Metabolismul în organism variază în funcție de starea funcțională în care se află - după ce a mâncat sau pe stomacul gol. Diferă în raportul specific dintre hormonii care reglează metabolismul și, prin urmare, dominanța proceselor catabolice (procese de degradare) sau anabolice (procese de sinteză) în organism.

metabolismului
După hrănire, ingredientele de bază ale principalilor nutrienți din sistemul digestiv pătrund în fluxul sanguin. Acest lucru duce la o creștere a concentrației hormonului abundenței - insulina. În ficat, direcționează glucoza către sinteza glicogenului, inhibă ketogeneza și gluconeogeneza. În mușchiul și țesutul adipos, sub influența insulinei, transportorul de glucoză 4 este încorporat în membrana celulară. În acest fel, hormonul abundenței stimulează intrarea glucozei în spațiul intracelular. Crește expresia enzimelor glicolitice și, atunci când celula nu are nevoie de mai multă energie, glucoza este direcționată către sinteza triacilglicerolilor și glicogenului.

Există un sistem universal de semnalizare în celule care joacă un rol foarte important în schimbarea căilor metabolice în funcție de starea funcțională a celulei. Aceasta este activată cu adenozin monofosfat kinază (AMPK). Activitatea acestui sistem depinde de raportul ATP/AMP. În toate cazurile de epuizare a depozitelor de ATP - foamete prelungită, efort fizic, hipoglicemie, ischemie, AMPK direcționează schimbul către căi catabolice alternative și suprimă procesele anabolice asociate cheltuielilor de energie.

Aportul alimentar este un act comportamental. Este reglat ca urmare a interacțiunii unui număr de stimuli metabolici, hormonali și alți reflexi (gust, aroma alimentelor, mecanorecepție în tractul gastro-intestinal). Acești factori afectează grupurile de neuroni din hipotalamus, care sunt denumiți centrul foamei și centrul sațietății. La toate aceste mecanisme de reglementare se adaugă factori externi, precum obiceiurile inerente ale societății și mediului familial, oportunități economice, ocuparea forței de muncă profesionale. Comportamentul nutrițional depinde de echilibrul dintre factorii stimulatori ai apetitului (orexigenici) - neuropeptida Y și peptida legată de agouti și inhibitorul alimentar (factori anorexigenici) - proopiomelanocrtina. Neuronii care produc principalii regulatori ai apetitului sunt afectați de glucoreceptori, care măsoară concentrația de glucoză din sânge. Acestea sunt, de asemenea, afectate de nivelul hormonilor periferici leptină, insulină și grelină.

Reglementarea apetitului

Principalele structuri implicate în reglarea aportului alimentar sunt hipotalamusul și medula oblongată. Hipotalamusul primește stimuli hormonali din țesutul adipos și din tractul gastro-intestinal. Acești stimuli poartă informații despre volumul țesutului adipos și volumul și compoziția aportului alimentar. În plus față de hipotalamus, medulla oblongata și alte structuri ale creierului joacă un rol în aportul alimentar. De exemplu, sistemul limbic este legat de procesele de căutare a alimentelor și de percepțiile emoționale asociate cu aportul acestuia.

Apetitul este dorința de a mânca și de a experimenta plăcerea de a mânca. Foamea este de obicei înțeleasă ca un aport nesatisfăcător de alimente după o lungă perioadă de post. Satietatea este lipsa dorinței de a mânca mai mult. Stimularea zonei ventromediale a hipotalamusului provoacă o senzație de sațietate, în timp ce deteriorarea duce la consumul continuu de alimente. Stimularea structurilor situate lateral duce la aportul de alimente nesatiabil. Din acest motiv, structurile situate lateral ale hipotalamusului formează centrul foametei, iar structurile ventromediale formează centrul sățietății. Aceste centre sunt legate de reglarea aportului alimentar.

Comportamentul alimentar este reglementat de două mecanisme principale:

Patru peptide orexigenice se formează în hipotalamus, care cresc pofta de mâncare. Sunt neuropeptida Y, peptida legată de agouti, hormonul concentrator de melanină și orexina. Se formează, de asemenea, două peptide anorexigenice (supresoare ale apetitului) - hormonul stimulant α-melanocit și transcriptul reglementat de cocaină și amfetamină.

Singurul hormon din sânge care crește pofta de mâncare, crește greutatea corporală și reduce oxidarea grăsimilor este grelina. Este un antagonist al leptinei. Este eliberat în principal de celulele mucoasei gastrice atunci când stomacul este gol. Nivelurile de grelină plasmatică sunt ridicate înainte de ora obișnuită a mesei și scad după masă. Grelina stimulează aportul alimentar prin interacțiunea cu receptorii neuronilor hipotalamici care formează neuropeptida Y.

Nucleul tractus solitarii din medulla oblongată este un important centru integrator care reglează aportul alimentar. Impulsurile de la mecanoreceptorii peretelui gastric prin fibrele aferente vagi ajung la el. Întinderea peretelui stomacului duce la activarea nucleilor vagi și a neuronilor nucleului tractus solitarii și la suprimarea aportului alimentar. Impulsurile de la întinderea stomacului ajung în centrul sațietății din hipotalamus. Calitatea mâncării este, de asemenea, importantă pentru a crea un sentiment de sațietate. Consumul unei diete bogate în calorii creează o senzație mai puternică de sațietate decât o dietă cu conținut scăzut de calorii. Acest efect este modulator în natură și nu este esențial pentru reglarea aportului de alimente.

Reglarea metabolismului glucidic

Reglarea metabolismului glucidic este asociată cu menținerea nivelului de zahăr din sânge. Acest lucru se face în mai multe moduri. Primul mecanism este legat de funcția glucostatică a ficatului. Acest organ conține enzima glucoză-6-fosfatază, datorită căreia ficatul poate furniza cantitatea necesară de glucoză în plasmă. Acest lucru se realizează prin degradarea glicogenului hepatic, activarea enzimelor pentru gluconeogeneză și obținerea glucozei din surse non-glucidice. Nivelurile de zahăr din sânge sunt, de asemenea, reglementate de mecanisme hormonale. Insulina este singurul hormon care scade nivelul glicemiei. Principalii hormoni care îl contracarează sunt glucagonul, adrenalina, cortizolul, hormonul de creștere și hormonii tiroidieni. Menținerea nivelului de zahăr din sânge se realizează prin includerea simultană a mecanismelor complexe neuro-reflexe și hormonale.

Reglarea metabolismului proteinelor

Carbohidrații și grăsimile se găsesc în unele celule din corp, dar nu există proteine. Aceasta înseamnă că, în condiții de deficit energetic, proteinele active din punct de vedere structural și funcțional sunt defalcate. Din acest motiv, procesele anabolice și catabolice din metabolismul proteinelor sunt foarte fin reglementate. Principalii hormoni implicați în reglare sunt insulina, hormonul somatotrop și steroizii androgenici. Insulina stimulează toate etapele sintezei proteinelor în mușchi, ficat și țesut adipos. Hormonul de creștere are un efect anabolic asupra ficatului, mușchilor, organelor interne, osului și cartilajului. Unele dintre efectele sale se datorează factorului de creștere asemănător insulinei. Glucocorticoizii și hormonii tiroidieni au un efect catabolic asupra metabolismului proteinelor.

Reglarea metabolismului lipidic

Metabolismul lipidic este reglat de interacțiunea influențelor vegetative, hormonale și paracrine. Insulina joacă un rol central în reglare. După ce mănâncă, stimulează intrarea acizilor grași în țesutul adipos, mușchiul scheletic și miocardul. În adipocite, stimulează lipogeneza. Adrenalina și glucagonul au efectul opus insulinei. Stimulează lipoliza prin afectarea protein kinazei A. Hormonii tiroidieni accelerează metabolismul lipidelor. Glucocorticoizii stimulează lipoliza și ketogeneza.

Din cele spuse până acum, este clar că hormonii produși de glandele endocrine joacă un rol major în reglarea metabolismului. Din acest motiv, funcționarea optimă a sistemului endocrin este crucială pentru metabolismul normal.