maxresdefault.jpg WHO.jpg § od roku 1980 se obezita v celém světě zdvojnásobila § v roce 2014 mělo více než 1,9 biliónů (39%) dospělých nadváhu, 600 mil (13%) bylo obézních § většina světové populace žije v zemích, kde nadváha a obezita zabije více osob než podvýživa § v roce 2013 mělo nadváhu nebo bylo obézní 42 miliónů dětí mladších 5 let § většina obézních dětí a dětí s nadváhou žije v rozvojových zemí, rychlost vývoje obezity je zde o 30% větší než v dětské populaci vyspělých zemích § obezitě je možno předcházet WHO.jpg 2A93D73300000578-0-image-a-12_1437037973249.jpg - Touha najít potraviny - Fyziologické účinky: rytmická kontrakce žaludku a neklid hledání přiměřené množství a určitého typu potravy úspěch SYTOST pocit naplnění Pocit hladu je spojena s touhou pro potraviny a několik dalších několik fyziologických účinků, jako je například rytmické kontrakce žaludku a neklidu, které způsobují, že osoba, která má hledat přiměřené množství potravy. chuť k jídlu člověka je touha po potravinách, často určitého typu, a je užitečné při pomoci zvolit kvalitu potravin ke konzumaci. V případě, že pátrání po potravinách je úspěšná, dojde k pocitu sytosti. Každý z těchto pocitů je ovlivněn v oblasti životního prostředí a kulturních faktorů, jakož i fyziologickými ovládacích prvků, které ovlivňují konkrétní center mozku, zejména hypothalamus. nrd2136-i1.jpg •Informace o náplni žaludku •Chemické signály z krve (glukóza, tuk, aminokyseliny) •Gastrointestinální hormony • •Hormony tukové tkáně • •Informace z vyšších mozkových center (zrak, pach chuť) Text: http://www.cellbiol.net/ste/alpobesity3.php We eat in order to provide ourselves with the necessary elements (carbohydrates, amino acids, nucleotides, vitamins, mineral salts and others) that allow our body to function. In this context, appetite, or lack of it, is determined by the lack or abundance of these elements. This we have referred to as homeostatic regulation of food intake (team 1). But this is only half the story. In order to engage and maintain feeding (“ingestive behaviour”) we have to feel good about it. Engaging beneficial behaviours (those that make us survive) are normally linked to a reward system; such behaviours generate “feel good” or “pleasure” sensations. Feeding provides us with these sensations and food can therefore be considered a source of pleasure or, in other words, food has “hedonic valence”. The regulation of food intake by a reward pathway is referred to as hedonic regulation. Both obesity (excess of food intake) and anorexia (lack of food intake) can be considered conditions that are the consequence of inappropriate reward pathways INTEGRACE Zásobení jídlem Sociální a stravovací chování Uvolnění energie Ukládání energie Jezení (vyhledávání potravy, začátek a konec příjmu potravy) hypotalamus NTS Tuková tkáň pankreas Gastrointestinální systém leptin inzulín ghrelin Signály sytosti Např. CCK, PYY, GLP-1 zrak sluch chuť čich somatosenzorika thalamus Centra pro jídlo (hippokampus, amygdala, insula, orbitofrontální kortex, prefrontální kortex, gyrus cingulatus) CHTĚNÍ (ventrální tegmentální obast) (ventrální palidum, anterior cingulate cortex, zadní mozek) n. acumbens The brain synchronizes two main eating aspects: the “maintenance of homeostasis” and the “award”. The maintenance of homeostasis means body weight maintenance, the filling of the energy stores and the maintenance of proper ion homeostasis; the award means the experience and eating as an award (Fig. 13). Výsledek obrázku pro bakery smell Výsledek obrázku pro pekařství Vizuální + čichový podnět Mozek a komunikace mezi jednotlivými částmi: Např. paměť: •Budu-li jíst, nebudu mít hlad a budu se cítit dobře •Váhový indikátor: vizuální kontrola siluety v odrazu okna •Mám v peněžence dost peněz? Mozek zahájí motorickou sekvenci: •Nákup koláče •Rozbalení •Vložení do úst •Žvýkání •Polykání •Kontrakce žaludku Uvolnění mediátorů v GIT→ uvolnění neuromediátorů v mozku (dopamin) → ODMĚNA Posílení paměti 56478935_m.jpg Laterální jádro hypotalamu : - Aktivuje hledání potravy - stimulace vede k hyperfagii - destrukce vede k nedostatku touhy po potravě Ventromediální jádro hypotalamu : - Pocit nutriční satisfakce, která vede k útlumu centra hladu - stimulace vede k celkové sytosti (afagie) - destrukce vede k nenasytnosti a obezitě Nucleus arcuatus : -Detekce hormonů uvolňovaných z GIT a tuk. tkáně Paraventrikulární jádro: -léze způsobí přejídání Dorsomediální jádro: - Útlum vyhledávání potravy The lateral nuclei of the hypothalamus serve as a feeding center, and stimulation of this area causes an animal to eat voraciously (hyperphagia). Conversely, destruction of the lateral hypothalamus causes lack of desire for food and progressive inanition, a condition characterized by marked weight loss, muscle weakness, and decreased metabolism. The lateral hypothalamic feeding center operates by exciting the motor drives to search for food. The ventromedial nuclei of the hypothalamus serve as the satiety center. This center is believed to give a sense of nutritional satisfaction that inhibits the feeding center. Electrical stimulation of this region can cause complete satiety, and even in the presence of highly appetizing food, the animal refuses to eat (aphagia). Conversely, destruction of the ventromedial nuclei causes voracious and continued eating until the animal becomes extremely obese, sometimes as large as four times normal. nuclei-of-hypothalamus.jpg Výsledek obrázku pro arcuate nucleus of hypothalamus Detekce hormonů http://www.cellbiol.net/ste/alpobesity2.php Anorexigenní •α-melanocyty stimulující hormon (α-MSH) •Leptin •Serotonin •Noradrenalin •CRH •Inzulín •Cholecystokinin (CCK) •Glukagon-like peptid (GLP) •Kokain a amfetamin regulující transkripty (CART) •Peptid YY (PYY) Orexigenní •Neuropeptid Y (NPY) •Agoutin protein •Melanin-concentrating hormone (MCH) •Orexin A, orexin B •endorfiny •Galanin (GAL) •Aminokyseliny (glutamát, GABA) •kortizol •Ghrelin http://www.cellbiol.net/layout/image3/02figure%201%20periphery%20to%20hypothalamus.jpg We focus on the arcuate nucleus because, with respect to regulation of food intake, it is considered the major entry point of hormonal signals. Another important entry point, but this time for neurotransmitters, is the nucleus of the solitary tract (NTS). Aktivace POMC: ↓ příjem potravy ↑ výdej energie Aktivace AGRP: ↑ příjem potravy ↓ výdej energie Poškození/ mutace melanokortinové cesty → OBEZITA Aktivace melanokortinové cesty → ANOREXIE Centra podřazená hypotalamu: Mozkový kmen – řízení žvýkání, slinění, polykání, olizování rtů Ostatní centra – kontrola množství přijímané potravy a aktivace center v mozkovém kmeni Centra nadřazená hypotalamu: Amygdala – některé oblasti aktivují příjem potravy, jiné naopak tlumí – destrukce amygdaly vede k „psychické slepotě“ ve výběru potravy Prefrontální cortex - motivace Distenze GIT – hlavně žaludek a duodenum, inhibiční signály přes n X. tlumí příjem potravy GIT hormony cholecystokinin (CCK) – odpověď na tuk vstupující do duodena, pravděpodobně aktivuje přímo melanokorikovou cestu v hypotalamu Peptid YY – secernace z celého GIT, ale hlavně z ilea a tlustého střeva, hladin PYY ovlivněna množstvím strávených kalorií Glukagonu podobný peptid → produkce inzulínu – utlumení příjmu potravy ghrelin - hladiny rostou během hladovění Detekce glukózy: CNS – hypotalamus, mozkový kmen (NTS), limbický systém (amygdala) periferie – portální žíla, pankreas, tenké střevo http://www.jgypk.u-szeged.hu/tamop15e/tananyag_html/The_metabolic_syndrome/fejezet4_13.gif Příjem glukózy mozkem je na inzulínu nezávislá, přesto zde byly nalezeny glukózové přenašeče závislé na inzulínu http://www.cellbiol.net/layout/image3/02figure%202%20stomach%20fundus%20ghrelin+composition%20octan oylghrelin28.jpg Produkce: endokrinní buňky klenby žaludku, pankreas, hypotalamus Podnět: roztažení mechanorecpeotrů (?) blokuje uvolnění ghrelinu Krátkodobá regulace: Vysoké hodnoty před jídlem, nízké hodnoty po jídle Dlouhodobá regulace: množství tuku – inhibice (obézní lidé mají nízké hladiny, anorektici mají vysoké hladiny) http://www.cellbiol.net/layout/image3/02figure%203%20two%20mechanisms%20for%20ghrelin.jpg Ghrelin nemůže přestoupit do mozku přes hematoencefalickou bariéru, naopak je aktivně přečerpáván z mozku do krve Ghrelin – inhibice aktivity n. vagus přes ghrelinové receptory na aferentním zakončení ®Uvolnění ghrelinu v hypotalamu ®Ghrelin stimuluje chuť k jídlu v nucleus arcuatus zvýšením aktivity orexigenních neuronů (NPY/AgRP/GABA) http://www.cellbiol.net/ste/alpobesity2.php Ghrelin is an appetite-inducing peptide hormone. It is secreted by entero-endocrine cells in the fundus region of the stomach. What exactly drives its release from these cells is not known. Some suspect mechanoreceptors that sense the filling state of the stomach. Stretching of the wall may turn off hormone release. It is also produced in small quantities in other parts of the digestive tract, the pancreas and importantly in ghrelin-neurons in the hypothalamus (see below). Ghrelin levels in blood were found to be at their peak just before and at their lowest just after a meal (“post prandial” dip). Important evidence for its role in control of appetite came from the observation that mice lacking either ghrelin or its receptor (GSHR) are protected from diet-induced obesity (although feeding behaviour does not differ from control mice under normal feeding conditions). Long term regulation of ghrelin may be influenced by the adiposity state of the organism or other unknown factors. Ghrelin is generally low in obese persons (inhibition by elevated fat storage) and high in people with anorexia nervosa (empty stomach and empty fat stores). It is also unusually high in (obese) people with the Prader-Will syndrome? Efekt koncentrace živin v krvi - pokles glukózy, metabolitů tuků a aminokyselin v krvi stimuluje hlad Termoregulace – vzájemný vztah mezi oběma centry na úrovni hypotalamu Tuková tkáň – leptin 1)↓pokles produkce NPY a AGRP 2)Aktivace POMC neuronů → uvolnění α-MSH 3)↑ CRH 4)↑ sympatické aktivity → ↑výdeje 5)↓ sekrece inzulínu → pokles energetických zásob Nedostatek nutričních faktorů v organismu: kalorie, bílkoviny, cukry, minerály, vitamíny, tuky Podvýživa → kachexie → marasmus Holocaust Era Starvation Pictures of European Jewry are a Hoax ... Související obrázek prosté hladovění způsobené nedostatečným přívodem energie i bílkovin s proporcionálním snižováním tuku i beztukové hmoty, nerozvíjejí se edémy - normální koncentraci albuminu a zachovalé imunoreaktivitě, nutriční podpora je schopná obnovit anabolismus, příkladem je mentální anorexie. Organizmus není schopen využívat jako energetický substrát sacharidy a lipidy. V kombinaci se sníženým příjmem bílkovin, musí využívat proteiny viscerální, plasmatické i svalové. Tuková zásoba se nezmenšuje, jsou přítomny otoky. Klinicky se objeví špatná hojivost ran, dekubity, častější infekce. Příkladem může být MODS, sepse. Nutriční podpora je schopna tento typ malnutrice pouze zpomalit. ↓příjem x ↑ výdej x ↑ spotřeba Kwashiorkor Marasmus Souhrn fyziologických reakcí na celkovou nebo téměř úplnou absenci výživy. •přechodem z metabolismu sacharidů na katabolismus tuku •Nejdříve dojde k vyčerpání zásob sacharidových prekurzorů (např. Glykogenu). •Pak, v prvních 24-48 hodin, existuje zvýšená glukoneogeneze z aminokyselin a glycerolu. •Následuje ketogeneze, která převezme zásobování potřeb těla prostřednictvím ketolátek a volných mastných kyselin. •Tyto změny jsou důsledkem snižování hladiny inzulínu a relativně vyššího vlivu katecholaminů a kortizolu. •V průběhu prodloužené hladovění začíná katabolismus proteinu, což má za následek degradaci strukturálně důležitých bílkovin a dysfunkcí orgánových systémů. Metabolic adaptation to a brief period of fasting http://www.derangedphysiology.com/main/required-reading/endocrinology-metabolism-and-nutrition/Chap ter%203.1.8/physiological-adaptation-prolonged-starvation Metabolic adaptation to a prolonged period of starvation.JPG ! changes in the rate of metabolic processes in prolonged fasting Rate of weight loss with starvation WHO.jpg WHO.jpg BMI [kg/m2] klasifikace od do 18,5 podváha 18,5 25 normální váha 25 30 nadváha 30 35 obezita I. stupně 35 40 obezita II. stupně 40 obezita III. Stupně - Komorbidita, kdy obezita je často doprovázena DM II typu, hypertenzí, zvýšeným celkovým cholesterolem a triglyceridy obézní děti v Mc Donaldu.jpg http://img.ct24.cz/cache/616x411/article/28/2704/270358.jpg?1310390642 nauru-2 (1).jpg nauru-2.jpg Skeletal-mining-infrastructure.jpg Keith SW (2006) Int J Obes (Lond) 30 (11): 1585–94. Je prehistorická venuše ideálem ženskosti nebo se jedná o skutečně obézní pravěkou ženu? slide_38.jpg V dějinách byla spjata obezita se synonymy pro zdraví, krásu a společenské postavení I v současné době tento názor přetrvává v některých rozvojových zemích 225851aabe_75510996_o2.jpg africa-kings-kontraplan-12.jpg Christakis NA. N Engl J Med 2007;357:370-9. ↑ cortisol ↑ ↑ cortisol Mutace v genech pro dlouhodobou regulaci Ob gen (leptin) nebo jeho receptor POMC/receptor MC4 Neznámý gen FTO Mutace v genech pro krátkodobou regulaci Ghrelin, GLP-1, peptide YY, cholecystokinin, bombesin a amylin Two white mice both with similar sized ears, black eyes, and pink noses. The body of the mouse on the left, however, is about three times the width of the normal sized mouse on the right.