ऊर्जा संतुलन समस्थापन और विनियमन

ऊर्जा समस्थापन शारीरिक प्रक्रियाओं का वह समूह है जिसके द्वारा शरीर लंबी अवधि में ऊर्जा सेवन को ऊर्जा व्यय के साथ संतुलित करता है, जिससे उसकी ऊर्जा भंडार एक संरक्षित सीमा के भीतर बनी रहती है। सचेत रूप से कैलोरी पर नज़र रखने के बजाय, मस्तिष्क शरीर के वसा भंडार के अनुपात में हार्मोनल संकेत प्राप्त करता है और शरीर के वजन को स्थिर करने के लिए भूख और व्यय को समायोजित करता है।

Definition

ऊर्जा समस्थापन शरीर के ऊर्जा भंडारों का विनियमित रखरखाव है, जिसमें वसा के अनुपात में हार्मोनल संकेत केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के सर्किट पर कार्य करते हैं ताकि भोजन के सेवन और ऊर्जा व्यय को समायोजित किया जा सके ताकि लंबी अवधि में सेवन और व्यय का मिलान हो सके।

Scope

यह विषय बताता है कि लेप्टिन और इंसुलिन जैसे वसा संकेत मस्तिष्क को ऊर्जा भंडार के बारे में कैसे सूचित करते हैं, हाइपोथैलेमिक सर्किट उन्हें अल्पकालिक तृप्ति इनपुट के साथ कैसे एकीकृत करते हैं, और यह प्रतिक्रिया शरीर के वजन का कैसे बचाव करती है। यह नियामक प्रणाली को कवर करने वाला संदर्भ शरीर विज्ञान है, न कि किसी व्यक्ति में वजन प्रबंधन पर सलाह।

Core questions

• मस्तिष्क को कैसे पता चलता है कि शरीर में कितनी ऊर्जा जमा है?
• कौन से हार्मोन शरीर के ऊर्जा भंडारों के आकार का संकेत देते हैं?
• दीर्घकालिक वसा संकेतों को अल्पकालिक तृप्ति संकेतों के साथ कैसे एकीकृत किया जाता है?
• शरीर एक विशेष वजन सीमा का बचाव क्यों करता है?

Key concepts

• ऊर्जा समस्थापन
• वसा संकेत (लेप्टिन, इंसुलिन)
• हाइपोथैलेमिक भूख सर्किट
• अल्पकालिक तृप्ति संकेत
• ऊर्जा भंडारों का नकारात्मक प्रतिक्रिया बचाव
• वजन घटाने के खिलाफ असममित बचाव

Key theories

शरीर के वजन का लिपोस्टैटिक (वसा-प्रतिक्रिया) विनियमन

शरीर के वसा भंडारों को परिसंचारी संकेतों के माध्यम से महसूस किया जाता है जिनकी सांद्रता वसा को ट्रैक करती है; ये संकेत मस्तिष्क पर कार्य करते हैं ताकि सेवन को दबाया जा सके और व्यय का समर्थन किया जा सके जब भंडार अधिक हों और जब भंडार कम हों तो सेवन बढ़ाया जा सके। 1994 में लेप्टिन की पहचान ने इस लंबे समय से परिकल्पित प्रतिक्रिया लूप के लिए एक आणविक आधार प्रदान किया।

Mechanisms

लेप्टिन, वसा ऊतक द्वारा वसा द्रव्यमान के अनुपात में स्रावित होता है, और इंसुलिन, जो वसा को भी ट्रैक करता है, मस्तिष्क में प्रसारित होते हैं जहां वे हाइपोथैलेमिक न्यूरॉन्स पर कार्य करते हैं जो भोजन को बढ़ावा देते या दबाते हैं; गिरते स्तर कम हुए भंडारों का संकेत देते हैं और सेवन को उत्तेजित करते हैं जबकि व्यय को कम करते हैं (Zhang, 1994; Friedman, 1998)। इन दीर्घकालिक वसा संकेतों को आंत से अल्पकालिक तृप्ति इनपुट और संवेदी और इनाम संकेतों के साथ एकीकृत किया जाता है ताकि भोजन का सेवन और ऊर्जा व्यय निर्धारित किया जा सके (Schwartz, 2000)। यह प्रणाली वजन बढ़ने की तुलना में वजन घटाने के खिलाफ अधिक मजबूती से बचाव करती है, इसलिए कम ऊर्जा भंडार भूख में प्रतिपूरक वृद्धि और व्यय में कमी को ट्रिगर करते हैं (Leibel, 1995)।

Clinical relevance

यह नियामक ढांचा बताता है कि शरीर के वजन का जैविक रूप से बचाव क्यों किया जाता है और क्यों जानबूझकर वजन में बदलाव प्रतिपूरक प्रतिक्रियाओं को उत्तेजित करता है, जो स्वास्थ्य विज्ञान में मोटापे और कुपोषण को समझने के लिए मूलभूत है। यह सामग्री शरीर विज्ञान पर वर्णनात्मक संदर्भ सामग्री है और किसी भी व्यक्ति का निदान या उपचार करने के लिए मार्गदर्शन नहीं है।

History

यह विचार कि शरीर की वसा एक परिसंचारी संकेत द्वारा विनियमित होती है, बीसवीं सदी के मध्य में पशु प्रयोगों से प्रस्तावित किया गया था, लेकिन अणु 1994 में मोटे (लेप्टिन) जीन के स्थितिगत क्लोनिंग तक अज्ञात रहा (Zhang, 1994)। बाद के काम ने यह बताया कि लेप्टिन और इंसुलिन हाइपोथैलेमिक सर्किट पर कैसे कार्य करते हैं और ये दीर्घकालिक संकेत अल्पकालिक तृप्ति इनपुट के साथ कैसे जुड़ते हैं, जिससे शरीर के वजन को कैलोरी के निष्क्रिय संतुलन के बजाय एक केंद्रीय नियामक प्रणाली के आउटपुट के रूप में फिर से परिभाषित किया गया (Friedman, 1998; Schwartz, 2000)।

Debates

सेट पॉइंट बनाम सेटलिंग पॉइंट

क्या शरीर का वजन एक निश्चित जैविक सेट पॉइंट के आसपास संरक्षित होता है या इसके बजाय जीव विज्ञान और एक मोटापे वाले वातावरण द्वारा संयुक्त रूप से निर्धारित स्तर पर स्थिर होता है, इस पर बहस होती है; यह अंतर इस बात के लिए मायने रखता है कि वजन को पर्यावरणीय परिवर्तन का कितनी मजबूती से विरोध करने वाला माना जाता है।

Key figures

• Jeffrey Friedman
• Michael W. Schwartz
• Rudolph Leibel
• Stephen Woods

Seminal works

• zhang-1994
• friedman-1998
• schwartz-2000

Frequently asked questions

लेप्टिन क्या है और यह क्या करता है?

लेप्टिन वसा ऊतक द्वारा जमा वसा की मात्रा के अनुपात में जारी किया जाने वाला एक हार्मोन है। यह मस्तिष्क को शरीर के ऊर्जा भंडारों के बारे में संकेत देता है; उच्च स्तर पर्याप्त भंडारों का संकेत देते हैं और भूख को कम करते हैं, जबकि निम्न स्तर कमी का संकेत देते हैं और भूख बढ़ाते हैं।

शरीर वजन बढ़ने की तुलना में वजन घटाने का अधिक प्रतिरोध क्यों करता है?

नियामक प्रणाली ऊर्जा की कमी से बचाने के लिए विकसित हुई, इसलिए ऊर्जा भंडारों में गिरावट भूख में मजबूत प्रतिपूरक वृद्धि और ऊर्जा व्यय में कमी को ट्रिगर करती है। वजन बढ़ने के खिलाफ बचाव अपेक्षाकृत कमजोर होते हैं, जो निरंतर वजन घटाने की कठिनाई में योगदान देता है।