Сахарный диабет и всё о нем. В каких продуктах содержится глюкоза Где взять глюкозу для мозга

Глава о важности глюкозы в нашей жизни из книги “Воля и самоконтроль”.

“Ты, бабушка, сначала напои, накорми дорожного человека, а потом уж и спрашивай”, - пенял в сказке Алексея Толстого Иван Бабе-яге, и был совершенно прав. Когда мы голодны, мозг функционирует в аварийном режиме: ему остро не хватает питания, и выполнять сложные задачи он не способен. Основным топливом для мозга, в отличие от других органов, служит исключительно глюкоза, которую организм добывает из съеденной нами пищи.

Глюкоза - топливо для мозга

И скромными аппетиты мозга не назовешь: хотя его масса составляет около 2% от массы тела, на работу этого органа уходит примерно 20% всех полученных организмом калорий. Хранилищ или запасных складов у мозга нет, поэтому ему необходим постоянный приток глюкозы: для бесперебойной работы наше серое вещество должно ежедневно поглощать около 120 г этого сахара , что эквивалентно 420 ккал (эти цифры особенно рекомендуются к ознакомлению вечно стройнеющим девушкам, стремящимся в азарте похудательной гонки сократить дневной рацион примерно до 0 ккал, а в идеале и вовсе до отрицательных значений).

Глюкоза - универсальный (хотя и не единственный) источник энергии для всего человеческого организма. В результате сложного биохимического процесса под названием “гликолиз” глюкоза расщепляется до более простых молекул, а полученная при этом энергия запасается в форме АТФ - особой клеточной “батарейки”, которая питает все метаболические процессы.

Мозг производит АТФ из глюкозы “по требованию”: если в данный момент энергия нужна, например, зрительной коре, то туда начинает активно поступать сахар, который превращается в энергию на месте. Основная часть (около 60-70%) полученных из глюкозы килокалорий нужна мозгу для того, чтобы проводить нервные импульсы. Кроме того, он постоянно тратит энергию на синтез нейромедиаторов - небольших, но крайне важных молекул, которые управляют всеми аспектами работы мозга и через его посредничество - остального организма, и их рецепторов.

Долгое время считалось, что концентрация глюкозы в разных отделах мозга примерно одинакова. Однако в последние годы были разработаны сверхточные методы, которые позволяют определять содержание этого сахара в отдельных регионах мозга. И оказалось, что наблюдаемая однородность была всего лишь следствием несовершенных измерений. Точно так же Марс веками казался астрономам ровным и гладким, но появились мощные телескопы - и наблюдатели с удивлением выяснили, что его поверхность сплошь покрыта кратерами, горными хребтами, рытвинами и каньонами.

Для решения некоторых задач глюкоза расходуется буквально в режиме реального времени

Более того, отдельные мозговые процессы буквально “высасывают” глюкозу, причем ее содержание падает не в целом по мозгу, а только в зонах, которые ответственны за решение конкретной задачи. Например, у крыс, которые пытались выучить, как расположены проходы в лабиринте, уровень сахара в гиппокампе - области мозга, которая участвует в обработке и хранении пространственной информации, падал на 30% . Чтобы восполнить запас глюкозы, нужно время - и, собственно, глюкоза.

Проверить, что происходит с сахаром в мозгу у людей, пока не получается: новые высокоточные методы, о которых говорилось в предыдущем абзаце, всем хороши, но требуют, чтобы подопытный был представлен в виде срезов тканей.

Зато увидеть, как голодающий мозг вытягивает глюкозу из крови, вполне можно. Например, если заставить добровольцев последовательно вычитать семерки из ста и параллельно брать у них образцы крови. Тест с семерками был придуман в 1942 году и с тех пор активно используется (вместе с некоторыми другими заданиями) докторами, которые подозревают у пациентов деменцию и другие нарушения работы мозга.

Психиатры и неврологи считают, что тест не сложен, но в нем легко ошибиться, если нарушена концентрация внимания. Измерения концентрации глюкозы в крови добровольцев до и после вычитания показывают, что на вроде бы простые арифметические усилия расходуется огромное количество сахара.

Если перед математическим испытанием напоить участников сладкой водой, уровень глюкозы в крови после теста все равно упадет, зато с заданием они справятся куда лучше .

Кажущаяся простота

Количество сахара в мозгу определяет, сможем ли мы противиться искушениям

Читатель наверняка догадался, что все эти разглагольствования про глюкозу неспроста: да, именно ее многие исследователи считают тем самым ресурсом, который истощается, когда мы пытаемся сдерживать свои порывы. Конечно, никто не приравнивает запас глюкозы в определенных зонах мозга к запасу силы воли - это было бы некорректным упрощением. Но сам факт, что во многом именно это вещество определяет, сможем ли мы устоять перед соблазнами, находит все больше подтверждений.

На первый взгляд кажется довольно странным увязывать столь сложный процесс, как самоконтроль, с такой банальной вещью, как сахар. Но если копнуть чуть глубже, это предположение не выглядит таким уж безумным. Глюкоза, без всяких преувеличений, одно из самых важных веществ в нашем организме, и нарушения его метаболизма приводят к тяжелейшим последствиям для всех органов, в том числе и мозга. Несколько упрощая, можно сравнить глюкозу с бензином: сколь бы сложной ни была машина, каким бы мощным ни был ее бортовой компьютер, если в баке нет топлива, никакие из этих наворотов не помогут.

Читатель может резонно возразить, что если бензин есть, то BMW последней модели по всем характеристикам обгонит старенькую “девятку”. Это, безусловно, верно, и мы подробно обсудим “встроенные” механизмы, определяющие силу воли, в следующих главах. Но так же верно и то, что если у BMW проблемы в системе подачи бензина к органам управления автомобилем, то ездить она будет не намного лучше “девятки”.*

В норме организм стремится поддерживать постоянную концентрацию глюкозы в крови - примерно на уровне 4,2– 4,6 ммоль/л. Хотя, как было написано выше, мозг потребляет глюкозу неравномерно, “в среднем по больнице” можно говорить о равновесии между концентрацией этого сахара в целом в крови и в мозгу. Если для выполнения какой-либо особо сложной задачи мозгу нужно больше глюкозы, он черпает ее из общего запаса глюкозы в крови - а значит, концентрация сахара там падает.

Это было подтверждено, например, в описанном выше эксперименте с последовательным вычитанием семерок. Соответственно, если изначально дать организму дополнительную глюкозу, например, влив в него чай с сахаром или другой сладкий напиток, мозг получит больше ресурсов для решения задачи: даже если одолеть ее получится не сразу, доступная глюкоза не закончится. И наоборот, если изначально содержание сахара в крови невелико, мозгу будет не хватать топлива для полноценной работы, и он будет хуже справляться со своими обязанностями.

Можно легко придумать эксперименты, которые подтвердят или опровергнут эти предположения. Например, напоить добровольцев сладкой водой, заставить проходить тест Струпа, а потом сравнить их результаты с результатами тех, кто пытался игнорировать значение цветных букв без глюкозной “подпитки”. Такие опыты проводились неоднократно , и испытуемые, у которых изначальный уровень глюкозы в крови был выше, действительно справлялись с заданием быстрее .

В старые добрые времена, когда этические комитеты не так свирепствовали, исследователи порой баловались совсем уж радикальными опытами. В 1997 году немецкие нейрофизиологи вкололи добровольцам изрядную дозу инсулина, чтобы наверняка спровоцировать у них состояние гипогликемии - значительного понижения уровня сахара в крови. Потом несчастных усадили перед экраном с двумя кнопками и дали указание нажимать на них только тогда, когда на мониторе будут появляться нужные буквы нужного цвета. Причем правую кнопку полагалось жать в ответ на одну букву, скажем, “М”, а левую - когда высвечивалась другая, например, “Т”. Это непросто сделать и в нормальном состоянии, но без сахара процент ошибок и время реакции стали совсем уж неприлично большими .

Вовремя съеденная шоколадка поможет сохранить фигуру

Лабораторные эксперименты, в которых содержание глюкозы в крови четко контролировалось (изучающие самоконтроль исследователи искололи не одну сотню пальцев), подтверждают, что каждое проявление силы воли снижает общую способность к самоконтролю - и уровень глюкозы.

Голодные добровольцы, которых сначала усаживали смотреть на беззвучно открывающую рот тетеньку и при этом не отвлекаться на появляющиеся рядом с ней короткие слова (попробуйте, когда в следующий раз выйдете на улицу, не читать вывески магазинов), а потом, не покормив, заставляли выполнять тест Струпа, справлялись с ним намного хуже сытых товарищей. Тетенька истощала имеющийся ресурс самоконтроля, у голодных испытуемых и без того небольшой, поэтому на второе задание, тоже требующее внимания, сил не оставалось. Для счастливчиков, которым между тетенькой и тестом Струпа перепадал маффин и сладкий апельсиновый сок, разноцветные буковки представляли куда меньшую проблему .

Если заставить сытого человека долго решать какую- нибудь задачу, требующую внимания, рано или поздно он тоже начнет ошибаться, а концентрация глюкозы как в мозгу, так и в крови упадет. Но у голодных этот эффект особенно выражен и наступает быстрее. После того как за обедом вы мужественно отказались от пирожного, за ужином остаться в рамках здорового питания будет куда сложнее. Поэтому худеющие злоупотребляют вредной едой именно во время последнего приема пищи, т. е. как раз тогда, когда лучше бы воздержаться от жирного и сладкого. В дополнение ко всему ближе к ночи организм в принципе хуже усваивает глюкозу, так что бороться с искушением становится почти невозможно .

По той же причине диеты со сверхжесткими ограничениями чаще всего приводят к обратному эффекту: истощив весь запас силы воли в течение дня, вечером человек срывается и сметает все, что есть в холодильнике .

Стремясь как можно быстрее сбросить вес, сторонники жестких диет радикально ограничивают количество калорий, и в итоге мозг худеющих постоянно голодает. А голодному мозгу намного сложнее удержаться от соблазнов, чем сытому.

Для того чтобы действительно похудеть, нужно ограничивать себя не слишком строго. Идея, что, урезав количество калорий до предела, можно максимально быстро добиться результата, хороша в теории. К несчастью, наша биохимия с этим не согласна.

Как понять, сколько глюкозы нужно?

Но экстренно съедать плитку шоколада перед важными переговорами или долгой кропотливой работой вроде написания годового отчета не нужно: повышение уровня глюкозы сверх необходимого мозгу уровня усидчивости не прибавит , а вот лишние килограммы - вполне.

Возникает вопрос: как понять, каков он, этот необходимый уровень? Теоретически каждый может определить его сам для себя, измеряя уровень глюкозы в крови до, после и вовремя эпизодов, требующих самоконтроля. Несколько десятков измерений - и вы будете примерно понимать, о каких цифрах идет речь. Останется совсем мелочь: определить, что и сколько нужно съедать, чтобы поддерживать нужное значение.

Ну и не забывать время от времени делать корректировки на возраст, изменение метаболизма (например, если вы поправились или похудели на 20 кг, все измерения придется проводить заново), гормональный статус и т. д.

Для тех, кто почему-либо не захочет проделать эти нехитрые манипуляции, есть более простой рецепт. Опыты психолога из Университета Миннесоты Кэтлин Вос показали, что люди с истощенным волевым ресурсом намного интенсивнее реагируют на все происходящее вокруг: их эмоциональное восприятие обостряется настолько, что даже боль от ледяной воды кажется гораздо более сильной, чем обычно (боль - это вообще очень субъективная вещь, которая во многом определяется нашим настроем и эмоциями). Утомленный мозг не в силах подавлять собственную реакцию на стимулы, и организм по полной программе реагирует даже на самые незначительные из них.

Если вы вдруг начали плакать, посмотрев грустный фильм, хотя обычно в кинотеатре засыпаете, или готовы расцеловать работника банка, потому что наконец подошла ваша очередь, - насторожитесь. Возможно, вы истощили запас глюкозы и надо срочно восполнить его, чтобы не наделать глупостей.

Как восполнить, вы уже догадались: нужно поесть. Но будьте осторожны: из-за нехватки глюкозы сил контролировать себя почти нет, и очень легко вместо пары печенек съесть пачку. Здесь в полной мере проявляется противный баг нашего мозга: чем сильнее мы стараемся преодолеть соблазн, тем больше истощается запас самоконтроля, а чем больше он истощается, тем сложнее противостоять искушению. Такой вот порочный круг. Чтобы разорвать его, надо… поддаться соблазну! Позволив себе небольшое отступление от правил, вы убережете себя от глобального срыва.

“Мозгу нужна глюкза, сахар и шоколад полезны для мозга” – мы не подвергаем сомнению общие места, а зря, потому что за ними часто скрываются заблуждения. Современная наука, испытывая общие места на прочность, разоблачает их. В частности, теперь мы знаем, что на самом деле нужно мозгу и как на него влияет сахар.

Мозг требует больше энергии, чем любой другой отдельно взятый орган в нашем теле. Вы скользите взглядом по этой строке, а в вашем мозге в этот момент вспыхивают электрическими импульсами 86 миллиардов клеток . За сутки не слишком напряженной работы мозг съедает 250-300 килокалорий, то есть около четверти энергии, которая уходит на основной обмен. Составляя всего два процента массы тела, мозг потребляет 25 процентов энергии. Вопрос, откуда лучше брать эту энергию?

Идея, что мозгу жизненно необходим сахар, довольно умозрительна и проистекает из того факта, что глюкоза – самый простой и доступный источник углеводов для нас. Может быть, все дело в истории науки: так сложилось, что энергетическая роль углеводов была изучена раньше и лучше, чем других соединений. Так или иначе, сегодня о том, как на самом деле влияет сахар на мозг, написано не только огромное количество научных работ, но и бестселлеров.

Спорная книжка с бесспорными фактами

“Если бы вы могли внести всего три простых изменения в свою жизнь, чтобы предотвратить или даже обратить вспять потерю памяти или другие заболевания, вы бы это сделали?”, – с этого провокационного вопроса доктор Перлмуттер начинал полуторачасовую презентацию своей книги, которая вошла в список бестселлеров New York Times 2013 года.

Профессор университета Майами Дэвид Перлмуттер – единственный в Америке врач, обладающий одновременно лицензией невролога и членством в Американской Коллегии Питания. В прошлом году Перлмюттер написал научпоп, ставший мировым бестселлером. Книжка называется “Зерновой мозг: неожиданная правда про пшеницу, углеводы и сахар, медленно убивающие ваш мозг”.

Название исчерпывающе передает основную провокационную мысль: углеводы разрушают наш мозг. Причем не только сахар и мука, но даже цельнозерновые крупы, которые диетологи называют полезными и прописывают для похудения. Все, что содержит сахар или крахмал, вызывает старческое слабоумие (болезнь Альцгеймера), синдром дефицита внимания, тревожность, хронические головные боли, депрессию, сниженное либидо и импотенцию, эпилепсию и вообще почти все неврологические болезни.

Доктор Перлмуттер объясняет, как мозгу вредят сахара, которые он получает из хлеба или фруктов, как мозгу идут на пользу холестерин и жиры, а также, как можно стимулировать рост новых клеток мозга в любом возрасте. Он рассуждает, что и как нужно есть, чтобы стимулировать “гены ума” и избегать страшных болезней без всяких таблеток.

Чтобы доказать свою экстремальную позицию, Перлмуттер приводит десятки и десятки клинических исследований, на его сайте можно найти полные тексты всех работ, на которые автор ссылается. Некоторые исследования более убедительны, другие менее. Вот несколько тезисов из книги:

1. Большинство зерновых, в том числе твердые сорта пшеницы или грубая ржаная мука, на самом деле вредны. У всех зерновых слишком высокий гликемический индекс, а значит, через полтора-два часа после еды уровень глюкозы в крови резко подпрыгивает и бьет по мозгу.

2. Считается, что белки, жиры и углеводы одинаково важны для здоровья. На самом деле, мы вполне можем обходиться без сахаров, потому что их наш организм прекрасно может синтезировать их из белков и других веществ, так что жизненной необходимости есть сахар или крахмал у человека нет. Это, кстати, не мнение автора, а вполне устоявшаяся точка зрения.

3. Классическое соотношение выглядит так: 60 процентов калорий организм извлекает из углеводов, 20 процентов – из белков и еще 20 процентов – жиров. Здоровое соотношение, по Перлмуттеру, это: 75 процентов жиров, 20 процентов белков и 5 – углеводов. Это значит, что в день нужно съедать не больше 50-80 граммов сахаров. То есть, например, одну порцию фруктового салата. Главные источники энергии в этом случае – это масло и орехи, авокадо и всевозможные овощи (не крахмалистые), рыба и мясо. Это здоровое соотношение хотя бы потому, что так питались наши предки сотни тысяч лет до тех пор, пока не научились делать муку и сахар. Теория экономных генов (thrifty gene hypothesis), предполагает, что организм человека запрограммирован запасать энергию в тучные времена в виде жира, чтобы затем тратить его в голодные времена. В современном обществе изобилия голодать не приходится, поэтому организм только запасает – отсюда проистекают многие болезни обмена. Во время голодания организм сначала производит глюкозу из гликогена, что содержится в печени и мышцах, а затем начинает питаться кетонами, которые получает при сжигании жира. Мысль Перлмюттера состоит в том, что кетоны – это более здоровая еда для мозга, чем глюкоза.

4. Старческая деменция, паркинсонизм, рассеянный склероз и другие нейродегенеративные болезни связаны с разрушением ткани мозга, в его основе лежит воспаление, а в основе воспаления – сахар и пшеничный белок глютен. То же самое касается сердечно-сосудистой системы, инфаркт начинается с воспаления. Перлмуттер ссылается на работы гарвардского профессора Алессио Фазано, педиатра-гастроэнтеролога, который приходит к выводу, что каждый человек в большей или меньшей степени плохо реагирует на глютен. Глютен служит краеугольным камнем воспаления, которое и приводит к разрушению тканей, в том числе мозга. Именно воспаление приводит к “протечкам” в жизненно-важном барьере между кровеносными сосудами и мозгом.

5. Даже небольшой подъем уровня сахара в крови увеличивает вероятность болезни Альцгеймера. При этом болезнь Альцгеймера предотвратима и около половины случаев болезни вообще могло бы не быть, если бы не сахар. Осенью 2013 года правительство США выделило $33 миллиона на испытания лекарства , способного предотвратить болезнь Альцгеймера у генетически предрасположенных к нему людей. Перлмуттер настаивает на том, что начать бы следовало не с лекарств, а с изменений стиля жизни и привычек, ведь у нас есть железные научные доказательства, что качество еды влияет на риски.

“Диета, богатая жирами, снижает риск сердечно-сосудистых заболеваний и твердо связана со снижением риска деменции. Это показано в исследовании Mayo Clinic , опубликованом в The Journal of Alzheimer’r Disease в январе 2012 года. Риск деменции для человека на высокожировой диете составляет 44 процента, для человека на высокоуглеводной, которую нам рекомендует официальная диетологи, – 89 процентов”.

Особенно проблема усугубляется с годами: после 70 лет риск когнитивных или интеллектуальных нарушений увеличивается почти в четыре раза , если человек ест много углеводов – это было доказано в исследовании, которое включало более 1200 человек от 70 до 89 лет.

Позже в исследовании , опубликованном в New England Journal of Medicine, было показано, что даже у людей со слегка повышенным уровнем сахара в крови, которых нельзя назвать диабетиками, риск развития деменции заметно выше, чем у людей с нормальным уровнем сахара.

“Идея о пользе обезжиренных продуктов, которая была вбита нам в головы и желудки, абсолютно беспочвенна и виновата в большинстве современных болезней” – эта мысль проходит красной нитью через всю книгу “Зерновой мозг”. И вторая: “Слишком мало людей, которые понимают, что есть жир и быть жирным – это далеко не одно и то же”.

У Перлмуттера нашлось немало оппонентов среди известных авторитетных врачей. Кто-то обвиняет его в передергиваниях, кто-то считает, что из правильных фактов, изложенных в книге, читатель, да и сам автор делают неправильные выводы. Например, особо впечатлительный человек по прочтении может полностью перейти на жирную животную пищу, вместе с углеводами вычеркнув из своего меню любые овощи, фрукты и ягоды. Некоторые осторожно замечают, что, возможно, Перлмуттер преувеличивает вред глютена. Однако все оппоненты соглашается с основной мыслью: мы слишком много едим углеводов, и это вредит нашему мозгу.

Делает ли кето-диета нас тупее?

В международных базах данных хранятся миллионы научных исследований. При желании в них можно найти доказательства диаметрально противоположных мыслей. Например, есть данные, что если лишить мозг глюкозы, то в краткосрочной перспективе это приведет к ухудшению памяти и замедлению реакций. “Мозгу нужна глюкоза, и низкоуглеводные диеты могут быть вредны для обучения, памяти и мышления,” – говорит автор одного такого исследования, профессор психологии из Университета Тафтса Холли Тейлор.

Однако авторы не посмотрели толком, что происходит в долгосрочной перспективе. Конечно, если в одночасье лишить мозг всей глюкозы, которой он привык пользоваться за всю жизнь, для него это будет немалый стресс. Однако, со временем организм перестраивается на кетогенный путь обмена, при котором место глюкозы занимают кетогенные тела – продукты распада жирных кислот. Мозг привыкает к новому топливу, и качество его жизни даже повышается.

Например, в 2012 году была опубликована работа Роберта Крикориана и его коллег из Университета Цинциннати, в которой они сравнивали эффект от низкоуглеводной и высокоуглеводной диеты на 23 пожилых людях с умеренными интеллектуальными нарушениями. Через шесть недель у участников низкоуглеводной группы не только снизился уровень сахара и инсулина в крови, уменьшился вес и объем талии, но также улучшилась память. Причем, ее улучшение коррелировало со снижением уровня инсулина и повышением уровня кетоновых тел.

Впрочем, шесть недель, которые длился эксперимент профессора Крикориана, сложно назвать долгосрочным исследованием. Есть и более внушительные данные, которые если не обнаруживают пользы низкоуглеводной диеты, то уверенно доказывают ее безопасность. Эта работа австралийских ученых под руководством доктора Гранта Бринкуорта была опубликована в 2009 году в журнале Archives of Internal Medicine. В течение года авторы наблюдали за двумя группами людей, страдавших ожирением. Участники и той, и другой группы потребляли одинаковое количество калорий (около 1500 в сутки), но одни ели много жиров и мало углеводов, другие, наоборот, много углеводов и мало жиров. Через год и те, и другие похудели примерно одинаково – в среднем, на 14 килограммов. В течение и в конце года авторы оценивали с помощью стандартных тестов психологическое состояние и мыслительные способности. К концу года стало ясно, что низкоуглеводная высокожировая диета лучше укрепляет память, настроение и эмоциональное состояние.

Возможные объяснения

Еще в начале 1920 годов кетогенную диету использовали для лечения эпилептических припадков у детей. Врачи выяснили опытным путем, что частота и сила приступов зависит от количества сахара и крахмала в еде. Позже препараты оттеснили диетическое лечение на второй план, но в середине 1990х началась вторая волна интереса к этому подходу, после того как кето-диета помогла избавить от приступов ребенка голливудского продюсера Джима Абрахамса. Это произвело на Абрахамса настолько большое впечатление, что он снял основанный на этой истории фильм First Do No Harm с Мерил Стрип в главной роли.

Почему кетогенный обмен позволяет вылечить эпилепсию, а сахар провоцирует заболевания вроде болезни Альцгеймера? В своей колонке в журнале Psychology Today психиатр Эмили Динс излагает возможное объяснение, почему низкоуглеводная диета может оказывать благотворное влияние на мозг: “Когда мы переходим на кетоны в качестве основного топлива для мозга, мы также изменяем обмен аминокислот: снижается уровень глутамата – аминокислоты, которая в больших количествах может повреждать клетки. Снижая уровень глутамата, мы снижаем риск инсульта и создаем условия для восстановления нервных клеток.”

Сам по себе глутамат – это главная сигнальная молекула, передающая возбуждение в нашем мозге. Однако из глутамата в мозге синтезируется многое, в том числе и ГАМК – главный тормозной медиатор, то есть молекула, которая, напротив, угнетает возбуждение. Слишком много возбуждения приводит к нейротоксичности, которая связана с эпилептическими приступами, а также с другими болезнями мозга, в том числе депрессией, биполярным расстройством, мигренями и деменцией. На кетогенной диете глутамат скорее превращается в ГАМК, и это, вероятно, объясняет благотворный терапевтический эффект диеты.

Но не только: само по себе снижение уровня глюкозы повышает порог возбудимости клеток мозга и, соответственно, порог начала приступов. И наоборот, чем больше глюкозы, тем больше возбудимость и склонность к приступам. Это может объясняться особенностями энергетического обмена, то есть событий, которые происходят в митохондриях нервных клеток. Митохондрии – это клеточные теплоэлектростанции, в которых сжигаются и глюкоза. и кетоновые тела. Еще лет 20 назад в биохимии было принято считать, что глюкоза – это предпочтительное, более “чистое” и эффективное топливо. Относительно недавно выяснилось, что все ровно наоборот: кетоновые тела более энергоэффективны, а сжигание глюкозы сильнее “коптит”, то есть приводит к образованию большого количества свободных радикалов, повреждающих и митохондрии, и клетки в целом. А мы ведь помним, что мозг – самый энергоемкий орган в нашем теле, ему требуется очень много сил, чтобы постоянно переключаться с возбуждения на торможение и обратно, перекачивать через мембраны клеток глутамат, ГАМК и сотни других молекул. Конечно, если из крови в мозг постоянно поступает много глюкозы, то он будет использовать ее, как самый доступный ресурс. Однако, если прикрутить этот сладкий поток и подать в мозг больше кетоновых тел, то, как только клетки переключатся на новый способ обмена, их работа окажется более энергоэффективной и “экологичной”.

Учитывая все это, известная со школы сентенция “мозгу нужна глюкоза” выглядит совсем не убедительно. Скорее наоборот.

Общеизвестные теоретические сведения

1. Глюкоза является простым углеводом, поэтому она не расщепляется.

2. Имеется в составе сахара, образуя вместе с фруктозой дисахарид сахароза; присутствует в крахмале в качестве разветвленного полимера глюкозы; в чистом виде встречается в небольшом числе продуктов, к которым относятся, например, мед, виноград.

3. Это основной источник, обогащающий организм энергией. Особо заметным такое свойство становится во время довольно интенсивных упражнений. Единственное средство, поставляющее энергию мозгу. Когда глюкозы в избытке, происходит ее накопление в тканях печени и мышц, при этом она превращается в гликоген.

4. Обеспечивает ее усвоение инсулин - гормон, без которого не обходится процесс усвоения глюкозы тканями мышц и печени, а также жировой тканью. Для проникновения в остальные ткани срабатывает принцип градиента концентрации: кровь имеет большой процент содержания в ней глюкозы, поэтому глюкоза переходит в ткани, располагающие не такими богатыми ее запасами.

5. Выступает в качестве главной формы углеводов, которые усваиваются организмом.

6. Наибольшую степень чувствительности к воздействию инсулина ткани мышц приобретают после испытания физических нагрузок. Тогда глюкоза активнее проникает в мышечную ткань и способствует восстановлению запасов гликогена, затраченных во время тренировок. Такой период называют «углеводным окном». Открывается оно в течение первых получаса после завершения тренировки, а его длительность составляет 2 часа. Именно столько времени отведено организму для максимально интенсивного усвоения глюкозы.

Секреты практического применения глюкозы

Постоянное употребление глюкозы в чистом виде взамен углеводов недопустимо. Исключение составляют лишь некоторые ситуации, когда восстановления объемов глюкозы, содержавшихся некоторое время назад в организме, нужно добиться в максимально короткие сроки. Иногда ведь приходится обеспечить наискорейшее усвоение глюкозы, превратившейся в мышечный гликоген.

Касательно того, как сделать чистую глюкозу полезной в спорте, можно сказать следующее.

Нужно воздержаться от применения глюкозы, а также продуктов, которые имеют высокий гликемический индекс, перед началом тренировочного процесса. Это приведет к быстрому поднятию уровня инсулина, что обеспечит резкое снижение уровня глюкозы в крови. Как следствие, выносливость станет минимальной.

Как правильно применять глюкозу?

Когда предстоит испытать длительные физические нагрузки продолжительностью более одного часа, глюкозу лучше применять в виде 6-7-процентного напитка. Он готовится таким образом: в 1 литр очищенной воды добавляется 6-7 г глюкозы. Так удастся отодвинуть время, когда спортсмена настигнет утомление.

Когда тренировка окончена, желательно принять такое количество глюкозы, которое рассчитывается из учета 1,5 г на 1 кг массы спортсмена. Выходит, что когда масса спортсмена составляет 70 кг, нужно употребить почти 100 г углеводов. Кто пытался съесть чистую глюкозу, расскажут, что эта задача трудновыполнимая, поскольку процесс поедания неприятен. К тому же такой подход нерационален. Большую эффективность даст прием продукта с высоким гликемическим индексом, дополненного 5-10 г глюкозы в чистом виде. Можно принять уже описанный напиток с 6-7% концентрацией глюкозы.

Многие знакомы с анализом крови на сахар, а конкретнее определение уровня глюкозы в крови. Без содержания определенного уровня глюкозы организм просто-напросто не сможет функционировать. В среднем суточная потребность глюкозы рассчитывается по формуле 2, 6 гр* m тела (кг). Цифра эта не совсем постоянна, поскольку варьируется не только в зависимости от веса, но и от состояния здоровья.

Глюкоза в нашем организме является универсальным источником энергии, благодаря которой мы можем двигаться, думать и чувствовать.

1. Умственный труд.

Перед важным экзаменом родители предлагают съесть детям шоколадку отнюдь не для сладкого перекуса, а для улучшения работы мозга. Для людей занятых на работе, требующей умственного труда, глюкоза придется как нельзя кстати.

1. Стрессы и переживания.

Повсеместная привычка заедать стресс конфеткой объясняется положительным влиянием на нервную систему. Глюкоза благоприятно воздействует на центр удовольствия в мозге, именно поэтому легче пережить проблему, «заев» ее чем-то сладким.

1. Физические нагрузки.

Пригодится глюкоза и тем, кто постоянно нагружает себя физическим трудом, будь это спорт или тяжелая работа, сладкое наверняка придаст сил, а также в положительно скажется на работоспособности.

1. Отравления.

Глюкоза очень успешно справляется с ролью своеобразного абсорбента, то есть способна выводить токсичные вещества из организма. Именно поэтому первым лекарством от отравления врачи рекомендуют выпивать стакан сладкого чая.

1. Голод.

Голод - достаточно редкая проблема в наши дни, однако, в ряде стран летчикам и военнослужащим в сухой паек обязательно вкладывают кусочек шоколада, который может обеспечить энергией в случае отсутствия еды.

Однако налегать на глюкозу не стоит, поскольку она относится к углеводам, которые в свою очередь, провоцируют появление лишнего веса и начальной стадии ожирения. Индивидуальная суточная норма потребляемой глюкозы не должна сильно отличаться от рекомендуемых цифр, поскольку она может негативно повлиять на общее состояние организма. Вряд ли человек сразу обратит внимание на симптомы переизбытка глюкозы, поскольку действует она в сумме на весь организм, вызывая общую слабость.

Где взять глюкозу кроме шоколада и конфет

Глюкоза содержится практически во всех продуктах питания, поэтому таблица, представленная в статье, даст представление только о тех продуктах, в которых содержание сахара достигает наиболее высоких цифр. Содержание этого вещества в продуктах является важным условием для людей, с нарушениями толерантности к ней, поэтому таблица наиболее наглядно представит содержание глюкозы в некоторых продуктах. Перечислять все продукты, где в кои-то мере содержится глюкоза занятие практически бесконечное, поскольку встречается она практически везде, иногда просто в очень маленьких количествах.

Как пользоваться таблицей?

В данной таблице все данные приходятся на один грамм продукта, поэтому, чтобы высчитать количество глюкозы достаточно умножить массу продукта на количество сахара, указанное во втором столбце. При употреблении любого продукта содержание сахара в крови несколько возрастет, однако, разные продукты по-разному воздействуют на уровень сахара. Как видно из таблицы выше мед вызовет наиболее высокий скачок, нежели то же самое количество мякоти арбуза.

Кому важно ограничить глюкозу

Конечно, злоупотреблять сахарами не следует никому, поскольку легкоусвояемые углеводы, какими и являются сахара, очень быстро превращаются в жировую ткань. Эта тенденция к прибавке в весе очень известна как специализированным диетологам, так и худеющим любителям.

• отягощенная сахарным диабетом наследственность;
• уровень сахара крови на верхней границе нормы;
• наличие сахарного диабета 1 и 2 типа;
• преимущественно сидячий образ жизни;
• отсутствие физических и умственных нагрузок;
• наличие острых воспалительных процессов;
• заболевания ЖКТ, в частности, гастрит;
• послеоперационный период.

Почему важно ограничивать

Ограничение важный момент в вышеописанных случаях. Повышенный уровень глюкозы плохо сказывается на процессах восстановления, и открытые раны плохо заживают. В условиях стационаров раствор глюкозы вводят парентерально (в виде капельниц и уколов), в целях поддержания иммунной системы в целом, однако, делается это строго под наблюдением лечащего врача и периодическим контролем анализа крови.

Как придерживаться нормы, не лишая себя сладостей

Внезапно лишить себя сладостей, только потому, что вы большую часть дня проводите в офисном кресле, получится вряд ли, поэтому необходимо регулировать уровень глюкозы без вреда для здоровья. Обычный человек вряд ли станет покупать глюкометр только с целью контроля потребляемого сахара. Поэтому в рационе питания должны содержаться продукты, которые успешно снижают уровень сахара в крови, если проблемы с сахарами внезапно обнаружились, тогда такие продукты нужно включить в рацион обязательно. Поможет:

• орехи;
• соевый сыр;
• морепродукты;
• овощи;
• зелень;
• оливки;
• цитрусовые;
• бобовые;
• чай (без сахара).

Переизбыток сахара в крови плох ровно настолько, насколько и недостаток. Любой пациент с сахарным диабетом наверняка испытывал чувство «гипогликемии», для здоровых людей это состояние тоже не проходит бесследно, поэтому голодать долгое время нельзя, даже при соблюдении строгих диет. Лабораторная норма колеблется в пределах от 3,5 до 5,5. Если значение ниже предела, то такое состояние называют гипогликемией, и степень ее варьируется в зависимости от конкретных цифр. Гипогликемия, или снижения сахара в крови может привести:

• обмороку;
• слабость мышц;
• перебои в работе сердечной мышцы;
• общую вялость;
• головокружение;
• бледность;
• чувство голода.

При наличии сахарного диабета, помимо вышеперечисленных симптомов:

• кома;
• летальный исход;
• тошнота;
• судороги.

Самые важные моменты

Если вы по какой-то причине заметили тенденцию к повышению сахара, то не стоит выбрасывать в окно все продукты питания, оставляя только орехи и шиповник. Для начала попробуйте скорректировать свой режим питания, то есть принимайте пищу в определенные часы несколько дней. Через неделю или две стоит повторить результаты анализов, если уровень сахара все еще повышен, тогда стоит немного пересмотреть свой рацион, исключив продукты с большим содержанием глюкозы.

Иногда достаточно исключить из питания сладкие десерты, заменив их фруктами, а печенье галетами без сахара. Откажитесь от сладкого чая и кофе, исключите сладкую газировку. Так, уровень глюкозы встанет на место без особых на то усилий.

Экология жизни. Здоровье: Действительно, у мозга с углеводами (глюкозой) отношения непростые. Дело в том, что мозг потребляет много энергии и делает это за счет исключительно глюкозы. Мышцы, например, могут использовать и глюкозу и жиры. В расчете на всю массу головного мозга содержание глюкозы в нем составляет около 750 мг. За 1 мин тканью мозга окисляется 75 мг глюкозы.

Действительно, у мозга с углеводами (глюкозой) отношения непростые. Дело в том, что мозг потребляет много энергии и делает это за счет исключительно глюкозы. Мышцы, например, могут использовать и глюкозу и жиры. В расчете на всю массу головного мозга содержание глюкозы в нем составляет около 750 мг. За 1 мин тканью мозга окисляется 75 мг глюкозы. Следовательно, количество глюкозы, имеющееся в ткани головного мозга, могло бы быть достаточным лишь на 10 мин жизни человека. Поэтому поступление глюкозы с кровью жизненно необходимо.

Основные тезисы статьи:

1. У нас много источников глюкозы, вот три основных депо глюкозы: глюкоза из перевариваемой пищи, глюкоза из гликогена печени, глюкоза, получаемая синтезом из аминокислот.

2. Уровень глюкозы в крови не падает. У абсолютного числа людей уровень глюкозы никогда не падает ниже нормального уровня.

3. Уровень глюкозы в крови не зависит от доли углеводов в диете (за исключением, если вы занимаетесь спортом и одновременно сидите на низкоуглеводной диете, в этом случае мышцы будут обкрадывать мозг, разовьется так называемый "углеводный грипп")

4. Единственный способ снизить уровень глюкозы в крови относительно здоровому человеку – это заниматься тяжелой физической работой на голодный желудок.

Готовы? Поехали!

Наш мозг проделывает огромную работу. В человеческом мозге содержится приблизительно 86 миллиардов нейронов, у горилл и орангутангов, самых близких к нам по размеру мозга приматов, их около 33 миллиардов.

Самый мощный электронный мозг в мире в настоящее время может выполнить 17.6 квадрильонов операций с плавающей запятой в секунду или 17.6 петафлоп. Принимая во внимание, что ум и компьютеры не совсем сопоставимы, считается, что вычислительная мощность человеческого мозга составляет 1 эксафлоп (в 57 раз больше компьютерной).

За сутки у человека весом 70 кг головной мозг потребляет примерно 100 г глюкозы. У взрослого человека доля мозгового метаболизма от общих энергетических потребностей организма составляет 9% во время сна и 20-25% во время напряженного интеллектуального труда, что значительно больше, чем у других приматов (8-10%), не говоря уже о прочих млекопитающих (3-5%).

Так, только на поддержание необходимых жизненных функций, передачу нервных сигналов и воспроизведение элементарных операций мозг человека в среднем нуждается примерно в 400-500 ккал.

При усилении интеллектуальной работы, затраты мозга в активном состоянии возрастают более чем в два раза. И больше всего энергии потребляет тот участок мозга, который сильнее всего работает. Больше калорий придется потратить и на непривычные задания. Так, если заставить гуманитария решать задачку по геометрии, энергозатраты его мозга сильно возрастут.

Но имейте ввиду, что разогнать свой мозг могут люди, кто системно занимается умственным трудом, иначе говоря, умеет думать. Довести себя умственными упражнениями до степени физического истощения может далеко не каждый. Как правило, такой реакцией на умственную работу обладают ученые, математики, шахматисты.

Много сил занимают переживания, под влиянием эмоциональных переживаний энергетические затраты увеличиваются на 10-20%. А непривычно большие интеллектуальные нагрузки вкупе со стрессом, сопровождающим любой экзамен или тестирование, повышают энергозатраты организма на все 30-40%.

Давайте сравним энергозатраты мозга и мышц. За минуту ходьбы организм сжигает 4 калории. А занятия кикбоксингом отнимают 10 калорий в минуту. А вот мозг, если ничем особенным не занят, сжигает 0,1 калории в минуту. На самом деле это не так мало, если принять во внимание, что мозг - инертная масса, составляющая всего лишь два процента человеческого тела. А вот при значительной интеллектуальной нагрузке количество сжигаемых калорий может возрасти до 1,5 в минуту. В любом случае, это меньше чем при обычной прогулке пешком!

В процесс активного мышления вовлечены, главным образом, лобные доли мозга. Проблема в том, что мы не задействуем эти доли постоянно. Поэтому, хотя мозг, в среднем, сжигает в день около 300 калорий, у него всегда остаётся возможность сжигать больше.

Наш общий запас глюкозы составляет около 20 граммов из которых примерно 5 граммов находятся в крови. Двадцать граммов глюкозы дать достаточно энергии для примерно 40 минут деятельности. Если вы просто сидите, вы можете использовать все ваши запасы менее чем за один час. Если вы идете, глюкоза может исчезнуть примерно через 15 минут. Умеренная работа может исчерпать запасы глюкозы за 4 минуты. Откуда она берется?

Итак, откуда мозг берет глюкозу?

Своих запасов у него нет, он берет ее из крови. А в кровь глюкоза попадает из пищи и запасов. Также глюкоза может сама производится организмом из аминокислот. А теперь два тезиса.

1. Три основных депо глюкозы: глюкоза из перевариваемой пищи, глюкоза из гликогена печени, глюкоза, получаемая синтезом из аминокислот.

А) Глюкоза из перевариваемой пищи. Если вы хорошо поели, то глюкоза из длинных (медленных) углеводов продолжает поступать в течении двух-трех часов. Завершение этого процесса дает небольшой сигнал, который мы можем ошибочно принять за голод. Но это не голод, а сигнал, что организм перешел на расход гликогена. И как только печень вынуждена отдавать гликоген на энергетические нужды, она тут же посылает сигнал об этом в мозг. Но этот сигнал не значит, что гликоген закончился, а значит, что его расщепление только началось. Если вы начинает есть раньше, чем потратилась часть гликогена, для восполнения его дефицита понадобится не так уж много пищи, а всё остальное, съеденное вами, превратится в жиры и займёт место в вашем организме.

Гликоген

Б) Гликоген – это животный крахмал, запасная форма глюкозы. У нас в организме он накапливается в печени и в мышцах. Мышцы накапливают гликоген для себя, а печень – преимущественно для мозга и еще для некоторых типов клеток (эритроциты и др). Инсулин подавляет расщепление гликогена, а стресс усиливает. Общая масса гликогена в печени может достигать 100-120 граммов у взрослых. У нетренированного человека общие запасы гликогена составляют около 450 гр (примерно 1800 ккал), а у тренированных людей могут доходить и до 750 гр, что дает порядка 3000 ккал. Но это касается преимущественно гликогена в мышцах.

В) Глюконеогенез. Это синтез глюкозы из аминокислот. Организм может брать из белков пищи или ваших мышц. Суточная возможность глюконеогенеза – 400 г. глюкозы в сутки. Если вы не едите, то глюконеогенез включаеся только через 10-12 часов и увеличивается только к концу вторых суток.

2. Уровень глюкозы в крови не падает. У абсолютного числа людей уровень глюкозы никогда не падает ниже нормального уровня, он находится пределах от 4,5 до 5,5 ммоль / л и изменяется в пределах около 10-15%. Колебания сахара могут встречаться у диабетиков, спортсменов и людей с тяжелыми заболеваниями печени, но вряд ли у вас. У нас есть несколько механизмов, которые являются очень эффективными в контроле уровня глюкозы в крови и поднимают его почти сразу, как он снижается.

Различные источники глюкозы

3. Уровень глюкозы в крови не зависит от доли углеводов в диете (она может меняться от 10 до 80% в рационе). Низкий крахмал и сахара не уменьшает уровень глюкозы в крови: мы можем поддерживать нормальный уровень глюкозы в крови, несмотря на значительные колебания в поступлении углеводов и потреблении крахмала. Это связано с тем, что наша печень и почки могут синтезировать глюкозу из аминокислот (полученных из белков в рационе или наших мышц). (за исключением, если вы занимаетесь спортом и одновременно сидите на низкоуглеводной диете, в этом случае мышцы будут обкрадывать мозг, разовьется так называемый "углеводный грипп")

4. Единственный способ снизить уровень глюкозы в крови относительно здоровому человеку – это заниматься тяжелой физической работой на голодный желудок. Тяжелый физический труд и голодание действительно могут резко снизить уровень глюкозы в крови и привести к потере сознания. Увеличение метаболизма в мышечной клетке увеличивает поглощение глюкозы из крови, в этом случае мышечная масса "крадет" глюкозу у мозга, и это может привести к потере сознания. Правда, это редко случается. Запомните, что никакая умственная нагрузка не сможет сжечь столько глюкозы, чтобы снизить ее уровень в крови.

5. Почему перекусы стимулируют? Они вмешиваются в работу гормонов и вызывают выброс инсулина, кортизола, дофамина и серотонина. Это бодрит и приносит удовольствие, кратковременный подъем сил. Но высокий подъем этих гормонов сменятся низким падением и мы вновь чувствуем нервозность, раздражительность и усталось. Но это не настоящая усталость и не настоящий голод, а следствие гормонального и нейромедиаторного дисбаланса. Все эти перепады (сахарные или инсулиновые качели) не дают спокойно работать и сильно вас отвлекают.

Перекусы вызывают подъемы кортизола, гормона стресса

Принцип действия сахарных качелей

Перекусы очень опасны для мозга. Эту привычку можно сравнить со злоупотреблением кофеином или перекурами. Дело в том, что перекусы сладким вызывают аналогичный выброс дофамина. А кроме того они слегка подстегивают, так как сладкий перекус вызывает выброс гормона стресса кортизола. Это даст немного сил в краткосрочной перспективе, но вызовет истощение в долгосрочной. Так делают все наркотики. Тяга к сладкому и усиление аппетита во время стресса отражает только нарушенное пищевое поведение и ничего более. Глюкозы вам хватает!

Это Вам будет интересно:

Гормон сытости: почему сила воли бессильна против лептина

10 эффективных упражнений для снятия мышечных зажимов

6. Мозг состоит преимущественно из жира и нуждается также в жирорастворимых соединениях , которых много в овощах и ягодах. Не забывайте добавлять в рацион жиры (например, оливковое масло), так как жиры значительно улучшают всасывание жирорастворимых соединений. Например, куркумин, содержищийся в приправе куркума, обладает мощным нейропротективным действием и является жирорастворимым соединением. Но это тема отдельной статьи.

7. Не забывайте, что сахар это глюкоза только на 50%, а еще 50% - это фруктоза. Избыток фруктозы крайне опасен, я об этом писал. Кроме того, фруктоза непосредственно ухудшает работу мозга, в экспериментах крысами обнаружили, что фруктоза при регулярном включении ее в рацион в больших количествах быстро приводила к ухудшению связей между клетками мозга. опубликовано