§ 3. Регулирующие механизмы и расстройства пищевой потребности

С регуляцией голода издавна (1933) связан замечательный факт, который состоит в том, что при двухстороннем разрушении определенной области гипоталамуса - в настоящее время она известна довольно точно (вентро-медиальные ядра) - возникает длительная и довольно сильная гиперфагия. Собаки и крысы становятся ненасытными, и излишек питания вызывает сильное ожирение, после чего булимия уменьшается (Сулерак, 1947; Тейтельбаум, 1955), но соседняя, латеральная, зона в гипоталамусе дает антагонистический эффект (Ананд и Бробек, 1951), так как ее разрушение вызывает анорексию, полную афагию, которая часто приводит к смерти (но бывают случаи выздоровления) и иногда сопровождается временной адипсией. И соответственно, электрическое раздражение вентро-медиальных ядер тормозит прием пищи (Хетерингтон и Рэнсон, 1940), а латеральных ядер - вызывает булимическую гиперфагию (Дельгадо и Ананд, 1953), а также непрерывную жвачку у козы (Ларсон, 1954).

Таким образом, выдвигается гипотеза о существовании двух противоположных регулирующих центров: центра питания (feeding center) и центра насыщения (satiety center).

Но понятие "центр питания" раздваивается в результате наблюдений Моргана (1961), который обнаружил, что пищевые ответы, полученные при электрическом раздражении латеральных ядер гипоталамуса (место feeding center), даже когда животное было сытым, различались в зависимости от места раздражения: в одном случае крысы проходили через решетку, по которой пропускался электрический ток, чтобы нажать на рычаг и получить пищу, но прекращали делать это после разрушения передних и задних пучков; при раздражении же пунктов, расположенных немного ближе к медиальной области, крысы никогда не решались броситься на решетку с током, даже если за решеткой их ждала пища. Им недоставало побуждения голода (hunger drive). Но его нельзя связать с feeding center как просто противоположным satiety center.

Различие этих двух центров голода и питания является довольно тонким. Миллер (1950, 1957) не проводил такого различения, когда отметил, что если при гиперфагии, вызванной разрушением центра насыщения, измерять голод по количеству поглощенной пищи, то результаты будут противоречить данным, полученным другими методами: животное отказывается от горькой пищи (в пищу добавлено очень незначительное количество хинина). Сила и упорство животных, проявляющиеся при нажатии рычага для достижения пищи, не увеличиваются, а оказываются меньше обычных даже при голодании. Это происходит потому, что уменьшилась сила побуждения.

Следует ли связывать с центром голода или с центром питания то, что называют rewarding system, то есть область, в которую помещен электрод, позволяющий крысам посылать себе приятные электрические разряды? Действительно, Маргулис и Олдс, с одной стороны, и Хёбель и Тейтельбаум - с другой, одновременно (1962)-после многочисленных экспериментов на большом числе крыс - сообщили, что пункты латерального гипоталамуса, где проявляется самораздражение, являются также пунктами, раздражение которых побуждает животное есть. Предварительный избыточный прием пищи или раздражение вентро-медиальной части центра насыщения затормаживают самораздражение, и напротив, при голодании можно наблюдать возрастание ритма такого самораздражения. Является ли это простым совпадением в силу многочисленности центров самораздражения или это ассоциация между пробуждением голода и приятным впечатлением?

Опыты по самораздражению, проведенные на человеке (Р.-Дж. Хит, 1963), показали, что пункты, в которых субъективное впечатление воспринималось как приятное, встречались в прозрачной перегородке, миндалевидном ядре, хвостатом ядре, в крыше, в центро-медиальной области, с нюансами, связанными с половыми воспоминаниями (в перегородке), с ощущением опьянения (drunk feeling)-в покрышке среднего мозга, с вкусовым ощущением свежести (cool feeling) - в хвостатом ядре. Но гипоталамус не изучен. С другой стороны, в гиппо-кампе - явная реакция отвращения. Таким образом, вызванное удовольствие может проявляться в разнообразных формах, пробуждение feeling - одна из них.

Гипоталамус является центром возникновения и утоления голода. Но если он таким образом направляет приспособительное поведение, то как создаются органические условия?

В этом отношении важную роль играют эндокринные влияния. Ваш (1939) предложил гипотезу специфического механизма, нечто вроде "гормона голода". Однако никакого экспериментального подтверждения эта теория не получила: Зигель и Тауб (1952) вводили кровь голодных крыс сытым животным, но им не удалось наблюдать усиления аппетита у последних.

По данным Рихтера и Вислоцкого (1954), экстракт гипофиза вызывает полифагию, а гипофизэктомия приводит к гипофагии (количество пищи, принимаемое крысой, сокращается на 25-30%).

Так же действует и гормон щитовидной железы: гипотиреоз вызывает анорексию, а гипертиреоз - булимию и одновременное похудание. Анорексия наблюдается при Аддисоновой болезни, что свидетельствует о возможном участии гормонов коры надпочечников. Но особенно важную роль играет инсулин, выделяемый клетками А островков Лангерганса поджелудочной железы. Это доказывается тем, что при диабете возникает гиперфагия. Между тем инсулин играет важную роль и в регуляции гликемии: когда питание приводит к увеличению содержания сахара в крови, выделение инсулина усиливается, и это уменьшает процент сахара в крови; если содержание сахара уменьшается, выделение инсулина сокращается и позволяет увеличить содержание сахара до 1% (нормальная величина). Последнее происходит при участии клеток В островков Лангерганса, выделяющих гликагон, который вызывает увеличение сахара в крови. Если панкреатического выделения инсулина недостаточно, может возникнуть сильная гипергликемия, но тогда происходит соответственная потеря глюкозы - гликозурия. При недостаточности инсулинной регуляции пищевые потребности возрастают вместе с этими аномальными утечками. Но если нормальному животному вводить большое количество инсулина, то нарушение регуляции вызовет чрезмерную и непрерывающуюся гипогликемию, которая пробуждает голод и тем самым порождает гипер-фагические стремления. В общем, чрезмерный голод возникает в том случае, когда нарушается регуляция содержания сахара в крови, и углеводы, не задерживаясь, уходят из тканей или когда содержание сахара в крови остается очень низким и не в состоянии удовлетворить потребности тканей.

Таким образом, голод, по-видимому, связан с изменениями гликемии в условиях нормальной регуляции, которая обеспечивается поджелудочной железой (с противоположным действием двух гормонов островков Лангерганса, инсулина и гликагона).

Получает ли поджелудочная железа сообщения об изменениях гликемии или она управляется гипоталамусом, нейрогор-моны которого действуют на эндокринные аппараты, такие, как гипофиз, щитовидная железа, кора надпочечников, половые железы? Гипоталамическую регуляцию, таким образом, можно, по крайней мере частично, отождествить с регуляцией углеводов. Это вполне соответствует гипотезе, горячо поддерживаемой Дж. Майером (1952), об участии механизма центра насыщения в тормозящем влиянии на прием пищи, которым управляет feeding center. Согласно этой гипотезе, в вентро-медиальных ядрах гипоталамуса есть чувствительные клетки, глюкорецепторы, подобные клеткам, чувствительным к температуре крови и участвующим в регуляции температуры. Эти рецепторы чувствительны к разнице артериальной и венозной гликемии (Δ глюкозы), причем большая разница (10 мг%) представляет достаточно большую пропорцию используемой глюкозы, чтобы свидетельствовать, о насыщении и затормозить центр питания. Штункард и Вольф (1954) подтвердили, что падение Δ глюкозы сопровождается сокращениями желудка.

Введение гормона поджелудочной железы, гликагона, вызывающего гипергликемию с возрастанием Δ глюкозы, приводило к немедленному прекращению желудочных сокращений у человека и у крысы (Штункард, Ван Итали и Дж. Майер, 1953).

Ауротиоглюкоза вызывает у мышей гиперфагию с ожирением, тогда как другие вещества той же токсичности (ауротиоглицерол, например) совсем не вызывают такого эффекта, который связан с избирательным разрушением глкжорецепторов, где соединения глюкозы способствуют проникновению золота с его собственной разрушительной способностью, устраняя тем самым подавление насыщения (Энлайкер, Дж. Майер, 1957).

Интересные исследования влияния различных внутривенных инъекций на уровне двух антагонистических центров гипоталамуса провели Ананд и Сингх (1961, 1962). Их опыты, проведенные на кошках и макаках (с микроэлектродной регистрацией), полностью подтверждают концепции Майера: глюкорецепторный механизм находится в области центра насыщения. Введение белков и жиров не дает никакого эффекта, получаемого при введении глюкозы: гипергликемия усиливает активность satiety center и подавляет активность feeding center. Те же результаты были получены при введении глюкозы непосредственно в исследуемые области.

Еще нельзя сказать, что детально известны механизмы функционирования пищевой регуляции.

Но уже твердо установлено, что гипоталамус играет важную роль и включает или тормозит побуждение энергетического голода (причем мы пока не касаемся вопроса об избирательном голоде, связанном, в частности, с углеводами).