Hvordan trening forteller hjernen å dempe appetitten
Når vi trener blir kroppene våre varme og vi begynner å føle oss rødme. Men det skjer noe annet: appetitten min avtar etter treningen. Forskere satte seg for å utforske nøyaktig hvorfor og hvordan dette skjer.
I lang tid levde jeg med overbevisningen om at jo mer fysisk aktiv jeg var, jo mer ville matlysten øke. Fornuftig, ikke sant?
Sikkert, vil jeg tro at kroppen vil bytte ut alle kaloriene som er brent mens du jogger eller danser.
Men appetitten min økte aldri, og alle forventningene mine hadde vært helt gale.
Studier har nå vist at aerob trening - som løping, sykling og svømming - faktisk reduserer appetitten ved å endre nivåene av hormoner som driver vår sulttilstand.
Imidlertid har de underliggende biologiske mekanismene som setter i gang, og som forteller kroppene våre å skille ut færre av hormonene som driver sult, forble usikre.
Men nylig bestemte en forsker seg for å ta skritt mot å forstå hva som skjer i kroppen etter en anstendig trening.
Young-Hwan Jo fra Albert Einstein College of Medicine i Bronx, NY, ble fascinert av hvordan hans vanlige 45-minutters løp alltid fikk ham til å trenge mindre mat enn vanlig.
Han mente at det faktum at kroppsvarmen øker under trening, kan spille en rolle i signaliseringen til hjernen om at appetitten trenger å gå ned. Han trodde at prosessen kan være lik den som skjer i kroppen når vi spiser veldig krydret mat.
Varmefølelser reduserer appetitten
Når vi spiser mat som inneholder chili-paprika, ser det ut til at kroppstemperaturen går opp, og appetitten minker. Det er fordi chilipepper inneholder en forbindelse som kalles "capsaicin", som samhandler med sensoriske reseptorer (TRPV1-reseptorer) i kroppen, noe som gir følelsen av å være varm og spylt.
Capsaicin har også vist seg å skape en reduksjon i appetitten, noe som har gjort denne forbindelsen til et mål for forskning for vekttapbehandlinger.
Etter dette tankegangen lurte Jo på om den økte kroppsvarmen som føltes etter trening, kanskje ikke stimulerer nevroner i hjerneområder som er ansvarlige for homeostase, regulering av grunnleggende kroppsprosesser, inkludert spising.
"Jeg er en nevroforsker," sier Jo, "som studerer hypothalamus - den delen av hjernen som spiller den sentrale rollen for å regulere metabolisme og vekt," legger til:
"Jeg lurte på om visse hypotalamusneuroner fornemmer temperaturen øker og reagerer på treningindusert oppvarming ved å gi ut en" slutte å spise! "
Og helt sikkert resultatene av forskningen som fulgte - som nå er publisert i tidsskriftet PLOS biologi - indikere at han var på rett spor.
Nevrale reseptorer 'regulerer fôring'
Jo og teamet bestemte seg for å zoome inn på et sett med nevroner som koordinerer appetittundertrykkelse, kalt “proopiomelanocortin” (POMC) nevroner. Disse cellene finnes i en region av hypothalamus kjent som "bueformet kjerne", og noen blir ikke screenet av hjerne-blodbarrieren.
Dette er en membran som forhindrer de fleste cellene i hjernen fra å bli utsatt for alvorlige svingninger i blodplasmasammensetningen, og dermed beskytte nevrale funksjoner.
Men siden noen POMC-hjerneceller har mer direkte kommunikasjon med resten av systemet og samhandler med hormoner som slippes ut i blodet, trodde Jo de også kunne reagere på svingninger i kroppstemperaturen.
For å teste denne hypotesen eksperimenterte forskerne først med mushypothalamusvev som inneholdt POMC-hjerneceller. De eksponerte dette vevet først for capsaicin, og deretter for varme, for å se om disse cellene ville være i stand til å svare på begge stimuli.
Forskerne ble ikke skuffet - både tilstedeværelsen av varme og den av chili pepperforbindelsen aktiverte POMC-neuroner, noe som betyr at de hadde TRPV1-reseptorer. To tredjedeler av disse cellene reagerte på disse to forskjellige varmestimuli, bemerket forskerne.
På neste trinn i forskningen gjennomførte forskerne forskjellige tester ved bruk av mus for å forstå hvordan POMC-nevroner reduserte appetitten etter at TRPV1-reseptorene ble aktivert.
Så Jo og kollegaer så at når de eksponerte de bueformede kjernene til mus for capsaicin, hadde dyrene en tendens til å spise mindre mat de neste 12 timene.
Forskerne klarte imidlertid å blokkere tap av appetitt assosiert med capsaicineksponering, enten ved å blokkere TRPV1-reseptorene til POMC-neuroner før de administrerte forbindelsen, eller ved å slå av genet som koder for slike reseptorer hos mus.
Jo og team satte også noen mus på tredemøller, slik at de kunne løpe i en periode i 40 minutter. På denne måten skapte de forholdene som er typiske for en vanlig treningsøkt.
Som et resultat av denne øvelsen skjøt dyrenes kroppstemperatur opprinnelig opp, og deretter nådde de et platå etter 20 minutter. Kroppsvarmen forble høy i over en time, og musenes appetitt synket synlig.
Gnagere som trente hadde omtrent 50 prosent lavere matinntak etter tredemøllen enn deres kolleger som ikke hadde deltatt i øvelsen.
Og til slutt, eksponering for tredemølleøvelse hadde ingen innvirkning på appetitten til musene der TRPV1-reseptorene hadde blitt undertrykt. Dette antyder at økt kroppsvarme på grunn av fysisk aktivitet stimulerer relevante reseptorer i hjernen til å redusere ønsket om mat.
"Studien vår gir bevis," konkluderer Jo, "at kroppstemperaturen kan fungere som et biologisk signal som regulerer fôringsatferd, akkurat som hormoner og næringsstoffer gjør."
Han legger til at denne kunnskapen til slutt kan føre til forbedrede strategier for vekttap.
