Vorlesung Einführung in die Biopsychologie

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1 Vorlesung Einführung in die Biopsychologie Kapitel 12: Hunger und Essen SoSe 2018 Prof. Dr. Udo Rudolph Technische Universität Chemnitz, Germany

2 Zur Biopsychologie des Essens und Trinkens: 1. Verdauung und Energiestoffwechsel 2. Theorien des Essens: Anreize versus Sollwerte 3. Faktoren der Nahrungsaufnahme: Was, Wann, Wie? 4. Neuronale Mechanismen der Sättigung 5. Störungen des Ess-Verhaltens 6. Exkurs: Selbst-Experiment zur Nahrungsaufnahme 2

3 - Schritte im Verdauungsprozess 3

4 Hauptformen der Nahrung: 1. Lipide (= Fette) 2. Aminosäuren (Proteine) 3. Glukose Speicherformen der Nahrung: 1. Fette 2. Proteine 3. Glycogen 4

5 Verteilung der Energiereserven: 1. Fettgewebe 85.0 % (Fette) 2. Muskulatur 14.5% (Proteine) 3. Glycogen 0,5 % (in Muskeln und Leber) 5

6 Phasen des Energiestoffwechsels: 1. Cephalische Phase Beginn: Ende: Hungergefühl und Sehen des Essens Beginn der Resorption 2. Resorptive Phase Beginn: Ende: Beginn der Resorption Wenn die aufgenommene Nahrung den Energiebedarf nicht mehr deckt 3. Fastenphase Beginn: Ende: Wenn die aufgenommene Nahrung den Energiebedarf nicht mehr deckt Erneutes Hungergefühl 6

7 Merkmale des Energiestoffwechsels in der cephalischen und resorptiven Phase: 7

8 Merkmale des Energiestoffwechsels in der Fasten- Phase: 8

9 Theorien des Ess-Verhaltens: Was wir alle denken: Sollwerttheorien. Annahmen der Sollwerttheorien: A. Energiemangel Hunger Essen B. Sollwertmechanismus: Definition eines Sollwertes C. Effektormechanismus: Eliminierung von Abweichungen D. Insgesamt: Negatives Feedbacksystem, Homöostase 9

10 Zusammenfassung zu den Sollwerttheorien: 10

11 Zwei (sich ergänzende) Varianten der Sollwerttheorien: 1. Glucostatische Sollwerttheorie Einhaltung des Blutzuckersollwertes, zumal insbesondere das Gehirn auf fortwährende Glucosezufuhr angewiesen ist. Gilt für Beginn und Ende einer jeden Mahlzeit. 2. Lipostatische Sollwerttheorie Einhaltung des Körperfettspiegels (dieser ist bei Erwachsenen zumeist recht konstant). Gilt für die Langzeitregulation des Körpergewichts. 11

12 Argumente gegen die Sollwerttheorien: Evolutionäre Anpassung: Früher oftmals unregelmäßige und unvorhersehbare Nahrungsaufnahme. Daher: Energiedefiziten muss vorgebeugt werden, statt diese nur zu regulieren. Experimentelle Daten: Nur scheinbare Bestätigung der Theorien durch Experimente mit Insulininjektion: das Absinken des Blutzuckerspiegels, das hierbei zu einer natürlichen Nahrungsaufnahme führt, kommt unter realen Bedingungen nur sehr selten vor. Faktoren wie Geschmack, Anreiz, Lernen und Kultur bleiben unberücksichtigt. 12

13 Alternative: Die Anreiztheorie. Die angenehmen Effekte des Essens führen dazu, dass wir zum Essen motiviert werden. Hunger wird determiniert durch Geschmack des Essens, Lern-Erfahrungen, Zeitintervall seit der letzten Nahrungsaufnahme, dem Blutzuckerspiegel und vielen weiteren Faktoren Die Anreiztheorien können sehr gut erklären, warum Übergewicht heute ein weit verbreitetes Problem ist, und warum der Kaloriengehalt einer Nahrung kaum beeinflusst, wie viel wir essen. 13

14 Warum wir essen: WAS wir essen: Angeborene und erlernte Präferenzen; zum Beispiel durch Muttermilch und Atemgeruch. WANN wir essen: Nahrungsanblick oder geruch Insulinausschüttung Senken des Blutzuckerspiegels Hunger. Fazit: Prozesse des Klassischen Konditionierens. WIE VIEL wir essen: Experimente zum Schein-Essen, zur Energiedichte der Nahrung, zu Appetit-Anregern, zu sozialen Einflüssen und zur Cafeteria-Kost, zur sensorisch-spezifischen Sättigung. 14

15 Variationen des Blutzuckerspiegels in Zusammenhang mit der Nahrungsaufnahme: 15

16 Experiment zur Scheinfütterung; Vorgehen: 16

17 Experiment zur Scheinfütterung; Ergebnisse: 17

18 Neuronale Mechanismen der Sättigung: VMH- und LH-Läsionen im Hypothalamus: VMH-Läsionen Fettleibigkeit LH-Läsionen Aphagie und Adipsie Neubewertung der Befunde: VMH-Läsionen Erhöhung des Blutzuckerspiegels Lipogenese +; Lipolyse Geizhalsanalogie. LH-Läsionen Breites Spektrum motorischer Störungen, die nicht für Essen und Trinken spezifisch sind. 18

19 Ventromedialer Hypothalamus und lateraler Hypothalamus im Gehirn einer Ratte: 19

20 Verhalten und Körpergewicht einer Ratte mit bilateraler Läsion des VMH: 20

21 Was bei einer VMH-Läsion noch passiert: Zur Rolle des Nucleus paraventricularis führt ebenfalls zu starker Lipogenese. 21

22 Verdauungstrakt und Sättigung: Cannon & Washburn's Experiment (1912) zur Messung von Magenkontraktionen. 22

23 Cannon & Washburn (1912): Ergebnisse der Experimente zu Magenkontraktionen: 23

24 Experimente mit Versuchstieren, die einen zusätzlichen Magen bekommen: Fazit: Offensichtlich sind es Peptide im Magen und in anderen Teilen des Verdauungstraktes, die Hunger und Sättigung signalisieren. 24

25 Was passiert bei einer Umstellung auf besonders kalorienreiche versus kalorienarme Nahrung? Langzeitexperiment über 30 Wochen. 25

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27 Befunde zum Entzug von bestimmten Geschmackseindrücken am Beispiel des saccharin-elation-effects : 27

28 Gibt es Präferenzen für verschiedene Geschmacksrichtungen bei Getränken? Antwort: Es gibt eine Präferenz für Geschmack und für Abwechslung. 28

29 - Typische Stadien eines Programms zur Gewichtreduzierung 29

30 Das Rätsel der Anorexie: Eine zu geringe Nahrungsaufnahme, mit einer hohen Prävalenz in der jungen weiblichen Bevölkerung westlicher Industrienationen; nicht selten mit tödlichem Verlauf und bislang ohne zuverlässig wirksame Behandlung. Nachgewiesen ist eine drastische Abnahme der positiven Anreize von Nahrungsaufnahme (nicht unbedingt des Anreizes einer Nahrungsbeschäftigung). Gerade im Zustand des Hungerns tritt normalerweise eine adaptive Reaktion auf: eine extreme Zunahme im positiven Anreizwert des Essens. Diese Reaktion bleibt im Falle der Anorexie aus. Hypothese von Pinel: Sind möglicherweise gerade die Mahlzeiten -- als Störung einer Homöostase -- etwas sehr Aversives? 30