© Copyright by Wydawnictwo Naukowe PWN S.A., Warszawa 2024

Wszystkie prawa zastrzeżone.

Przedruk i reprodukcja w jakiejkolwiek postaci całości bądź części książki bez pisemnej zgody wydawcy są zabronione.

Autor i Wydawnictwo dołożyli wszelkich starań, aby wiedza przekazana w tym opracowaniu była zgodna z aktualnymi danymi naukowymi i praktyką w gabinecie dietetyka i psychodietetyka. Mimo to, ze względu na stan wiedzy, zmiany regulacji prawnych i nieprzerwany napływ nowych wyników badań, Czytelnik musi brać pod uwagę, że wiedza wraz z biegiem czasu może ulec modyfikacjom. Należy pamiętać, że książka nie zastąpi porady dietetyka, psychodietetyka, psychologa bądź lekarza.

Recenzent: prof. dr hab. n. med. Paweł Bogdański

Wydawca: Anna Kretowicz-Muniak

Redaktor prowadzący: Anna Klocek

Redaktor merytoryczny: Zuzanna Wierus

Korekta: Agnieszka Janowska

Producent: Adam Krajewski

Projekt okładki, stron tytułowych, wnętrza i rycin: Agata Muszalska, agatamuszalska.pl

eBook został przygotowany na podstawie wydania papierowego z 2024 r. (Wydanie I)

Warszawa 2024

PZWL Wydawnictwo Lekarskie

ISBN 978-83-01-23816-2

DOI: https://doi.org/10.53271/2024.042

Wydawnictwo Naukowe PWN S.A.

ul. G. Daimlera 2

02-460 Warszawa

pwn.pl

Księgarnia wysyłkowa:

tel. 42 680 44 88; infolinia: 801 33 33 88

e-mail: wysylkowa@pzwl.pl

Skład wersji elektronicznej na zlecenie Wydawnictwo Naukowe PWN S.A.:
Michał Latusek

Informacje w sprawie współpracy reklamowej: BR.PZWL@pwn.pl

Nazywam się Patryk Reimisz, zajmuję się pomaganiem osobom doświadczającym trudności osobistych oraz zmagającym się z zaburzeniami odżywiania. Specjalizuję się w prowadzeniu kompleksowej terapii krótkoterminowej online, której celami są regulacja napięcia psychicznego, zmiana sposobu odżywiania i trwała redukcja masy ciała. Pasjonuję się młodą gałęzią psychologii zwaną neuronauką poznawczą, która szuka powiązań między aktywnością układu nerwowego a funkcjonowaniem umysłu. Narzędzia tworzone na podstawie jej odkryć charakteryzują się wysoką skutecznością we wspomaganiu zmian prozdrowotnych. Moje wykształcenie obejmuje studia magisterskie z psychologii (UAM Poznań) i neurobiologii (UMP Poznań) oraz studia pierwszego stopnia z dietetyki (UMP Poznań). Ukończyłem również Podyplomowe Studium Pomocy Psychologicznej w Dziedzinie Seksuologii (UAM Poznań), szkolenia w zakresie żywienia i suplementacji w sporcie (AWF Katowice) oraz szkolenie w zakresie psychoterapii indywidualnej i grupowej (IAG „Rasztów” Warszawa), uzyskując certyfikat psychoterapeuty.

W celu dotarcia do szerszego grona odbiorców na portalu YouTube stworzyłem kanał W zgodzie z CIAŁEM (@wzgodziezcialem), gdzie w formie multimedialnej prezentuję kompleksowy program trwałej redukcji masy ciała poprzez wdrażanie opisanych na łamach niniejszej książki filarów równowagi żywieniowej.

Przedmowa

Współczesne środowisko społeczne jest źródłem skrajnych postaw wobec problemów przejadania się i otyłości. Z jednej strony mamy wyśrubowane normy odnośnie do wyglądu, promowane przez popularnych trenerów fitness, i (nie zawsze wyrażane wprost) obarczanie osób otyłych winą za zaniedbywanie zdrowia. Z drugiej zaś – nieustanne kuszenie tanim, wysokokalorycznym pożywieniem i nawoływanie do tzw. ciałopozytywności, rozumianej jako bezkrytyczna akceptacja masy i kształtu własnego ciała. Największy rozdźwięk istnieje pomiędzy postrzeganiem społecznym a praktyką odchudzania. W teorii żeby schudnąć, „wystarczy chcieć”, w praktyce jednak nawet mozolne starania przynoszą marne rezultaty.

Lekarze pierwszego kontaktu nader często ograniczają się do stwierdzenia: „Musi pan schudnąć”, zostawiając pacjenta z kilkoma powszechnie znanymi zaleceniami. Tymczasem problemem większości osób przejadających się i otyłych nie jest brak informacji, tylko narzędzi, które pozwoliłyby im wdrożyć te dane w życie. Pouczanie przez lekarza może więc jedynie nasilić u pacjenta poczucie niezrozumienia i bezradności. Z kolei internet jest źródłem nieograniczonej ilości porad, wskazówek i zaleceń – często sprzecznych, a nieraz wątpliwej jakości – oraz cudownych przepisów i kosztownych suplementów diety – w większości o niemal zerowej skuteczności w trwałej redukcji masy ciała.

W przeważającej liczbie przypadków otyłość nie jest skutkiem umyślnego lekceważenia „cnoty umiaru”, a konsekwencją długotrwałego zaburzenia równowagi energetycznej organizmu, u którego podstaw leżą zróżnicowane czynniki. Uznaje się, że większość z nich może podlegać pewnej modyfikacji, jednak część wciąż pozostaje poza zasięgiem wpływu interwencji zachowawczych.

Niniejsza książka przedstawia kompleksowy program terapeutyczny, którego celem jest pomoc w wypracowaniu stabilnej równowagi żywieniowej, i nie stanowi źródła nadziei na bezbolesne uzyskanie szybkich rezultatów. Poradników, które dla zysku obiecują złote góry, jest aż nadto. Zaprezentowana strategia integruje w odpowiednich proporcjach narzędzia dietetyczne, psychologiczne, ruchowe i medyczne, które umożliwią uzyskanie trwałej zmiany u znacznej liczby osób, w przeciwieństwie do „dobrych rad”, restrykcyjnej diety czy forsownych treningów. Książka ta przeznaczona jest dla osób pragnących trwale obniżyć masę ciała, cierpiących na otyłość, przejadających się bądź doświadczających niekontrolowanych napadów apetytu, jak również ich bliskich, lekarzy i terapeutów.

Patryk Reimisz

Słowo wstępne

„Nie tylko dieta w nadwadze i otyłości” autorstwa Patryka Reimisza to kompleksowe opracowanie przeznaczone dla osób, które doświadczają konsekwencji nadmiernej masy ciała lub chorują na otyłość. Jest to również książka, po którą z powodzeniem mogą sięgnąć specjaliści zajmujący się leczeniem tej jednostki chorobowej.

Temat nadwagi i otyłości jest w obecnych czasach niezwykle aktualny. Stale wzrastająca liczba zachorowań na chorobę otyłościową, jej niezwykła złożoność i trudności w skutecznej terapii skłaniają do poszukiwania wiadomości zarówno przez pacjentów, jak i specjalistów w dziedzinie ochrony zdrowia. W gąszczu informacji nie zawsze łatwo jest odnaleźć te rzetelne i uwzględniające kompleksowy charakter choroby. Wiarygodne, bazujące na medycynie opartej na faktach (ang. evidence-based medicine, EBM) dane oraz przejrzyście opracowane materiały z jednej strony edukują pacjentów, z drugiej zaś mogą realnie wspomóc leczenie otyłości.

Rozumiejąc wymienioną powyżej potrzebę i trudności, jakich doświadczają pacjenci, autor stworzył składającą się z kilku części pozycję. W pierwszej systematyzuje wiedzę dotyczącą odżywiania, procesów fizjologicznych oraz złożonych przyczyn i konsekwencji choroby otyłościowej. W sposób zrozumiały, a jednocześnie z naukową wnikliwością opisuje m.in. zagadnienia związane z regulacją głodu i sytości, funkcjonowaniem tkanki tłuszczowej, a także psychologicznymi, społecznymi i kulturowymi uwarunkowaniami choroby otyłościowej. W obszernym rozdziale opisuje również rolę poszczególnych składników pokarmowych w kontekście masy ciała.

W drugiej części autor proponuje wdrożenie metod profilaktyki i leczenia nadwagi i otyłości w sposób praktyczny, na podstawie Filarów równowagi żywieniowej. W dużym stopniu skupia się na pracy nad uważnością i umiejętnością odczytywania doznań cielesnych oraz regulacji napięcia psychicznego. Opisuje także tematy związane z zalecanymi aktywnością ruchową i żywieniem. W swojej pracy szczegółowo omawia zagadnienia przedmiotowe, skupiając się na kontekście psychologicznym.

W kolejnej części opracowania zawarte są informacje dodatkowe, które opisują takie aktualne zagadnienia, jak: leczenie farmakologiczne i bariatryczne, suplementacja w leczeniu choroby otyłościowej, psychoterapia, a także postępowanie żywieniowe w wybranych zaburzeniach i chorobach. Ostatnią część stanowi proponowany jadłospis, który może być zachętą i pomocą we wprowadzaniu opisywanych w książce zaleceń.

Podsumowując, pozycja ta jest aktualnym, interesującym i praktycznym przewodnikiem dla pacjentów mierzących się z tematem nadmiernej masy ciała i może być pomocą w codziennej praktyce dla specjalistów pracujących z osobami chorującymi na otyłość.

prof. dr hab. n. med. Paweł Bogdański

Wprowadzenie

Regularne przejadanie się najczęściej prowadzi do wzrostu masy ciała związanego przede wszystkim z powiększaniem się objętości tkanki tłuszczowej. Ze zjawiskiem tym wiążą się określenia „nadwaga” i „otyłość”, które różnicują stopień jego zaawansowania. O nadwadze mówimy, kiedy wskaźnik masy ciała (ang. body mass index, BMI) ≥ 25 kg/m². Określenie to wskazuje na zaburzenie, którego pogłębianie się może skutkować wystąpieniem choroby zwanej otyłością. Tę zaś rozpoznajemy przy BMI ≥ 30 kg/m².

Należy mieć na uwadze, że przejadanie się nie zawsze skutkuje rozwojem nadwagi. Osoby cierpiące na zaburzenia odżywiania, u których zaspokajanie napadów apetytu występuje naprzemiennie z okresami restrykcji żywieniowych, mogą mieć normalną, a nawet obniżoną masę ciała. Wskaźnik BMI, choć prosty w wyznaczaniu (jest to masa ciała [kg] podzielona przez wzrost [m] podniesiony do kwadratu) i przydatny w praktyce klinicznej, może błędnie klasyfikować osoby zdrowe jako otyłe, kiedy wzrost masy ciała jest związany przede wszystkim z rozrostem tkanki mięśniowej. Dlatego przy ustalaniu ostatecznego rozpoznania warto się posłużyć dwoma dodatkowymi wskaźnikami.

Pierwszy z nich to procentowy udział tkanki tłuszczowej w całkowitej masie ciała, który u mężczyzn powinien się znajdować w zakresie 8–18%, a u kobiet – 14–28%. W celu określenia wartości tego parametru najczęściej stosuje się urządzenia mierzące bioimpedancję (oporność) elektryczną tkanek. Szacowanie składu masy ciała jest tu oparte na różnicy właściwości oporowych pomiędzy tkankami wysoko- (np. tkanką mięśniową) i niskouwodnionymi (np. tkanką tłuszczową). Urządzenia te w czasie kilkunastu sekund wysyłają i odbierają impulsy elektryczne o niskim natężeniu, mierząc czas ich przepływu przez ciało badanej osoby. Postęp techniki sprawił, że są one obecnie powszechnie montowane w wagach łazienkowych. Należy mieć jednak na uwadze, że dokładność pomiaru domowego może się nieco różnić od tej cechującej profesjonalne urządzenia.

Drugim dodatkowym parametrem, który warto określić, jest wskaźnik talia–biodra (ang. waist-to-hip ratio, WHR), będący stosunkiem obwodu talii [cm] do obwodu bioder [cm]. Służy on rozgraniczeniu otyłości brzusznej (zwanej inaczej wisceralną lub androidalną) od innych typów tego zaburzenia. Jest ono istotne z punktu widzenia szacowania ryzyka rozwoju chorób metabolicznych towarzyszących zwiększonej masie ciała. O otyłości brzusznej świadczy WHR o wartości ≥ 0,85 u kobiet oraz ≥ 1,0 u mężczyzn.

Przyczyny rozwoju zaburzeń odżywiania się, a także nadwagi i otyłości w dużej mierze pokrywają się, dlatego na łamach tej książki najczęściej odnoszę się do otyłości, mając na uwadze jej powiązania z dwoma pozostałymi zaburzeniami. Osiągnięcie równowagi żywieniowej jest celem terapii wszystkich trzech rozpoznań, natomiast w przypadku nadmiaru tkanki tłuszczowej związanego z nadwagą czy otyłością jest nim również redukcja masy ciała. Narzędzia służące do osiągnięcia tych celów są w większości wspólne, natomiast te specyficzne dla konkretnego zaburzenia staram się sygnalizować. Na przykład zasadniczą różnicą pomiędzy terapią niewielkiej nadwagi a terapią otyłości znacznego stopnia jest stopień inwazyjności stosowanych narzędzi dodatkowych. Metody zachowawcze są w obu przypadkach takie same. Ponadto w przebiegu leczenia zaburzeń odżywiania z występowaniem napadów niekontrolowanego objadania się zastosowanie mogą mieć środki farmakologiczne spoza standardowego repertuaru leczenia otyłości.

W badaniach naukowych wiele uwagi poświęcono tematyce otyłości ze względu na rosnącą od lat liczbę chorych na świecie. Gromadzona wiedza sprawia, że obraz tego schorzenia staje się coraz bardziej szczegółowy. Dowiedziono, że do utrzymywania się nieprawidłowego bilansu energetycznego przyczyniać się mogą m.in. czynniki genetyczne, wczesne doświadczenia rozwojowe (jak skład mleka matki, długość karmienia piersią, ekspozycja na patogeny), pewne substancje chemiczne obecne w środowisku, drobnoustroje czy oddziaływania społeczne. Nadmierne odkładanie się w organizmie tkanki tłuszczowej stanowi zwykle wynik połączenia indywidualnie uwarunkowanego obniżenia zdolności hamowania gratyfikacji żywieniowej lub zaburzonej regulacji fizjologicznej procesów głodu i sytości z niemal nieograniczonym dostępem do produktów wysokoenergetycznych, cechującym kraje rozwinięte.

Leczenie otyłości nastręcza licznych trudności. W większości przypadków ma ono jedynie charakter objawowy, co zwiększa ryzyko nawrotu. Skuteczność wszelkiego rodzaju diet odchudzających jest niska. Wielu otyłym osobom udaje się zrzucić > 5% masy ciała, jednak zmiana utrzymuje się tylko przez pewien czas. W dłuższym okresie (> 5 lat) efektywność takiej redukcji bez efektu jo-jo szacuje się na zaledwie 5%.

Stosowanie diet jako jedynego narzędzia terapeutycznego ma liczne ograniczenia. Przede wszystkim zwykle nie prowadzi do unormowania zaburzeń żywienia, a jedynie przez pewien okres pozwala trzymać je w ryzach. Skrupulatne stosowanie się do zaleceń jadłospisu rzadko prowadzi do trwałej zamiany nawyków żywieniowych. W momencie, w którym dieta dobiega końca, następuje stopniowy powrót do utrwalonego wcześniej sposobu odżywiania. Presja związana z chęcią uzyskania szybkich efektów sprawia, że pacjenci sięgają po rozwiązania niedostosowane do ich możliwości. Powoduje to narastanie poczucia frustracji, w dłuższej perspektywie prowadzące do reaktywnego przejadania się po zakończeniu (a częściej – porzuceniu) procesu odchudzania. Istotnym ograniczeniem diet o mocno zredukowanej kaloryczności jest przyczynianie się do większej niż w przypadku diet z łagodnym deficytem utraty mięśni szkieletowych. Proces ten skutkuje trwałym obniżeniem zapotrzebowania energetycznego, prowadzącym do wystąpienia efektu jo-jo.

Już w latach 70. XX wieku zauważono pewną prawidłowość – wraz z nastaniem mody na różnorodne diety odchudzające zaczęła rosnąć liczba otyłych osób. Wysnuto wówczas teorię ograniczeń dietetycznych (ang. dietary restraint theory), według której przejadanie się jest charakterystyczną cechą osób nadmiernie zaabsorbowanych sposobem odżywiania się. Założono, że popularność diet nie tylko nie rozwiązuje problemu nadwagi, ale też może go nasilać. Tymczasem wciąż jesteśmy świadkami regularnego pojawiania się i przemijania trendów opartych na specjalnych założeniach dietetycznych. Podejścia te często są określane nazwiskiem ich propagatorów (np. dieta Dukana), miejsca pochodzenia (np. dieta Cambridge), wywoływanego efektu fizjologicznego (np. dieta ketogenna) lub dominującego makroskładnika (np. wysokobiałkowa, wysokotłuszczowa). Wbrew zapewnieniom osób czerpiących zyski z ich popularyzowania większość charakteryzuje się istotnymi ograniczeniami i nasilonym efektem jo-jo.

Ostatnimi czasy szczególną popularnością cieszy się dieta ketogenna[1]. Właściwie stosowana może być sposobem na bezpieczną redukcję masy ciała, łagodzenie objawów niektórych schorzeń neurologicznych, a także wspomaganie leczenia antynowotworowego[2]. W praktyce odchudzania przysparza jednak pewnych trudności. Po pierwsze – może prowadzić do takiego zahamowania apetytu, że pacjent jest w stanie spożyć tylko część zaplanowanych posiłków, co sprawia, że dieta ketogenna staje się dietą nadmiernie deficytową pod względem niezbędnych związków odżywczych. Ponadto częstym skutkiem jej stosowania są nieprzyjemne mdłości i zaparcia. Osoby, którym udało się wdrożyć ją z powodzeniem i stracić dużą zawartość tkanki tłuszczowej, nie wypracowują w czasie jej stosowania nawyków żywieniowych, które będą im towarzyszyły po zakończeniu odchudzania. To z kolei naraża je na ponowny przyrost masy ciała. Sądzę, że w przypadku większości osób lepszymi sposobami odżywiania są te, które mogą się stać stałym elementem codziennego trybu życia. Niemniej jednak tylko nieliczne (np. dieta o obniżonym indeksie glikemicznym czy dieta śródziemnomorska) mają potwierdzoną skuteczność w poprawie zdrowia populacji ogólnej i stanowią właściwą bazę zbilansowanej diety o łagodnie zredukowanej kaloryczności. Założenia wielu innych (np. diety dobieranej na podstawie grupy krwi) zostały zweryfikowane negatywnie i nie powinny być propagowane.

Złożoność problemu otyłości skłania do rozwijania bardziej kompleksowych strategii terapeutycznych niż opracowanie jadłospisu. Powinny być one nakierowane na choćby częściową modyfikację przyczyn zaburzonej równowagi energetycznej organizmu. Zasadniczo w przypadku terapii przejadania się i otyłości warto mówić nie tyle o diecie, która sugeruje tymczasowe ograniczanie przyjmowania pokarmów, ile o pracy nad sposobem odżywiania. Rozwiązanie takie prezentuje opisany w cz. 2 program Filarów żywieniowej równowagi.

Jego celem jest rozwój kompetencji poznawczych w czterech kluczowych obszarach życia:

▶ filar 1: Świadomość doznań cielesnych;

▶ filar 2: Regulacja napięcia psychicznego;

▶ filar 3: Zaspokajanie potrzeb żywieniowych;

▶ filar 4: Aktywność ruchowa.

Część 2 zawiera też odpowiedzi na pytania, w jaki sposób radzić sobie z kryzysami oraz jak wychodzić z diety redukcyjnej i utrzymać równowagę po zakończeniu odchudzania. Liczę, że rozdziały w niej zawarte dla wielu osób mierzących się z problemem przejadania się, nadwagi i otyłości staną się fundamentem procesu zmiany i źródłem drogowskazów. Jej najlepszym dopełnieniem jest indywidualna opieka zapewniona przez wykwalifikowanego psychodietetyka.

Część 1 stanowi podbudowę teoretyczną i może się wydać interesująca osobom obeznanym z nomenklaturą biologiczną, które są zainteresowane naukowymi podstawami doświadczanych przez nie problemów. Zostały w niej opisane fizjologiczne aspekty homeostazy energetycznej organizmu, przyczyny rozwoju otyłości i jej związek z cukrzycą typu 2 oraz wybrane makro- i mikroskładniki pokarmowe w kontekście ich wpływu na masę ciała. Starałem się zawrzeć tu stosunkowo dużą ilość informacji i choć zdaję sobie sprawę, że wielu czytelnikom wydadzą się one nadmiernie skomplikowane, to liczę, że niektórym okażą się przydatne. Bardziej szczegółowe opisy poszczególnych zagadnień zostały rozróżnione mniejszą czcionką, jako rozszerzenia.

Przyglądając się treściom cz. 1, można dojść do wniosku, że kwestia pobierania pokarmu i masy ciała z punktu widzenia fizjologii jest złożona. Sądzę, że to słuszny wniosek. Niemniej jednak narzędzia przedstawione w cz. 2, które powstały na bazie aktualnego rozumienia otyłości, są jasne i proste w zastosowaniu. Praca klinicysty polega właśnie na tym, żeby zawiłe zagadnienia naukowe przekładać na metody złożone z prostych zaleceń i jasnych podpowiedzi. Osoby, których celem jest przede wszystkim redukcja masy ciała i uzyskanie równowagi żywieniowej, a niekoniecznie zgłębianie teorii, mogą rozpocząć czytanie bezpośrednio od cz. 2.

1
Regulacja pobierania pokarmu

W procesie regulacji pobierania pokarmu szczególną rolę odgrywają narządy układu pokarmowego i komórki tkanki tłuszczowej. Endokrynne (hormonalne) sygnały obwodowe (z tkanek ciała) są przekazywane do ośrodkowego układu nerwowego (OUN) zarówno za pośrednictwem nerwu błędnego, jak i w wyniku bezpośredniej detekcji w wyspecjalizowanych obszarach bariery krew–mózg (ang. blood-brain barier, BBB). Hormonami odgrywającymi największą rolę w homeostazie energetycznej są insulina, leptyna i grelina. Poza dostarczaniem energii pokarm stanowi istotne źródło przyjemności. Może też być spożywany ze względu na znaczenie symboliczne, normy społeczne, indywidualne przekonania czy aspiracje. W związku z tym dokonywanie wyborów żywieniowych jest wypadkową działania różnych systemów motywacyjnych – zarówno fizjologicznego, hedonistycznego, jak i poznawczego.

1.1. Regulacja ośrodkowa

Ośrodkowa regulacja pobierania pokarmu jest złożonym procesem, w który zaangażowane są różne obszary mózgu. Informacje z tkanek obwodowych są przesyłane za pośrednictwem nerwu błędnego oraz chemoreceptywnych narządów okołokomorowych BBB do OUN, w którym poddawane są wielokierunkowej analizie. Systemy homeostatyczny (związany głównie z funkcją podwzgórza) i hedonistyczny (związany z układem nagrody) są ze sobą ściśle skomunikowane i stanowią funkcjonalną całość. Zaburzenia łaknienia, prowadzące m.in. do rozwoju otyłości, mogą być spowodowane niewłaściwym funkcjonowaniem któregoś z konstytuujących je elementów lub komunikacji między samymi systemami.

Ośrodkami zbierającymi informacje na temat stanu odżywienia organizmu są wyspecjalizowane jądra podwzgórza, tworzące oś systemu homeostatycznego. W jądrze łukowatym znajdują się grupy neuronów odbierające informacje o zapotrzebowaniu na pokarm (zwane NPY/AgRP od syntetyzowanych przez nie neuropeptydu Y i białka podobnego do agouti [ang. agouti-related protein]) oraz jego dostarczeniu lub braku zapotrzebowania (zwane POMC/CART od syntetyzowanej przez nie proopiomelanokortyny i transkryptu regulowanego przez kokainę i amfetaminę [ang. cocaine- and amphetamine-regulated transcript]). Sygnały te są dalej przetwarzane przez neurony znajdujące się przede wszystkim w obszarze jąder przykomorowego (ang. periventricular nucleus, PVN), bocznego (ang. lateral hypothalamic areas, LHA), brzuszno-przyśrodkowego (ang. ventromedial nucleus, VMN) i grzbietowo-przyśrodkowego (ang. dorsomedial nucleus, DMH) oraz równolegle wysyłane do innych obszarów mózgu, w tym neuronów wchodzących w skład mezolimbicznego układu dopaminergicznego (układu nagrody). W doświadczaniu przyjemności żywieniowej kluczową rolę odgrywają układy opioidowy i endokannabinoidowy, będące głównymi składowymi systemu hedonistycznego.

Zapotrzebowanie na energię jest zależne od tempa przemiany materii, na które wpływ mają: właściwości organizmu, jego aktualny stan fizjologiczny (większe np. w okresach wzrastania, regeneracji tkanek, ciąży, laktacji), aktywność fizyczna oraz warunki otoczenia (np. temperatura). Energia niezbędna do funkcjonowania organizmu dostarczana jest w postaci związków organicznych zawartych w pożywieniu. Choć istnieją pewne mechanizmy buforujące (np. zachodząca w brunatnej tkance tłuszczowej przemiana energii w ciepło), to ilość kalorii dostarczanych z pokarmem musi być dość precyzyjnie dopasowana do ich wydatkowania, a jakość pożywienia – odpowiadać zapotrzebowaniu organizmu na związki odżywcze i regulacyjne. W dłuższej perspektywie nawet subtelna (rzędu 0,5%) nadwyżka poboru energii w stosunku do jej wydatkowania prowadzi do wzrostu masy ciała.

1.1.1. Aspekt homeostatyczny

Podwzgórze jest najważniejszym ośrodkiem zbierania informacji na temat stanu odżywienia organizmu. Struktura ta jest zlokalizowana w przedniej części międzymózgowia i mimo niewielkiej objętości (wynoszącej u człowieka zaledwie 0,7 cm³) odgrywa kluczową rolę w regulacji wszystkich procesów fizjologicznych. Dzięki swojemu centralnemu położeniu i licznym połączeniom podwzgórze tworzy węzeł łączący ośrodki regulacji fizjologicznej z pniem mózgu, układem nagrody, a także wyższymi ośrodkami korowymi. Informacje o stanie energetycznym organizmu przekazywane są tu zarówno drogą neuronalną, jak i humoralną.

Pierwsza związana jest głównie z jądrami pasma samotnego, znajdującego się w rdzeniu przedłużonym, które odbierają sygnały z włókien aferentnych nerwu błędnego i kierują je dalej, m.in. do PVN. Informacje docierające do mózgowia drogą układu krążenia są natomiast wychwytywane przez komórki tworzące BBB i dalej przekazywane do podwzgórza drogą humoralną lub neuronalną. Istnienie wyspecjalizowanych obszarów chemoreceptywnych, m.in. w ścianie komory III oraz pod dnem komory IV, tworzących tak zwane narządy okołokomorowe, charakteryzujące się zwiększoną przepuszczalnością dla określonych substancji, umożliwia szerszą wymianę informacji między OUN a narządami obwodowymi. Tą drogą do mózgu dostają się m.in. wielkocząsteczkowe substancje hormonalne wytwarzane w obrębie układu pokarmowego lub tkanki tłuszczowej, takie jak cholecystokinina (CCK), glukagonopodobny peptyd 1 (GLP-1), grelina czy leptyna, które ze względu na swój rozmiar nie miałyby możliwości przekroczenia BBB. Informacje przenoszone drogą krwi docierają do podwzgórza również bezpośrednio – m.in. splot naczyniówkowy w okolicy jądra łukowatego (ang. arcuate nucleus of hypothalamus, ARC) jest przepuszczalny dla pewnych substancji, w tym glukozy czy hormonów sygnalizujących stan energetyczny organizmu.

W ARC znajdują się dwie oddzielne grupy neuronów wykazujące działanie antagonistyczne. Są to tworzące układ oreksygeniczny neurony NPY/AgRP, które wychwytują sygnały o zapotrzebowaniu na energię i stymulują jej pobór, oraz neurony POMC/CART, tworzące układ anoreksygeniczny, które hamują pobór energii pod wpływem informacji o jej dostarczeniu lub braku zapotrzebowania na nią. Układy te wzajemnie na siebie oddziałują: pobudzanie jednego prowadzi do syntezy związków, które hamują aktywność drugiego. Obie grupy neuronów analizują zarówno sygnały krótkoterminowe – informujące o aktualnym zapotrzebowaniu, jak i długoterminowe – raportujące o stanie zasobów energetycznych organizmu zmagazynowanych w tkankach. Wypadkową ich współpracy jest wygenerowanie sygnałów, które za pośrednictwem licznych projekcji są przekazywane do różnych obszarów podwzgórza, gdzie następuje dalsza integracja z sygnałami pochodzącymi z innych systemów. Efektem końcowym tego procesu jest zainicjowanie właściwej odpowiedzi behawioralnej, którą poprzedza pojawienie się bodźca motywującego w postaci odczucia głodu lub sytości. Sygnały głodu i sytości wysyłane z ARC są dalej opracowywane przez LHA oraz – w nieco mniejszym stopniu – VMN. Integracja tych informacji z danymi biegnącymi z innych obszarów układu nerwowego (np. o stopniu pobudzenia w wyniku stresu) ma miejsce przede wszystkim na obszarze PVN i – w pewnych stanach fizjologicznych (jak wzrastanie czy laktacja) – również DMN.

Istotnym czynnikiem modyfikującym pobór pokarmu jest stres psychologiczny, wynikający z pozostawania w sytuacji konfliktu lub poczucia zagrożenia. Pod jego wpływem dochodzi do pobudzenia układu współczulnego, aktywacji osi podwzgórze–przysadka–nadnercza oraz układu renina–angiotensyna–aldosteron. Efektem jest wzrost stężenia katecholamin i glikokortykosteroidów, które oddziałują na szlaki równowagi energetycznej w obrębie jąder podwzgórza. Stres psychologiczny jako sygnał uruchamiający moduł walki lub ucieczki w początkowej fazie zwykle wpływa hamująco na pobieranie pokarmu. Jeśli jednak ma charakter chroniczny, może prowadzić do przejadania się. Dzieje się tak m.in. na skutek działania kortyzolu, który znosi hamujący wpływ leptyny na pobór pokarmu. Wszystkie wymienione obszary podwzgórza są ze sobą ściśle skomunikowane za pomocą licznych projekcji, dzięki którym możliwe są wzajemna wymiana informacji i regulacja na zasadzie sprzężenia zwrotnego. Zarówno z LHA, jak i PVN prowadzą drogi wstępujące, w tym do wzgórza, hipokampa i kory mózgowej, oraz zstępujące, m.in. do przysadki mózgowej i rdzenia kręgowego. Jądro łukowate (ARC) komunikuje się również bezpośrednio z mezolimbicznym układem dopaminowym (zwanym układem nagrody), skąd m.in. otrzymuje sygnały związane z apetytem i do którego wysyła pobudzenia wywołujące efekt nagradzający.

Narządem, który również uczestniczy w regulacji potrzeb energetycznych ustroju, jest przysadka mózgowa. Na receptory przysadki uwalniające hormon wzrostu (ang. growth hormone, GH) – zarówno pośrednio, jak i prawdopodobnie bezpośrednio – oddziałuje syntetyzowana przez komórki okładzinowe żołądka grelina. Zaburzenia tej sygnalizacji mogą prowadzić do zmian masy ciała. Niedobór tyreotropiny (ang. thyroid-stimulating hormone, TSH), produkowanej przez przedni płat przysadki, prowadzi do wtórnej niedoczynności tarczycy, powodującej nadwagę. Z kolei nadmierna produkcja kortykotropiny (ang. adrenocorticotropic hormone, ACTH) – mająca miejsce np. w zespole Cushinga – powoduje wzmożone wydzielanie hormonów steroidowych przez nadnercza, co prowadzi m.in. do wzrostu masy ciała i specyficznego wzorca odkładania się tkanki tłuszczowej – głównie na karku i twarzy. Przedni płat przysadki ma liczne receptory leptyny i stanowi, obok podwzgórza, istotny punkt jej wychwytu. Leptyna prawdopodobnie wpływa tu na regulację osi podwzgórze–przysadka–gonady, pełniąc funkcję ogniwa informacyjnego, łączącego status żywieniowy z procesami reprodukcji.

1.1.1.1. Neuropeptydy podwzgórza

Poszczególne jądra podwzgórza są skupiskami neuronów pełniących określone funkcje regulacyjne. Tworzące je komórki są wyspecjalizowane w syntetyzowaniu neuropeptydów, których nadrzędnymi funkcjami są przekazywanie informacji na temat różnych aspektów bieżącego stanu organizmu zarówno pozostałym obszarom podwzgórza, jak i innym elementom mózgowia oraz wywoływanie reakcji fizjologicznych lub behawioralnych nakierowanych na utrzymanie homeostazy. Opisano liczne neuropeptydy uczestniczące w regulacji pobierania pokarmu, a ich lista wydłuża się w miarę rozwoju metod biologii molekularnej. Do najważniejszych z tej grupy zaliczamy neuropeptyd Y, hormon α-melanotropowy, oreksyny, hormon melanokortykotropowy oraz transkrypt regulowany kokainą i amfetaminą.

Neuropeptyd Y

Neuropeptyd Y (NPY) jest jednym z najaktywniejszych neuropeptydów. Występuje obficie zarówno w mózgu, jak i w sercu. Jest wytwarzany m.in. przez włókna neuronów sympatycznych, komórki śródbłonka oraz płytki krwi. Obwodowo (poza układem nerwowym) neuropeptyd ten stymuluje układy współczulny i odpornościowy, wpływa na modulowanie rytmu serca, skurcz naczyń wieńcowych, przepływ krwi i funkcje lewej komory. Jak dotąd zidentyfikowano dla niego sześć podtypów receptorów: Y1–Y6. Wszystkie należą do rodziny receptorów wiążących białko G[3], a ich aktywacja prowadzi do hamowania enzymu zwanego cyklazą adenylową. Wiążą one z różnym powinowactwem NPY, polipeptyd trzustkowy oraz peptyd YY. Receptor Y5 jest najważniejszym receptorem żywieniowym, pośredniczącym w oreksygennym działaniu NPY, a zmiany w poziomie jego ekspresji mogą mieć poważne konsekwencje dla masy ciała. Podanie selektywnego antagonisty receptora Y5 obniża hiperfagię (przejadanie się), a także przyrost masy ciała oraz masy tłuszczowej u otyłych szczurów. Istotną rolę odgrywają również izoformy Y1 oraz Y2. Myszy transgeniczne pozbawione receptora Y1 wykazywały umiarkowaną hiperinsulinemię oraz zwiększoną masę ciała i tkanki tłuszczowej przy braku hiperfagii. Z kolei inaktywacja receptorów Y2 prowadziła do zwiększonego pobierania pokarmu, nasilonego gromadzenia tkanki tłuszczowej oraz podwyższonej masy ciała. Choć większość przypadków otyłości wiąże się z podwyższoną ekspresją NPY, to u szczurów istnieją takie formy tego zaburzenia, w których się jej nie obserwuje. Myszy z zablokowaną ekspresją NPY także mogą mieć normalny popęd żywieniowy. Wynika z tego, że zaburzenia w działaniu nawet tak silnego przekaźnika jak NPY wyzwalają inne mechanizmy regulacyjne, które mogą się nawzajem zastępować.

Hormon α-melanotropowy

Hormon α-melanotropowy, inaczej melanokortyna (ang. α-melanocyte-stimulating hormone, α-MSH), powstaje w wyniku potranslacyjnej[4] modyfikacji prekursora – proopiomelanokortyny. Peptyd ten zmniejsza łaknienie zarówno bezpośrednio, jak i pośrednio – poprzez pobudzanie wydzielania hormonów tyreotropowego (wpływającego na funkcję tarczycy) oraz kortykotropowego (wpływającego na funkcję nadnerczy). Dotychczas zidentyfikowano pięć rodzajów receptorów dla α-MSH, określanych jako MC1–MC5, z których dwa – MC3 i MC4 – zaangażowane są w kontrolę pobierania pokarmu i homeostazę energetyczną organizmu. α-MSH w podwzgórzu działa agonistycznie (pobudzająco) na receptory MC4 oraz – w mniejszym stopniu – MC3 – co przyczynia się do aktywacji neuronów anoreksygennych i stymulacji produkcji substancji hamujących łaknienie. Antagonistą receptorów MC3 i MC4 jest syntetyzowane w ARC białko AgRP. Mutacje receptorów dla melanokortyny zwykle prowadzą do otyłości. Badania sugerują, że synteza melanokortyny w podwzgórzu jest aktywowana bezpośrednio przez leptynę. W jądrze łukowatym około 30% POMC-ergicznych neuronów wykazuje ekspresję długiej formy receptora leptyny.

Transkrypt regulowany kokainą i amfetaminą

Transkrypt regulowany kokainą i amfetaminą (ang. cocaine- and amphetamine-regulated transcript, CART) należy do anoreksygenów i bezpośrednio reguluje zachowania żywieniowe oraz homeostazę energetyczną organizmu, a mutacje wykrywane w genie kodującym go zwykle powodują zaburzenia masy ciała i rozwój otyłości u zwierząt i ludzi. Stężenie CART drastycznie zmienia się podczas różnicowania warunków żywieniowych. Choć właściwy mechanizm transdukcji sygnału za pomocą CART nie został poznany, badania sugerują, że może on wywierać wpływ poprzez enzym zwany kinazą II zależną od kalmoduliny (ang. Ca²⁺/kalmodulin-dependent protein kinase II) oraz hamujący receptor sprzężony z białkiem G. Ograniczona podaż pokarmu zdecydowanie redukuje ekspresję mRNA kodującego CART w jądrach podwzgórza, a dokomorowe podanie egzogennego (zewnętrznego) peptydu CART lub jego antagonisty szczurom (zarówno zdrowym, jak i otyłym) odpowiednio hamuje lub zwiększa pobieranie pokarmu. Niemniej jednak efekt oddziaływania CART jest zależny od miejsca administracji – iniekcja bezpośrednio do ARC lub NPV głodnych szczurów powoduje zwiększenie apetytu. Obserwacja ta wskazywałaby, że fizjologiczna rola CART w utrzymaniu homeostazy energetycznej jest złożona.

Hormon melanokortykotropowy

Hormon melanokortykotropowy (ang. melanin-concentrating hormone, MCH) jest syntetyzowany głównie przez neurony podwzgórza, a szczególnie LHA. Główną rolą tego hormonu jest udział w kontroli bilansu energetycznego, jednak rozległe projekcje sugerują szersze spektrum działania – m.in. udział w procesach zarówno pobudzenia, jak i kontroli wydzielania neuropeptydów. Dotychczas rozpoznano dwa receptory dla MCH. Oba należą do rodziny receptorów sprzężonych z białkiem G. Receptor MCHR1 znajdowany jest u wszystkich kręgowców, natomiast MCHR2 – jedynie u gatunków wyższych, w tym ludzi. Dzięki dotychczasowym badaniom genetycznym udało się wyróżnić kilka wariantów powyższych receptorów, ale żaden z nich nie został jak do tej pory jednoznacznie połączony z tendencją do rozwoju otyłości. Warto zauważyć, że zwierzęta, u których dokonano genetycznego knock-outu receptorów dla MCH5[5], są odporne na rozwój otyłości indukowanej dietą (ang. diet-induced obesity, DIO). Na uwagę zasługuje również wysokie zagęszczenie MCHR1 w obrębie skorupy jądra półleżącego przegrody (łac. nucleus accumbens)[6], które może oznaczać istotny wpływ MCH na motywacyjne aspekty pobierania pokarmu.

Oreksyny

Oreksyna A (OxA) i oreksyna B (OxB), zwane też hipokretynami, to dwa neuropeptydy pochodzące z tego samego prekursora — preprohipokretyny. Oreksyny występują głównie w podwzgórzu, jednak aksony perikarionów (ciał komórek nerwowych) oreksynowych docierają do prawie wszystkich struktur OUN. Oreksyna A, obok neuropeptydu Y, jest uznawana za jeden z najsilniejszych regulatorów pobierania pokarmu. Oreksyna B jest formą mniej aktywną, występującą w znacznie mniejszym stężeniu. Chroniczne podawanie oreksyny A bezpośrednio do komór mózgu wpływa na ilość pobieranego pokarmu, jednak nie prowadzi do otyłości, jak dzieje się w przypadku podawania NPY. Oreksyny działają, wykorzystując pośrednictwo swoistych receptorów błonowych – OxR1 i OxR2, należących do nadrodziny receptorów sprzężonych z białkami G. Poza regulacją łaknienia peptydy te są odpowiedzialne za wydatkowanie energii, sekrecję hormonów przez przysadkę mózgową oraz regulację faz sen–czuwanie.

Wyniki badań wskazują na bardzo rozległy wpływ oreksyn na organizm, w tym działanie na rozwój uzależnień. Ze względu na to, że większość neuronów oreksynowych ma funkcjonalne receptory dla leptyny, a podanie leptyny do OUN istotnie obniża stężenie oreksyn u zdrowych osobników, uważa się, że peptydy te są odpowiedzialne za rozwój zaburzeń w mechanizmach kontrolujących pobieranie pokarmu u osób z mutacją genu leptyny bądź jej receptora. Początkowo uważano, że jedynym miejscem syntezy oreksyn jest OUN (głównie podwzgórze, ale też przysadka mózgowa i szyszynka). Obecnie wiadomo, że zachodzi ona również w tkankach obwodowych (m.in. przewodzie pokarmowym, trzustce, nadnerczach, jądrach, nerwach współczulnych i siatkówce oka).

Przypisy

[1] Strategia żywieniowa polegająca na ograniczeniu ilości spożywanych węglowodanów do maksymalnie 50 g/d, prowadząca do wzrostu stężenia ciał ketonowych w ustroju (stąd nazwa). Zwykle stosowana w połączeniu z redukcją kaloryczności diety.

[2] Efekt jest zależny od rodzaju nowotworu. Obiecujące wyniki uzyskuje się m.in. w leczeniu glejaka, jednak w przypadku raka nerki dieta ketogenna może się przyczyniać do pogorszenia stanu pacjenta.

[3] Białka G to duża rodzina białek przyłączonych do receptora od strony wnętrza komórki, których zadaniem jest przeniesienie informacji o jego pobudzeniu na kolejne związki uczestniczące w kaskadzie reakcji.

[4] Translacja to proces biosyntezy polipeptydu na bazie informacji genetycznej.

[5] U takich zwierząt ten receptor nie występuje.

[6] Jądro półleżące to niewielka struktura należąca do jąder podstawnych kresomózgowia, która odgrywa kluczową rolę w funkcjonowaniu układu nagrody.