Comportament de hrănire

Reglarea aportului alimentar

Cheltuielile metabolice nu pot depăși aportul alimentar de foarte mult timp dacă un animal trebuie să supraviețuiască. O modalitate de egalizare a celor două procese este de a reduce metabolismul la un nivel durabil prin aport maxim, care poate fi limitat de capacitatea de a extrage alimente dintr-un habitat slab. Datele pentru alimentatoarele de filtre sugerează că, în anumite cazuri, filtrarea continuă la viteze maxime poate fi suficientă pentru a susține creșterea și întreținerea normală. S-a constatat că alimentatorii selectivi suferă o reducere mai mult sau mai puțin drastică a metabolismului în timpul înfometării temporare. În al doilea rând, capacitatea sistemului digestiv poate stabili o limită a aportului de nutrienți pentru organism. Există dovezi că acest lucru este valabil în minutul crustaceei Daphnia magna. Se știe că astfel de limitări joacă un rol în comportamentul de hrănire umană.

Cu toate acestea, la om și în multe alte hrănitoare selective, capacitățile de colectare a alimentelor și sistemele digestive depășesc toate cerințele metabolice, cu excepția celor mai extreme. Pentru a menține echilibrul nutrițional, alimentarea trebuie apoi orientată la ritmul metabolic. Informațiile despre mecanisme și chiar despre existența unei astfel de reglări a aportului sunt rare, cu excepția mamiferelor și a unor insecte.

vertebrate

Majoritatea informațiilor despre controlul comportamentului de hrănire la vertebrate provin din studii asupra mamiferelor, dar modelele generale găsite la mamifere par a fi prezente la pești, amfibieni, reptile și păsări. Aportul alimentar necesită o secvență bine ordonată de căutare, obținere a alimentelor și activități de ingestie. Uneori, comportamentul este elaborat. Următoarele elemente se disting la diferitele pisici: urcare, spionaj, bătaie, trântirea în jos cu capul, mușcarea gâtului, transportarea în acoperire, smulgerea și devorarea. La animalele care pășesc, modelul este mult mai simplu. În orice caz, mișcarea pe care un animal hrănitor o efectuează la un moment dat depinde în mare măsură de stimuli externi; căutarea și urmărirea, de exemplu, nu sunt necesare atunci când prada este la îndemână. În acest sens, orice act de hrănire este un răspuns la mediu, dar nu este un simplu „reflex”. La prezentarea repetată a aceleiași situații alimentare, individul arată uneori răspunsul adecvat, dar alteori nu va reuși. Aceste fluctuații ale receptivității sunt aproximativ paralele în toate elementele comportamentului de hrănire. Sensibilitatea tinde să fie mai mare, odată cu lipsa crescândă de alimente în organism. Se pare că receptivitatea mecanismelor creierului pentru hrănire este guvernată de mesaje care raportează starea nutrițională a organismului. Conținutul acestor mesaje, cu alte cuvinte, sunt principalii factori determinanți ai nivelului de motivare a hrănirii (pentru alte influențe vezi mai jos Relația hrănirii cu alte funcții). Nivelurile ridicate și scăzute ale motivației pentru hrănire sunt omologii obiective ale conceptelor de zi cu zi despre foamete și sațietate. Reglarea aportului alimentar trebuie apoi să se bazeze pe mecanismele fiziologice ale motivației de hrănire.

Foame specifice

Lipsa de nutrienți cu o funcție anabolică specifică, cum ar fi vitaminele sau mineralele, trebuie redresate prin absorbția crescută a substanței particulare. Până în prezent, se știe puțin despre mecanismele specifice foamei care asigură o absorbție crescută, dar există dovezi bune că o deficiență de nutrienți determină o creștere specifică a receptivității la produsele alimentare care conțin substanța necesară. În cazul tiaminei (vitamina B ₁), este implicat un proces de învățare. Animalul deficitar încearcă diverse tipuri de alimente și se concentrează pe cele care elimină deficiența. Apetitul specific pentru sare la un subiect cu deficit de sodiu pare, pe de altă parte, să se bazeze pe o creștere determinată genetic a reacției la gustul clorurii de sodiu și nu necesită nicio învățare.

Reglare calorică

Lipsa de combustibil în organism poate fi corectată prin aportul oricărei varietăți de substanțe posibile care furnizează energie. Majoritatea alimentelor naturale conțin un amestec de astfel de substanțe. Deficiențele energetice pot fi atenuate de o reacție sporită la alimente în general. Alimentele ingerate (adică, caloriile) trec de la (1) gura la (2) tractul digestiv la (3) fluxul sanguin; dacă nu este nevoie dintr-o dată pentru procesele catabolice, alimentele digerate trec la (4) locuri de depozitare, dintre care țesuturile grase sunt cele mai importante. Aceste patru regiuni sunt monitorizate continuu. Se cunoaște o cantitate considerabilă despre rolurile de monitorizare ale organelor pentru gust, miros și atingere în regiunea bucală; în plus, receptorii de distensie din tractul digestiv monitorizează volumul acolo, iar chemoreceptorii monitorizează natura conținutului. Informațiile privind disponibilitatea glicemiei (zahărul cel mai frecvent utilizat) și, eventual, alți combustibili în sânge sunt înregistrate de celule localizate probabil atât în ​​creierul propriu-zis, cât și în altă parte (de exemplu, în ficat). În cele din urmă, dovezi circumstanțiale sugerează că conținutul țesuturilor grase este de asemenea monitorizat. Toată mâncarea care trece prin corp contribuie la fiecare din aceste patru mesaje succesive, până când este în cele din urmă catabolizată.

Semnalele converg asupra mecanismelor creierului pentru motivarea hrănirii pe căi nervoase și, eventual, umede (chimice). Aici au efecte de două feluri: (1) dacă semnalele din cele patru regiuni raportează un conținut crescut de combustibil, motivația de hrănire este scăzută (sațietate este crescută) și (2) dacă gust, și poate alți receptori (de exemplu, vizual) sunt stimulate de alimente palatabile motivarea alimentării este crescută. Aportul se oprește atunci când acumularea de semnale de primul tip, care le depășește pe cele de al doilea fel, determină scăderea foamei sub un nivel critic. Hrănirea este reluată când foamea depășește acest nivel ca urmare a epuizării combustibilului prin catabolism și golirea tractului digestiv prin digestie și absorbție. Odată început, aportul este îmbunătățit de efectele pozitive ale stimulului alimentar. Rezultatul net al acestei interacțiuni de reacții pozitive și negative din răspunsurile alimentare este faptul că aportul caloric, observat pe o perioadă suficient de lungă (cel puțin câteva zile), este egal cu producția de energie în acea perioadă, astfel încât conținutul de combustibil corporal (greutatea corporală în indivizi în totalitate) rămâne constantă.

Mecanismele creierului implicate în motivația de alimentare a vertebratelor constau într-o rețea complexă, care nu este încă bine înțeleasă, care cuprinde, printre alte zone ale creierului, sistemul limbic (zona marginală a antebrațului) și hipotalamusul. Hipotalamusul lateral („centrul foamei”) facilitează reacțiile de hrănire. Stimularea electrică sau chimică a acestei zone determină o hrănire vorace la subiecți satiați, iar distrugerea acesteia provoacă mai mult sau mai puțin prelungite (afagie). Dacă subiectul este menținut viu prin hrănire artificială, totuși, alte zone ale creierului pot prelua și reinstala alimentația mai mult sau mai puțin normală. În schimb, nucleul ventromedial (inferior central) al hipotalamusului pare a fi o casă de compensare a semnalelor de sațietate. Subiecții cu leziuni din această zonă încetează să se hrănească doar la un nivel anormal de ridicat de conținut de energie (obezitate) și supraalimentat (hiperfagie) până la atingerea acestui nivel.