Ein Bezugspunkt: Gewicht und das Konzept des Set-Points

Dichter Laureate Alfred, Lord Tennyson, Autor von "Locksley Hall"

Quelle: Gemälde von Helen Mary Elizabeth Allingham, englischer Künstler, Public Domain, Wikimedia Common.org

In seinem weniger bekannten Gedicht von einer imaginären Kindheit Ort Locksley Hall (1842), schreibt Alfred, Lord Tennyson, der berühmte Dichter Laureate von England, "Wissenschaft bewegt sich, aber langsam, langsam, schleicht sich von Punkt zu Punkt." Es gibt viele Punkte in der Wissenschaft-einschließlich Punkte der Divergenz und Konvergenz, Punkte der Reflexion und Refraktion und Punktmutationen unter anderem, aber der Punkt am engsten mit Gewicht verbunden ist der Sollwert. Ist der Sollwert ein praktikables Konzept oder nur eines von Tennysons "Märchen der Wissenschaft"? "Die meisten Leute haben von diesem Konzept gehört, aber nur wenige verstehen wirklich, was die Forscher im Sinn haben.

Das Konzept eines Sollwerts für das Gewicht, dh ein internes physiologisch geregeltes System, wurde jedoch in einer Reihe von Aufsätzen von Dr. Richard E. Keesey und seinen Kollegen in den 1970er und 1980er Jahren definiert. Ursprünglich aus einem technischen Modell entnommen, wurde es als ein homöostatisches Rückkopplungskontrollsystem (Mrosovsky und Powley, Behavioral Biology , 1977) und analog zu einem Sollwert für Körpertemperatur oder sogar Blutdruck angesehen – obwohl es erheblich mehr Variabilität für das Gewicht gibt Menschen als für Blutdruck oder Körpertemperatur. Es ist aus der Beobachtung entstanden, dass unser Gewicht trotz größerer Schwankungen in unserem Aktivitätsniveau sowie in den Arten und Mengen der Nahrung, die unsere Körper sowohl im täglichen Kurz- als auch im Langzeitverlauf verarbeiten, bemerkenswert konstant bleibt. Begriff. Jules Hirsch, (2003, Dana Foundation Vortrag ), einer der frühen Pioniere in der Adipositas-Forschung an der Rockefeller University, hat einmal festgestellt, dass unser Körper während unseres Lebens etwa 70 Millionen Kalorien oder etwa 14 Tonnen Nahrung verarbeitet.

Die Sollwert-Regelung ist analog zur Blutdruck- und Temperaturregelung unseres Körpers

Quelle: Stock Foto von Michael Krinke, verwendet mit Erlaubnis von istock.com

Spekulationen über einen Kontrollmechanismus, der die Menge an Fett im Körper reguliert, begannen jedoch in den 1950er Jahren aufzutreten. Zum Beispiel, GC Kennedy ( Proceedings der Royal Society of London, Biologische Wissenschaften , 1953), arbeiten mit Ratten, vorgeschlagen, dass Fett selbst könnte ein Signal an das Gehirn senden, um die Menge an Fett in unserem Körper zu regulieren. Erst in den 1970er Jahren wurde Leptin, das von Fettgewebe produzierte Hormon, in den Labors von Jeffrey Friedman an der Rockefeller University isoliert und "lieferte starke molekulare Beweise für ein solches Feedback-System." (Speakman et al, 2011, Krankheitsmodelle und -mechanismen

Andere Beweise für einen festgelegten Punkt ergaben sich aus menschlichen Daten, dass, wenn Menschen zunehmen oder abnehmen (dh "das System ist gestört"), der Körper das ursprüngliche Gewicht zu "verteidigen" scheint. Deshalb gibt es nach einer Gewichtsabnahme eine Tendenz für viele Menschen, das verlorene Gewicht wiederzugewinnen. (Speakman et al, 2011) Es gibt jedoch eine "Asymmetrie" in diesem Prozess – nämlich dass der Körper gegen Gewichtsverlust viel effektiver als gegen Gewichtszunahme zu verteidigen scheint, wahrscheinlich als ein evolutionärer Vorteil, wenn Nahrungszyklen variabler waren. Niemand hat jedoch den schwer fassbaren Sollwert lokalisiert oder ob es sich um einen Bereich handelt, obwohl es in der Vergangenheit vereinzelte Spekulationen gab, dass es sich um den Hypothalamus handelt.

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Frühe Theorien deuteten darauf hin, dass der Sollwert im Hypothalamus lag; Es ist wahrscheinlicher, dass es nicht in einem Bereich lokalisiert ist

Quelle: Stock foto, acaimoron, mit Genehmigung verwendet, istock.com

Maclean und Kollegen (2004, 2006), schrieb in der American Journal Physiologie: Regulatory, Integrated und Comparative Physiologie , studierte Adipositas-anfällig Ratten und merkte metabolische Faktoren in Ratten sind leichter zu studieren, weil es keine menschlichen Motivationsfaktoren (zB Peer-Druck dünn sein, Wünsche für einen idealen Körperbau). Diese Forscher fanden heraus, dass es eine "metabolische Neigung" für ihre Ratten gab, nach einer Periode der kalorischen Restriktion und der nachfolgenden Gewichtsabnahme wieder zuzunehmen, sowohl durch einen erhöhten Appetit als auch durch eine Abnahme der Stoffwechselrate im Ruhezustand. Aber MacLean et al. Stellten fest, dass Studien mit Menschen widersprüchlich sein können und fanden es "beruhigend", dass Menschen in der Lage sind, jeder metabolischen Tendenz zur Gewichtszunahme entgegenzuwirken, indem sie ihr Verhalten ändern (z. B. bewusst trainieren, weniger essen, sogar Medikamente zur Gewichtsreduktion einnehmen). Levin (2004, in derselben Zeitschrift verfasst) fasste die Kontroverse zusammen, indem er darauf hinwies, dass die Regulation der Fettakkumulation beim Menschen sehr kompliziert ist und durch "genetische, geschlechts-, perinatale, entwicklungsbedingte, ernährungsbedingte, umweltbedingte, neurale und psychosoziale Faktoren" bestimmt wird.

William Bennett ( New England Journal of Medicine , Editorial , 1995) bemerkte, dass der Sollwert langsam "eher als schnell auf Abweichungen vom inneren Ideal" reagiert und sowohl Essen als auch körperliche Aktivität beinhaltet. Bennett stellte klar, dass, obwohl diese beiden Verhaltensweisen als "weitgehend freiwillig" betrachtet werden, es eine erhebliche Zweideutigkeit bezüglich des Grades des Willens geben kann, die bei beiden Aktivitäten eine Rolle spielen, und "ein solches Verhalten eine gewisse biologische Unausweichlichkeit voraussetzt".

Das Sollwertkonzept stammt von einem technischen Modell der Regelung

Quelle: Sollwertkontrolle; Braues ohare, Public Domain, Creative Commons, Wikimedia Commons.org

Das Sollwertmodell hat Einschränkungen. Es erklärt nicht, warum unser Sollwert etwas einstellbar ist, dh warum die meisten Menschen ihr Leben lang zunehmen, besonders unter bestimmten Umweltbedingungen, wie zB Veränderungen des Familienstandes, des Alters, der sozialen Schicht oder sogar, wenn sie "Couch" sind Kartoffeln. "Mit anderen Worten, obwohl die Sollwert-Theorie" in Physiologie, Genetik und Molekularbiologie verwurzelt ist "und" einen aktiven Rückkopplungsmechanismus, der Fettgewebe (gespeicherte Energie) mit Aufnahme und Ausgabe verbindet "postuliert, erklärt es nicht ausreichend der Beitrag der sogenannten "obesogenen Umgebung" und soziale Fragen, die zur Gewichtszunahme beitragen. (Speakman ua, 2011)

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Es gibt ein weiteres Modell, das Absetzpunktmodell , das ein passives (statt eine aktive Regelung) Rückkopplungssystem vorschlägt, in dem das Gewicht "driften" kann (Farias et al., Metabolisches Syndrom und verwandte Störungen , 2011). Dieses Modell konzentriert sich auf Umwelt und soziale Probleme, aber es konzentriert sich nicht ausreichend auf die genetischen und biologischen Probleme und daher schaffen die beiden Modelle eine "künstliche" Trennung zwischen Genetik und Umwelt. (Speakman et al., 2011) Ein anderes vorgeschlagenes Modell, das allgemeine Aufnahmemodell , betont, dass es "kompensierte Faktoren" (z. B. primär physiologische) und "unkompensierte Faktoren" (hauptsächlich Umwelt) gibt, die die Gewichtsregulierung beeinflussen und von Mensch zu Mensch stark variieren können , aber es geht nicht davon aus, dass es einen Sollwert gibt. Ein viertes Modell ist das duale Interventionspunktmodell – eine "realistischere Version des Sollwertmodells" (Speakman et al., 2011), die sowohl genetische als auch umweltbezogene Beiträge enthalten kann, in denen "physiologische Gewichtsregulierung" Ober- und Untergrenzen sind / und oder Fett "wird aktiv.

Fazit: In Locksley Hall schrieb Tennyson: "Wissen kommt, aber Weisheit bleibt." Ob wir den anatomischen Ort oder die Orte für einen bestimmten Punkt finden, bleibt abzuwarten. Für viele Forscher ist das Konzept des Sollwerts zu einfach, um die Komplexität und die einschüchternde Wissenschaft der Gewichtskontrolle zu erklären. Für manche Menschen wird ein funktionierender Sollwert jedoch zu einer Art Ankerpunkt für ihr Gewicht; für die weniger Glücklichen, deren Gewicht weiter steigt und deren Sollwert dysfunktional erscheint, kann es ein Punkt ohne Rückkehr sein.

Alfred, Lord Tennyson wurde in der Westminster Abbey in der Poets 'Corner beigesetzt

Quelle: Westminster Abbey, Public Domain, Wikimedia Commons.org

Anmerkung: Ich konnte in den letzten Jahren nicht viele Artikel zum Sollwert finden, aber der Begriff taucht weiterhin in der Literatur auf. Für eine Veröffentlichung siehe Ravussin et al., Molecular Metabolism (2014), an Ratten, denen Leptin exogen verabreicht wurde, und die Beziehung zum Sollwert.