Regulación de la ingesta de alimentos.
El gasto metabólico no puede exceder la ingesta de alimentos por mucho tiempo si un animal ha de sobrevivir. Una forma de igualar los dos procesos es disminuir el metabolismo a un nivel sostenible mediante la ingesta máxima, que puede estar limitada por la capacidad de extraer alimentos de un hábitat escaso. Los datos para los alimentadores de filtro sugieren que, en ciertos casos, la filtración continua a velocidades máximas puede ser apenas suficiente para soportar el crecimiento y el mantenimiento normales. Se ha descubierto que los alimentadores selectivos sufren una reducción más o menos drástica del metabolismo durante la inanición temporal. En segundo lugar, la capacidad del sistema digestivo puede establecer un límite en el suministro de nutrientes al cuerpo. Hay evidencia de que esto es así en el diminuto crustáceo Daphnia magna que se alimenta por filtración. Se sabe que tales limitaciones desempeñan un papel en el comportamiento de alimentación humana.
Sin embargo, en el hombre y en muchos otros alimentadores selectivos, las capacidades de los sistemas de recolección de alimentos y digestivos superan todas las demandas más extremas del metabolismo. Para mantener el equilibrio nutricional, la alimentación debe estar orientada a la tasa metabólica. La información sobre los mecanismos e incluso sobre la existencia de dicha regulación de la ingesta es escasa, a excepción de los mamíferos y algunos insectos.
Vertebrados
La mayoría de la información sobre el control del comportamiento de alimentación en vertebrados proviene de estudios de mamíferos, pero los patrones generales que se encuentran en los mamíferos parecen estar presentes en peces, anfibios, reptiles y aves. La ingesta de alimentos requiere una secuencia bien ordenada de búsqueda, obtención de alimentos y actividades de ingestión. A veces el comportamiento es elaborado. Los siguientes elementos se distinguen en los diversos gatos: acecho, espionaje, ataque, empujar con la cabeza, morder el cuello, cubrirse, arrancar y devorar. En animales de pastoreo, el patrón es mucho más simple. En cualquier caso, el movimiento que realiza un animal que se alimenta en un momento dado depende en gran medida de estímulos externos; La búsqueda y la búsqueda, por ejemplo, son innecesarias cuando la presa está al alcance. En este sentido, cualquier acto de alimentación es una respuesta al medio ambiente, pero no es un simple "reflejo". En la presentación repetida de la misma situación alimentaria, el individuo a veces muestra la respuesta apropiada, pero en otras ocasiones no lo hará. Estas fluctuaciones en la capacidad de respuesta son aproximadamente paralelas en todos los elementos del comportamiento de alimentación. La capacidad de respuesta tiende a ser mayor con la creciente falta de alimentos en el cuerpo. Parece que la capacidad de respuesta de los mecanismos cerebrales para la alimentación se rige por mensajes que informan el estado nutricional del cuerpo. El contenido de estos mensajes, en otras palabras, son determinantes primarios del nivel de motivación de alimentación (para otras influencias ver más abajo Relación de la alimentación con otras funciones). Los niveles altos y bajos de motivación alimentaria son las contrapartidas objetivas de los conceptos cotidianos de hambre y saciedad. La regulación de la ingesta de alimentos, entonces, debe depender de los mecanismos fisiológicos de la motivación alimentaria.
Hambres específicas
La falta de cualquier nutriente con una función anabólica específica, como vitaminas o minerales, debe corregirse mediante una mayor absorción de la sustancia en particular. Hasta ahora se sabe poco de los mecanismos específicos del hambre que aseguran una mayor absorción, pero existe buena evidencia de que una deficiencia de nutrientes provoca un aumento específico en la capacidad de respuesta a los alimentos que contienen la sustancia necesaria. En el caso de la tiamina (vitamina B 1), se involucra un proceso de aprendizaje. El animal deficiente prueba varios tipos de alimentos y se concentra en aquellos que eliminan la deficiencia. El apetito específico por la sal en un sujeto con deficiencia de sodio, por otro lado, parece descansar en un aumento genéticamente determinado en la reacción al sabor del cloruro de sodio y no requiere ningún aprendizaje.
Regulación calórica
La falta de combustible en el cuerpo puede corregirse mediante la ingesta de cualquiera de una variedad de posibles sustancias que proporcionan energía. La mayoría de los alimentos naturales contienen una mezcla de tales sustancias. Las deficiencias de energía pueden aliviarse mediante una mayor capacidad de respuesta a los alimentos en general. Los alimentos ingeridos (es decir, calorías) pasan de (1) la boca a (2) el tracto digestivo a (3) el torrente sanguíneo; Si no es necesario de inmediato para los procesos catabólicos, los alimentos digeridos pasan a (4) sitios de almacenamiento, de los cuales los tejidos grasos son los más importantes. Estas cuatro regiones son monitoreadas continuamente. Se conoce una cantidad considerable sobre las funciones de monitoreo de los órganos para el gusto, el olfato y el tacto en la región de la boca; Además, los receptores de distensión en el tracto digestivo controlan el volumen allí, y los quimiorreceptores controlan la naturaleza de los contenidos. La información relativa a la disponibilidad de glucosa (el azúcar más comúnmente utilizado) y posiblemente otros combustibles en la sangre es registrada por células ubicadas probablemente tanto en el cerebro como en otros lugares (por ejemplo, en el hígado). Finalmente, la evidencia circunstancial sugiere que también se monitorea el contenido de los tejidos grasos. Toda la comida que pasa por el cuerpo contribuye a cada uno de estos cuatro mensajes en sucesión, hasta que finalmente se cataboliza.
Las señales convergen en los mecanismos cerebrales para la motivación de alimentación a través de vías nerviosas y, posiblemente, humourales (químicas). Aquí tienen dos tipos de efectos: (1) si las señales de las cuatro regiones informan un aumento en el contenido de combustible, la motivación de alimentación disminuye (aumenta la saciedad), y (2) si el sabor y quizás otros receptores (por ejemplo, visuales) son estimulados por la comida sabrosa, aumenta la motivación de alimentación. La ingesta se detiene cuando la acumulación de señales del primer tipo, anulando las del segundo tipo, hace que el hambre caiga por debajo de un nivel crítico. La alimentación se reanuda cuando el hambre supera este nivel como resultado del agotamiento del combustible por catabolismo y el vaciado del tracto digestivo por digestión y absorción. Una vez iniciado, la ingesta se ve reforzada por los efectos positivos del estímulo alimentario. El resultado neto de esta interacción de retroalimentaciones positivas y negativas de las respuestas alimentarias es que la ingesta calórica, observada durante un período suficientemente largo (al menos varios días), es igual a la producción de energía durante ese período, de modo que el contenido de combustible corporal (peso corporal en individuos completamente desarrollados) permanece constante.
Los mecanismos cerebrales involucrados en la motivación de alimentación de vertebrados consisten en una red compleja, aún no bien entendida, que abarca, entre otras áreas del cerebro, el sistema límbico (la zona marginal del cerebro anterior) y el hipotálamo. El hipotálamo lateral ("centro del hambre") facilita las respuestas de alimentación. La estimulación eléctrica o química de esta área provoca una alimentación voraz en sujetos saciados, y su destrucción provoca una sobrenadación más o menos prolongada (afagia). Sin embargo, si el sujeto se mantiene vivo mediante alimentación artificial, otras áreas del cerebro pueden hacerse cargo y restablecer una alimentación más o menos normal. En contraste, el núcleo ventromedial (central inferior) del hipotálamo parece ser un centro de intercambio de señales de saciedad. Los sujetos con lesiones en esta área dejan de alimentarse solo a un nivel anormalmente alto de contenido energético (obesidad) y comen excesivamente (hiperfagia) hasta que se alcanza este nivel.
