การเผาผลาญพลังงานและโรคอ้วน
การเผาผลาญพลังงานและโรคอ้วนเป็นสาขาหนึ่งของต่อมไร้ท่อวิทยาทางคลินิกที่เกี่ยวข้องกับวิธีการที่ร่างกายได้รับ, เก็บสะสม, และใช้พลังงาน รวมถึงความผิดปกติที่เกิดขึ้นเมื่อสมดุลพลังงานถูกรบกวน โดยเชื่อมโยงสรีรวิทยาของการรับประทานอาหาร, การใช้พลังงาน, และการสะสมไขมันเข้ากับภาวะเรื้อรังที่พบบ่อยคือโรคอ้วนและความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับความอยากอาหารและการสืบพันธุ์
Definition
การเผาผลาญพลังงานคือชุดของกระบวนการทางชีวเคมีและสรีรวิทยาที่สิ่งมีชีวิตใช้ในการเปลี่ยนสารอาหารให้เป็นพลังงานที่ใช้ได้และเชื้อเพลิงสำรอง; โรคอ้วนคือการสะสมไขมันในร่างกายที่ผิดปกติซึ่งเป็นผลมาจากสมดุลพลังงานที่เป็นบวกอย่างต่อเนื่อง และได้รับอิทธิพลจากปัจจัยทางพันธุกรรม, ฮอร์โมน, พฤติกรรม, และสิ่งแวดล้อม
Scope
สาขานี้จะนำผู้อ่านไปสู่การทำความเข้าใจเกี่ยวกับการควบคุมการใช้พลังงานและการสร้างความร้อน, การควบคุมความอยากอาหารด้วยฮอร์โมน, โรคอ้วนในฐานะโรคเรื้อรังที่มีการกลับเป็นซ้ำ, ความผิดปกติในการรับประทานอาหาร, และภาวะถุงน้ำรังไข่หลายใบ (polycystic ovary syndrome) ในฐานะความผิดปกติทางเมตาบอลิซึมและการสืบพันธุ์ โดยนำเสนอสิ่งเหล่านี้เป็นหัวข้ออ้างอิงภายในต่อมไร้ท่อวิทยาและเมตาบอลิซึม มากกว่าจะเป็นคู่มือสำหรับการจัดการผู้ป่วยแต่ละราย
Sub-topics
Core questions
- การบริโภคพลังงานสัมพันธ์กับการใช้พลังงานอย่างไร และการควบคุมนั้นล้มเหลวที่จุดใด?
- สัญญาณฮอร์โมนจากลำไส้, ไขมัน, และสมองกำหนดความอยากอาหารและจุดตั้งค่าน้ำหนักตัวอย่างไร?
- เหตุใดโรคอ้วนจึงเป็นภาวะเรื้อรังที่มีการกลับเป็นซ้ำ แทนที่จะเป็นเพียงความล้มเหลวของความตั้งใจ?
- ความผิดปกติของการเผาผลาญพลังงานเชื่อมโยงกับความผิดปกติของการสืบพันธุ์และจิตเวชศาสตร์อย่างไร?
Key concepts
- สมดุลพลังงานและกฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์ที่นำมาใช้กับร่างกาย
- จุดตั้งค่าน้ำหนักตัวและการสร้างความร้อนแบบปรับตัว
- การส่งสัญญาณเลปติน-เมลาโนคอร์ติน
- เนื้อเยื่อไขมันในฐานะอวัยวะต่อมไร้ท่อ
- ภาวะดื้ออินซูลินและการอักเสบจากเมตาบอลิซึม (metaflammation)
- โรคอ้วนในฐานะโรคเรื้อรังที่มีการกลับเป็นซ้ำ
Mechanisms
ภาวะธำรงดุลพลังงานขึ้นอยู่กับวงจรป้อนกลับที่สัญญาณจากส่วนปลายของแหล่งเก็บพลังงานและสถานะของมื้ออาหารถูกรวมเข้าด้วยกันโดยไฮโปทาลามัสและก้านสมองเพื่อปรับการรับประทานอาหารและการใช้พลังงาน เนื้อเยื่อไขมันจะหลั่งเลปตินตามสัดส่วนของมวลไขมัน, กระเพาะอาหารจะหลั่งเกรลินก่อนมื้ออาหาร, และลำไส้กับตับอ่อนจะปล่อยฮอร์โมนความอิ่มและอินครีติน; สมองจะอ่านสัญญาณเหล่านี้ผ่านวงจรเมลาโนคอร์ตินและวงจรที่เกี่ยวข้องเพื่อรักษาระดับน้ำหนักตัวที่ตั้งไว้ เมื่อการบริโภคพลังงานเกินกว่าการใช้พลังงานอย่างต่อเนื่อง ไขมันจะสะสม และการลดน้ำหนักจะกระตุ้นให้เกิดการลดการใช้พลังงานแบบปรับตัว ซึ่งทำให้ระบบมีแนวโน้มที่จะกลับมามีน้ำหนักเพิ่มขึ้นอีกครั้ง ซึ่งช่วยอธิบายลักษณะเรื้อรังและมีการกลับเป็นซ้ำของโรคอ้วน
Clinical relevance
ความผิดปกติของการเผาผลาญพลังงานเป็นสาเหตุของโรคอ้วนและภาวะแทรกซ้อนหลายอย่าง และมีความเชื่อมโยงกับต่อมไร้ท่อวิทยาการสืบพันธุ์และจิตเวชศาสตร์ สาขานี้อธิบายแนวคิดทางสรีรวิทยาและโรคที่เป็นกรอบแนวคิดสำหรับการให้เหตุผลทางคลินิกและการประเมินหลักฐานในสาขานี้; เป็นเอกสารอ้างอิงเพื่อการศึกษา ไม่ใช่แหล่งคำแนะนำในการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล
Epidemiology
โรคอ้วนได้เพิ่มขึ้นจนส่งผลกระทบต่อผู้ใหญ่และเด็กจำนวนมากและเพิ่มขึ้นทั่วโลก และเป็นปัจจัยสำคัญที่นำไปสู่โรคเบาหวานชนิดที่ 2, โรคหัวใจและหลอดเลือด, และมะเร็งหลายชนิด ทำให้ความผิดปกติของการเผาผลาญพลังงานเป็นหนึ่งในภาวะที่มีผลกระทบมากที่สุดในการแพทย์ร่วมสมัย
Evidence & guidelines
สาขานี้อาศัยสรีรวิทยาพื้นฐานของสมดุลพลังงาน, การทดลองป้องกันและผลลัพธ์การผ่าตัดขนาดใหญ่ในโรคอ้วน, และแนวทางปฏิบัติของสมาคมสำหรับภาวะที่เกี่ยวข้อง หลักฐานมีตั้งแต่การค้นพบกลไก (เช่น การระบุเลปติน) ไปจนถึงการทดลองแบบสุ่มของการปรับเปลี่ยนวิถีชีวิตและการผ่าตัด; บทความนี้สรุปภาพรวมดังกล่าวโดยไม่มีการออกคำแนะนำทางคลินิก
History
ความเข้าใจสมัยใหม่เกี่ยวกับการเผาผลาญพลังงานเติบโตจากการวัดแคลอรี่ในยุคแรกเริ่มและมุมมองทางอุณหพลศาสตร์ของสมดุลพลังงาน จากนั้นได้เปลี่ยนแปลงไปในทศวรรษ 1990 ด้วยการระบุเลปตินในระดับโมเลกุลและการทำแผนที่วงจรความอยากอาหารของไฮโปทาลามัส การเปลี่ยนกรอบแนวคิดของโรคอ้วนจากความล้มเหลวทางพฤติกรรมไปสู่โรคเรื้อรังที่ได้รับการป้องกันทางชีวภาพได้ปรับเปลี่ยนทั้งการวิจัยและการปฏิบัติทางคลินิกในสาขานี้
Key figures
- Jeffrey Friedman
- Rudolph Leibel
- Michael Schwartz
- George Bray
Related topics
Seminal works
- morton-2006
- leibel-1995
- bray-2016
Frequently asked questions
- โรคอ้วนเกิดจากการกินมากเกินไปและเคลื่อนไหวน้อยเกินไปหรือไม่?
- สมดุลพลังงานเป็นตัวขับเคลื่อนโดยตรง แต่โรคอ้วนได้รับอิทธิพลจากปัจจัยทางพันธุกรรม, ฮอร์โมน, และสิ่งแวดล้อมที่ส่งผลต่อความอยากอาหาร, การใช้พลังงาน, และจุดตั้งค่าน้ำหนักตัว ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงมีลักษณะเป็นภาวะเรื้อรังที่มีการกลับเป็นซ้ำ
- สาขานี้ครอบคลุมอะไรบ้างในต่อมไร้ท่อวิทยา?
- ครอบคลุมการควบคุมการใช้พลังงานและการสร้างความร้อน, การควบคุมความอยากอาหารด้วยฮอร์โมน, โรคอ้วน, ความผิดปกติในการรับประทานอาหาร, และภาวะถุงน้ำรังไข่หลายใบในฐานะความผิดปกติทางเมตาบอลิซึมและการสืบพันธุ์