Часть IV. Физиология систем внутренних органов

В аркуатном ядре гипоталамуса существуют два вида нейронов, которые особенно важны в качестве регуляторов аппетита и расхода энергии (см. рис. 25.1):

• проопиомеланокортиновые нейроны (РОМС-нейроны), продуцирующие a-меланоцитостимулирующий гормон (a-MSH), наряду с нейропептидом CART (кокаин- и амфетаминопосредованный транскрипт);
• нейроны, продуцирующие орексигенные вещества, нейропептид Y (NPY) и агутиподобный пептид (AGRP-нейроны).

Активация РОМС-нейронов снижает потребление пищи, увеличивает расход энергии, активация же AGRP- и NPY-нейронов увеличивает потребление пищи и снижает расход энергии. Данные нейроны оказались мишенями для действия некоторых гормонов, регулирующих аппетит, включая лептин, инсулин, холецистокинин и грелин. Фактически нейроны аркуатных ядер являются областью, где сходятся многочисленные центральные рефлекторные и периферические сигналы, регулирующие депонирование энергии.

Отростки проопиомеланокортиновых, NPY- и AGRP-нейронов проецируются в гипоталамические центры, регулирующие потребление пищи — в латеральные отделы гипоталамуса и в дорсомедиальные ядра, где находится центр голода, а также в вентромедиальные и паравентрикулярные ядра, в которых расположен центр насыщения. Кроме того, указанные нейроны оказывают влияние на ядро одиночного пути, в которое поступает сенсорная информация с внутренних органов.

В свою очередь на проопиомеланокортиновых, NPY- и AGRP-нейронах имеются рецепторы к регуляторным пептидам, вырабатывающимся в различных органах и тканях. В частности, инсулин, а также гормон жировой ткани лептин стимулируют POMC-нейроны и тормозят NPY/AGRP-нейроны. Следует отметить, что содержание инсулина значительно меняется в течение дня, повышаясь после приемов пищи и снижаясь в промежутках между ними. Напротив, уровень лептина является относительно постоянным и зависит от массы жировой ткани. Таким образом, инсулин задействован в краткосрочном механизме регуляции пищевого поведения, а лептин — в долгосрочном. Гормон грелин, напротив, стимулирует NPY- и AGRP-нейроны и тормозит POMC-нейроны, вызывая чувство голода.

В ядрах гипоталамуса имеются рецепторы к содержанию в плазме пищевых веществ, например глюкозы. Так, в ответ на гипогликемию повышается активность латеральных ядер, при этом вентромедиальные, наоборот, угнетаются.

На нейросекреторные клетки аркуатных ядер оказывают влияния не только гуморальные факторы, но и сенсорная импульсация с периферии. Растяжение стенок пищеварительного тракта возбуждает афферентные окончания блуждающего нерва, при этом активация ядра одиночного пути вызывает угнетение центра голода. Кроме того, при употреблении пищи, особенно жирной, в слизистой оболочке тонкой кишки выделяется гормон холецистокинин. Предполагается, что этот гормон тоже стимулирует вагальные афференты, что также приводит к возникновению чувства насыщения. Афферентная импульсация с ЖКТ вносит вклад в реализацию краткосрочных механизмов регуляции пищевого поведения.

Механизмы акта еды организуются центрами, расположенными в стволе мозга. Функции прочих центров, управляющих пищевым поведением, связаны с регуляцией количества потребляемой пищи и активацией центров, контролирующих сам акт еды.

Нервные центры, расположенные выше гипоталамуса, также играют важную роль в регуляции пищевого поведения, особенно в управлении аппетитом. Эти центры включают миндалину и префронтальную кору, обладающую тесными связями с гипоталамусом. Разрушения миндалины продемонстрировали, что некоторые ее области ответственны за стимуляцию пищевого поведения, в то время как другие ингибируют его. Важным эффектом двустороннего разрушения миндалины является психическая «слепота» в выборе пищи. Другими словами, животные (а иногда и люди) утрачивают или частично утрачивают способность контролировать качество съедаемого, в частности отличать съедобное от несъедобного.