Мозг и его потребности. От питания до признания - Вячеслав Дубынин

Если человек весит 150–200 кг, это можно списать на фастфуд, обильное неправильное питание, плохие привычки, нарушение обмена веществ. Но когда кто-то весит 300–400 и более килограммов – это, конечно, уже проблемы с гипоталамусом. Такие люди постоянно ужасно голодны, и им очень тяжело живется. Широко известна история мексиканца Мануэля Урибе, у которого до 20 лет было нормальное пищевое поведение, но затем он стал ощущать постоянный жуткий голод. Анализ показал, что у него случился микроинсульт в вентромедиальном гипоталамусе, и дальше он только и делал, что ел, набрав вес почти в 600 кг.

Если немного серьезнее посмотреть на баланс голода и насыщения, то оказывается, что, помимо так называемых фазических факторов, есть еще и тонические.

Фазическими называют сигналы, которые действуют здесь и сейчас, и они уже через минуту-две могут выключиться. Они обусловлены концентрацией глюкозы в крови и сигналами от пустого желудка. Тонические факторы определяют баланс голода и насыщения в течение дней, недель, месяцев.

Влияние гормональных факторов. Анаболизм и катаболизм

Главнейшими тоническими факторами являются гормоны. Наиболее известен из них лептин – гормон, который выделяется нашей жировой тканью. Именно с лептином связывают глобальный баланс энергии в нашем организме. Баланс того, что называют анаболизмом и катаболизмом (рис. 2.2).

Анаболизм – это процессы синтеза органических веществ, которые в итоге приводят к росту организма и набору массы. Необязательно это жир, это могут быть, например, мускулы. Недаром есть спортивные допинги, так называемые анаболические стероиды, которые позволяют быстро наращивать мышечную массу.

Рис. 2.2. Основные факторы, влияющие на центр голода и энергетический баланс организма. На рисунке не показано воздействие на процессы катаболизма гормонов стресса, половых гормонов, тироксинов

Катаболизм – это процессы распада органических веществ, которые приводят к потере массы и энергии. Кстати, греческая приставка «ката» означает движение вниз. Например, «катаклизм» дословно переводится как падающий сверху вниз поток воды, который все очищает. В этом смысле наводнение или цунами – это катаклизм, а вот землетрясение или извержение вулкана – нет.

Во всяком случае, катаболизм отвечает за снижение, потерю массы тела. Получается, что с катаболизмом связаны центры насыщения (а еще – состояние стресса и высокая двигательная активность), а с анаболизмом, напротив, центры голода и «экономии сил».

Клетки жировой ткани, вырабатывающие лептин, называются адипоциты. Адипоциты находятся прежде всего в подкожной жировой клетчатке, они выполняют важную функцию – запасают липидные молекулы. Сама по себе идея – запасти жир – в целом хорошая, поскольку, когда наши предки эволюционировали, еды вечно не хватало. Поэтому, если пища появлялась, ее надо было съесть. Было правильно, что она в организме запасается. А потом, в плохие времена, эти запасы будут обязательно использованы.

К счастью, человек не относится к категории медведей или сурков, которые каждую осень становятся в несколько раз тяжелее, а потом во время зимней спячки вес сбрасывают. У нас такого механизма нет, мы как потомки тропических обезьян активны круглый год, и какого-то сезонного, явного набора массы не происходит. Но тем не менее небольшое количество жира необходимо.

Например, если женский организм становится совсем худым, то даже овуляции останавливаются. Без нормальных лептиновых сигналов яичники перестают вырабатывать яйцеклетки, потому что половая система «понимает»: такой тощий организм все равно не сможет выносить ребенка.

В норме каждая клеточка жировой ткани выделяет лептин. Получается, что общая концентрация лептина в крови – это информация о том, сколько есть запасов в организме. Поскольку мы произошли от обезьян-древолазов, слишком большая масса тела для нас – это нехорошо. Толстая обезьяна рано или поздно сломает ветку, упадет и разобьется.

Если вы начинаете толстеть, то в норме лептиновый сигнал ограничивает ваш аппетит, и вес останавливается на какой-то разумной цифре.

Проблема в том, что лептин – белковый гормон, а белки – это большие, крупные молекулы, которые с трудом проходят в мозг. Между нашей кровью и мозгом существует специальный клеточный барьер. Он называется гемато-энцефалический барьер, сокращенно ГЭБ. Этот барьер служит для того, чтобы ненужные вещества из крови в мозг не проникали. Различные мелкие молекулы в кровь в основном попадают из пищи; белковые молекулы являются результатом деятельности печени, эндокринных желез. Если бы все эти вещества преодолевали ГЭБ, то деятельность нервных клеток слишком легко бы нарушалась. Поэтому в мозг проходят (а точнее, транспортируются, активно переносятся) избранные соединения. Глюкоза, конечно, хорошо проходит, она главный источник энергии. Белок лептин с трудом проникает в мозг, для этого имеется специальная транспортная система. С возрастом лептин преодолевает ГЭБ все хуже и хуже. Соответственно, сигнал адипоцитов не достигает гипоталамуса, и люди после 40 лет часто начинают набирать вес. Вывод: важно всегда быть осознанными потребителями пищи, особенно с возрастом.

Если мозг генетически не чувствителен к лептину, а такое бывает, то голод силен прямо с рождения. Существуют дети, у которых нет реакции на лептин, они с младенчества начинают катастрофически толстеть, и уже в восемь-десять лет могут достичь массы 100 и более килограммов. Существует идея использования лептина в качестве препарата, лекарства для контроля веса. Но, поскольку это белок, эффекта добиться весьма сложно. Даже если лептин вводить внутривенно, совсем немного этого вещества дойдет до мозга. А лептин в виде таблеток будет просто разрушен в желудке и кишечнике и в кровь даже не проникнет.

Помимо лептина, за последние десять лет открыт целый ряд других гормонов, регулирующих баланс центров насыщения и центров голода. Можно отметить грелин – молекулу, которая выделяется пустым желудком. Оказалось, что пустой желудок не только передает по нервам электрические сигналы в центр голода, он еще и выделяет гормональный фактор.

Возможно, ученым удастся разработать вакцину, которая позволит подавить грелиновый сигнал.

Грелин, нейропептид Y, меланокортины, орексин – все эти гормоны очень «нежно» и аккуратно работают внутри гипоталамуса, регулируя баланс насыщения и голода. Это пока еще малоизученная область физиологии мозга и физиологии питания.