ЦЕНТРАЛЬНО-НЕРВНЫЕ ФАКТОРЫ

Основные механизмы регуляции энергопотребления, или потребле­ния пищи, локализованы в ЦНС на различных уровнях головного мозга [38, 40]. Очевидно, кроме того, что ЦНС играет ключевую роль и в регуляции энергетического обмена на периферии путем влияния на секрецию и действие гормонов (например, инсулин) и на кругооборот пищевых субстратов (например, глюкоза и жир­ные кислоты) [41]. Хотя точный характер центрального регулятор­ного процесса изучен недостаточно, ясно, что он включает широ­кую высоко централизованную систему контроля, обладающую функциональными ячейками, способными ощущать и анализиро­вать изменения в метаболическом и энергетическом состоянии внутренней среды и реагировать на эти изменения путем продук­ции соответствущих эффектов, индуцирующих или ингибирующих потребление пищи, секрецию гормонов и поток субстратов.

Наиболее изученной и понятной из структур ЦНС, регулирую­щих потребление пищи, является гипоталамус. Давно известно, что повреждение гипоталамуса может привести к ожирению [38, 40]. Электролитическое или химическое разрушение вентромедиально­го ядра гипоталамуса вызывает у различных лабораторных живот­ных гиперфагию, гиперинсулинемию и ожирение, тогда как элек­трическая стимуляция этого так называемого центра сытости при­водит к прекращению потребления пищи. У человека опухоль, воспаление и повреждение при операции этой области гипоталамуса также могут привести к ожирению [42]; однако это крайне редкие причины ожирения. Остается выяснить, не могут ли более тонкие анатомические или функциональные нарушения в гипоталамусе, будь то наследственные или приобретенные, обусловливать у чело­века некоторые виды ожирения неясной этиологии.

Хотя гипоталамус играет ключевую роль в процессе регуляции потребления пищи и может в действительности быть местом лока- лизации этих контрольных механизмов, он выполняет свою функ­цию не изолированно. На функцию гипоталамуса и пищевое пове­дение могут влиять как вышележащие, так и нижележащие центры головного мозга [38—40]. Показано, что разрушение раз­личных зон лимбической системы, например лобных и височных долей, и различных участков сетчатой формации и ствола мозга влияет на потребление пищи у животных нескольких видов. По­вреждение этих областей мозга, вызванное хирургическим вмеша­тельством, опухолью или травмой, сопровождается ожирением и у человека, хотя и редко. Информация из этих высших центров пере­дается специализированным нервно-рецепторным клеткам гипота­ламуса нервным и гуморальным путями. Вентромедиальные и ла­теральные гипоталамические ядра имеют множество афферентных нервных связей с этими высшими структурами мозга. Связь между клетками высших центров и гипоталамуса осуществляется также гуморально с помощью таких нейротрансмиттеров, как норадрена­лин, серотонин, 5-окситриптамин и дофамин [40, 41]. Недавно полу­ченные данные свидетельствуют о том, что изменение метаболиз­ма триптофана и серотонина в мозге крыс может сопровождаться изменением пищевого поведения и массы тела [43]. Аналогичные изменения обмена этих или других нейротрансмиттеров могут быть связаны с нарушением регуляции пищевого поведения и ожирени­ем у человека.

На центральную систему регуляции пищевого поведения оказывают влияние разнообразные нервные, химические и другие факторы внутренней и внешней среды. Информация о поглоще­нии, утилизации и откладывании энергии непрерывно поступает в ЦНС, что обеспечивает возможность интеграции контроля за потреблением пищи и его «подстройки» к энергетическим потреб­ностям организма. Нервные и гуморальные сигналы поступают в ги­поталамические регуляторные центры из желудочно-кишечного тракта во время приема и переваривания пищи [39]. Всасывание пищи и ее последующий метаболизм вызывают дополнительные химические изменения во внутренней метаболической среде, на­пример изменения концентрации глюкозы, аминокислот, различ­ных липидных и других питательных веществ, а также гормонов, таких, как инсулин и глюкагон, которые передаются с кровью в центры мозга, регулирующие пищевое поведение. Считается, что такой хемостатический механизм, работающий как система с об­ратной связью между мозгом и периферическими тканями, может играть важную роль в кратковременной регуляции аппетита после еды или в промежутках между приемами пищи [40, 44]. Наруше­ния в любом звене этого процесса, будь то в основном в центральной воспринимающей системе или в периферическом мета­болизме и генерируемых тем самым химических или нервных сиг­налах, могли бы играть роль в развитии ожирения у человека. Гипоталамус, по-видимому, получает информацию и о состоянии энергетических запасов в организме [40, 44]. Полагают, что такая информация дает возможность регуляторной системе «исправлять» ошибки, «допущенные» в процессе кратковременной регуляции и тем самым сохранять постоянную массу тела и энергетические запасы в течение длительного периода времени. Природа этих дол­говременных сигналов, будь то глюкоза, метаболиты из жировой ткани или другие факторы, остается невыясненной. Поскольку главной задачей процесса регуляции потребления пищи является, по-видимому, регуляция энергетических запасов в организме и по­скольку основным местом запасания энергии в нем служит жиро­вая ткань, не удивительно, что эту ткань считают важным компо­нентом долговременного механизма контроля, обеспечивающего сохранение энергетического баланса [45]. Действительно, принято считать, что центральная регуляторная система не только контро­лирует состояние жировой ткани, но и сама испытывает регулиру­ющие влияния со стороны последней. Так называемая липостатическая теория исходит из того, что медиаторами в обладающей об­ратной связью системе контроля за потреблением пищи является какой-то содержащийся в крови аналог энергетических запасов в жировой ткани. Хотя такой фактор ищут, он пока не найден. На этой основе, однако, частично покоится обсуждаемая ниже адипозоклеточная теория ожирения [46]. В долговременной регуляции потребления пищи и патогенезе ожирения не меньшее, если не большее, значение, чем жировая ткань, могут иметь и другие сиг­налы и другие ткани, особенно печень [47].

Таким образом, ясно, что нервная регуляция пищевого поведе­ния и энергетического баланса требует интегрального функциони­рования широкой сети процессов, локализованных в различных час­тях организма и регулирующих не только потребление пищи, но и обмен веществ и энергетические затраты. На эффекты этой внутрен­ней регуляторной системы накладываются модулирующие влияния факторов внешней среды, опосредованные, вероятно, их действи­ем на высшие мозговые центры. Нарушение в любом из звеньев данного регуляторного процесса могло бы привести к увеличению потребления энергии по отношению к энергетическим затратам и развитию ожирения.

Двумя важнейшими факторами развития гипоталамического ожирения у лабораторных животных являются гиперфагия и ги­перинсулинемия [27]. Который из них первичен — неизвестно; по­скольку они столь тесно взаимосвязаны, каждый из этих факторов, вероятно, обусловливает как появление второго, так и развитие ожирения. Однако накапливаются данные, свидетельствующие о первичной роли именно гиперинсулинемии в развитии ожирения у таких животных. Недавно проведенные исследования показали, что гиперинсулинемия является необходимым звеном развития ожирения у животных с повреждением вентромедиальных ядер гипоталамуса [48]. Разрушение вентромедиальных ядер у крыс может вызывать гиперинсулинемию и повышать синтез липидов в жировой ткани даже в отсутствие гиперфагии. Эти данные в сово­купности с наблюдениями о том, что на большинстве, если не на всех, изученных до сих нор экспериментальных моделях ожирения у животных гиперинсулинемия предшествует гиперфагии и ожире­нию, вновь возбудили интерес к возможной роли чрезмерной сек­реции и усиленного действия инсулина (вследствие либо первич­ного гипоталамического, либо панкреатического дефекта) в каче­стве основной причины некоторых видов ожирения у человека.