Fiziologija prehranjevanja

Iz fiziološkega vidika lahko razmerje energijskih vrednosti beljakovin,ogljikovih hidratov in maščob opredelimo kot 4:4:9, in sicer na gram teh snovi. Dnevno potrebujemo nekje od 30-50 gramov proteinov, povečini so v mesnih izdelkih prisotni bolj kompleksni proteini z več esencialnih aminokislin, kakor pa jih imajo proteini v zelenjavi. Tako npr. koruza skoraj nima triptofana, ki je esencialna aminokislina. Prehod in absorbcija hranilnih snovi potekata s pomočjo prebavnega trakta, ki je v osnovi zgrajen iz zunanjega seroznega ovoja, longitudinalne mišične plasti, krožne mišične plasti, podsluznice in sluznice. Pomembna sta 2 živčna pleteža, in sicer Meissnerjev in Auerbachov živčni pletež. Kakšna je razlika med pojmoma lakota in apetit.Lakota je občutek, ki nam določa potrebo po hrani.Apetit pa je občutek, ki določa, kateri tip hrane najraje zaužijemo. Kakšne so vloge posameznih odsekov prebavnih poti:

• V ustih poteka s pomočjo jezične lipaze hidroliza maščob, s pomočjo encima amilaza hidroliza škroba in absorbcija malih količin vitamina C ter nenutritivnih substanc, kot je npr. kokain.


• V želodcu poteka najprej denaturacija proteinov s pomočjo endo in eksopeptidaz ter s pomočjo želodčne kisline izločitev železa,vitamina B12 in drugih mineralov iz proteinske vezave.Nato pepsin katalizira hidrolizo proteinov. Poleg tega v želodcu poteka še hidroliza maščob z lipazami in izločanje intrinzičnih faktorjev, potrebnih za absorbcijo vitamina B12.


• V dvanajstniku,vitem in teščem črevesu poteka hidroliza maščob z lipazo iz pankreasa,nato hidroliza škroba z amilazo iz pankreasa, hidroliza disaharidov na ščetinastem obrobku mukoze črevesja,hidroliza proteinov s pomočjo endo in eksopeptdaz, izločenih iz tankega črevesja in pankreasa, hidroliza di in tripeptidov na ščetinastem obrobku mukoze črevesja in absorbcija hranil in vode.


• V debelem črevesju poteka absorbcija nekaterih produktov bakterijske prebave in absorbcija vode.


• V zadnjiku pa poteka shranjevanje odvečnih in neprebavljenih produktov pred izločitvijo.

Sedaj pa nekaj o leptinu, ki ga izločajo adipociti belega maščobnega tkiva, torej je pri debelosti te molekule v telesu več.Ker je leptin velika peptidna molekula, lahko prehaja do možganov samo preko krvno-možganske bariere, in sicer pri eminentii mediani in nato arkuatno jedro pod eminentio mediano kot posledica delovaja leptina sproži dve poti, in sicer oreksigenično in anoreksigenično. Arkuatno jedro je povezano tudi s paraventrikularnim jedrom, ki velja za sekundarno tarčo leptina.Kadar arkuatno jedro zazna visoke koncentracije leptina, se aktivirajo POMT/CART nevroni, ki zavrejo apetit, v primeru nizke koncentracije leptina pa se aktivirajo NPY/AgRP nevroni, ki povelajo apetit. Center vsega nadzora hranjenja je hipotalamus, in sicer imamo tu pet območij z oreksigenerično (spodbujanje apetita) in anoreksigenerično (zaviranje apetita) aktivnostjo. To so arkuatno jedro,lateralno jedro, paraventrikularno jedro, ventromedialno jedro in dorzomedialno jedro. Spodnja slika prikazuje rentgneski posnetek možganov z označenim hipotalamusom.

Lateralna jedra služijo kot center hranjenja, in sicer stimulirajo motorilne nevrone, kar pomeni,da si oseba poišče hrano.Pretirana stimulacija teh jeder vodi v hiperfagijo, kar pomeni pretirano konzumacijo hrane, premajhna stimulacija teh jeder pa vodi v izgubo želje po hrani. Arkuatna jedra imajo zelo veliko vlogo v regulaciji hranjenja.Tu se nahajajo že omenjeni POMP/CART in NPY/AgRP nevroni.V arkuatnem jedru se integrirajo signali preko hormonov iz gastrointestinalnega trakta in adipoznega tkiva.Paraventrikularna jedra so povezana z arkuatnimi jedri in prav tako vključena v regulacijo hranjenja.Ventromedialna jedra prav tako komunicirajo z arkuatnimi jedri.Dorzomedialna jedra pa so center sitosti, ki ob zadostni ravni nutrientov pošljejo inhibitorne signale centru za hranjenje.Stimulacija teh jeder lahko povzroči agagijo (občutek popolne sitosti), medtem ko uničenje teh jeder povzroči, da telo sploh ne čuti sitosti, kar lahko vodi v pretirano debelost. Vsi omenjeni hipotalamični centri so nato povezani z možganskim deblom, ki nato sproži mehanske procese hranjenja.

Kako POMC nevroni zavirajo apetit?Torej v arkuatnem jedru ti nevroni (imenovani tudi nevroni proopiomelanokortina) izločajo alfa melanocite stimulirajoči hormon, ki aktivira melanokortinske receptorje v paraventrikularnih jedrih (MCR receptorji). Pri reguliranju vnosa hrane in porabe energije sta pomembna MCR3 in MCR4 receptor, prvi vpliva na porabo energije v telesu, drugi pa na apetit. AgRP nevroni pa nasprotno inhibira učinek alfa-melanocite stimulirajočega hormona na melanokortinske receptorje. Tudi NPY nevroni imajo oreksigenerični učinek.

Ko smo izredno lačni, lahko nato ob vnosu hrane izredno pretiravamo s količino le te. Zato je organizem razvil tako imenovane kratkoročne mehanizme regulacije, s katero začne zavorati center za hranjenje. V kratkoročni regulaciji so pomembni trije mehanizmi. Prvi je vpliv napoljnjenosti gastrointestinalnega trakta. Ko se želodec in duodenum raztegneta, se preko nervusa vagusa prenesejo inhibitorni signali v možganski center.Naslednji kratkoročni mehanizem so nekateri hormoni, in sicer holecistokinin, ki se sprošča kot odziv na maščobe v hrani, in sicer v žolčniku, pankreasu in želodcu ter nato poveča občutek sitosti in zmanjša apetit.Nato je peptid YY, kic se sprošča na vnos hrane, in sicer predvsem v ileumu in debelem črevesu.Naslednji je grelin, katerega izločanje stimulira praznjenje želodca in ga izločajo kislinske želodčne celice.Nato pa še adiponektin, ki ga izločajo adipociti in zviša odzivnost na inzulin. Tretji kratkoročni mehaniozem reguliranja hranjenja pa je zaznjavanje vnosa količine hrane z receptorji v ustih, a inhibicija,ki nastane s tovrstnim mehanizmom je kratkotrajna in traja od 20-40 minut.Drugače pa je pri intermediarni in dolgoročni regulaciji vnosa hrane.Prvi mehanizem je vpliv koncentracije glukoze,aminokislin in proteinov, in sicer kadarkoli se koncentracija kateregakoli izmed teh treh metabolitov zniža, se želja po hranjenju poveča.Naslednji mehanizem je vpliv temperature na vnos hrane, in sicer se ob izpostavljenosti mrazu kalorični vnos poveča in obratno. Vzrok je v komunikaciji med sistemom za uravnavanje temperature in sistemom za uravnavanje vnosa hrane v hipotalamusu.Naslednji regulatorni mehanizem pa so tudi signali iz maščobnega tkiva.