- •ПРЕДИСЛОВИЕ
- •Глава 1 ТРОФОЛОГИЯ - НОВАЯ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНАЯ НАУКА
- •1.1. Вводные замечания
- •1.2. Предмет и задачи трофологии
- •1.3. Общность фундаментальных процессов ассимиляции пищи
- •1.3.1. Внеклеточное пищеварение
- •1.3.2. Внутриклеточное пищеварение
- •1.3.3. Мембранное пищеварение
- •1.3.4. Схема реального усвоения пищевых веществ
- •1.3.5. Симбионтное пищеварение и питание
- •1.3.6. Индуцированный аутолиз
- •1.3.7. Транспорт
- •1.4. Универсальность строительных и функциональных блоков на различных уровнях организации биологических систем как условие динамического и трофического единства биосферы
- •1.5. Популяционные, экологические и эволюционные проблемы трофологии. Биосфера как трофосфера
- •1.6. Аутотрофность человечества
- •1.7. Классическая и естественная классификации организмов на основе трофических процессов
- •1.8. Происхождение и эволюция эндо- и экзотрофии. Трофика и происхождение жизни.
- •1.9. Замкнутые трофические системы
- •1.10. Заключительные замечания
- •Глава 2 КЛАССИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ СБАЛАНСИРОВАННОГО ПИТАНИЯ
- •2.1. Вводные замечания
- •2.2. Античная теория питания
- •2.3. Основные постулаты теории сбалансированного питания
- •2.4. Питание и законы сохранения постоянства молекулярного состава организма
- •2.5. Пища
- •2.6. Основные следствия теории сбалансированного питания
- •2.6.1. Идеальное питание
- •2.6.2. Элементное питание
- •2.6.3. Парентеральное питание
- •2.7. Достоинства теории сбалансированного питания
- •2.8. Кризис теории сбалансированного питания
- •2.9. Заключительные замечания
- •Глава 3 ТЕОРИЯ АДЕКВАТНОГО ПИТАНИЯ
- •3.1. Вводные замечания
- •3.2. Основные постулаты теории адекватного питания
- •3.3. Основные потоки
- •3.3.1. Поток нутриентов
- •3.3.2. Поток гормонов и других физиологически активных соединений
- •3.3.3. Потоки бактериальных метаболитов
- •3.4. Пищевые волокна
- •3.5. Эндоэкология
- •3.5.1. Формирование эндоэкологии
- •3.5.2. Основные физиологические функции кишечной бактериальной флоры
- •3.5.3. Бактериальная флора как трофический гомеостат - трофостат
- •3.5.4. Эндоэкология, внешние и внутренние трофические цепи
- •3.5.5. Оптимизация и восстановление эндоэкологии
- •3.6. Элементные диеты и две теории питания
- •3.7. Парентеральное питание
- •3.8. Защитные системы желудочно-кишечного тракта
- •3.9. Заключительные замечания (краткое сопоставление теорий сбалансированного и адекватного питания)
- •4.1. Вводные замечания
- •4.2. Рациональное питание
- •4.3. Оптимизация питания
- •4.4. Питание и продолжительность жизни
- •4.5. О культуре питания
- •4.6. Две теории питания и некоторые конкретные примеры
- •4.6.1. Молочное питание
- •4.6.2. Непереносимость молока
- •4.6.3. Питание новорожденных
- •4.7. Несколько замечаний о хлебе
- •4.8. Заключительные замечания
- •5.1. Вводные замечания
- •5.2. Об идеальной пище и идеальном питании
- •5.3. Проблема питания и эволюция человека
- •5.4. Идеальная пища, идеальное питание и две теории питания
- •5.5. Заключительные замечания
- •Глава 6 КИШЕЧНАЯ ГОРМОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА И ТРОФИКА ОРГАНИЗМА
- •6.1. Вводные замечания
- •6.2. Непищеварительные эффекты кишечной гормональной системы
- •6.3. Эндокринная функция двенадцатиперстной кишки
- •6.3.1. Дуоденальная недостаточность
- •6.5. Заключительные замечания
- •Глава 7 СПЕЦИФИЧЕСКОЕ ДИНАМИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ПИЩИ
- •7.1. Вводные замечания
- •7.2. Специфическое динамическое действие пищи и объясняющие его теории
- •7.4. Некоторые гормональные эффекты при экспериментальных и клинических нарушениях тонкой кишки
- •7.5. Заключительные замечания
- •Глава 8 ТЕОРИИ РЕГУЛЯЦИИ ПОТРЕБЛЕНИЯ ПИЩИ
- •8.1. Вводные замечания
- •8.2. Регуляция аппетита
- •8.2.1. Аминоацидстатическая теория
- •8.2.2. Глюкостатическая теория
- •8.2.3. Липостатическая теория
- •8.2.4. Дегидратационная теория
- •8.2.5. Термостатическая теория
- •8.2.6. Метаболическая теория
- •8.3. Специализированные аппетиты
- •8.4. Аппетит и кишечная гормональная система
- •8.4.1. Арэнтерин
- •8.4.2. Другие кишечные гормоны
- •8.5. Заключительные замечания точность регуляции потребления пищи и две теории питания)
- •9.1. Вводные замечания
- •9.2. Происхождение и ранние стадии развития жизни
- •9.3. Возникновение клеток
- •9.4. Происхождение аутотрофии (абиотрофии) и гетеротрофии
- •9.6. Трофические цепи и экология
- •ПОСЛЕСЛОВИЕ
- •ЛИТЕРАТУРА
- •Оглавление
нервной системы и контролирует как поведенческие, так и вегетативные процессы, связанные с потреблением и усвоением пищи.
Весьма совершенная регуляция потребления пищи характерна не только для высших форм жизни, но и для примитивных организмов, например
кишечнополостных. Более того, даже применительно к простейшим можно,
по-видимому, говорить о регуляции потребления пищи и ее выбора, о
насыщении и аппетите, о соответствии потребляемой пищи потребностям в ней и т.д. В первом приближении можно считать, что избыток какого-либо вещества приводит к торможению аппетита к данному веществу, а
недостаток его в организме вызывает усиленное потребление.
Все эти вопросы рассмотрены в фундаментальных обзорах, посвященных регуляции выбора и потребления пищи, а также взаимоотношениям этих процессов с обменом веществ (Handbook..., 1967; Weser, 1973; Асатиани,
Бакурадзе, 1974; Booth, 1974; Slanger, 1974; Hall, 1975; Lepkovsky,
1975; |
Hunger..., 197 6; Committee..., 1980; Management..., |
1985; |
||||
Morley et al., 1985; Fisler, 1987; |
Замбржицкий, |
1989; |
The |
|||
physiology..., 1989; Кассиль, 1990; Green |
et |
al., 1990, и др.), а |
||||
также |
в наших специальных |
сводках (Уголев, |
Кассиль, |
1961, |
1972; |
|
Кассиль и др., 1970; Уголев, |
1978, и др.). |
|
|
|
|
8.2. Регуляция аппетита
Представляется важным начать этот раздел словами, сказанными нами еще в 1961 г.: "... в процессе эволюции аппетит формируется не как реакция на уже возникшее истощение пищевых ресурсов, но как механизм,
задолго предупреждающий такое истощение... Теории, связывающие голод и
аппетит с исчерпанием запасов, несмотря на подкупающую простоту,
должны быть отвергнуты. Аппетит не следует за исчерпанием депо пищевых веществ, но предваряет и не допускает его... Многочисленные раздражители, формирующие состояние голода и аппетита, имеют до
известной степени сигнальный характер. Это обусловливает пластичность
и нестандартность управления процессами питания" (Уголев, Кассиль, 1961. с. 364).
Как отмечено выше, регуляция аппетита у высших организмов, включая человека, связывается с деятельностью сложноорганизованного и расположенного на многих уровнях центральной нервной системы пищевого центра. Пищевой центр - это не очень определенное понятие о системе структур, локализованных в головном мозге и обеспечивающих различные стороны регуляции пищевой деятельности. В инициации пищевой активности, ее торможении и регуляции пищевого мотивированного поведения важная роль отводится латеральной области и вентромедиальным
170
ядрам гипоталамуса. Это доказывается тем, что разрушение его определенных участков приводит к тяжелым нарушениям питания у экспериментальных животных.
В настоящее время принято, что при всех обстоятельствах
гипоталамус является одним из основных звеньев, участвующих в формировании пищевой мотивации. При этом на состояния голода и сытости
оказывают влияние так называемые центральные |
и |
периферические пептиды, |
|||||||
эндогенные |
факторы, |
продукты |
обмена |
и |
|
т.д. |
Кроме |
того, |
|
продемонстрировано, |
что |
пищевое |
поведение |
может |
определяться |
структурно-функциональным состоянием всех отделов головного мозга, в
том числе бледного шара, красного ядра, покрышки среднего мозга,
черной субстанции, височной и лобных долей, таламуса, гиппокампа,
неокортекса и ряда других. Обширная литература, касающаяся этой проблемы, а также морфофункциональных характеристик пищевого центра,
представлена в капитальных обзорах: Замбржицкий, 1989; Кассиль, 1990.
В соответствии с современными взглядами, пищевой гипоталамический центр состоит из нескольких специализированных частей, так называемых центров голода и сытости, которые в свою очередь находятся под корригирующим влиянием ряда центральных образований. Непосредственно в указанные центры через хемочувствительные элементы, а также через различные периферические рецепторы поступают сигналы, приводящие к
активации, торможению или модификации пищевой деятельности.
Однако гипоталамические центры являются лишь частью структур,
связанных с регуляцией пищевого поведения. Имеется много данных, что и
другие подкорковые структуры, в частности бледное ядро,
стриопаллидарная система и другие, также принимают участие в регуляции аппетита. Значительную роль в организации пищевых реакций играет лимбическая система. Наконец, огромная роль в формировании пищевого поведения принадлежит коре больших полушарий.
В настоящее время трудно представить полную, а тем более исчерпывающую картину регуляции пищевой активности. Тем не менее установлено, что в регуляции аппетита большое значение имеют периферические и центральные рецепторы, а также специфические и
неспецифические гормональные сигналы.
Потребление пищи, ее переработка и всасывание в пищеварительном канале, депонирование и расход все эти процессы трансформируются в разнообразные потоки информации, которые в конечном итоге определяют повышение или понижение (вплоть до прекращения) пищевой активности.
Различными исследователями сделаны попытки связать регуляцию |
аппетита |
с определенными видами обмена веществ. Так сформировалось |
несколько |
171 |
|
теорий регуляции аппетита, которые в сжатом виде охарактеризованы
ниже. (Обширная сводка литературы представлена в обзорах: Уголев, 1978; Кассиль, 1990.)
8.2.1. Аминоацидстатическая теория
Теория, получившая большую популярность, связывает регуляцию аппетита с изменением уровня аминокислот в крови. Действительно, ряд
аминокислот может вызывать понижение аппетита и, следовательно,
служить физиологическим сигналом сытости. В настоящее время эта теория приобретает дополнительные аргументы, так как показано, что некоторые аминокислоты являются медиаторами или модуляторами в нервной передаче.
Такое сочетание создает исключительные условия для функционирования глутамина, аланина, глицина и некоторых других аминокислот в качестве точечных и гибких регуляторов. При этом их уровень в крови может
отражать как условия питания, так и функциональное состояние организма.
8.2.2. Глюкостатическая теория
Эта теория регуляции аппетита отводит важную роль уровню глюкозы в крови и его гомеостатированию. В сущности, выдвинуто несколько глюкостатических теорий. Первая из них связывает торможение пищевой активности с повышением концентрации глюкозы в крови, обычно имеющим место при всасывании пищи, а пищевое возбуждение - с ее снижением.
Однако эта относительно простая теория не получила широкого распространения, так как многие факты противоречили ей. Тем не менее показано, что в центральной нервной системе, особенно в области гипоталамуса, есть специализированные клетки, обладающие высокой чувствительностью к глюкозе, разрушение которых с помощью токсических аналогов глюкозы приводит к развитию гиперфагии. Согласно некоторым точкам зрения, для регуляции аппетита чрезвычайно важен не абсолютный уровень глюкозы в крови, а ее артерио-венозная разница, возрастающая
при сытости и падающая до отрицательных значений при голодании.
Наличие специализированных глюкорецепторов, связанных с регуляцией аппетита, является аргументом в пользу глюкостатической теории, так же как и ряд фактов, свидетельствующих о том, что в центральной нервной системе имеются нейроны, отвечающие на локальную гипергликемию.
Влияние на аппетит глюкозы и аминокислот может реализоваться через некоторые общие звенья метаболизма (см. метаболическую теорию регуляции аппетита).
172
8.2.3. Липостатическая теория |
|
|
|
|
Весьма |
привлекательна |
липостатическая |
теория, |
связывающая |
появление аппетита с переходом от питания экзогенными нутриентами к мобилизации жировых депо. Эта теория говорит, что пищевая деятельность
активируется автоматически в момент перехода от экзотрофии к
эндотрофии. Однако остается не вполне ясной природа сигналов,
возбуждающих голод. Возможно, в этом процессе определенную роль играет выделение гормонов, обеспечивающих мобилизацию жировых депо.
8.2.4. Дегидратационная теория |
|
|
|
|
Дегидратационная |
теория |
объясняет |
чувство |
насыщения |
физиологическим обезвоживанием крови. Такое обезвоживание происходит при интенсивном пищеварении в связи с переходом части жидкости в виде секретов из крови в желудочно-кишечный тракт. По всей вероятности,
такой механизм имеет определенное значение в качестве одного из компонентов сытости.
Однако с позиций |
этой теории |
трудно объяснить |
происхождение |
голода, который мог |
бы возникать |
при питье воды |
в результате |
увеличения объема циркулирующей жидкости, чего в действительности никогда не происходит. Физиологическое обезвоживание крови, по-
видимому, может иметь большее отношение к регуляции потребления воды,
т.е. к возникновению чувства жажды, чем к регуляции голода.
8.2.5. Термостатическая теория
Особое место занимает теория, связывающая прекращение еды с локальным повышением температуры тела, в частности гипоталамической области, где представлены центры голода и сытости. Согласно этой теории, животные едят для того, чтобы не остывать, и прекращают еду,
чтобы не перегреваться (Strominger, Brobeck, 1953). Предполагается,
что эффект насыщения тем выше, чем больше специфическое динамическое действие (СДД) пищи. Причем чем сильнее повышается температура, тем сильнее тормозится аппетит. Эта точка зрения получила ряд экспериментальных подтверждений. Вместе с тем она подверглась справедливой критике, так как не могла объяснить многих особенностей регуляции аппетита.
8.2.6. Метаболическая теория
Крупным недостатком всех перечисленных теорий является то, что регуляция потребления пищи связывается с обменом одной из групп пищевых веществ - белков, углеводов, жиров, с обменом воды и т.д. В
конце концов становится все более очевидным, что все виды обмена
173