Сохранение и поддержание энергетического баланса

В гипоталамической области головного мозга расположены два центра: голода и насыщения. Если разрушить центр голода, животные перестают ощущать потребность в пище, отказываются от еды и погибают. При разрушении центра насыщения животные начинают много есть, становятся тучными, жиреют. Естествен вопрос: каким образом гипоталамические центры «узнают» о поступлении в организм достаточного количества энергетических веществ? Существует несколько теорий, объясняющих этот процесс. Термостатическая теория исходит из известного факта, что прием пищи сопровождается дополнительным расходом энергии. Именно эта тепловая энергия, как полагают некоторые ученые, и тормозит деятельность центра голода. Распространена и глюкозостатическая теория насыщения. Ее сторонники считают, что в процессе еды увеличивается содержание глюкозы в крови. Глюкоза действует на центр насыщения, а он уже, в свою очередь, подавляет активность центра голода. Наиболее полное представление о механизмах саморегуляции обмена энергии в организме и участии в этих процессах гипоталамических центров дает теория функциональных систем, разработанная академиком П. К. Анохиным. Согласно этой теории, оптимальный уровень обмена веществ в тканях поддерживает функциональная система питания. Вся ее деятельность направлена на сохранение постоянства уровня питательных веществ в крови — этого важного показателя, гарантирующего бесперебойность обменных процессов в тканях. Если уровень питательных веществ в крови снижается, немедленно через периферические рецепторы печени, сосудов, а также прямым путем возбуждаются клетки центра голода, а, следовательно, возникает чувство голода. Одновременно организм начинает экономно расходовать питательные вещества, находящиеся в депонированном состоянии, выдавая их в кровь периодически, небольшими дозами. Если пища долго не поступает в организм, «подключаются» еще два механизма: снижается интенсивность расходования питательных веществ в тканях, перераспределяются энергетические вещества внутри организма. Из одних, менее жизненно важных органов, к примеру, из скелетных мышц, питательные вещества направляются к сердцу, мозгу. Сейчас еще недостаточно ясны физиологические механизмы депонирования питательных веществ. Бесспорно только одно: по мере отложения питательных веществ в депо кровь становится «голодной». Чувство голода, таким образом, формируется задолго до того, как в организме израсходованы все питательные вещества. За счет периодического и экономного поступления питательных веществ из депо человек без пищи, но при условии, что у него будет достаточно питья, может жить много дней. Почему у тучных людей аппетит выше, чем у людей с нормальным весом? Интенсивность химических процессов, ведущих к накоплению питательных веществ в депо, у таких людей более высокая, поэтому у них кровь приобретает «голодные» свойства значительно раньше, чем в нормальных условиях. Многочисленные исследования свидетельствуют, что в процессе еды возбуждаются клетки центра насыщения и одновременно тормозится деятельность центра голода. Это сразу же приводит к выбросу в кровь запасов питательных веществ из депо. И только после того, как пища поступит в кишечник и всосется в кровь, восполняются запасы питательных веществ в организме. Как правило, у людей с избыточным весом снижается интенсивность поступления питательных веществ из депо в кровь. Взаимоотношения между центрами голода и насыщения, деятельностью депо питательных веществ и интенсивностью обменных процессов в тканях очень сложны. Доказано, что контролируются они гормональными веществами, выделение которых, в свою очередь, связано с работой пищевых центров гипоталамуса. Эти центры осуществляют влияние на депонирующие механизмы и обмен веществ в тканях через гормоны гипофиза, щитовидной, поджелудочной и половых желез. Гормоны воздействуют также на активность центров голода и насыщения. В самом деле, после удаления гипофиза животные меньше едят, перестают расти. Введение вытяжек из передней доли гипофиза способствует улучшению аппетита. Таким же свойством обладает и гормон поджелудочной железы — инсулин, гормон щитовидной железы — тироксин.