Основной причиной избыточной массы тела, передающейся по наследству, является нарушение центральной регуляции аппетита. Регуляция аппетита — это сложный многокомпонентный механизм. Его важнейшие звенья расположены в гипоталамусе — структуре в нижних отделах головного мозга. Там находятся пищевые центры — центр насыщения и центр голода. В опытах на животных показано, что разрушение центра насыщения вызывает повышенный аппетит. При разрушении центра голода развивается потеря аппетита, а его стимуляция с помощью вживленных в мозг электродов вызывает у подопытных животных неукротимый голод. Такие же центры голода и насыщения есть и в гипоталамусе человека. Как нормализовать жировой обмен и уменьшить избыточный вес?
Биохимия: жировой обмен и гормоны
Аппетит у разных людей неодинаков, и часто это обусловлено наследственными причинами. Люди, склонные к избыточной массе, едят чаще других: они стараются перекусить между завтраком, обедом и ужином, очень любят сладкое. Обычно они едят быстро, откусывают большие куски, то есть поглощают большее количество пищи в единицу времени. Повышенный аппетит при избыточной массе тела и ожирении может быть обусловлен запоздалыми и ослабленными реакциями центра насыщения, в норме тормозящего центр аппетита.
Важную роль в жировом обмене играет эндокринная система. В центральной нервной системе после приема пищи образуются эндорфины — вещества, сходные по действию с опиоидными наркотиками. В норме действие эндорфинов на соответствующие рецепторы центров голода и насыщения способствует прекращению чувства голода. В некоторых случаях нарушения пищевого поведения можно объяснить измененной (повышенной или пониженной) чувствительностью пищевых центров к эндорфинам.
Жировые клетки человека развиваются за счет адреналина — «гормон стресса», который синтезируется в надпочечниках. Он стимулирует распад жиров и тормозит развитие жировой ткани. Недостаточная чувствительность жировой ткани к адреналину может стимулировать скопление жировых клеток, при этом ухудшается и метаболизм. Возможно, что наследственные дефекты, нарушающие слаженную работу пищевых центров, связаны с нарушением синтеза веществ, регулирующих различные звенья связей между структурами центральной нервной системы, эндокринными железами и желудочно-кишечным трактом, что в конечном итоге влияет на конкретные функции организма.
Гормоны синтезируются не только в эндокринных железах. В последние годы стало известно, что в кишечнике синтезируется несколько десятков различных гормонов, кишечник является огромной железой внутренней секреции, и многие гормоны, которые он производит, синтезируются также и в головном мозге. Гормоны, которые образуются в специализированных клетках желудочно-кишечного тракта, действуют не только непосредственно на пищеварительную систему. Некоторые из них попадают в кровь и участвуют в регуляции деятельности всего организма.
Физиологическая роль гормональной системы регулирования аппетита заключается, по-видимому, в определении энергетической ценности пищи на уровне желудочно-кишечного тракта. Этот физиологический механизм может быть тем высокочувствительным «калориметром», который регулирует количество потребляемой пищи.
Пища, поступающая в желудок и кишечник, механически растягивает их стенки и стимулирует выработку гормонов, влияющих на производство пищеварительных ферментов и перистальтику. Другие гормоны непосредственно воздействуют на центры насыщения и голода, третьи — регулируют состояние эндокринных желез, в том числе влияют на синтез инсулина в поджелудочной железе.
Высокий уровень инсулина в крови стимулирует поставку глюкозы в жировую ткань и печень, а также образование жира.
В норме уровень инсулина вскоре снижается, и синтез жира сменяется его распадом. Основную роль в смене фаз синтеза и разложения жира играют центральные механизмы регуляции. Когда концентрация глюкозы и инсулина в крови достигает определенного уровня, по принципу обратной связи угнетается деятельность центра голода и активизируется центр насыщения. Чувство сытости вызывает прекращение потребления пищи. При необходимости избыток питательных веществ ускоренно окисляется. Образующаяся при этом энергия теряется в виде рассеиваемого тепла.
Нарушение жирового обмена
Жировой обмен, или метаболизм липидов — сложный биохимический и физиологический процесс, происходящий в клетках живых организмов. При ожирении механизм «сжигания» избытков питательных веществ может нарушаться за счет нарушения синтеза одного из гормонов кишечника, непосредственно действующего на центры насыщения и голода. Нарушить жировой обмен веществ довольно просто, а вот нормализовать его намного сложнее.
Обнаружена прямая зависимость между количеством жира в организме и уровнем инсулина. В норме при достижении определенного уровня инсулина, а также продуктов углеводного и жирового обмена в крови гипоталамус подавляет синтез инсулина в поджелудочной железе. Наследственный дефект регуляции аппетита может заключаться в снижении чувствительности центров насыщения и голода к продуктам обмена веществ и гормонам. При склонности к ожирению торможение работы поджелудочной железы запаздывает, и концентрация инсулина в крови повышена. Высокий уровень инсулина вызывает большинство нарушений обмена веществ, связанных с ожирением, что обусловлено сдвигами взаимоотношений между центральной нервной и эндокринной системами.
При изучении формирования жировой ткани у детей было выявлено, что скорость разложения жира в жировых клетках под действием инсулина зависит от их размеров. Наибольшей чувствительностью обладают клетки здорового ребенка, отличающиеся минимальными размерами. Клетки большого размера в два раза менее чувствительны к действию инсулина.
При ожирении отмечаются нарушения и в самой жировой ткани. Отложение жира в ней увеличивается за счет усиления его синтеза и нарушения процессов окисления жира и расхода энергии.
При наследственной склонности к ожирению совместное действие всех описанных и многих других физиологических механизмов приводит к увеличению количества жировых клеток и усиленному образованию в них жира, отчего клетки растягиваются и увеличиваются в размерах.
Гипертрофированная жировая ткань начинает сама поддерживать свое состояние.
В норме в жировых клетках синтезируется и выделяется в межклеточное пространство фермент липопротеинлипаза. Действие этого фермента усиливает синтез жира и перемещение его в жировые клетки. При ожирении синтез липопротеинлипазы в каждой жировой клетке усиливается, сами клетки ускоренно делятся и увеличиваются в размерах, что еще больше повышает продукцию фермента и усиливает ожирение. Уровень этого фермента у больных ожирением не снижается даже после снижения массы тела. Этим можно объяснить частые случаи рецидивов заболевания — повторного набора веса после прекращения лечения.
При ожирении ограничен выход жиров из клеток жировой ткани под влиянием физической нагрузки.
