine inzulina, a vrlo malo glukagona. Inzulin: • pospješuje korištenje glukoze kao glavnog izvora energije u tijelu • pospješuje pretvaranje energije u oblike koji se mogu pohraniti: glukoze u glikogen (glikogeneza) i masti, a aminokiselina u bjelančevine • pospješuje pohranjivanje glikogena u jetri i mišićima, masti u masnom tkivu u obliku triglicerida te bjelančevina u mišićima • Funkcija inzulina u apsorptivnoj fazi je smanjivanje razine energenata u krvi njihovim iskorištavanjem i pohranjivanjem

6. Faza gladovanja • period u kojem je sva nepohranjena energija iz prethodnog obroka već iskorištena, pa tijelo uzima energiju iz zaliha da bi zadovoljilo trenutačne potrebe • završava početkom nove cefalične faze • u krvi visoka razina glukagona, a niska inzulina • bez prisutnosti većih količina inzulina, glukoza ne može ući u većinu tjelesnih stanica, pa time prestaje biti glavni izvor energije u tijelu → glukoza u tijelu štedi se za potrebe mozga jer može i bez inzulina ući u većinu mozgovnih stanica • niske razine inzulina također pospješuju pretvaranje glikogena i bjelančevina u glukozu (glikoliza), a visoke razine glukagona u fazi gladovanja pospješuju razgradnju triglicerida iz masnog tkiva na glicerol i masne kiseline: • masne kiseline se koriste kao glavni izvor tjelesne energije • glicerol se u jetri pretvara u glukozu i na raspolaganju je moždanom tkivu

7. Unos hrane - količina • Količinahranekoju živobićeuzimatolikajedajeunormalnimprilikama tjelesna težinauglavnomkonstantna • dabiseodržalastalnatežinapotrebnojedakaloričnavrijednosthranebudemanjevišekonstantna: • ako se uzima hrana manje kalorične vrijednosti potrebne su veće količine hrane, i obrnuto • u pokusu na štakorima je kalorična vrijednost hrane mijenjana tako da su u hranu dodavane tvari bez ikakve kalorične vrijednosti→ što je više tih dodataka bilo u hrani štakora, to su jeli veće količine hrane • Potreban broj kalorija ovisi o: • energetskim potrebama organizma - u stanju mirovanja organizam troši značajno manje energije nego kad je aktivan→poveća li se energetska potrošnja organizma, povećat će se i kalorična vrijednost hrane koju živo biće pojede • temperaturi - broj potrebnih kalorija povećava se i smanjenjem temperature u kojoj se nalazimo ↓ postoje regulatorni mehanizmi koji omogućuju konzumiranje onolike količine hrane koja odgovara promjenjivim energetskim potrebama organizma i omogućuje zadržavanje relativno stabilne tjelesne težine

8. Većina kalorija koje unesemo u organizam koristi se za održavanje bazalnog metabolizma - procesa koji održavaju osnovne funkcije, uključivo regulaciju temperature • ljudi se znatno razlikuju po svom bazalnom metabolizmu, pa se zato neki debljaju i od manjih količina hrane, a drugi ostaju vitki iako mnogo jedu • smanjenje količine hrane dovodi do usporavanja bazalnog metabolizma - višak kilograma teško se može izgubiti samo smanjenjem unosa kalorija • Osim što se regulira ukupna količina hrane koja se konzumira, postoji i regulacija uzimanja pojedinih tvari potrebnih organizmu - masti, ugljikohidrati, bjelančevine, minerali i vitamini • potrebe za pojedinim tvarima dolaze do izražaja u tzv. specifičnim gladima • pokusi na štakorima pokazali su da oni imaju sposobnost selekcije tvari koje su organizmu potrebne - štakorima su davali na izbor različita jela, od kojih je svako sadržavalo samo po jednu tvar nužnu za održavanje funkcija organizma - birali su od svake hrane onoliko koliko je bilo potrebno • sa sposobnošću biranja uravnoteženog sustava hranemogu interferirati neke naučene preferencije hrane određene vrste - naučene preferencije imaju veliku ulogu u prehrani odraslog čovjeka

9. Zašto počinjemo i zašto prestajemo jesti: Teorije uzimanja hrane • Zašto se javlja glad? Stariji autori smatrali su da je osjećaj gladi kao i sitosti rezultat nekih promjena u gastrointestinalnom traktu, u prvom redu želucu. • Cannon i Washburn (1912) • Washburn bi progutao prazan balon pričvršćen na kraj tanke cjevčice • tada bi Cannon u taj balon napumpao nešto zraka i zatim povezao kraj cjevčice sa staklenom cijevi u obliku slova U koja je bila ispunjena vodom → kontrakcije Washburnova želuca izazivale trenutačni porast u razini vode na drugom kraju cijevi • svaki put kad je snimljena izražena kontrakcija želuca, Washburn je izvještavao o “grču” gladi • Zaključak Cannona i Washburna: glad je osjećaj kontrakcija izazvanih praznim želucem • Suprotni nalazi: • bolesnicikojimajekirurškiodstranjen želudacidaljeosjećajuglad • životinje kojimasuprekinuteneuralnevezeizmeđu želucaimozga i dalje osjećaju glad

10. Premaistom ovom shvaćanju, sitostbibilauvjetovana širenjem želucadokojegdolaziuslijeduzimanjahrane • Suprotni nalazi: • životinjekojimase želudac izravno napuninehranjivimtvarimaidaljejedu - tekprivrlovelikimkoličinamanehranjivihtvaristavljenihu želudac životinjesujeleneštomanjeno štosutonjihovepotrebezahtijevale • napunjenost želucautječenaveličinuobrokakojeg ćemopojesti: • iz želuca, prekonervusvagusa, umozakdolazesignalikojiizvještavajuorastegnutostistijenke želuca • životinjekojimajeoštećennervusvagusjedusvedokneprepune želudac • rastegnutost stijenke želuca nijeprimarnifaktorprestankahranjenja, već samosignaloprepunjenosti želuca • danas znamo da su informacije s periferije bitne, ali radi se o drugoj vrsti informacija

11. Centri za glad i sitost • od 50-tihgodinanadalje, naosnovipokusana štakorima, smatralo se dahranjenjekontrolirajudvarazličitapodručjahipotalamusa: • lateralnihipotalamus (LH) - ekscitatornicentar, tj. centarzaglad • ventromedijalnihipotalamus (VMH) - inhibitornicentar, tj. centarzasitost

12. 1940. godineotkrivenojedavelikeobostranelezijeVMH-aizazivajuhiperfagiju(pretjeranohranjenje) iekstremnugojaznostkod štakora • VMHsindromimadvijerazličitefaze: dinamičnuistatičnu: • dinamičnafaza(počinje čimispitanikdođeksvijestinakonoperacije) • nekolikotjedanaizuzetnopretjeranoghranjenjainaglogdobivanjanatežini • nakontogauzimanjehranepostupnoopadaizaustavljasenarazinikojajeupravodovoljnazaodržavanjestabilnerazinegojaznosti, štooznačavapočetak statične faze • statična faza - životinjaodržavanovutjelesnutežinu: • akose štakoraustatičnojfazilišihranesvedokznačajnoneizgubinatežini, pozavršetkudeprivacijeponovno ćevratitiizgubljenutežinu • suprotnotome, akouslijedprisilnoghranjenjadobijenatežini, poprestankuprisilnoghranjenjaizgubit ćetajdobivenivišak

13. Paradoksalno ponašanje štakora s VMH sindromom: • usprkosvisokojrazinikonzumacijenanekinačinizgledajumanjegladniodkontrolnih štakorabezozljede • jeduznatnovišeodnormalnih štakoraakoimjedostupnaukusnahrana, ali • manje suvoljniraditi ( npr. savladatinekuprepreku) dabidošlidohrane • manjesuspremnipojestihranukojajepomaloneukusna • Weingartenisur. (1983.) - pokazalidajeizbirljivostkod štakorasozljedomVMHposljedicanjihovegojaznosti, aneprimarnaposljedicasameozljede - nisu ništa manje skloni uzimanju neukusne hrane od podjednako gojaznih štakora bez ozljede

14. obostrana ozljeda lateralnog hipotalamusa - afagija • potpuni prestanak hranjenja • čak su i prethodno hiperfagični štakori postali afagični nakon ozljede LH→ na osnovi toga je zaključeno da je lateralno područje hipotalamusa centar za glad • kasnije je utvrđeno da je afagija praćena adipsijom – potpunim prestankom pijenja • nadalje, problem se ne javlja samo s uzimanjem hrane, već su te životinje općenito vrlo neaktivne, s niskim stupnjem pobuđenosti

15. Teorije fiksne razine • Ako su LH i VMH centri za glad i sitost, postavilo se pitanje o funkcioniranju tih dvaju centara - o čemu ovisi aktivacija centra za glad odnosno centra za sitost? • Istraživači su 40-tih i 50-tih godina, radeći pod pretpostavkom da se uzimanje hrane regulira nekom vrstom sustava fiksne razine, tražili osnovu te regulacije • Osnovna ideja: • glad (motivacija za hranjenje) javlja se uslijed nedostatka energije, a hranjenje je sredstvo kojim se tjelesna energija vraća na optimalnu razinu, tj. na fiksnu razinu energije • nakon obroka energetske zalihe pojedinca su blizu fiksne razine te se nakon toga smanjuju jer tijelo troši energiju, što inicira sljedeći obrok • obrok traje sve dok se razina energije ne vrati na fiksnu razinu i pojedinac se osjeća sitim

16. 1) Glukostatska teorija • hranjenje se regulira sustavom koji održava fiksnu razinu glukoze u krvi: • glad osjećamo kad se razina glukoze u krvi spusti znatno ispod fiksne razine • sitost osjećamo kad se unošenjem hrane razina glukoze u krvi vrati na normalnu razinu

17. 2) Lipostatska teorija • svaki pojedinac ima fiksnu razinu masti u tijelu, i odstupanja od te razine dovode do kompenzacijskih prilagodbi uzimanja hrane koje vraćaju razinu masti na fiksnu razinu • kao argument u prilog ovoj teoriji najčešće se spominjala činjenica da je tjelesna težina kod odraslih ljudi relativno stabilna • Glukostatska i lipostatska teorija smatrane su komplementarnima, a ne međusobno isključivima: • glukostatska teorija objašnjava započinjanje i završavanje obroka • lipostatska teorija objašnjava dugotrajnu regulaciju hranjenja • prevladavajuće shvaćanje u 50-tim godinama - hranjenje se regulira interakcijom dvaju sustava fiksnih razina: kratkoročnog glukostatskog i dugoročnog lipostatskog sustava

18. Nedostaci teorija fiksne razine • nisu u skladu s osnovnim evolucijskim postavkama o hranjenju • osnovni problem s kojim su se suočavali naši preci bila je nepostojanost i nepredvidivost opskrbe hranom - stoga je za njih, da bi preživjeli, bilo važno da jedu velike količine kvalitetne hrane onda kad je dostupna, kako bi se kalorije pohranile u obliku tjelesnih masti • svaki naš predak koji bi prestao osjećati glad čim bi zadovoljio trenutačne energetske potrebe, ne bi preživio ni prvu oštru zimu ili dugotrajnu sušu • za preživljavanje u prirodnim uvjetima svaka homeotermna vrsta treba sustav gladi i hranjenja koji će sprečavati energetske deficite, a ne sustav koji će reagirati na deficit tek nakon što se on razvije

19. 2) glavna predviđanja zasnovana na teorijama fiksne razine nisu potvrđena • kod laboratorijskih životinja veliko smanjenje masti u tijelu izazvano gladovanjem, ili veliko smanjenje razine glukoze izazvano injekcijama inzulina, izazivaju povećano hranjenje • međutim, smanjenja koja su dovoljno velika da bi pouzdano izazvala hranjenje gotovo se nikada ne događaju u prirodnim uvjetima • injekcijamainzulina, kojismanjirazinuglukozeukrvi, možeseinduciratipovećanohranjenje, noteknakon štoserazinaglukozeukrvismanjizavišeod 50%, štoseunormalnimprilikamanemožedogoditi • u nekimpatološkimslučajevima - diabetesmellitus - razina šećeraukrvimožebitistalnovisoka, adasekodtakvihbolesnikaperiodičkiponavljaosjećajgladi • kadjerazinainzulinaniska, kaokodtihpacijenata, razinaglukozemožebitiido 3 putavećaodnormale - maloglukozemožeućiustanice, jerjezatopotrebaninzulin, papacijenti čestojeduivišeodnormalnog, budućidasunjihovestanicegladne, nogubenatežinijerizlučujuneiskorištenuglukozu • infuzijaglukozeprijepočetkaobroka čestonedovodidosupresijehranjenja ↓ manjakglukozenijeprimarniuzrokgladi

20. 3) teorije hranjenja zasnovane na fiksnim razinama ne uzimaju u obzir utjecaj niza važnih činitelja: • okus • učenje • društvene činitelje • Utjecaj okusa - pokus: • dodavanje male količine saharina u hranu laboratorijskih štakora • saharin povećava slatkoću hrane ne mijenjajući pritom njezinu kaloričnu vrijednost • dolazi do velikog povećanja unosa hrane i tjelesne težine

21. LH i VMH kao centri za glad i sitost • Vrlo popularno shvaćanje o centruzagladuLHicentruzasitostuVMHpokazalo se uglavnom netočnim • VMHcentarzasitost: 1) primarnaulogahipotalamusa je regulacijametabolizmaenergije, aneregulacijahranjenja • početnoobjašnjenje - životinjesozljedomVMHpostajugojaznezatojerprevišejedu • podacipokazujusuprotno - previšejeduzato što supostalegojazne: obostraneozljedeVMHpovisujurazinuinzulinaukrvi, štopovećavalipogenezu (stvaranjetjelesnihmasti) ismanjujelipolizu (razgradnjutjelesnihmastiuiskoristiveoblikeenergije → budućidasekalorijeubrzanopretvarajuumast, štakorimorajunastavitijestidabiosiguralidovoljnukoličinukalorijazatrenutačneenergetskezahtjeveorganizma 2) mnogeposljediceozljedaVMHnemogu se pripisatioštećenjuVMH • masivnisnopvlakana, ventralninoradrenergičkisnop, prolaziuzVMH, tejenužnooštećenuslijedvelikeelektrolitskeozljedeVMH, pri čemusuposebnooštećenavlaknakojaizlazeizobližnjeparaventrikularnejezgrehipotalamusa • obostraneozljedenoradrenergičkogsnopailiparaventrikularnihjezgarauzrokujuhiperfagijuigojaznostsličneonimaizazvanimozljedamaVMH

22. LH centarzaglad • posljedice obostranihozljeda - ranaistraživanjausmjerenaiskjučivonaafagijuiadipsiju • kasnijesepokazalodaozljedeLHizazivaju širokirasponozbiljnihmotoričkihporemećajaiopćinedostatakreakcijanarazličitepodražaje (smanjena pobuđenost) • LH nije centarposebnozaduženzaglad

23. Teorija pozitivnih poticaja • ljudi i životinje ne započinju jesti zbog unutrašnjih energetskih deficita, već radi očekivane ugode • očekivana ugoda koja se vezuje uz neko ponašanje naziva se pozitivno-poticajna vrijednost tog ponašanja • glavna postavka: kontrola hranjenja slična je kontroli seksualnog ponašanja - seksualne aktivnosti ne započinjemo zbog nekog unutrašnjeg deficita, već zato što smo evoluirali tako da u njima uživamo • evolucijski pritisci neočekivanih nestašica hrane oblikovali su nas (i sve toplokrvne životinje koje trebaju stalan prinos energije za održavanje tjelesne temperature) da iskoristimo hranu onda kad je prisutna i pojedemo je • prema teoriji pozitivnih poticaja, nismo gladni zbog energetskog deficita nego zbog prisutnosti ili očekivanja dobre hrane

24. glad koju osjećamo u određenom trenutku ovisi o interakciji svih faktora koji utječu na pozitivnu poticajnu vrijednost hrane: • okus hrane koju se spremamo pojesti • znanje o učincima te hrane stečeno na osnovi vlastitog ili tuđeg iskustva • doba dana • vrijeme proteklo od zadnjeg obroka • vrsta i količina hrane koju smo ranije pojeli • jesu li prisutni drugi ljudi koji jedu • je li razina glukoze u krvi unutar normalnog raspona • za razliku od teorija fiksnih razina, teorija pozitivnih poticaja ne naglašava samo jedan faktor kao glavnu odrednicu gladi - interakcija brojnih faktora određuje glad pojedinca u određenom trenutku, a do te interakcije dolazi utjecajem različitih faktora na pozitivno-poticajnu vrijedost hranjenja • da bismo razumjeli procese regulacije unosa hrane, moramo poznavati faktore koji utječu na to što, koliko i kada jedemo

25. Faktori koji određuju što jedemo • Dominantan faktor – okus • Istraživanje: • studentidobrovoljcikonzumiraliručakkroztjedandanatakodagauopćenebiokusili • progutalibijedankrajgumenecijeviitadapritiskomnapoluguupumpalitekućuhranuu želudac • nakonnekolikodanasvakijeispitanikuspostavioravnotežuhranjenja, upumpavajućikonstantnukoličinuhraneiodržavajućistalnutjelesnutežinu • obrokekojenisuokusilismatralisukrajnjenezadovoljavajućimaimnogisuizražavali željudaneštookuseili žvaču • kadsuim dopustili datekućuhranupijunanormalannačindoksujeuztoprimalikrozcijevizravnou želudac, popilisugotovotolikokaddakrozcijevneprimajuništa • Određeni okusi imaju visoku pozitivno-poticajnu vrijednost za gotovo sve pripadnike jedne vrste: • većina ljudi posebno voli slatke, masne i slane okuse • ovaj obrazac ljudskih okusnih preferencija je rezultat prilagodbe - u prirodi su slatki i masni okus obično svojstveni hrani koja ima veliku energetsku vrijednost i bogata je vitaminima i mineralima, dok je slani okus svojstven hrani bogatoj natrijem • gorki okus, prema kojem većina ljudi osjeća odbojnost, često se povezuje s otrovima

26. na okusne preferencije i averzije karakteristične za vrstu nadograđuju se specifične okusne preferencije i averzije koje je svatko od nas naučio • kod ljudi su brojne preferencije za određenu hranu kulturalno specifične – npr. u nekim se kulturama razni neotrovni kukci smatraju poslasticom

27. Faktori koji određuju kada jedemo • većina sisavaca, u slučaju kad im je hrana stalno dostupna, jede više malih obroka tijekom dana • samo u slučajevima kad za pojedini obrok treba uložiti fizički napor, npr. prevaliti veliku udaljenost, životinja odabire manji broj velikih obroka • broj obroka koje čovjek pojede svakog dana pod utjecajem je kulturalnih normi, rasporeda poslova, osobnih preferencija, financijskog položaja, itd. • nasuprot uobičajenoj preferenciji sisavaca za više manjih obroka, većina ljudi, naročito oni koji žive u obitelji, jede nekoliko velikih obroka dnevno u točno određeno vrijeme • vrijeme redovitog obroka za svaku osobu je ujedno i vrijeme kada ta osoba osjeća najveću glad - mnogi čak osjećaju napade slabosti (glavobolju, mučninu i nemogućnost koncentracije) ako propuste redoviti obrok. Zašto?

28. prije obroka su tjelesne zalihe energije u homeostatskoj ravnoteži, dok se uzimanjem obroka ta ravnoteža naruši dotokom hranjivih tvari u krvotok • tijelo čini sve što može da bi obranilo homeostazu • na prvi znak da će pojedinac uskoro jesti, npr. kad se približava uobičajeno vrijeme obroka, tijelo ulazi u cefaličnu fazu i poduzima korake koji će ublažiti utjecaj unosa hranjivih tvari na homeostazu tako da luči inzulin u krv i time smanji razinu glukoze u krvi ↓ izražen osjećaj gladi koju osjećamo u vrijeme obroka nije zahtjev tijela za hranom, već posljedica pripreme tijela na očekivani obrok koji će narušiti homeostazu ↓ glad u vrijeme obroka izazvana je očekivanjem hrane, a ne energetskim deficitom.

29. određeni fiziološki mehanizmi aktiviraju se u situaciji kad su naše energetske zalihe ugrožene i izazivaju započinjanje obroka • prazan želudac nije signal za započinjanje obroka na način na koji su to mislili Cannon i Washburn – međutim, postoje specifični signali koji iz gastrointestinalnog sustava odlaze u mozak i iniciraju uzimanje hrane • gastrointestinalni sustav, posebno želudac, luči peptidni hormon ghrelin (kratica od GH releasin - ovaj peptid uključen je u lučenje hormona rasta - GH - growth hormone) • razina ghrelina se povećava s vremenom od unošenja hrane te smanjuje nakon obroka • razine ghrelina u krvi kod ljudi povećavaju se kratko vrijeme prije obroka - uloga u započinjanju obroka • subkutane injekcije ili infuzija ghrelina u moždane komore izazivaju povećanje težine kroz povećanje unosa hrane i smanjenje metabolizma masti • ghrelin se prestaje izlučivati kada životinja jede ili kad joj eksperimentator unese hranu u želudac. No, injekcije hranjivih tvari u krvotok ne suprimiraju lučenje ghrelina – ono je pod utjecajem sadržaja probavnog sustava, a ne ovisi o dostupnosti nutrijenata u krvi • istraživanja na štakorima - ghrelin se izlučuje iz želuca, no njegovim lučenjem upravljaju receptori smješteni u gornjem dijelu tankog crijeva.

30. kod osoba koje imaju kronično povišene razine ghrelina, koje ne opadaju čak ni iza obroka, dolazi do izrazite pretilosti izazvane gotovo stalnim uzimanjem hrane • to je osnova Prader-Willi sindroma – genetskog poremećaja izazivanog nedostatkom nekoliko gena na jednom segmentu 15. kromosoma, vjerojatno na defektnom spermatozoidu • ghrelin je važan kratkoročni signal za hranjenje, ali sigurno nije jedini: • ljudi podvrgnuti kirurškom zahvatu premošćivanja želuca imaju zanemarive razine grelina u krvi, no ne prestaju jesti • postoje i alternativni mehanizmi koji potiču hranjene - vitalna važnost uzimanja hrane - redundantni sustavi

31. u većini slučajeva započinjemo obrok nekoliko sati nakon prethodnog obroka, tako da se naše zalihe hranjivih tvari rijetko kad iscrpe • No, ako preskočimo nekoliko obroka, postajemo sve gladniji. Što se događa? • Organizam ulazi u fazu gladovanja - mozak rabi glukozu, a preostali dio tijela hrani se masnim kiselinama, što znači da koristimo dugoročne zalihe energije • u slučaju kad je tijelo dulje vrijeme bez hrane, aktiviraju se mehanizmi koji detektiraju pad u zalihama energije, kako glukoze tako i masti, te također sudjeluju u javljanju gladi • dvije skupine receptora koji prate razinu energenata u organizmu: • receptori u mozgu - osjetljivi na glukoprivaciju, tj. deprivaciju glukoze (jer mozak može rabiti jedino glukozu kao izvor energije) • receptori u jetri - osjetljivi i na glukoprivaciju i na lipoprivaciju, tj. deprivaciju masnih kiselina • šalju informacije u mozak putem senzornih aksona u sastavu nervus vagusa • signali iz obje ove vrste detektora mogu potaknuti glad, tj. inicirati uzimanje hrane

32. Faktori koji određuju koliko jedemo • motivacijsko stanje koje uzrokuje završetak obroka iako je ostalo još hrane naziva se sitost • mehanizmi sitosti igraju glavnu ulogu u određivanju količine hrane koju pojedemo • prisutnost hrane u želucu i glukoza koja ulazi u krvotok mogu izazvati signale sitosti koji inhibiraju daljnje uzimanje hrane • ovi signali ovise i o volumenu i o hranjivosti (broju kalorija po jedinici volumena) hrane • Kako su posljedice premalog unosa hrane za naše pretke bile znatno pogubnije od posljedica prevelikog unosa hrane (koji je, dapače, mogao poboljšati šanse za preživljavanje), mehanizmi sitosti su se kroz proces prirodne selekcije razvili znatno slabije nego li mehanizmi gladi • Relativno slaba inhibicijska kontrola hranjenja vidljiva je iz činjenice da je vrlo lako postići da ljudi jedu više nego što im je potrebno, pri čemu količina hrane ne ovisi samo o metaboličkim nego o nizu okolinskih činitelja

33. Npr. veličina obroka ovisi o tome jedemo li sami ili u društvu - Redd i de Castro (1992) su - ispitanici su jeli 60% više kad su jeli u društvu • laboratorijski štakori također jedu više kad ih se hrani u grupi • Pokus – ispitanici su 7 dana vodili dnevnik u koji su upisivali sve što su pojeli i broj drugih prisutnih: • količina pojedene hrane bila je u izravnoj vezi s brojem prisutnih osoba: što je bilo više ljudi, ispitanici su više jeli • kad su ispitanici jeli sami, postojala je korelacija između vremena proteklog od prošlog obroka i i veličine trenutnog obroka, no kad su ispitanici jeli u društvu, te korelacije nije bilo - socijalni faktori mogu nadvladati metaboličke • socijalni činitelji također mogu smanjiti uzimanje hrane - mnogi ljudi jedu manje nego što bi željeli da postignu društveni ideal vitkosti, a drugi se suzdržavaju od velikih količina hrane pred drugima da ne bi izgledali proždrljivi ( pokus sa ženama i privlačnim i neprivlačnim muškarcima)

34. Osjetno specifična sitost • broj različitih okusa koji su dostupni u jednom obroku ima velik utjecaj na veličinu obroka • npr. odrasli štakori kojima je uz uobičajenu hranu ponuđen kruh i čokolada, povećali su prosječan unos kalorija za 84% i nakon 120 dana tjelesna težina im se u prosjeku povećala 49% • utjecajraznolikostihranenaveličinuobrokaproizlaziiz činjenicedajesitostuvelikojmjeriokusnospecifična: • dokjedemojednuvrstuhranepozitivno-poticajnavrijednostsvehranelaganoopada, nopozitivno-poticajnavrijednosthranekojujedemoopadanaglo→ uskoro se zasitimo te hrane i prestajemo jesti • međutim, ako nam ponude neku drugu hranu, često ćemo ponovno početi s jelom • Rolls (1990) - osjetno specifična sitost izaziva dvije vrste učinaka: • relativno kratke koji utječu na izbor hrane unutar jednog obroka • relativno trajne koji utječu na izbor hrane od obroka do obroka

35. Neke vrste hrane su izgleda imune na dugotrajnu osjetno specifičnu sitost, kao npr. riža, kruh, krumpiri, slatkiši i zelene salate - možemo ih jesti gotovo svakog dana uz samo neznatan pad njihove ukusnosti • Fenomen osjetno specifične sitosti ima dvije adaptivne posljedice: • potiče uzimanje različitih vrsta hrane - kad ne bi bilo osjetno specifične sitosti, jeli bismo svoju omiljenu hranu i ništa drugo, što bi dovelo do loše prehrane • osjetno specifična sitost potiče životinju koja ima pristup različitim vrstama hrane da mnogo jede, jer će životinja koja se već najela jedne hrane često početi ponovno jesti ako naiđe na drugačiju hranu → to potiče životinje da u potpunosti iskoriste razdoblja izobilja koja su u prirodi rijetka

36. Uloga gastrointestinalnog sustava u sitosti • Nakon gotovo zaboravljenih pokusa Cannona i Washburna, u 1980-ima se ponovno pojačalo zanimanje za ulogu gastrointestinalnog sustava u hranjenju, do čega je doveo niz eksperimenata koji su ukazivali da je probavni sustav izvor signala sitosti • želudac i drugi dijelovi gastrointestinalnog sustava luče peptide, kratke lance aminokiselina koji djeluju kao hormoni i neurotransmiteri • probavljena hrana stupa u interakciju s receptorima u gastrointestinalnom sustavu i time izaziva lučenje peptida u krvotok • Gibbs i sur. (1973) - gladnim štakorima ubrizgali jedan od tih peptida, kolecistokinin (CCK) i ustanovili da štakori jedu manje obroke → hipoteza da kruženje ovog peptida pruža mozgu informacije o kvaliteti i prirodi hrane u gastrointestinalnom sustavu i da te informacije igraju ulogu u sitosti

37. razina CCK u krvi povezana je s količinom hranjivih tvari, prvenstveno masti, koje dvanaesnik prima iz želuca • smatra se da, poput ghrelina, i CCK djeluje na mozak tako da se veže na receptore aferentnih neurona u sastavu nervus vagusa

38. Do danas je pokazano da se nekoliko peptida iz probavnog sustava veže za receptore u mozgu, a za njih desetak je ustanovljeno da smanjuju unos hrane (npr. CCK, bombezin, glukagon i somatostatin) • Iako većina peptida koji utječu na hranjenje ima inhibicijsku ulogu, postoji nekoliko iznimaka, a to su peptidi gladi – najbolje su proučeni neuropeptid Y i galanin • Oba ova peptida pospješuju hranjenje kad ih se ubrizga u paraventrikularnu jezgru hipotalamusa • neuropeptid Y (NPY) izaziva specifičnu glad za ugljikohidrate • galanin izaziva specifičnu glad za masti • oba ova peptida smanjuju metabolizam energije i povećavaju proizvodnju masti - vjerojatno dio mehanizma koji je evoluirao za borbu protiv izgladnjelosti

39. Navedeni mehanizmi sitosti određuju trajanje obroka i količinu hrane unutar tog obroka - kratkoročni mehanizmi sitosti • dugoročni mehanizmi - regulacija tjelesne težine, tj. održavanje relativno stabilne težine kroz dulje vrijeme • tjelesna težina varira oko prirodne razine uravnoteženja, tj. razine na kojoj su različiti faktori koji utječu na tjelesnu težinu u ravnoteži: • s povećanjem razine tjelesnih masti javljaju se promjene koje ograničavaju daljnji rast sve dok se ne postigne ravnoteža između svih faktora koji potiču dobivanje na težini i onih koji ga sprečavaju • količina hrane koju pojedemo utječe na našu tjelesnu težinu, no tijelo u velikoj mjeri upravlja svojom razinom masti promjenama u učinkovitosti trošenja energije • kad razina tjelesnih masti opada, tijelo počinje učinkovitije koristiti svoje energetske zalihe, što ograničava daljni gubitak težine • dobivanje na težini ograničeno je postupnim smanjenjem učinkovitosti trošenja energije

40. Ljudi se međusobno znatno razlikuju i po svojem bazalnom metabolizmu i po sposobnosti da prilagode brzinu metabolizma promjenama u razini tjelesnih masti – neki ostaju vitki iako mnogo jedu. • Model razine uravnoteženja - slobodnija vrsta homeostatske regulacije, bez mehanizama koji vraćaju tjelesnu težinu na fiksnu razinu: • tjelesna težina je stabilna sve dok nema dugotrajnijih promjena u faktorima koji na nju utječu, a ako do takvih promjena dođe, njihov je utjecaj ograničen negativnom povratnom spregom • sustavzaregulacijuuzimanjahrane - fleksibilni sustavkojifunkcioniraponekimopćimnačelima, alijepodznačajnimutjecajemiskustva • iakouosnoviuzimanjehraneimahomeostatskufunkciju - trebaodržatirelativnokonstantnurazinuhranezastaniceirelativnostabilnutjelesnutežinu, mozaknepokušavadržatipojedinevarijablenafiksnojrazini, već uzodgovornatrenutnepotrebe, anticipiraibuduće • ljudise čestoneponašajuuskladusfiziološkimsignalima: • jeduatraktivnuhranuikadsusiti • nećejestiono štoimnijeprivlačno čaknikadsugladni • Uzimanjehranejevrlokompleksnoponašanjekojeovisio čitavomnizukognitivnihisocijalnihutjecaja

41. Poremećajiregulacijeuzimanjahrane 1. gojaznost 2. anorexianervosa 3. bulimianervosa

42. Gojaznost • pretjeranatjelesnatežina – poremećaj koji se intenzivno istražuje jer predstavlja jedan od najvećih zdravstvenih problema u mnogim dijelovima svijeta - brojnasuistraživanjauzrokagojaznostitenačinanjenogliječenja • što je normalna tjelesna težina? • danas je najzastupljenija metoda izračunavanja BMI (body mass index) – indeksa tjelesne mase koji se dobije tako da se težina u kilogramima podijeli s kvadriranom visinom u metrima • WHO standardi: BMI od 18.5 – 24.9 je zdrava tjelesna težina; 25 – 29.9 je prekomjerna težina – pretilost; >30 rizična pretilost; >40 vrlo rizična pretilost

43. Uzroci pretilosti • Tjelesna težina je posljedica razlike između konzumiranih kalorija i potrošene energije: • ako unosimo više kalorija nego što potrošimo, dobivamo na težini • ako potrošimo više nego unesemo, gubimo na težini • Okolinski pritisci koji su doveli do evolucije naših sustava hranjenja i regulacije tjelesne težine: • nestalne i promjenljive zalihe hrane su tijekom evolucije predstavljale jednu od glavnih prijetnji preživljavanju • pojedinci koji su imali najveće šanse za preživljavanje bili oni koji su: • jeli visokokaloričnu hranu • jeli koliko god su mogli kad je hrana bila dostupna • pohranjivali što više kalorija u obliku tjelesnih masti • koristili svoje energetske zalihe na najučinkovitiji način • pojedinci koji nisu imali ove osobine imali su male šanse za preživljavanje u vrijeme nestašice hrane, a oni koji su ih imali preživjeli su – ove su se osobine prenijele na buduće generacije

44. Učinke evolucije pojačao je razvoj brojnih društvenih običaja i vjerovanja koji potiču hranjenje: • npr. u našoj je kulturi uobičajeno jesti tri obroka dnevno u točno određeno vrijeme, bez obzira jesmo li gladni ili nismo • smatra se da hrana treba biti žarište većine društvenih okupljanja • obroke se raspodjeljuje u slijedove čija se ukusnost progresivno povećava • u hranu se dodaje sol, šećer i masnoće da bi joj se poboljšao okus, te da bi se više jelo

45. posjedujemo sustav hranjenja i regulacije težine koji je evoluirao da bi djelotvorno prebrodio povremene nestašice hrane • živimo u kulturi čiji su se običaji vezani uz hranjenje razvili s istom svrhom • danas živimo u okolini koja se razlikuje od naše “prirodne” okoline po tome što je hrana najviše pozitivne poticajne vrijednosti stalno dostupna - posljedica je izuzetno visoka razina konzumacije • s vremenom se znatno smanjio postotak ljudi čiji poslovi zahtijevaju velik utrošak energije, što znači da, u prosjeku, trebamo manje hrane nego što su trebali naši preci • međutim, u današanjim industrijaliziranim društvima ljudi unose tek nešto manje kalorija nego ranije, no znatno manje izgaraju kroz tjelesne aktivnosti • tjelesna težina je rezultat razlike između dvaju faktora - konzumirane i potrošene energije: u suvremenom se industrijskom društvu sve više jede, a energija se sve manje troši ↓ sve više ljudi unosi znatno više kalorija nego što ih može potrošiti. “Današnja djeca smatraju da uravnotežena prehrana znači po jedan hamburger u svakoj ruci”

46. Još neka novija objašnjenja pretilosti • Premalo spavanja – prosječan broj sati spavanja se smanjio, a brojne studije povezuju manjak sna s povećanim unosom hrane • Grijanje i klima uređaji – smanjuje se potrošnja energije za regulaciju tjelesne temperature • Sve veće uzimanje određenih vrsta lijekova koji potiču debljanje (kontraceptivi, steroidni hormoni, neki antidepresivi) • Selektivni odabir partnera – gojazni traže gojazne i imaju gojaznu djecu • Populacijske promjene – sve je više starijih, a u starijoj dobi je učestalost gojaznosti veća

47. Učinkovitost metabolizma • Razlike u tjelesnoj težini, koje mogu odražavati i razlike u metabolizmu, jednim dijelom su nasljedne: • kod ljudi koji su kao djeca bili usvojenitjelesna težina bila je u visokoj korelaciji s težinom bioloških roditelja, a ne s težinom adoptivnih roditelja • studije na blizancima: 40 – 85% varijance masnih zaliha u tijelu uvjetovano nasljeđem • novija otkrića gena povezanih s debljinom, npr. FTO (studija na 40.000 sudionika): • oni koji imaju jednu kopiju mutiranog gena FTO imaju u prosjeku 1.2 kg više • oni koji imaju obje kopije imaju u prosjeku 3 kg više • procjenjuje se da cca 50% Europljana ima jednu kopiju, a 16% obje kopije tog gena – veća vjerojatnost da razviju pretilost

48. ljudima koji imaju učinkovit metabolizam ostaje višak kalorija koje pohranjuju u dugoročne zalihe, dok oni s neučinkovitim metabolizmom mogu jesti velike obroke i sve utrošiti • imati npr. automobil koji učinkovito troši gorivo je poželjno, no efikasno tijelo može postati rizičan faktor u okolini u kojoj postoji izobilje hrane • Istraživanje u kojem su uspoređivane dvije skupine Pima indijanaca • jedni žive na jugozapadu SAD-a • drugi žive sjeverozapadu Meksika • njihovo je genetsko porijeklo isto - govore istim jezikom i imaju iste tradicije – razdvojili su se prije 700-1000 godina i danas žive u vrlo različitim okolinskim uvjetima • Pima indijanci u SAD-u jedu tipičnu američku hranu bogatu masnoćama i teže u prosjeku 90 kg • životni stil meksičkih Pima vjerojatno je sličan onome njihovih predaka: vrijeme provode obrađujući zemlju, jednu niskokaloričnu hranu i u prosjeku teže 64 kg • američki Pime imaju znatno višu razinu kolesterola i pet puta veću incidenciju dijabetesa → geni za efikasni metabolizam mogu biti korisni kod onih koji naporno rade i manje jedu, ali izvor teškoća onima koji troše manje energije, a dostupna im je jeftina i visokokalorična hrana

50. još jedan faktor, koji nije nasljedan, može utjecati na metabolizam: • mnogi debeli ljudi drže dijetu, zatim prestanu, te tako prolaze kroz znatne promjene tjelesne težine - to može dovesti do promjena u efikasnosti metabolizma • Istraživanje na štakorima: • štakore su udebljali, a zatim ih držali na dijeti dok im se težina nije vratila na normalu • čitav postupak su ponovili • prvi put je štakorima trebalo 46 dana da se udebljaju, a 21 dan da se vrate na normalnu težinu • u drugom navratu su se udebljali za 14 dana, no trebalo im je 45 dana da izgube višak težine • isti efekt, nazvan “jo-jo” efekt, javlja se i kod ljudi • npr. mjerena je razina bazalnog metabolizma kod hrvača koji su postili prije natjecanja (da bi ušli u nižu kategoriju) i onih koji se nisu podvrgavali tom postupku • hrvači iz prve grupe imali su 14% niži bazalni metabolizam • u prvoj fazi dijeta s malo kalorija izaziva znatan gubitak težine, no on je sve sporiji i sporiji: • kako se smanjuje količina masnog tkiva, tako organizam štedljivije troši energiju • mehanizam kojim tijelo prilagođava efikasnost korištenja energije razini masti u tijelu nazvan je “prehranom inducirana termogeneza”: • povećanje masnih zaliha izaziva povećanje tjelesne temperature, što traži dodatnu energiju za njeno održavanje, i obrnuto: smanjenje masnih zaliha smanjuje temperaturu, pa je potrebno manje energije za njeno održavanje