Як гормони та мозок впливають на ваш апетит та прогноз діабету з вагою
Ілюстрація Хейлі Ізон
Гормони - це молекули, що дозволяють організму спілкуватися з самим собою. Можливо, вам найбільш відомий інсулін, який сигналізує м’язовим клітинам про поглинання глюкози з крові. Інші гормони контролюють або впливають на все - від сну та сексу до настрою, руху та росту.
Виявляється, кілька гормонів також відіграють велику роль у голоді та його протилежності: ситості, відчуття ситості. За останні два десятиліття дослідники дізналися багато нового про те, як працюють гормони голоду, і по дорозі виявили, що ми набагато більше не розуміємо.
Природний відбір
Потяг до їжі мотивується почуттям голоду, на який впливають такі фактори, як смачна їжа, запаси жиру в організмі та відчутна потреба в енергії. "По мірі того, як ви відчуваєте більше енергії, ви стаєте голоднішими", - говорить Захарі Найт, доктор філософії, науковий співробітник Каліфорнійського університету - медичної школи Сан-Франциско. Ситість - відчуття «Я з’їв досить» - це також результат гормональних сигналів, що передаються мозку.
Всі ці імпульси мають глибокі еволюційні корені. Подібно до того, як для тіла та мозку важливо співпрацювати, щоб переконатися, що ви їсте, також розвинулися системи, які гарантують, що ви не їсте занадто багато. Годування було лише однією поведінкою, яка підтримувала наших далеких предків живими, подібно до приховування від хижаків, міграції чи спаровування - зрештою, жир важливий для родючості та переживання голоду. Але в той же час той, хто витратив занадто багато часу на їжу, не виживе. Система регулювання, яку ми створили так давно, і сьогодні управляє нашими харчовими імпульсами. "Людина постійно повинна зважувати, що є найважливішим для виживання", - говорить Найт. "Ви хочете, щоб система чутлива до ваших справжніх потреб, щоб ви могли оцінити, що вам потрібно робити".
Гормони голоду
Протягом десятиліть вчені досліджували роль двох гормонів у регулюванні голоду, харчових уподобань та ситості. Називаючись лептином і греліном, ці два сполуки діють як сигнали від тіла до мозку і, здається, регулюють апетит і ситість.
Відкриття ролі лептину у збільшенні ваги грунтувалося на простому експерименті на мишах з мутацією, яка «вибила» ген, який говорить жировим клітинам виробляти лептин, залишаючи гризунів не в змозі самостійно виробляти лептин. Коли мишам без лептину вводили гормон, вони підтримували свою вагу стабільною та здоровою. Але миші без лептину, яким не вводили цей гормон, їли занадто багато і ожиріли. Природний висновок: Лептин тримав мишей худим, пригнічуючи або регулюючи їх апетит. Вважалося, що високий рівень лептину говорить мозку «досить», викликаючи насичене відчуття. З іншого боку, низький рівень був пов’язаний з почуттям голоду.
Подумайте про гормон як про радіосигнал, який випромінюється жировими клітинами і вловлює мозок. Повідомлення? Ви отримали достатньо енергії, що зберігається у вигляді жиру. Повністю навантажені жирові клітини дорівнюють сильному сигналу лептину. Коли мозок перестає отримувати передачу лептину, він приходить до висновку, що запасів жиру мало - і штовхає організм поповнювати їх, змушуючи почувати голод.
Ренді Сілі, доктор філософії, вчений з Мічиганського університету, який десятки років вивчав гормони та ожиріння. Для Сілі, однією з найвидатніших речей цієї складної системи сигналізації є те, наскільки добре вона працює. Як і літак на автопілоті, організм приймає різні змінні - від того, скільки ми вправляємось, до калорійності їжі, яку ми їмо. Потім, змушуючи нас відчувати більший чи менший голод, або прискорюючи або уповільнюючи наш метаболізм, гормони взаємодіють з мозком, вносячи крихітні корекції курсу, щоб утримувати нас у потрібному діапазоні ваги. "Це поєднання всіх цих сигналів дозволяє вам бути настільки точним", - говорить Сілі. "Дивовижно, що ми не страждаємо ожирінням, ніж ми".
Розгляньте це: типові страви в ресторанах на 200 калорій більші, ніж два десятиліття тому. Проте середній приріст ваги серед дорослих американців становить лише фунт щороку - еквівалент 4000 додаткових калорій. Це означає, що протягом року середньостатистичний американець споживає лише 11 надлишкових калорій на день. Іншими словами, нас майже точно тримає на меті надзвичайно складна система гормонів та мозкових сигналів.
Сілі каже, що система гормонів голоду може навіть змусити нас залишати їжу на тарілках, коли розміри порцій зростають. Тим часом наш метаболізм компенсує та спалює більше енергії. Хоча американці в середньому на 15 фунтів важчі, ніж були 20 років тому, враховуючи збільшення обсягу порцій та час, проведений сидячи, ми могли б бути набагато важчими, стверджує Сілі.
Загублений у передачі
Проте навіть ця добре відкалібрована система не відповідає сучасним викликам, коли калорії легко отримати, а переміщення - завдяки сидячим робочим місцям - не є.
Глибоко укорінена відповідь на лептин також допомагає пояснити, чому дієти такі важкі. Коли ви скидаєте кілограми, у вашому організмі стає менше жирових клітин, а отже, менше лептину. Це робить слабший "радіосигнал" для мозку. "Якщо ви зменшите 200-фунтову людину до 150 фунтів, сигнал [лептину] недостатньо сильний для приймача [мозку]", - говорить генетик Медичного центру Колумбійського університету Рудольф Лейбел, доктор медичних наук, головна фігура в первинному відкритті лептин більше 20 років тому. "Приймач сприймає те, що в моєму тілі недостатньо жиру, щоб генерувати достатній сигнал".
Поки вага не повернеться до рівня, до якого звик мозок, нижчий рівень лептину спричиняє якусь паніку в областях мозку, відповідальних за голод і ситість. "Це дуже важлива система в еволюції, - каже Лейбель, - розроблена для збереження жиру в організмі, порушеного при зменшенні маси тіла для лікування діабету [типу 2]". Мозок зацікавлений у тому, щоб на борту було достатньо енергії у вигляді накопиченого жиру, тому люди, які схудли, отримують сигнали про те, що їм недостатньо маси тіла. Фактично, організм реагує на дієти або схуднення, натискаючи на мозок, щоб повернути кілограми.