Makean suupalan odottaminen voi lisätä sokerin kulutusta lihaksissa, osoittaa hiirillä ja rotilla tehty japanilaistutkimus. Signaali välittyy aivoissa olevan hypotalamus-tumakkeen tiettyjen neuronien kautta ja välittävänä aineena toimii näiden neuroneiden tuottama oreksiini-molekyyli. Oreksiinineuroneiden tiedetään aktivoituvan esimerkiksi paastoamisen yhteydessä, jolloin luonnollinen reaktio on lähteä etsimään ruokaa. Nämä neuronit osallistuvat myös muunlaiseen palkkion tai mielihyvän etsimiseen ja jopa hereillä pysymiseen.
Elimistö sääntelee tarkkaan energian kulutusta ja syömistä. Säätely tapahtuu aivoissa ja keskeinen elin hypotalamus. Sinne tulevat tiedot esimerkiksi veren sokeritasosta ja energian kulutuksesta ja sieltä lähtevät signaalit, jotka ohjaavat toimintaa, esimerkiksi valmistautumista ruuan hankintaan.
Ns. luurankolihakset ovat sekä sokerin eli glukoosin että rasvahappojen keskeinen käyttöpaikka ja hypotalamus säätelee myös niiden glukoosiaineenvaihduntaa. Glukoosin muuttamiseen energiaksi lihassoluissa tarvitaan haiman tuottamaa insuliinia. Kakkostyypin diabeteksessa lihasten kyky käyttää insuliinia on heikentynyt eli niiden insuliiniherkkyys laskee. Myös tässä prosessissa hypotalamus on osallisena.
Koe-eläiminä oli hiiriä ja rottia, joista osa oli geenimuunneltuja ja vertailuryhmänä oli normaaleja hiiriä ja rottia. Niiden aivoihin ruiskutettiin oreksiinia hypotalamuksen tiettyyn osaan. Normaalihiirillä se nosti lihasten glukoosin kulutusta noin tunnissa ja taso pysyi korkealla, kunnes neljän tunnin kuluttua lähtötasolle. Veren sokeritaso ei muuttunut joten kiihtynyt kulutus kompensoitui nopeutuneella glukoosin tuotolla. Tavallisessa rasvakudoksessa eli ns. valkoisissa rasvasoluissa oreksiini ei vaikuttanut glukoosin kulutukseen.
Geenimuunnelluilla hiirillä ns. sympaattisen hermoston reseptorit olivat toimimattomia ja niillä oreksiiniruiske ei vaikuttanut sokerinkulutukseen mitenkään. Signaali hypotalamuksesta välittyy siis ilmeisesti sympaattisen hermoston kautta.
Kokeen toisessa osassa hiiret opetettiin ensin odottamaan herkulliseksi koettua makeaa pisaraa. Sen tuotti joko normaali sokeri tai makealta maistuva, mutta energeettisesti nollan arvoinen sakariini. Muutamassa päivässä ne ehdollistuivat makean pisaran saamiseen. Tämä näkyi myös niiden aivoissa: hypotalamuksen oreksiinineuronit aktivoituivat ja sympaattisen hermoston kautta lihakseen välittyi signaali, joka nosti glukoosin kulutusta niissä.
Sen jälkeen hiiriin ruiskutettiin joko oreksiinin reseptorin toiminnan estävää yhdistettä tai lumeaineena käytettyä suolaliuosta. Makean pisaran odottaminen nosti glukoosin erittymistä vereen. Ne joilla oreksiinin vaikutus oli estetty, veren sokeritaso nousi koska glukoosin kulutus lihaksissa ei kiihtynyt. Vertailuhiirillä lihasten kiihtynyt sokerin kulutus piti tason ennallaan.
Ihmisillä perusmekanismi hypotalamuksen oreksiinineuroneiden ja lihasten sokerin kulutuksen osalta toimii todennäköisesti samalla tavalla kuin koe-eläiminä olleilla jyrsijöillä. Ihmisten mutkikkaampi kulttuuri muuttaa todennäköisesti kokemustamme siten että sokeripisaran sijasta saman vaikutuksen saa aikaan vaikkapa herkullisen ruuan odottaminen.
Tutkijat pohtivat voisiko tästä olla hyötyä suoritukseen valmistautuvalle urheilijalle. Kilpailun jälkeen odottavan herkullisen aterian kuvitteleminen voisi nostaa sokerinkulutusta lihaksissa ja antaa enemmän voimaa.
(YLE tiede, Cell Metabolism)
1 kommentti:
Pidemmissa kestävyysharjoitteissa on tavallista, että palkintopizza tai muut herkut alkavat pyöriä mielessä. Ainakin motivaatio siitä kohenee, jos ei muuta!
Lähetä kommentti