Energetski bilans, glad i sitost

Energetski bilans opisuje promjenu tjelesnih energetskih rezervi tokom određenog intervala. Glad i sitost učestvuju u regulaciji unosa, ali taj bilans zavisi i od potrošnje. Nervni sistem povezuje informacije iz probavnog trakta, krvi i masnog tkiva sa ponašanjem i autonomnim odgovorima. Regulacija je prilagodljiva i uključuje više vremenskih skala, od završetka pojedinačnog obroka do dugoročnog održavanja rezervi.

Bilans zahtijeva isti vremenski okvir

Energija koju organizam stvarno može iskoristiti iz hrane nije isto što i masa obroka. Dio unosa može ostati neapsorbovan. Na strani potrošnje nalaze se održavanje ćelijskih funkcija, rad organa, fizička aktivnost i trošak obrade hranljivih materija. Za poređenje treba koristiti iste jedinice i isti vremenski interval.

Pozitivan bilans znači povećanje energetskih rezervi, a negativan njihovo smanjenje. Dugoročno stabilne rezerve zahtijevaju približnu ravnotežu. Jedan obrok ili jedan dan ne opisuju cijelu dugoročnu putanju. Organizam može mijenjati potrošnju i raspodjelu supstrata dok se prilagođava promijenjenom unosu.

Od čega se sastoji potrošnja

Metabolizam u mirovanju odražava energiju potrebnu za funkcije organa i tkiva. Bazalni metabolizam se procjenjuje pod standardizovanim uslovima i ne treba ga izjednačiti sa svakim mjerenjem potrošnje osobe koja trenutno miruje. Tjelesni sastav, hormonalno stanje i temperatura utiču na rezultat.

Mišićni rad povećava promet ATP-a i stvaranje toplote. Trošak aktivnosti zavisi od njenog intenziteta, trajanja i ekonomičnosti pokreta. Poslije unosa hrane energija se troši na apsorpciju, preradu i skladištenje supstrata. Ova termogeneza nije jednaka za sve hranljive materije. Zato ne postoji jedna univerzalna dnevna potrošnja primjenljiva na svaku osobu.

Direktna kalorimetrija procjenjuje oslobođenu toplotu. Indirektna kalorimetrija koristi razmjenu respiratornih gasova da procijeni metabolizam. Tumačenje zahtijeva uslove mjerenja i pretpostavke o oksidaciji goriva; izmjereni protok kiseonika nije istovremeno mjerenje svake pojedinačne metaboličke reakcije.

Kratkotrajni signali iz obroka

Istezanje zida probavnog trakta i kontakt hranljivih materija sa crijevnim ćelijama stvaraju informacije o pristizanju hrane. Nervni putevi, uključujući vagalne aferente, i gastrointestinalni hormoni povezuju te informacije sa moždanim stablom i hipotalamusom. Završetak obroka tako zavisi i od događaja koji prethode potpunoj apsorpciji njegovih sastojaka.

Holecistokinin i GLP-1 predstavljaju dio signala koji ograničavaju unos. Njihove uloge ne svode se na apetit: povezuju unos sa motilitetom, sekrecijom i metaboličkim odgovorom. Grelin, koji se značajno stvara u želucu, može pojačati signal za uzimanje hrane. Njegova koncentracija i djelovanje moraju se razumjeti u odnosu na stanje hranjenja, a ne kao prekidač koji sam upravlja ponašanjem.

Dugoročnije informacije o rezervama

Leptin iz masnog tkiva prenosi informacije povezane sa energetskim rezervama. Insulin, osim perifernog metaboličkog djelovanja, doprinosi centralnoj procjeni energetskog stanja. Ti signali utiču na neuronske mreže koje usklađuju unos i potrošnju.

U arkuatnom jedru postoje funkcijski različite grupe neurona. POMC/CART putevi u ovom regulatornom okviru uglavnom ograničavaju unos, dok NPY/AgRP putevi podstiču hranjenje. POMC daje prekursore melanokortinskih signala, a AgRP može suprotstaviti njihovo djelovanje na melanokortinske receptore. Model objašnjava smjer regulacije, ali ne znači da se svako složeno ponašanje može svesti na dvije izolovane grupe ćelija.

Smanjenje energetskih rezervi mijenja hormonalne signale i može povećati motivaciju za hranjenjem uz prilagođavanje potrošnje. To predstavlja regulaciju koja reaguje na promjenu rezervi. Njeno dejstvo može biti različito od voljne namjere osobe da ograniči ili poveća unos.

Integracija sa ponašanjem i metabolizmom

Čulni podražaji, prethodno iskustvo, nagrada i dostupnost hrane djeluju zajedno sa homeostatskim signalima. Osjećaj gladi zato nije laboratorijsko mjerenje energetskog manjka. Sitost poslije obroka takođe ne znači da su sve rezerve popunjene.

Jetra i druga tkiva istovremeno prilagođavaju korištenje goriva. Kada unos privremeno izostane, glikogenoliza, glukoneogeneza i mobilizacija masti održavaju dostupnost supstrata. Regulacija apetita i periferni metabolizam rješavaju isti problem različitim sredstvima: jedni mijenjaju ponašanje, a drugi raspoloživost već postojećih rezervi.

Zapamti

• Bilans poredi metabolički raspoloživ unos i ukupnu potrošnju.
• Signali obroka i signali rezervi imaju različite vremenske uloge.
• Hipotalamus integriše informacije, ali hranjenje uključuje šire neuronske mreže.
• Promjena mase nije jednaka promjeni energetskih rezervi u svakom kratkom intervalu.