Глюкоза — это тип сахара, от которого мозг зависит в качестве топлива. Исследования показывают, что снижение доступности глюкозы может оказать негативное влияние на внимание, память и обучение, а введение глюкозы может улучшить эти аспекты когнитивной функции. Мозг также использует больше глюкозы во время сложных умственных задач. Поэтому может быть особенно важно поддерживать уровень глюкозы в крови на оптимальном уровне для хорошей когнитивной функции. Регулярное питание может помочь в этом.
Глюкоза как топливо
Глюкоза — это тип сахара, который поступает преимущественно из крахмалистых продуктов (хлеба, риса, макарон и картофеля), а также из фруктов, соков, меда, джемов и столового сахара. Организм может расщеплять легкоусвояемые углеводы, содержащиеся в этих продуктах, в глюкозу, которая транспортируется с кровотоком в мозг и другие органы для получения энергии. Организм жестко регулирует уровень глюкозы в крови; это известно как гомеостаз глюкозы . Процесс, называемый глюконеогенезом , позволяет организму вырабатывать собственную глюкозу из строительных блоков белков и жиров. Глюкоза может храниться в виде гликогена в печени и, в несколько меньшей степени, в мышцах. Гликоген образует энергетический резерв, который можно быстро мобилизовать для удовлетворения внезапной потребности в глюкозе (физические упражнения), но и когда поступление глюкозы с пищей недостаточно (например, во время голодания), организм может получить глюкозу путем расщепления запасов гликогена. . Гликоген печени почти истощается через 12–18 часов после еды, например, при ночном голодании, после чего организм больше полагается на энергию, получаемую за счет расщепления жиров .
Энергетические потребности мозга
Человеческий мозг состоит из густой сети нейронов или нервных клеток, которые постоянно активны — даже во время сна. Чтобы получить энергию, необходимую для поддержания этой активности, мозг зависит от постоянного поступления глюкозы из кровотока. Здоровая диета должна обеспечивать 45-60% общей энергии за счет углеводов. 1 Взрослому человеку с нормальным весом требуется 200 г глюкозы в день, две трети из которых (около 130 г) необходимы мозгу для покрытия его потребностей в глюкозе.
Мозг конкурирует с остальным телом за глюкозу, когда ее уровень падает очень низко — например, во время голодания. Жестко контролируя долю глюкозы в этих условиях, мозг может поддерживать высокий уровень активности. Он делает это посредством двух основных механизмов: во-первых, путем забора глюкозы непосредственно из крови, когда ее клеткам не хватает энергии; и во-вторых, ограничивая количество глюкозы, доступной остальному телу, чтобы ее больше было доступно мозгу. 2,3 Эти механизмы необходимы для выживания. В отличие от мышц (включая сердце) и печени, мозг не может использовать жирные кислоты непосредственно в качестве топлива.
Глюкоза и умственная работоспособность
Несмотря на эту сложную регуляцию, в определенных областях мозга случаются кратковременные снижения доступности глюкозы. Они могут ухудшить различные когнитивные функции, такие как внимание, память и обучение. 4
Исследования глюкозы продемонстрировали, как употребление этого сахара может улучшить когнитивные функции, в частности, кратковременную память и внимание. 4 В большинстве этих исследований участникам дают определенное количество глюкозы в виде напитка. Исследование Сюнрам-Леа и его коллег показало, что напиток с глюкозой значительно улучшает долговременную вербальную и долговременную пространственную память у молодых людей. Эффект был одинаковым независимо от того, употреблялся ли напиток после ночного голодания, двухчасового голодания после завтрака или двухчасового голодания после обеда. 5 Точно так же Риби и его коллеги обнаружили, что глюкоза улучшает память. 6
Более сложные умственные задачи, по-видимому, лучше реагируют на глюкозу, чем более простые задачи. Это может быть связано с тем, что поглощение глюкозы мозгом увеличивается в условиях легкого стресса , который включает в себя сложные умственные задачи. 4
Учитывая, что мозг чувствителен к кратковременному падению уровня глюкозы в крови и, по-видимому, положительно реагирует на повышение этого уровня, может быть полезно поддерживать адекватный уровень сахара в крови для поддержания когнитивных функций. 4 Регулярное питание может помочь в этом. В частности, исследования на детях и подростках показали, что завтрак может помочь улучшить умственную работоспособность за счет повышения способности решать задачи, связанные с памятью и вниманием. 7
Заключение
Мозг — высокоактивный орган, который использует глюкозу в качестве топлива. Глюкоза поступает либо непосредственно из углеводсодержащих продуктов и напитков, либо вырабатывается организмом из неуглеводных источников. Поддержание уровня сахара в крови на оптимальном уровне, по-видимому, полезно для поддержания хорошей когнитивной функции, особенно при выполнении более сложных умственных задач. Регулярное питание может быть полезным способом достижения этой цели.