18 Kylläisyyden ja painon hormonaalinen säätely

Kylläisyyden ja energiatasapainon säätelyyn osallistuvat monet keskushermoston ja perifeerisen elimistön tasolla vaikuttavat fysiologiset mekanismit. Viime kädessä säätely tapahtuu aivoissa, erityisesti hypotalamuksen alueella, jossa keskushermostossa ja muualla elimistössä tuotettavat hormonit, välittäjäaineet ja peptidit vaikuttavat. Kylläisyyttä ja painoa säätelevät myös muut, lähinnä ympäristöön ja kulttuuriin liittyvät tekijät.

Kylläisyydellä on keskeinen rooli syömiskäyttäytymisen säätelyssä. Kylläisyydellä tarkoitetaan subjektiivista kokemusta siitä, että on syönyt riittävästi tai liian paljon. Se voidaan jakaa kahteen osaan: kyllääntyminen (satiation) ja kylläisyys (satiety). Kyllääntymisellä tarkoitetaan tuntemusta, joka kehittyy aterian aikana ja saa aikaan syömisen lopettamisen. Termillä kylläisyys tarkoitetaan puolestaan tuntemusta, joka vaikuttaa aterioiden välillä ja ehkäisee seuraavan syömiskerran alkamista.
Energiatasapainoa säädellään osittain päällekkäisillä lyhyen ja pitkän aikavälin säätelymekanismeilla. Lyhyen aikavälin säätely tarkoittaa aterian aikana ja ateriasta toiseen tapahtuvaa päivittäistä säätelyä. Se ohjaa syömisen aloittamista ja lopettamista sekä kullakin aterialla syödyn ruoan määrää ja koostumusta.
Pitkän aikavälin säätely pyrkii puolestaan elimistön energiavarastojen eli kehon rasvakudoksen määrän säilyttämiseen vakiona. Pitkän aikavälin säätely osallistuu myös lyhytaikaiseen säätelyyn vaikuttamalla lyhyen aikavälin säätelymekanismien herkkyyteen.

Leptiini — pitkän aikavälin säätelijä

Yksi tunnetuimmista energiatasapainon säätelyyn osallistuvista hormoneista on rasvakudoksen erittämä leptiini. Sitä pidetään tärkeimpänä energiatasapainon pitkän aikavälin säätelijänä. Leptiinin pitoisuus verenkierrossa on suhteessa rasvakudoksen määrään: mitä enemmän rasvaa, sitä enemmän leptiiniä. Leptiiniä erittyy jonkin verran myös ruoansulatuskanavan alueelta.
Leptiinin vaikutus välittyy hypotalamuksessa tuotettavien peptidien, mm. neuropeptidi Y:n ja melanokortiinien kautta. Elimistön rasvavarastojen pienentyessä veren leptiinipitoisuuden väheneminen lisää syömistä lisäävien ja vähentää syömistä vähentävien peptidien tuotantoa. Rasvakudoksen määrän lisääntyessä tapahtuu päinvastoin.
Vaikka energiatasapainoa säätelevät mekanismit tähtäävät energiatasapainon säilymiseen, ne näyttävät kuitenkin ehkäisevän tehokkaammin varastojen vähenemistä kuin niiden lisääntymistä. Lihavuudessa leptiinin vaikutus saattaakin olla heikentynyt.
Leptiini ei näytä osallistuvan suoranaisesti syömisen lyhyen aikavälin säätelyyn, mutta sen keskeinen merkitys syömiskäyttäytymisen säätelyssä on kuitenkin osoitettu: jos ihmiseltä puuttuu leptiini kokonaan, ei kylläisyyden tunnettakaan kehity. Tila on kuitenkin äärimmäisen harvinainen eikä leptiinihormonin puute selitä ihmisillä tavallisesti esiintyvää lihavuutta.

Insuliinilla kaksijakoinen tehtävä

Toinen keskeinen painon ja syömisen säätelyyn osallistuva hormoni on insuliini. Sillä on energiatasapainon säätelyssä kaksijakoinen tehtävä. Perifeerisessä elimistössä sen vaikutus on energiavarastoja lisäävä, keskushermostossa energiavarastoja vähentävä.
Insuliinin tuotantoon vaikuttaa ennen kaikkea veren glukoosipitoisuus, mutta kuten leptiini, se toimii myös rasvavarastojen tilaa heijastelevana energiatasapainon pitkän aikavälin säätelijänä. Hypotalamuksessa insuliini vaikuttaa energiatasapainon säätelyyn samojen mekanismien välityksellä kuin leptiini.

Peptidit osallistuvat lyhytaikaiseen säätelyyn

Ruoansulatuskanavan alueelta erittyy lukuisia lyhytaikaisen energiatasapainon säätelyyn osallistuvia peptidejä, jotka toimivat nälän ja kylläisyyden tuntemusten signaaleina. Niiden erittymisen saa aikaan ruoan ja eri ravintoaineiden tulo mahaan ja ohutsuoleen. Useimmiten ne vaikuttavat kylläisyyttä lisäävästi.
Tunnetuin ruoansulatuskanavan alueen hormoneista on kolekystokiniini. Se vähentää syödyn ruoan määrää, lyhentää aterian kestoa ja hidastaa mahalaukun tyhjenemistä. Muita mielenkiintoisia, tutkimuksen alla olevia ruoansulatuskanavan hormoneja ja peptidejä ovat mm. amyliini, glukagonin kaltainen peptidi 1 ja peptidi YY. Myös ne vähentävät syömistä.

Greliini lisää näläntunnetta ja ruokahalua

Greliini on vastikään löydetty mahalaukun erittämä hormoni, joka muista ruoansulatuskanavan hormoneista ja peptideistä poiketen lisää näläntunnetta ja ruokahalua. Sen ruokahalua säätelevä vaikutus välittyy ainakin osaksi samojen mekanismien kautta kuin leptiinin ja insuliinin. Greliiniä pidetään pääasiassa energiatasapainon lyhyen aikavälin säätelijänä, mutta se voi osallistua myös sen pitempiaikaiseen säätelyyn.
Greliini on liitetty erityisesti syömisen aloittamiseen. Sen pitoisuus elimistössä nousee huippuunsa ennen ateriaa ja laskee noin tunnin kuluessa syömisestä. Elimistön energiavarastot ovat käänteisessä suhteessa greliinin määrään: mitä enemmän rasvaa, sitä vähemmän greliiniä. Lihavilla greliinipitoisuudet ovatkin alhaisempia kuin normaalipainoisilla. Greliinin merkitys ihmisen syömiskäyttäytymisen säätelyssä on paraikaa kiivaan tutkimuksen alla.

Leila Karhunen
erikoistutkija, FT
Kliinisen ravitsemustieteen laitos
Elintarvikkeiden terveysvaikutusten tutkimuskeskus
Kuopion yliopisto
leila.karhunen (at) uku.fi

Sanna Kauppinen
tutkimusassistentti, Ttyo
smkauppi (at) hytti.uku.fi
***************************

Elintarvikkeen rakenteen ja koostumuksen vaikutusta kylläisyyteen tutkitaan

VTT Biotekniikka ja Kuopion yliopiston Elintarvikkeiden terveysvaikutusten tutkimuskeskus (ETTK) ovat tänä vuonna käynnistäneet suomalaisten elintarvikealan yritysten ja Tekesin kanssa tutkimusprojektin Elintarvikkeita painonhallintaan: rakenteen ja koostumuksen vaikutus kylläisyyteen ja painonsäätelyyn.
Projektin tavoitteena on koota viimeisintä tutkimustietoa ravinnon ominaisuuksien ja ravinnonoton säätelyn välisistä yhteyksistä, luoda osaamispohjaa elintarvikkeiden aiheuttaman kylläisyyden ja energia-aineenvaihdunnan säätelemiseksi elintarviketeknologian keinoin ja kehittää luotettava tuotteen kylläisyysarvoa kuvaava menetelmä eli kylläisyysindeksi, jolla voidaan arvioida yksittäisten tuotteiden aiheuttamaa kylläisyyden tunnetta. Hankkeen tuloksia on odotettavissa vuoden 2004 lopulla.
Lisätietoja: TkT Kirsi-Helena Liukkonen, VTT Biotekniikka, kirsi-helena.liukkonen (at) vtt.fi