Un punto di riferimento: peso e il concetto di set point

Poeta Laureato Alfred, Lord Tennyson, autore di "Locksley Hall"

Fonte: Pittura di Helen Mary Elizabeth Allingham, artista inglese, dominio pubblico, Wikimedia Common.org

Nel suo poema meno noto di un immaginario luogo d'infanzia, Locksley Hall (1842), Alfred, Lord Tennyson, il famoso Poeta Laureato d'Inghilterra, scrive "La scienza si muove, ma lentamente, lentamente, strisciando da un punto all'altro". molti punti nella scienza – compresi i punti di divergenza e convergenza, i punti di riflessione e rifrazione e le mutazioni puntiformi, tra gli altri, ma il punto più strettamente associato al peso è il punto stabilito. Il set point è un concetto praticabile o semplicemente una delle "fiabe della scienza" di Tennyson? "La maggior parte delle persone ha sentito parlare di questo concetto, ma pochi possono davvero capire cosa ne pensano i ricercatori.

Il concetto di un punto di riferimento per il peso, cioè un sistema interno fisiologicamente regolato, tuttavia, fu definito in una serie di articoli dal Dr. Richard E. Keesey e dai suoi colleghi negli anni '70 e '80. Originariamente tratto da un modello ingegneristico, è stato visto come un sistema di controllo di feedback omeostatico (Mrosovsky e Powley, Behavioral Biology , 1977) e analogo a un valore prefissato per la temperatura corporea o persino la pressione sanguigna, sebbene vi sia una considerevolmente maggiore variabilità tra le persone rispetto alla pressione sanguigna o alla temperatura corporea. È emerso dall'osservazione che, in particolare, il nostro peso si mantiene entro una gamma abbastanza costante, nonostante le forti fluttuazioni dei livelli di attività e delle varietà e quantità di cibo che i nostri corpi elaborano sia nel breve periodo che nel lungo termine. termine. Ad esempio, Jules Hirsch (2003, conferenza della Fondazione Dana ), uno dei primi pionieri nella ricerca sull'obesità presso la Rockefeller University, una volta ha osservato che durante la nostra vita, i nostri corpi elaborano circa 70 milioni di calorie o circa 14 tonnellate di cibo.

La regolazione del set point è analoga alla pressione sanguigna e alla regolazione della temperatura da parte del nostro corpo

Fonte: fotografia d'archivio di Michael Krinke, utilizzata con il permesso di istock.com

La speculazione su un meccanismo di controllo che regolava la quantità di grasso nel corpo, tuttavia, cominciò a verificarsi negli anni '50. Ad esempio, GC Kennedy ( Proceedings of the Royal Society of London, Biological Sciences , 1953), lavorando con i topi, suggerì che il grasso stesso poteva inviare un segnale al cervello per regolare la quantità di grasso nei nostri corpi. Non sarebbe stato fino agli anni '70, tuttavia, che la leptina, l'ormone prodotto dal tessuto adiposo, era isolata nei laboratori della Rockefeller University di Jeffrey Friedman e "forniva solide prove molecolari per un tale sistema di feedback." (Speakman et al, 2011, Modelli e meccanismi della malattia)

Altre prove per un punto di riferimento derivano dai dati umani che quando le persone guadagnano o perdono peso (cioè "il sistema è perturbato"), il corpo sembra "difendere" il peso originale. Ecco perché dopo una perdita di peso, c'è una tendenza per molte persone a riguadagnare il peso perso. (Speakman et al, 2011) In questo processo c'è tuttavia una "asimmetria", cioè che il corpo sembra difendere la perdita di peso molto più efficacemente rispetto all'aumento di peso, probabilmente come vantaggio evolutivo quando i cicli alimentari erano più variabili. Nessuno, tuttavia, ha effettivamente localizzato il punto di riferimento elusivo o se sia anche un'area, sebbene ci sia stata una speculazione semplicistica passata che sia nell'ipotalamo.

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Le prime teorie suggerivano che il punto di riferimento era situato nell'ipotalamo; è più probabile che non sia localizzato in un'area

Fonte: foto d'archivio, acaimoron, usato con permesso, istock.com

Maclean e colleghi (2004, 2006), scrivendo nell'American Journal Physiology: Fisiologia Regolatoria, Integrata e Comparativa , studiato ratti soggetti a obesità e noti fattori metabolici nei ratti sono più facili da studiare perché non ci sono fattori motivazionali umani contaminanti (ad es. essere magro, desideri per un fisico ideale). Questi ricercatori hanno scoperto che c'era una "propensione metabolica" per i loro ratti a riguadagnare peso dopo un periodo di restrizione calorica e conseguente perdita di peso, sia da un aumento dell'appetito che da una diminuzione del tasso metabolico a riposo. Ma MacLean et al. Hanno notato che gli studi con gli esseri umani possono essere incoerenti e hanno trovato "rassicurante" che gli esseri umani sono in grado di contrastare qualsiasi tendenza metabolica ad aumentare di peso cambiando il loro comportamento (ad es. Esercitando coscientemente, mangiando di meno, assumendo anche farmaci per dimagrire). Levin (2004, scrivendo nella stessa rivista) ha riassunto la controversia osservando che la regolazione dell'accumulo di grasso negli esseri umani è molto complicata e determinata da fattori "genetici, di genere, perinatali, di sviluppo, dietetici, ambientali, neurologici e psicosociali".

William Bennett ( New England Journal of Medicine , Editorial , 1995) ha osservato che il punto di riferimento sembra rispondere lentamente "piuttosto che rapidamente alle deviazioni dall'ideale interno" e coinvolge sia il mangiare che l'attività fisica. Bennett ha chiarito che sebbene questi due comportamenti siano pensati come "largamente volontari … può esserci un'ambiguità considerevole sul grado di volizione" implicato in entrambe le attività e "tale comportamento presuppone una certa inevitabilità biologica".

Il concetto di set point deriva da un modello ingegneristico di controllo del feedback

Fonte: controllo del set point; Brews ohare, Public Domain, Creative Commons, Wikimedia Commons.org

Il modello del punto di riferimento presenta limitazioni. Non spiega perché il nostro set point sia in qualche modo regolabile, cioè perché la maggior parte delle persone guadagna un certo peso durante la vita, in particolare in determinate condizioni ambientali, come cambiamenti nello stato civile, età, classe sociale o anche se sono "divano" In altre parole, sebbene la teoria del punto di riferimento sia "radicata nella fisiologia, nella genetica e nella biologia molecolare" e "postula un meccanismo di feedback attivo che collega il tessuto adiposo (energia immagazzinata) all'assunzione e alla spesa", non spiega sufficientemente il contributo del cosiddetto "ambiente obesogenico" e le questioni sociali che contribuiscono all'aumento di peso. (Speakman et al, 2011)

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Esiste un altro modello, il modello del punto di sedimentazione , che propone un sistema di feedback passivo (piuttosto che attivo) in cui il peso può "andare alla deriva" (Farias et al, Sindrome metabolica e disturbi correlati , 2011.) Questo modello si concentra su aspetti ambientali e problemi sociali, ma non si concentra abbastanza su questioni più genetiche e biologiche e quindi i due modelli creano una divisione "artificiale" tra genetica e ambiente. (Speakman et al, 2011) Un altro modello proposto, il modello generale di assunzione , sottolinea che ci sono "fattori compensati" (ad esempio, principalmente fisiologici) e "fattori non compensati" (principalmente ambientali) che influiscono sulla regolazione del peso e possono variare considerevolmente da persona a persona , ma non presuppone che ci sia un set point. Un quarto modello è il modello a doppio punto di intervento – una "versione più realistica del modello del punto di riferimento" (Speakman et al, 2011) che può incorporare sia contributi genetici che ambientali in cui vi sono limiti superiori e inferiori dove "regolazione fisiologica del peso / e o grasso "diventa attivo.

Bottom Line: In Locksley Hall , Tennyson ha scritto: "La conoscenza arriva, ma la sapienza persiste". Se troviamo che il luogo anatomico oi luoghi per un punto fisso rimangono da vedere. Per molti ricercatori, il concetto di set point è troppo semplicistico per spiegare la complessità e la scienza scoraggiante del controllo del peso. Per alcune persone, tuttavia, un punto di riferimento funzionante diventa una sorta di punto di riferimento di ancoraggio per il loro peso; per chi è meno fortunato, il cui peso continua a salire e il cui set point sembra disfunzionale, potrebbe essere un punto di non ritorno.

Alfred, Lord Tennyson fu sepolto nell'Abbazia di Westminster, nell'angolo dei poeti

Fonte: Abbazia di Westminster, Dominio Pubblico, Wikimedia Commons.org

Nota: non sono riuscito a trovare molti documenti negli ultimi anni sul set point, ma il termine continua ad apparire in letteratura. Per un articolo, vedi Ravussin et al, Molecular Metabolism (2014), su ratti trattati con leptina in modo esogeno e la relazione con il set point.