Fizjologiczne podstawy otyłości u psów
Badania R.J. Johnsona i wsp. (American Journal of Clinical Nutrition z 2007) sugerują, że istotnym powodem trudności w utrzymaniu masy ciała u ludzi jest wzrastająca dostępność żywności, szczególnie tej słodzonej. W obecnej sytuacji pandemii sami po sobie widzimy, jak stały dostęp do lodówki, stres czy nuda wpływają na nasze nawyki żywieniowe… Badania naukowe dotyczące otyłości u psów również są alarmujące, wskazują też na fakt, że psy z nadwagą żyją krócej niż psy o prawidłowej masie ciała (dane z Polski 2018 r. – 39% psów ma nadwagę, a co dziesiąty jest otyły), poza tym częściej dotykają je problemy zdrowotne (choroby stawów, serca, obniżenie odporności, większa skłonność do nowotworzenia). Wskazuje się, że przyczyniają się do tego, podobnie jak u ludzi, złe nawyki żywieniowe – przysłowiowe „przez żołądek do serca”…
Tekst:
prof. dr hab. Romuald Zabielski
Katedra Chorób Dużych Zwierząt z Kliniką, Instytut Medycyny Weterynaryjnej SGGW w Warszawie
dr n. wet. Joanna Zarzyńska
Katedra Higieny Żywności i Ochrony Zdrowia Publicznego
Instytut Medycyny Weterynaryjnej SGGW w Warszawie
Zdobycze ewolucji
A przecież nasza ewolucja przez tysiąclecia podążała w kierunku jak najlepszego przystosowania się do przeżycia w ograniczającym, niedoborowym środowisku. Nadmiar pokarmu zdarzał się rzadko. Przystosowanie organizmu człowieka i zwierzęcia polegało nie tylko na zmierzaniu w kierunku jak najsprawniejszego zdobywania pokarmu, ale także na przystosowaniu funkcji trawiennych i metabolizmu do optymalnego wykorzystania pokarmu na wzrost, potrzeby bytowe i reprodukcję. Każdy nadmiar spożytego pokarmu, jeśli się trafił, był skrzętnie lokowany w tkankę tłuszczową stanowiącą materiał zapasowy „na czarną godzinę”. Wysoka sprawność funkcji trawiennych, adaptacja do pokarmu oraz maksymalne wykorzystanie energii i składników budulcowych warunkowały przeżycie osobników oraz przetrwanie i ekspansję gatunku. Ważnym czynnikiem jest też zdolność do adaptacji do rytmu pobierania i trawienia pokarmu. A jest co oszczędzać, u ssaków około ¼ pobranego pokarmu może być zużytkowana na funkcje układu pokarmowego związane z jego trawieniem.
Warto przy okazji wspomnieć o zjawisku zmiennej sprawności procesów trawienia w zależności od ilości dostępnego pokarmu. Wygląda to tak, że przy spadku dostępności pokarmu dochodzi do krótkotrwałego wzrostu wydzielania enzymów trawiennych i sprawności mechanizmów wchłaniania w nabłonku jelitowym i porcja spożytego w takich warunkach pokarmu dostarczy więcej składników odżywczych niż normalnie. Dopiero przy dłuższej głodówce obniża się wydzielanie soków trawiennych, wchłanianie i lokalny przepływ krwi przez jelito, dzięki czemu organizm może oszczędzić energię niezbędną do utrzymania funkcji trawiennych. Wszystkie te procesy regulowane są przez wiele mechanizmów neurohormonalnych angażujących żołądkowo-jelitowe peptydy regulacyjne (tzw. hormony jelitowe) oraz układ nerwowy autonomiczny, mając na celu sprawne wykorzystanie składników pokarmu. Podsumowując, organizm ludzki i zwierzęcy był przez tysiąclecia przystosowywany do radzenia sobie z trwałym/czasowym niedostatkiem pokarmu. Ukształtowane w tym czasie mechanizmy pobierania pokarmu oraz gromadzenia i spożytkowania składników pokarmowych są głównym powodem dzisiejszych problemów metabolicznych, kiedy pokarm jest łatwo dostępny jak nigdy dotąd.
Regulacja pobierania pokarmu
Regulacja pobierania pokarmu jest zależna od aktywności dwóch ośrodków pobierania pokarmu zlokalizowanych w podwzgórzu, ośrodka głodu i ośrodka sytości. Działają przeciwstawnie, czyli kiedy pojawi się sygnał o malejących zapasach energetycznych (niski poziom glukozy we krwi), pobudzany jest ośrodek głodu – pies i człowiek poszukują pokarmu i starają się go pobrać. Jedzą dotąd, aż dojdzie do uzupełnienia zapasów, wtedy pobudzany jest ośrodek sytości hamujący łaknienie. Ośrodek sytości jest pobudzany z pewnym opóźnieniem, zatem im szybciej pokarm jest pobierany, tym więcej go trafi do żołądka, zanim dojdzie do hamowania pobierania pokarmu. Badania z użyciem różnych gatunków ssaków wykazały, że pobudzenie ośrodka sytości lub chirurgiczne zniszczenie ośrodka głodu może doprowadzić zwierzę do śmierci głodowej – mimo ewidentnego deficytu składników pokarmowych zwierzę nie będzie pobierało pokarmu. I na odwrót, pobudzenie ośrodka głodu lub uszkodzenie ośrodka sytości powodowało u badanych zwierząt niczym nieopanowaną żarłoczność. Informacji do obu ośrodków dostarczają sygnały sytości i głodu formowane na poziomie tkanek obwodowych w postaci uwalnianych z odpowiednich komórek peptydów jelitowych i adipokin.
Czynniki te albo bezpośrednio, albo lepiej poprzez nerwy błędne przekazują informację odpowiednio o sytości albo o narastającym głodzie.
Spośród wielu czynników peptydowych stosunkowo dobrze poznano naprzemienne uwalnianie greliny (hormon głodu, żarłoczności) i leptyny (informuje o sytości), a dla podkreślenia ich wzajemnych powiązań fizjolodzy nazwali ten mechanizm tangiem leptynowo-grelinowym. Grelina jest produkowana głównie przez błonę śluzową żołądka, a leptyna – w strukturach przewodu pokarmowego (żołądku, jelicie, trzustce) i w tkance tłuszczowej. Do istotnych czynników sytości zaliczana jest także cholecystokinina wytwarzana w błonie śluzowej górnego odcinka jelita cienkiego i oddziałująca na ośrodki podwzgórzowe za pośrednictwem włókien czuciowych nerwu błędnego. Ponadto udział w regulację pobierania pokarmu wnoszą m.in. insulina i polipeptyd trzustkowy (PP) uwalniane z trzustki oraz adipokiny tkanki tłuszczowej (m.in. adiponektyna, wisfatyna i rezystyna).
Peptydy jelitowe i adipokiny docierają do ośrodków głodu i sytości w podwzgórzu. Tam specyficznie oddziałują na te ośrodki, wywołując efekt pobudzający lub hamujący (np. ośrodek głodu jest pobudzany przez grelinę, a hamowany przez PP, PYY i leptynę, natomiast ośrodek sytości jest pobudzany przez leptynę). Dostęp peptydów regulacyjnych do ośrodków jest ułatwiony przez rozluźnienie bariery krew – mózg w okolicy podwzgórza. Obszar ten dodatkowo integruje sygnały obwodowe płynące włóknami czuciowymi nerwu błędnego (np. sygnały cholecystokininowe) oraz wpływy z kory i ośrodków podkorowych. I gdyby mechanizm pobierania pokarmu opierał się tylko na tych dwóch ośrodkach nerwowych – ośrodku głodu i sytości, to najpewniej byśmy żyli w świecie szczupłych ludzi i tak samo szczupłych zwierząt. Wszyscy by jedli tylko wtedy, kiedy są głodni, i przestawali jeść w chwili pojawienia się uczucia sytości. Nie byłoby zapewne epidemii otyłości i także pewnie mniej cukrzycy typu 2 na…
Pełną treść artykułu znajdziesz w numerze Pies Rasowy 30/2020!