Хипоталамусът: грунд
Хипоталамусът е една от най-старите области на мозъка, факт, който можем да установим, като наблюдаваме, че много отдалечено свързани видове имат такъв. Това предполага, че животните от мишки до хора са еволюирали от древен общ прародител, който е имал такъв. Хипоталамусът интегрира сензорна информация, за да вземе важни решения относно основните жизнени функции, включително регулиране на температурата, електролитен баланс, състояния на сън и бодърстване, хранене, ниво на телесни мазнини, сексуално поведение и др. само 0,2% от целия мозък на възрастен (само 4 gm от мозъка 1400 gm). Предполагам, че в този случай размерът няма значение.
Хипоталамусът съдържа различни клетъчни групи, всяка от които изпълнява специални задачи. Докато сигналите си проправят път към нея, хипоталамусът сравнява тази информация с предварително програмирани идеални стойности. Тези идеали най-често се наричат „зададени точки.“ Когато сигнал на една от наблюдаваните системи се отклонява от зададената стойност, хипоталамусът инициира програма за изправяне на кораба. Този процес се нарича хомеостаза - целта да се поддържа вътрешното равновесие пред предизвикателствата. Чуйте интервюто, публикувано по-долу, за да чуете Стефан да обсъжда a домашен термостат като аналог на това, което се случва тук.
Тъй като е силно чувствителен към сигнали, които го информират както за външната среда, така и за вътрешното състояние, когато тялото е поставено в среда, с която е непознато, ‘нормалното’ сигнализиране за хипоталамуса може да стане проблематично. Например, хипоталамусът еволюира, за да произвежда хормона мелатонин, когато слънцето залезе и тъмнината падне. Изкуствената светлина (като например екран за електронен четец) му казва, че все още е през деня, предотвратявайки секрецията на мелатонин. Хипоталамусът прави това, което трябва да потисне - потиска секрецията на мелатонин в присъствието на светлина - но неестественият светлинен стимул прави реакцията му неподходяща. И този вид „правилно функционираща, но ненормална среда“ може да бъде силно проблематично за нашето здраве.
На симпозиума за здравето на предците през 2014 г. д-р Джош Търкет изнесе много интересна лекция със заглавие Мигрена като хипоталамусен сигнал за бедствие. В речта си той обсъжда как се предизвикват мигренозни атаки в рамките на хипоталамуса когато сигналите, които получава, са извън границите на това, което човек е преживял по време на нашата еволюция. Това създава състояние, при което тялото вече не е в състояние да генерира хомеостаза и в този случай хората, склонни към мигрена, получават мигрена. Интересното е, че той също така отбелязва, че хората със затлъстяване са почти два пъти по-склонни да получат мигрена!
Как хипоталамусът контролира физиологията?
На негово разположение тя има три основни механизма, чрез които може да промени вашата физиология. Първо, той контролира вегетативната нервна система. Второ, той може да контролира хормоните. И накрая, това може да промени вероятността да участвате в определени поведения. Ако ви е студено, хипоталамусът може да увеличи мотивацията ви да облечете пуловер.
Докато различните клетъчни групи на хипоталамуса изпълняват специфични задачи, те също клюкарстват помежду си. Например, когато клетъчните групи, отговорни за храненето и енергийния баланс, открият намаляване на запасите от телесна енергия (мазнини) и липса на енергия в храносмилателния тракт (от храната), тези енергийно чувствителни неврони модифицират активността на различни други видове клетки в хипоталамуса. Ето защо можете да наблюдавате спад в основната телесна температура след загуба на тегло и да видите повишена будност в намалено калорично състояние.
Как хипоталамусът контролира телесните мазнини и храненето
Някои от по-ранните работи, показващи ролята му в храненето и метаболизма, са извършени от Джон Бробек и други през 30-те и 40-те години. В своите изследвания лезиите на вентралния медиален хипоталамус (VMH) са причинили затлъстяването на техните гризачи. Защо натрупаха мазнини? Е, докато животните са били по-малко физически активни, по-голямата част от ефекта се обяснява с факта, че тези животни преувеличават. Защо тези животни са преяли, когато тази част от мозъка е била унищожена?
Това наблюдение доведе до това, което стана теория на липостазата, който заяви, че нивото на мазнини, поддържано в тялото, се контролира от обратна връзка. В тази теория количеството натрупана мазнина се усеща от хипоталамуса, който регулира приема на храна и енергийните разходи, за да поддържа постоянно телесно тегло. Ако унищожите приемника на сигнала (повреда на VHM), системата не работи. Точно това се случи, когато тези изследователи премахнаха този ключов център на хипоталамуса: животните не откриха запасите от енергия, присъстващи в тялото, а това от своя страна ги накара да преядат. Друг начин да се каже това е, че тялото има начин да открие количеството натрупана мазнина и да промени физиологията си, за да компенсира промените. Макар да изглеждаше ясно, че верига за обратна връзка работи за контрол на нивото на телесните мазнини, самият сигнал беше идентифициран едва години по-късно, когато изследователят Джефри Фридман от университета Рокфелер идентифицира хормона лептин.
Грунд върху лептин
Лептинът е основният сигнал, който казва на мозъка колко мазнини се съхраняват в тялото. Това е хормон, който (предимно) се произвежда от мастната тъкан и количеството, което се произвежда, зависи от това колко мазнини носите. С натрупването на мазнини количеството лептин, което произвеждате се увеличава. С загубата на мазнини количеството намалява. След като се произведе, лептинът влиза в циркулацията, където транспортен протеин го пренася от кръвния поток в мозъка. Основно място на неговото действие е дъгообразното ядро на хипоталамуса. Няма да навлизам в подробности за всички физиологични играчи (сайтове, сигнали, взаимодействия), участващи в процеса, а по-скоро ще опиша общия начин, по който мозъкът открива количеството енергия в тялото и реагира на то.
Представете си, че дъгообразното ядро съдържа клатушка (Фигура 1). От едната страна на клатушката има програма за увеличаване на съхранението на мазнини. От другата страна има програма за нейното намаляване. Лептинът засяга невроните от двете страни на клатушката. Той потиска програмата, предназначена да увеличи запасите от мазнини, и активира програмата, за да я намали. И така, какво мислите, че се случва, когато губите мазнини и следователно произвеждате по-малко лептин? Липсата на лептин и неговите двойни ефекти променят баланса, за да увеличат съхранението на мазнини. Това е една от основните причини хората да си възвърнат мазнините, след като ги загубят. Но ако този механизъм работи правилно, не би ли било трудно да наддадете на тегло на първо място? Ако сте го направили, няма ли правилно работещата клатушка да изтласка тежестта обратно към зададената точка? За да проучим защо напълняваме и трудно го губим, трябва да обсъдим лептиновата резистентност.
Фигура 1 - „нормално“ спрямо намален лептин и влиянието върху телесното тегло
Резистентност към лептин
С лептинова резистентност, тялото не забравя за лептиновия сигнал, който е налице. Или лептинът не преминава през кръвно-мозъчната бариера (което е необходимо, за да може мозъкът да реагира на него), или самият мозък става нечувствителен към него. Това може да създаде ситуация, не особено различна от тази, която се наблюдава при плъховете на Brobeck - има проблем в комуникацията между наличния сигнал (лептин) и приемника (чувствителността на хипоталамуса към лептин).
Различни фактори на начина на живот могат да повлияят на лептиновата резистентност, включително фрагментация на съня, бездействие, излишък на калории и определени нива на хранителни мазнини (но не и на други нива). Изследователите смятат, че резистентността към лептин се причинява от увеличаване на възпалението и стреса в мозъка. Смята се, че този процес допринася за повишена стойност на телесните мазнини. С други думи, често срещаният феномен на човек да напълнява и да му е трудно да го загуби или да запази резултатите от отслабването, отчасти може да се обясни със система за енергиен баланс, която е станала нечувствителна към лептиновия сигнал.
Интересното е, че при възрастните веригата за енергиен баланс се преустройва от непрекъснато генериране на нови неврони. Новите неврони заместват старите. При животинските модели на диета, предизвикано от затлъстяване, заместването на старите неврони с нови се потиска и това може да допринесе за зададената точка на повишено тегло. Добрата новина е, че самото отслабване може да насърчи по-активно ремоделиране. Интересното е, че въпреки степента на отслабване, диетата, използвана по време на периода на отслабване, влияе върху количеството ремоделиране на невроните, което се извършва, което влияе върху това, което се случва след загубата на тегло. И това е само една от причините, поради които не всяка програма за отслабване е еднаква, така че избирайте внимателно програмата си за отслабване.
За тази област важна цел е да се намерят решения за намаляване на възпалението и стреса в хипоталамуса и следователно да се насърчи чувствителността към лептин. Освен това, насърчаването на ремоделирането на неврони може да помогне за понижаване на зададеното тегло, улеснявайки постигането и поддържането на значителна загуба на тегло. Необходими са повече изследвания по тази тема, но има признаци, че това може да бъде постижимо, поне частично, чрез съобразяване с определени хранителни и навици (McNay et al., 2012, Ropelle et al., 2010); навици, които се опитваме да използваме в програмата за идеално тегло. Подозрението ми е, че това прави се случват, когато човек отслабне, придържа се към правилната диета и начин на живот и е в състояние да поддържа новото тегло комфортно. И обратно, това вероятно не се случва, когато човек отслабне и се чувства нещастен, докато теглото му се върне там, откъдето е започнало. В сегашния ми поглед всички стратегии за отслабване трябва да имат предвид тези идеи.
Слушай сега
В интервюто по-долу Роб, Стефан и аз обсъждаме някои от тези точки по-подробно, идеалната програма за тегло, която разработихме със Стефан, и обявяваме, че тук задаваме въпроси за отслабването и програмата за отслабване. Всеки може да изпрати въпрос и ние ще създадем второ аудио интервю, където отговаряме на въпросите за членовете на програмата. Второто аудио интервю ще бъде публикувано за членове преди края на февруари 2015 г. Междувременно, моля, насладете се на първото интервю тук:
- Какъв е най-добрият начин за отслабване за типове на ектоморф, мезоморф и ендоморф Д-р
- Корейската Италия кърпа е най-добрата ексфолираща кърпа за форма на тялото
- Ултразвуков масажор за отслабване на тялото®; Най-добрият магазин за приспособления
- Хапчета за отслабване Топ 5 най-добре помага ли киселото мляко при отслабване и тонизиране на тялото
- Най-доброто ви тяло е само на един клик