Regulação da ingestão de alimentos
O gasto metabólico não pode exceder a ingestão de alimentos por muito tempo se um animal sobreviver. Uma maneira de equalizar os dois processos é diminuir o metabolismo para um nível sustentável pela ingestão máxima, o que pode ser limitado pela capacidade de extrair alimentos de um habitat escasso. Os dados dos alimentadores de filtro sugerem que, em certos casos, a filtragem contínua a taxas máximas pode ser insuficiente para suportar o crescimento e a manutenção normais. Verificou-se que os alimentadores seletivos sofrem uma redução mais ou menos drástica do metabolismo durante a fome temporária. Em segundo lugar, a capacidade do sistema digestivo pode estabelecer um limite no suprimento de nutrientes ao organismo. Há evidências de que isso ocorre no minuto Daphnia magna, alimentador de filtro. Sabe-se que tais limitações desempenham um papel no comportamento alimentar humano.
No homem e em muitos outros alimentadores seletivos, no entanto, as capacidades dos sistemas digestivo e de coleta de alimentos excedem todas as exigências, exceto as mais extremas, de metabolismo. Para manter o equilíbrio nutricional, a alimentação deve ser direcionada à taxa metabólica. As informações sobre os mecanismos e mesmo sobre a existência de tal regulação da ingestão são escassas, exceto para mamíferos e alguns insetos.
Vertebrados
A maioria das informações sobre o controle do comportamento alimentar dos vertebrados vem de estudos com mamíferos, mas os padrões gerais encontrados nos mamíferos parecem estar presentes em peixes, anfíbios, répteis e aves. A ingestão de alimentos requer uma sequência bem ordenada de busca, obtenção de alimentos e atividades ingestivas. Às vezes o comportamento é elaborado. Os seguintes elementos se distinguem nos vários gatos: perseguir, espiar, atacar, empurrar a cabeça para baixo, morder o pescoço, esconder-se, arrancar e devorar. Em animais em pastoreio, o padrão é muito mais simples. De qualquer forma, o movimento que um animal alimentador realiza em um determinado momento depende em grande parte de estímulos externos; busca e busca, por exemplo, são desnecessárias quando a presa está ao seu alcance. Nesse sentido, qualquer ato de alimentação é uma resposta ao meio ambiente, mas não é um simples "reflexo". Na apresentação repetida da mesma situação alimentar, o indivíduo algumas vezes mostra a resposta apropriada, mas outras vezes falha. Essas flutuações na capacidade de resposta são aproximadamente paralelas em todos os elementos do comportamento alimentar. A capacidade de resposta tende a ser maior com a crescente falta de comida no corpo. Parece que a capacidade de resposta dos mecanismos cerebrais à alimentação é governada por mensagens que relatam o estado nutricional do corpo. O conteúdo dessas mensagens, em outras palavras, são determinantes primários do nível de motivação alimentar (para outras influências, veja abaixo Relação da alimentação com outras funções). Níveis altos e baixos de motivação alimentar são os contrapartes objetivos dos conceitos cotidianos de fome e saciedade. A regulação da ingestão de alimentos, portanto, deve depender dos mecanismos fisiológicos da motivação alimentar.
Fome específica
A falta de qualquer nutriente com uma função anabólica específica, como vitaminas ou minerais, deve ser corrigida pelo aumento da absorção da substância em particular. Até o momento, pouco se sabe sobre os mecanismos específicos da fome que garantem o aumento da absorção, mas existem boas evidências de que uma deficiência de nutrientes causa um aumento específico na capacidade de resposta aos alimentos que contêm a substância necessária. No caso da tiamina (vitamina B 1), um processo de aprendizado está envolvido. O animal deficiente tenta vários tipos de alimentos e se concentra naqueles que removem a deficiência. O apetite específico por sal em um indivíduo com deficiência de sódio, por outro lado, parece repousar em um aumento geneticamente determinado da reação ao sabor do cloreto de sódio e não requer aprendizado.
Regulação calórica
A falta de combustível no corpo pode ser corrigida pela ingestão de qualquer uma das várias substâncias possíveis que fornecem energia. A maioria dos alimentos naturais contém uma mistura dessas substâncias. As deficiências de energia podem ser atenuadas pelo aumento da capacidade de resposta aos alimentos em geral. Alimentos ingeridos (calorias) passam da (1) boca para (2) do trato digestivo para (3) da corrente sanguínea; se não for necessário imediatamente para processos catabólicos, o alimento digerido passa para (4) locais de armazenamento, dos quais os tecidos adiposos são os mais importantes. Essas quatro regiões são monitoradas continuamente. Sabe-se uma quantidade considerável sobre as funções de monitoramento dos órgãos quanto ao paladar, olfato e tato na região da boca; além disso, os receptores de distensão no trato digestivo monitoram o volume e os quimiorreceptores monitoram a natureza do conteúdo. As informações sobre a disponibilidade de glicose (o açúcar mais utilizado) e possivelmente outros combustíveis no sangue são registradas por células localizadas provavelmente no próprio cérebro e em outros locais (por exemplo, no fígado). Finalmente, evidências circunstanciais sugerem que o conteúdo dos tecidos gordurosos também é monitorado. Todo alimento que passa pelo corpo contribui para cada uma dessas quatro mensagens sucessivamente, até que seja eventualmente catabolizado.
Os sinais convergem para os mecanismos cerebrais da motivação alimentar, por vias nervosas e, possivelmente, humorais (químicas). Aqui eles têm efeitos de dois tipos: (1) se os sinais das quatro regiões reportarem um aumento no teor de combustível, a motivação para a alimentação é reduzida (a saciedade aumenta) e (2) se o gosto e, talvez, outros receptores (por exemplo, visuais) são estimulados por alimentos saborosos, aumenta a motivação alimentar. A ingestão para quando o acúmulo de sinais do primeiro tipo, substituindo os do segundo tipo, faz com que a fome caia abaixo de um nível crítico. A alimentação é retomada quando a fome ultrapassa esse nível como resultado da depleção de combustível por catabolismo e esvaziamento do trato digestivo por digestão e absorção. Uma vez iniciada, a ingestão é aumentada pelos efeitos positivos do estímulo alimentar. O resultado líquido dessa interação de feedbacks positivos e negativos das respostas alimentares é que a ingestão calórica, observada por um período suficientemente longo (pelo menos vários dias), é igual à produção de energia nesse período, de modo que o conteúdo de combustível corporal (peso corporal em indivíduos crescidos) permanece constante.
Os mecanismos cerebrais envolvidos na motivação alimentar dos vertebrados consistem em uma rede complexa, ainda não bem compreendida, englobando, entre outras áreas do cérebro, o sistema límbico (a zona marginal do cérebro anterior) e o hipotálamo. O hipotálamo lateral (“centro da fome”) facilita as respostas alimentares. A estimulação elétrica ou química dessa área provoca uma alimentação voraz em indivíduos saciados, e sua destruição causa um não-consumo mais ou menos prolongado (afagia). Se o sujeito for mantido vivo por alimentação artificial, no entanto, outras áreas do cérebro poderão assumir o controle e restabelecer a alimentação mais ou menos normal. Em contraste, o núcleo ventromedial (centro inferior) do hipotálamo parece ser um centro de compensação para sinais de saciedade. Indivíduos com lesões nessa área param de se alimentar apenas com um nível anormalmente alto de conteúdo energético (obesidade) e excessivamente comendo demais (hiperfagia) até que esse nível seja atingido.
