Sobre la ingesta de comida y los mecanismos del Sistema Nervioso que entran en juego en este proceso.

1. INGESTA DE COMIDA: ALGUNOS DATOS SOBRE
EL METABOLISMO
By Ángel L Medrano

2. 
Absorción, ayuno y los dos depósitos de
nutrientes.
Comer es una de las cosas más importantes que
hacemos y también puede ser una de las más
placenteras. Gran parte de lo que un animal
aprende a hacer está motivado por la lucha
constante para obtener comida. El control de la
conducta de la ingesta de alimentos es aun más
complicado que el de la ingesta de líquidos y de
sodio. Se puede conseguir el equilibrio hídrico
mediante la ingesta de dos ingredientes, agua y
cloruro sódico pero al comer se ha de obtener
una cantidad adecuada de carbohidratos, grasas,
aminoácidos, vitaminas y otros minerales además
de sodio. De este modo nuestras conductas de
ingestión de comida, resultan más complejas.

3. 
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Al comer incorporamos a nuestro organismo
moléculas que alguna vez formaron parte de otros
organismos vivos, plantas y animales. Ingerimos
dichas moléculas por dos motivos: para construir y
mantener nuestros propios órganos y con el fin de
obtener energía para los movimientos musculares y
para mantener nuestro cuerpo caliente. En otras
palabras, necesitamos materiales de construcción y
combustible.
Nuestras células tienen que abastecerse de
combustible y de oxígeno para poder mantenerse
vivas. Obviamente, el combustible procede del tubo
digestivo. Ha de existir un depósito que almacene los
nutrientes para mantener alimentadas a las células
del cuerpo cuando los intestinos están vacíos.
Existen dos depósitos de reservas: uno a corto plazo
y otro a largo plazo (en el primero se almacenan
carbohidratos y en el segundo, grasas).

4. 
El depósito a corto plazo se halla en las
células del hígado y los músculos y contiene
un carbohidrato llamado glucógeno. El
depósito de reservas de grasas a largo plazo
es el que nos mantiene vivos durante los
periodos de ayuno. Cuando nos
despertamos por la mañana nuestro cerebro
vive de la glucosa que libera el hígado. Las
demás células se mantienen vivas por los
ácidos grasos.

5. ¿QUÉ INICIA LA CONDUCTA DE COMER?
La regulación del peso corporal requiere un
equilibrio entre la ingesta de comida y el gasto
energético. Si se asume que el gasto de
energía es constante, se necesitan dos
mecanismos para mantener un peso corporal
relativamente constante. Un mecanismo ha de
aumentar la motivación para comer si las
reservas a largo plazo de nutrientes están
empezando a agotarse y el otro ha de restringir
la ingesta de comida si se comienza a ingerir
más calorías de las que se necesitan.

6. 
Señales ambientales
Un hábitat de “banquete o de hambre” favoreció la
evolución de mecanismos que detectaban rápidamente la
pérdida de reservas a largo plazo y que proporcionaban
una fuerte señal de buscar y consumir alimentos. Los
factores que nos motivan a comer cuando puede
disponerse fácilmente de comida son diferentes de los
que nos motivan cuando la comida escasea. Si hay
comida en abundancia, tendemos a comer cuando el
estómago y el intestino superior están vacíos. Este vacío
aporta una señal de hambre. Aunque un estómago vació
es señal importante, muchos factores dan inicio a una
comida, incluyendo ver un plato lleno, el aroma de un
guiso, la presencia de personas sentadas en la mesa,
etc. Cuando nuestras reservas a corto y largo plazo de
nutrientes están bien repletas, nuestra motivación para
comer no se basará en una necesidad fisiológica de
alimento.

7. 
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Señales del estómago
Se ha descubierto uno de los modos en que se puede
comunicar el estómago y el cerebro. El aparato digestivo
libera una hormona peptídica llamada grelina. El nivel de
grelina aumenta con el ayuno y se reduce tras una comida y
además, los anticuerpos de grelina o los antagonistas de los
receptores de grelina inhiben la ingesta de alimento.
La grelina potencia marcadamente la ingesta de alimento e
incluso estimula pensar en comida.
Una sola inyección intravenosa de grelina no solo acentúa el
apetito en sujetos normales sino que además, inducía vividas
imágenes de los alimentos que les gustasen a los sujetos
participantes. La secreción de grelina se suprime cuando el
animal come o cuando el investigador infunde comida dentro
del estómago del animal, pero la inyección de nutrientes en la
sangre no suprime la secreción de grelina, de modo que la
liberación de la hormona está controlada por el contenido del
aparato digestivo, no por la disponibilidad de nutrientes en
sangre.

9. 
También
la
inyección
de
alimento
directamente en el intestino delgado
(evitando el estómago) suprime la secreción
de grelina. Así pues, aunque el estómago
segrega grelina, su secreción parece estar
controlada por receptores que se encuentran
en la parte superior del intestino delgado, no
en el propio estómago.

10. Señales metabólicas :
 La mayoría de las veces volvemos a comer tras
unas horas después de haber comido. Pero si
nos saltamos varias comidas estaremos cada
vez más hambrientos, posiblemente debido a
las señales fisiológicas que nos indican que
hemos estado retirando nutrientes de nuestras
reservas a largo plazo.
 Una caída del nivel de glucosa es un poderoso
estímulo
para
provocar
hambre.
La
hipoglucemia
se
puede
producir
experimentalmente, administrando al animal
una inyección de insulina lo que hace que las
células del hígado, de los músculos y del tejido
adiposo capten glucosa y la almacenen.

11. Inyección de Insulina

12. 
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También se puede privar a las células de glucosa
inyectando 2-DG.
Tanto la hipoglucemia como la 2-DG causan
glucoprivación, esto es que privan de glucosa a las
células. La glucoprivación estimula la ingesta de
comida sea cual sea la causa. También puede
producirse hambre provocando lipoprivación.
Hay dos conjuntos de receptores que supervisan el
nivel de combustibles metabólicos: uno en el cerebro
y otro en el hígado. Los detectores del cerebro
supervisan los nutrientes disponibles para el resto del
cuerpo. Dado que el cerebro solo puede utilizar
glucosa,
sus
detectores
responden
a
la
glucoprivación y los detectores del hígado responden
tanto a la glucoprivación como a lipoprivación.

13. En resumen, en el cerebro hay detectores
que supervisan la disponibilidad de glucosa
en el interior de la barrera hematoencefálica,
mientras que en el hígado hay detectores
que supervisan la disponibilidad de
nutrientes (glucosa y ácidos grasos) en el
exterior de la membrana hematoencefálica.
 En un estudio descubrieron que la sección
de la rama hepática del nervio vago impide
que lleguen al cerebro las señales de
hambre producidas en el hígado.


15. ¿QUÉ DETIENE LA CONDUCTA DE COMER?
HASTA AQUI

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Hay dos fuentes principales de señales de saciedad o
que detienen la ingesta. Las señales de saciedad a corto
plazo proceden de las consecuencias inmediatas de
ingerir comida. Las señales de saciedad a largo plazo
proviene del tejido adiposo, donde se halla el depósito a
largo plazo de nutrientes. Estas señales no controlan el
inicio y el final de una comida sino que controlan la
ingesta de calorías modulando la sensibilidad de los
mecanismos cerebrales a las señales de hambre y de
saciedad que reciben.
Debido a las consecuencias de la inanición son mucho
más graves que las de la sobrealimentación, el proceso
de selección natural nos aporta sólidos mecanismos para
comenzar a comer y otros más débiles para dejar de
hacerlo.

16. 
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Factores cefálicos
Alude a varios grupos de receptores situados en la
cabeza: los ojos, la nariz, la lengua y la garganta. La
información sobre el aspecto, textura, gusto y
temperatura de los alimentos ejerce un cierto efecto
automático en la ingesta de comida. Sin duda, el papel
principal de los factores cefálicos en la saciedad es el
hecho de que el sabor y el olor de la comida pueden
servir como estímulos que permiten que el animal
aprenda cuál es el contenido calórico de distintos
alimentos.
Por ejemplo, el acto de saborear y deglutir la sopa
contribuye a una sensación de plenitud.

17. Factores gástricos
 Supuestamente en el estómago hay factores
que pueden detectar la presencia de
nutrientes. Dos investigadores observaron
que cuando extraían comida del estómago
de una rata que acababa de comer todo lo
que había querido, el animal volvía a comer
inmediatamente justo la cantidad de comida
suficiente para reemplazar lo que se había
extraído.


18. 
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Factores intestinales
Los intestinos contienen receptores de nutrientes.
Diversos estudios han puesto de manifiesto que los
axones aferentes que proceden del duodeno
responden a la presencia de glucosa, Aa y ácidos
grasos. En un estudio se encontraron pruebas de
que existen factores de saciedad intestinales en
seres humanos.
De manera que los factores de saciedad procedentes
del estómago y del intestino pueden interactuar dado
que cuando hemos acabado de ingerir una comida
normal nuestro estómago está lleno y el duodeno ha
recibido una pequeña cantidad de nutrientes.
A medida que se produce la digestión, la comida se
va introduciendo gradualmente en el duodeno.

19. 
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El duodeno controla la frecuencia con que se vacía el
estómago mediante la secreción de una hormona
llamada colecistoquinina (CCK). Además de
estimular la contracción de la vesícula biliar, la CCK
hace que el píloro se contraiga e inhibe las
contracciones gástricas, impidiendo así que el
estómago le proporcione más comida.
El nivel de CCK en sangre ha de relacionarse con la
cantidad de nutrientes que el duodeno recibe del
estómago. Así pues, esta hormona podría aportar
una señal de saciedad al cerebro, comunicándole
que el duodeno está recibiendo comida del
estómago. Por otra parte, la CCK no actúa
directamente en el cerebro, en vez de ello actúa
sobre receptores que se hallan en la unión entre el
estómago y el duodeno.

20. Colecistoquinina (CCK).

21. 
El péptido PYY es una sustancia producida
por las células del tubo digestivo que parece
actuar como señal de saciedad. Se libera
tras una comida en una cantidad
proporcional a las calorías que se acaban de
ingerir. La inyección de PYY disminuye
significativamente la cantidad de alimento
que ingieren los miembros de muchas
especies, entre las que se incluyen ratas y
seres humanos.

22. 
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Factores hepáticos
La saciedad producida por factores gástricos e
intestinales es un mecanismo de anticipación, es decir,
estos factores predicen que la comida que existe en el
aparato digestivo (una vez absorbida) restituirá
finalmente las variables del sistema que provocan el
hambre.
La última fase de saciedad tiene lugar en el hígado, que
es el primer órgano en saber que por fin el alimento está
siendo recibido por los intestinos. Las pruebas de que los
detectores del hígado desempeñan una importante
función en la saciedad provienen de varias fuentes.
Cuando el hígado recibe nutrientes de los intestinos
envía una señal al cerebro que produce la saciedad.
Siendo más precisos, la señal prolonga la saciedad que
ya habían iniciado las señales del estómago y el
duodeno.

23. 
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Insulina
La insulina permite que otros órganos aparte del cerebro
metabolicen la glucosa y favorece que los nutrientes
penetren en los adipocitos, donde son transformados en
triglicéridos. A pesar de que las células del cerebro no
necesitan insulina para metabolizar la glucosa, en él
existen receptores de insulina. Éstos detectan la insulina
que hay en la sangre para indicarle al cerebro que el
organismo probablemente está en la fase de absorción
del metabolismo. Así pues, la insulina puede funcionar
como una señal de saciedad.
Sin embargo, un mecanismo de transporte la lleva a
través de la barrera hematoencefálica y así llega a las
neuronas del hipotálamo implicadas en la regulación del
hambre y la saciedad. La infusión de insulina en el tercer
ventrículo inhibe conducta de comer y ocasiona una
pérdida de peso corporal.

24. 
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
Saciedad a largo plazo: señales del tejido adiposo
Diversos estudios manifiestan que un animal ajustará
apropiadamente su ingesta si se le da una dieta de alto o
bajo contenido calórico. Si se somete a un animal a una
dieta que reduce su peso, los factores gástricos de
saciedad se hacen mucho menos eficaces.
Las señales que proceden del depósito a largo plazo de
nutrientes pueden o bien suprimir las señales del hambre
o bien aumentar las señales de saciedad a corto plazo.
Es poco probable que el peso corporal se regule por sí
mismo, lo más seguro es que se regulen ciertas variables
relacionadas con la grasa corporal. La diferencia básica
entre las personas obesas y las no obesas es la cantidad
de grasa almacenada en el tejido adiposo; por lo que tal
vez el tejido graso proporciona una señal al cerebro que
le informa de la cuantía de grasa almacenada.

25. 
Un gen determinado que recibe el nombre
de OB en condiciones normales, produce un
péptido al que se le llama leptina. Esta
leptina segregada por los adipocitos, ejerce
efectos significativos tanto sobre el
metabolismo como sobre la toma de
alimentos; actuando como una hormona
antiobesidad.

26. MECANISMOS CEREBRALES
Las señales del hambre y de saciedad se
origina en el aparato digestivo y en los
depósitos de reservas de nutrientes del
organismo. No obstante, el objetivo de
esas señales es el encéfalo.
 Pero, ¿cuáles mecanismos encefálicos
intervienen en la ingesta de comida y
del metabolismo?


27. A-EL TRONCO CEREBRAL
Las
conductas
de
ingesta
son
filogenéticamente antiguas, es evidente que
todos nuestros antepasados comían y
bebían, o morían. Por lo tanto, las conductas
básicas de ingesta, masticar o tragar, están
programadas por circuitos cerebrales
filogenéticamente antiguos. .

28. 
El tronco del encéfalo contiene circuitos
neurales que pueden controlar la aceptación o
el rechazo de alimentos dulces o amargos; e
incluso pueden ser modulados por la saciedad o
por señales fisiológicas de hambre; como la
disminución del metabolismo de glucosa o el
que haya comida en el aparato digestivo. El
área prostrema y el núcleo del fascículo solitario
(AP/NFS) reciben señales procedentes de la
lengua, el estómago, el intestino delgado y el
hígado. Y envían la información a muchas
regiones del pro-sencéfalo. Estas señales
interactúan entre sí y contribuyen a controlar la
ingesta de comida.

29. B-HIPOTÁLAMO:

Papel en el hambre: los investigadores han
descubierto varios péptidos producidos por
las neuronas del hipotálamo que juegan un
importante papel. La hormona concentradora
de melanina (HCM) y la orexina (o
hipocretina) estimulan el hambre y
disminuyen el índice metabólico por lo que
aumentan y almacenan las reservas de
energía del cuerpo.

30. Papel del Hipotálamo en el
Hambre

31. 
Los investigadores se refieren a estos péptidos
como orexígenos: sustancias químicas que
inducen el apetito. La inyección de uno de estos
induce la ingesta de alimentos. Si se priva a las
ratas de comida aumentan los niveles de ARN
mensajero de HACM y orexina. De éstos, la
HCM tiene el papel más importante en la
estimulación de la alimentación. Los ratones
con una mutación contra el HCM comen menos
que los ratones normales y están por debajo de
su peso. Sin embargo, los ratones que
producen un cantidad excesiva de HCM comen
en demasía y ganan peso.

32. 
Las señales de hambre activan las neuronas
del HCM y la orexina. Los niveles
hipotalámicos de NPY aumentan tras
privación de comida y disminuyen después
de comer. Las inyecciones de una sustancia
bloqueadora de los receptores de NPY
suprimen la ingesta de alimento.

33. Los endocanabinoides estimulan la ingesta, al
parecer aumentando el nivel de HCM y de
orexina.
 En resumen: la actividad de las neuronas
secretoras de HCM y de orexina localizada en
el hipotálamo lateral aumenta la ingesta de
comida y disminuye el índice metabólico. Estas
neuronas son activadas por otras del núcleo
arqueado que segregan NPY. Las neuronas que
contienen NPY también proyectan al núcleo
paraventricular, el cual desempeña una función
en el control de la secreción de insulina y del
metabolismo. Una de las señales que activan el
NPY/PRAG es el ghrelin, un orexígeno liberado
por el estómago.


34. 
Papel en la saciedad: la leptina inhibe la
ingesta e incrementa el metabolismo del
animal. La leptina produce sus efectos
comportamentales y metabólicos uniéndose
a receptores cerebrales, en particular, de
neuronas que segregan los péptidos
orexígenos NPY y PRAG.

35. La actividad de los receptores de leptina de las
neuronas que segregan NPY/PRAG tiene un
efecto inhibidor sobre estas neuronas.
Normalmente activan a las neuronas HCM y
neuronas orexinérgi- cas, la presencia de
leptina disminuye la liberación de estos
orexígenos.
 También hay neuronas que segregan péptidos o
sustancias
supresoras
del
apetito:
anorexígenas; como el CART. Las neuronas
secretoras de CART son importantes para
controlar la saciedad. Si se priva a los animales
de alimento los niveles de CART descienden.
La infusión de un anticuerpo de CART aumenta
la alimentación.


36. La actividad de las neuronas CART suprime la
ingesta de alimentos inhibiendo a las neuronas
de HCM y de orexina. Las neuronas CART
tienen receptores de leptina que ejercen un
efecto excitador, por lo tanto, parece ser que las
neuronas secretoras de CART se encargan del
efecto de saciedad que ejerce la leptina.
 Las neuronas CART liberan un anorexígeno, la
hormona α – melanocito – estimulante (α-MSH).
Las neuronas CART/ α-MSH son activadas por
la leptina, mientras que las neuronas
NPY/PRAG son inhibidas por la leptina.


37. EN RESUMEN:

La leptina ejerce al menos algunos de sus efectos
de saciedad estimulando receptores de neuronas del
núcleo arqueado. La leptina inhibe a neuronas que
segregan NPY/PRAG (péptido asociado a agouti), lo
que suprime la alimentación inducida por esos
péptidos y evita que descienda el índice metabólico.
La peptina activa a neuronas que contienen
CART/MSH, lo cual inhibe a las neuronas secretoras
de HCM y orexina localizadas en el hipotálamo
lateral y frena su efecto estimulante del apetito. El
PYY, liberado por le tubo digestivo inmediatamente
después de cada comida, inhibe a las nueronas
NPY/GRAP.