Fame e Sazietà

• Le esigenze energetiche dell’organismo vengono soddisfatte dall’ingestione degli alimenti

• Gli alimenti ci forniscono l’energia necessaria perché il nostro organismo possa compiere non solo le reazioni chimiche che rappresentano le basi fisiologiche della vita, ma anche per mantenere costante la temperatura corporea, per compiere tutte le attività quotidiane e per immagazzinare energia che possa essere utilizzata in caso di necessità

ENERGIA INTRODOTTA(Alimenti)

ENERGIA SPESA(lavoro, calore)

ENERGIA IMMAGAZZINATA(tessuto adiposo, glicogeno,

ATP, Creatinfosfato, ecc.)

L’ingestione degli alimenti

• L’ingestione degli alimenti è un’attività istintiva di tutti gli esseri viventi che tendono ad assumere una quantità di energia tale da mantenere il bilancio energetico

• Nell’Uomo, tale meccanismo, oltre ad essere innato, è anche un meccanismo volontario

• Il comportamento alimentare di un individuo non sopperisce solo alle necessità energetiche, ma rappresenta anche un’interfaccia tra individuo e ambiente, tra individuo e società e, spesso, può rappresentare una forma di gratificazione

• Quindi la scelta degli alimenti non avviene soltanto in base alle necessità di tipo fisiologico, ma è condizionata da numerosi fattori di tipo ambientale, psicologico, sociale,…..

Alimentazione e società

Influenza dell’habitat• Habitat inteso come:

• fattore geografico-climatico: in funzione dell’alimento fondamentale prevalente (riso, mais, frumento, carne…..)

• fattore sociale: gusto per le proteine della carne degli americani, per la pasta degli italiani…..

• famiglia: in funzione delle abitudini alimentari date fin dall’infanzia

• religione: la religione musulmana vieta la carne di maiale…..

• influenza culturale: ad es. a seguito di stimoli usati dal Marketing delle industrie per orientare le scelte e i consumi degli alimenti, o di stimoli usati dalla Sanità pubblica mirata ad indurre scelte basate sul carattere salutistico degli alimenti….

• lavoro e quindi, disponibilità economica

La palatabilità

• Altro fattore importante che agisce sulla scelta degli alimenti è la palatabilità gustativa che non dipende solo dalle caratteristiche organolettiche degli alimenti (che agiscono su gusto e olfatto) ma anche dagli stimoli visivi.

• Le informazioni delle varie modalità sensoriali raggiungono l’Amigdala attraverso la neocorteccia, il talamo e il tronco encefalico

L’amigdala• Struttura che appartiene al sistema limbico: giro

del cingolo, giro paraippocampico, ippocampo, nuclei talamici anteriori, corpi mammillari, amigdala, corteccia orbitofrontale

• E’ la parte del sistema limbico più specificamente implicata nell’esperienza emozionale, dove vengono elaborate tutte le risposte emozionali apprese con l’esperienza e quindi anche le esperienze gustative

• E’ connessa con l’ipotalamo laterale, dove si trova il centro della fame

Il sistema limbico

Veduta mediale del sistema nervoso centrale che mostra la corteccia prefrontale ed il lobo limbico (in blu)

Interconnessioni delle strutture profonde che vengono incluse nel sistema limbico.La direzione principale del flusso dell’attività nervosa a livello di ogni via di connessione è indicata da una freccia, anche se, in generale, queste vie sono bidirezionali

Ruolo dell’amigdala nell’alimentazione• L’amigdala ha il ruolo di valutare la palatabilità

gustativa e di associare gli stimoli gustativi con altri stimoli sensitivi

• L’importanza della palatabilità gustativa è evidenziata anche dalla fase cefalica della digestione, che consente all’apparato digerente di secernere succhi digestivi ancora prima che gli alimenti entrino in bocca

• In questo modo l’apparato digerente minimizza l’impatto negativo che sostanze estranee all’organismo potrebbero avere, disorganizzando i vari sistemi omeostatici

Influenze sulla qualità e quantità dell’alimentazione

• Tutti i fattori suddetti possono influire non solo sulla qualità, ma anche sulla quantità degli alimenti ingeriti, ad es.:

- fattori sociali: andiamo a mangiare in compagnia anche se non abbiamo fame o, al contrario, non mangiamo per dimagrire secondo i canoni imposti dai mass media

- fattori religiosi: durante il ramadan o la quaresima non si mangia o si mangia poco anche se si ha fame

- palatabilità: mangiamo un dolce o un cibo ben presentato anche se non abbiamo fame solo perché “fa gola”

- temperatura: l’esposizione al freddo aumenta l’introduzione di cibo per garantire un maggior apporto energetico e, viceversa, l’esposizione al caldo riduce l’introduzione di cibo

Tutti questi fattori riescono quindi a condizionare quei meccanismi innati che ci indicano se il nostro organismo ha bisogno di cibo o, piuttosto, ne ha assunto una quantità sufficiente, influenzando quelle sensazioni non ben definite scientificamente, che sono la Fame e la Sazietà

Alimentazione innata

• Meccanismi di natura nervosa, verosimilmente regolati da dispositivi a feed-back, sono implicati nella costanza del peso corporeo

• Inducendo sensazioni di fame o di sazietà, essi regolano l’assunzione ponderata di alimenti in modo da soddisfare sia le esigenze nutrizionali, sia il mantenimento di una determinata quantità di energia di deposito

La fame

• Può essere definita come una sommatoria di sensazioni che derivano dal bisogno fisico di cibo (ingestione di macronutrienti) oppure da un deficit organico di uno o più elementi nutritizi che richiede ingestione di micronutrienti (fame specifica), come può accadere in condizioni di deficienza endocrina o dietetica (un am.ac. essenziale, una Vit….). Si tratta quindi di sensazioni innate

• L’appetito indica, invece, il desiderio di un determinato cibo o bevanda in dipendenza da una precedente esperienza gradevole e può essere, come può non essere associato al bisogno di cibo. Si tratta quindi di un meccanismo acquisito

La sazietà

• Indica l’arresto del desiderio di una ingestione supplementare di cibo quando ne sia stata assunta una quantità sufficiente. E’ da considerarsi un meccanismo innato

Il coordinamento centrale

• L’organismo adatta l’introduzione di cibo alla spesa energetica su una base giornaliera e secondo i bisogni del metabolismo e della crescita

• La regolazione e l’integrazione delle diverse componenti della sensazione di fame, avviene essenzialmente ad opera di due zone dell’encefalo: l’ipotalamo medioventrale e l’ipotalamo laterale

• Ciascuna di queste aree è connessa in entrata e in uscita con altre aree del midollo spinale che controllano la masticazione, la salivazione, la deglutizione….

L’ipotalamo

Ipotalamo laterale: centro della fame o della nutrizione

Lesioni bilaterali prodotte in una specifica area limitata dell’ipotalamo laterale provocano anoressia: l’animale rifiuta di mangiare e muore di fame anche se ha cibo a sua disposizione.

Se questa stessa area viene stimolata elettricamente, l’assunzione di cibo aumenta notevolmente.

Questa struttura contiene due tipi di fibre: per le sensazioni quantitative e per le sensazioni qualitative

Ipotalamo ventromediale: centro della sazietà

Lesioni bilaterali prodotte nell’area ventromediale dell’ipotalamo danno iperfagia e obesità

La stimolazione elettrica della stessa area determina un senso di sazietà che porta al rifiuto del cibo (afagia)

Si ritiene che sia l’ipotalamo medioventrale a giocare un ruolo di freno inibitore sull’ipotalamo laterale

Interdipendenza dei centri che regolano l’alimentazione

• Il centro della sazietà, sulla base di segnali provenienti dalla periferia, inibisce i neuroni da cui si originano le fibre per le sensazioni quantitative, determinando il blocco dell’alimentazione

• Quando il centro della sazietà interrompe il suo controllo, i segnali provenienti dalla periferia, raggiungendo l’ipotalamo laterale, darebbero il via all’ingestione di cibo

Quindi i due centri sono strettamente interdipendenti e sono avvisati delle necessità energetiche e nutrizionali dell’organismo da una serie di segnali di vario genere provenienti dalla periferia

Altre strutture coinvolte nella regolazione del comportamento alimentare

• A seguito delle lesioni indotte nei centri ipotalamici, dopo una prima fase di anoressia o iperfagia, se, mediante alimentazione assistita, gli animali sopravvivono, essi riprendono ad alimentarsi, stabilizzando il peso corporeo ad un valore inferiore a quello precedente alla lesione

• Ciò suggerisce il coinvolgimento di altre strutture nella regolazione del comportamento alimentare

• Tra le strutture nervose implicate: formazioni troncoencefaliche (n. del tratto solitario), amigdala e sistema limbico, talune aree della corteccia cerebrale, altri nn. ipotalamici come i dorsomediali e i paraventricolari

Segnali alimentativi I segnali che causano le sensazioni di fame possono

provenire dall’esterno (vista, gusto, appetibilità degli alimenti, socializzazione, feste tradizionali, ricorrenze particolari….) o dall’interno

I segnali che causano la sensazione di sazietà provengono soprattutto dall’interno dell’organismo

Teorie sui meccanismi alimentativi

• Molte teorie sono state elaborate nel corso degli anni, ma nessuna, da sola, è sufficiente a spiegare i meccanismi interni che ci inducono ad introdurre o sospendere l’introduzione di cibo

• Di recente i meccanismi interni sono stati classificati in due categorie, a seconda che si originino prima o dopo l’assorbimento intestinale degli alimenti: meccanismi preassorbitivi e postassorbitivi

Meccanismi preassorbitivi I

• Provengono dal tratto intestinale e si portano al SNC tramite il vago. Tra questi:

1) crampi gastrici (contrazioni dello stomaco vuoto) dovuti a meccanocettori gastrici che, per via vagale informano i centri superiori della necessità di ingerire cibo. Al contrario, la presenza di cibo nel tratto gastrointestinale, sempre tramite vago, trasmette stimoli che danno il senso di sazietà;

2) l’eccessiva velocità di svuotamento gastrico, inducendo un aumento del consumo energetico, porta all’insorgere della sensazione di fame, mentre un suo rallentamento induce sensazione di sazietà

Meccanismi preassorbitivi II• Il cibo nell’intestino tenue provoca il rilascio di alcuni ormoni

che possono indurre il senso di sazietà:

1) l’aumento delle concentrazioni ematiche della CCK agisce rallentando lo svuotamento gastrico; la sua sintesi e liberazione da parte di neuroni centrali, a seguito dell’attivazione di recettori gastrointestinali da parte del cibo ingerito, attiva il centro della sazietà

2) l’insulina inibisce la sintesi del Neuropeptide Y, potente stimolatore dell’appetito, mentre la sua carenza determina iperfagia (diabete tipo I)

3) Glucagone e amilina, liberati dal pancreas in risposta alla presenza di cibo nel duodeno, avrebbero effetti simili a quelli della CCK

Meccanismi preassorbitivi III

• I meccanismi orali correlati a masticazione, salivazione, deglutizione sembra siano capaci di misurare la quantità di cibo ingerita: dopo un certo periodo dall’inizio del pasto, inibiscono il centro della fame (v. soggetti con fistola esofagea)

Meccanismi postassorbitivi

• Vengono prodotti dopo l’assorbimento dei componenti alimentari

• I segnali possono essere originati:

dall’entrata dei nutrienti nella vena porta del fegato

dalla fluttuazione di concentrazioni di nutrienti nel plasma o nel cervello

Fattori di regolazione a breve termine

• Tutti i fattori fin qui elencati possono essere considerati di regolazione a breve termine, cioè segnali che inducono l’individuo a smettere di mangiare dopo aver ingerito una certa quantità di cibo

• Sono importanti per determinare il volume dei pasti e la loro frequenza di assunzione

• Adeguano la quantità di cibo introdotto alle capacità digestive dl tubo gastroenterico

• Evitano sovraccarichi nei sistemi metabolici di utilizzazione ed immagazzinamento