Homeostazia și reglarea balanței energetice

Homeostazia energetică este ansamblul proceselor fiziologice prin care organismul potrivește aportul energetic cu consumul energetic pe termen lung, menținând rezervele de energie într-un interval apărat. În loc să numere conștient caloriile, creierul primește semnale hormonale proporționale cu rezervele de grăsime ale organismului și ajustează apetitul și consumul pentru a stabiliza greutatea corporală.

Definition

Homeostazia energetică este menținerea reglată a rezervelor de energie ale organismului, în care semnalele hormonale proporționale cu adipozitatea acționează asupra circuitelor sistemului nervos central pentru a ajusta aportul alimentar și consumul energetic, astfel încât aportul și consumul să fie potrivite pe termen lung.

Scope

Acest subiect explică modul în care semnalele de adipozitate, precum leptina și insulina, informează creierul despre rezervele de energie, cum circuitele hipotalamice le integrează cu informații de sațietate pe termen scurt și cum acest feedback apără greutatea corporală. Este o prezentare de fiziologie de referință care acoperă sistemul de reglare, nu un sfat pentru gestionarea greutății la un individ anume.

Core questions

• Cum știe creierul câtă energie are organismul stocată?
• Ce hormoni semnalează dimensiunea rezervelor de energie ale organismului?
• Cum sunt integrate semnalele de adipozitate pe termen lung cu semnalele de sațietate pe termen scurt?
• De ce tinde organismul să apere un anumit interval de greutate?

Key concepts

• Homeostazia energetică
• Semnale de adipozitate (leptină, insulină)
• Circuite hipotalamice ale apetitului
• Semnale de sațietate pe termen scurt
• Apărarea prin feedback negativ a rezervelor de energie
• Apărare asimetrică împotriva pierderii în greutate

Key theories

Reglarea lipostatică (prin feedback de adipozitate) a greutății corporale

Rezervele de grăsime corporală sunt detectate prin semnale circulante a căror concentrație urmărește adipozitatea; aceste semnale acționează asupra creierului pentru a suprima aportul și a susține consumul atunci când rezervele sunt mari și pentru a crește aportul atunci când rezervele scad. Identificarea leptinei în 1994 a oferit o bază moleculară pentru această buclă de feedback, ipotezată de mult timp.

Mechanisms

Leptina, secretată de țesutul adipos proporțional cu masa grasă, și insulina, care urmărește, de asemenea, adipozitatea, circulă la creier unde acționează asupra neuronilor hipotalamici care promovează sau suprimă alimentația; nivelurile scăzute semnalează rezerve epuizate și stimulează aportul, reducând în același timp consumul (Zhang, 1994; Friedman, 1998). Aceste semnale de adipozitate pe termen lung sunt integrate cu informații de sațietate pe termen scurt de la intestin și cu semnale senzoriale și de recompensă pentru a stabili aportul alimentar și consumul energetic (Schwartz, 2000). Sistemul tinde să apere mai puternic împotriva pierderii în greutate decât împotriva creșterii în greutate, astfel încât reducerea rezervelor de energie declanșează creșteri compensatorii ale apetitului și scăderi ale consumului (Leibel, 1995).

Clinical relevance

Acest cadru de reglare explică de ce greutatea corporală este apărată biologic și de ce modificările intenționate ale greutății provoacă răspunsuri compensatorii, ceea ce este fundamental pentru înțelegerea obezității și a subnutriției în științele sănătății. Materialul este conținut descriptiv de referință despre fiziologie și nu reprezintă ghid pentru diagnosticarea sau tratarea vreunui individ.

History

Ideea că grăsimea corporală este reglată de un semnal circulant a fost propusă la mijlocul secolului al XX-lea pe baza experimentelor pe animale, dar molecula a rămas necunoscută până la clonarea pozițională a genei obeze (leptina) în 1994 (Zhang, 1994). Lucrările ulterioare au cartografiat modul în care leptina și insulina acționează asupra circuitelor hipotalamice și cum aceste semnale pe termen lung se combină cu informațiile de sațietate pe termen scurt, redefinind greutatea corporală ca ieșire a unui sistem central de reglare, mai degrabă decât un echilibru pasiv al caloriilor (Friedman, 1998; Schwartz, 2000).

Debates

Set point versus settling point

Dacă greutatea corporală este apărată în jurul unui punct de reglare biologic fix sau, în schimb, se stabilizează la un nivel determinat în comun de biologie și de un mediu obesogen, este dezbătut; distincția contează pentru cât de puternic se consideră că greutatea rezistă la schimbările de mediu.

Key figures

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

Seminal works

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

Frequently asked questions

Ce este leptina și ce face?

Leptina este un hormon eliberat de țesutul adipos proporțional cu cantitatea de grăsime stocată. Semnalează creierului despre rezervele de energie ale organismului; nivelurile ridicate indică rezerve ample și tind să reducă apetitul, în timp ce nivelurile scăzute semnalează epuizarea și cresc apetitul.

De ce organismul rezistă mai mult la pierderea în greutate decât la creșterea în greutate?

Sistemul de reglare a evoluat pentru a proteja împotriva epuizării energiei, astfel încât o scădere a rezervelor de energie declanșează creșteri compensatorii puternice ale apetitului și reduceri ale consumului de energie. Apărările împotriva creșterii în greutate sunt comparativ mai slabe, ceea ce contribuie la dificultatea pierderii susținute în greutate.