Жестко контролируя долю глюкозы в этих условиях, мозг может поддерживать высокий уровень активности. Гипометаболизм возникает тогда, когда клетки мозга не могут использовать глюкозу в качестве источника энергии.
Глюкоза — основное топливо для мозга: как сахар помогает контролировать себя
Эти механизмы имеют важное значение для выживания. В отличие от мышц включая сердце и печени, мозг не может извлекать энергию непосредственно из жирных кислот. Глюкоза и умственная работоспособность Несмотря на эти сложные процессы регулирования потребления глюкозы, определенные зоны мозга могут сталкиваться с ее краткосрочной нехваткой. Это ухудшает такие когнитивные функции, как внимание, память и способность к обучению. Исследования глюкозы показали, что контроль этого сахара улучшает когнитивные функции, в частности кратковременную память и внимание. В большинстве экспериментов участникам давали определенное количество глюкозы в виде напитка. Исследователи обнаружили, что такой напиток значительно улучшает долговременную вербальную и пространственную память у молодых людей. Эффект проявлялся при употреблении его после ночного голодания, через два часа после завтрака или через два часа после обеда. Глюкоза лучше влияет на решение более сложных умственных задач, чем простых.
Мозг постоянно перестраивается и изменяется при помощи процесса, называемого нейропластичностью. Это изменение может произойти в системе вознаграждений. Повторная активация пути вознаграждения с помощью лекарств или употребления большого количества сладкой пищи заставляет мозг приспосабливаться к частой стимуляции, что приводит к своего рода толерантности. В случае сладкой пищи это означает, что нам нужно есть больше, чтобы получить такое же чувство удовлетворения — классическая особенность зависимости.
Пищевая зависимость — это предмет спора среди ученых и врачей. Хотя известно, что можно стать физически зависимыми от определенных лекарств, вопрос о том, можно ли зависеть от пищи, когда она нужна для базового выживания, остается открытым. Мозг хочет сахара, потом еще больше сахара Независимо от нашей потребности в пище, многие люди испытывают тягу к еде, особенно когда переживают стресс, голод или просто видят заманчивую витрину с тортами в кафе. Чтобы противостоять страстному желанию, нужно подавлять естественную реакцию на поедание вкусностей.
Сеть ингибирующих нейронов имеет решающее значение для контроля поведения. Эти нейроны сосредоточены в префронтальной коре — ключевой области мозга, участвующей в принятии решений, контроле над импульсами и откладывании наслаждений. Ингибирующие нейроны похожи на тормоза в мозге и выделяют химическую гамма-аминомасляную кислоту. Исследования на крысах показали, что употребление в пищу продуктов с высоким содержанием сахара может изменить ингибирующие нейроны.
Крысы, накормленные сахаром, были менее способны контролировать свое поведение и принимать решения.
Это потому, что в них содержится сахар, который помогает головному мозгу в трудные моменты. Допустим, вам нужно решить сложную задачку, пройти тестирование или написать контрольную работу. Так как мозг постоянно выполняет большое количество задач, но "хранилища" для энергии в нём нет, а брать энергию из еды, обычно, дело небыстрое, то в такой момент можно съесть фрукт, шоколадку, зефирку и прочие сладкие лакомства, чтобы мозг быстрее восполнил запасы сил, и было легче принимать сложные решения.
Но это хорошо только для "экстренных" случаев, а в остальных для работы головного мозга достаточно той энергии, которую вы получаете из других продуктов.
Мозг постоянно перестраивается и изменяется при помощи процесса, называемого нейропластичностью. Это изменение может произойти в системе вознаграждений. Повторная активация пути вознаграждения с помощью лекарств или употребления большого количества сладкой пищи заставляет мозг приспосабливаться к частой стимуляции, что приводит к своего рода толерантности. В случае сладкой пищи это означает, что нам нужно есть больше, чтобы получить такое же чувство удовлетворения — классическая особенность зависимости. Пищевая зависимость — это предмет спора среди ученых и врачей. Хотя известно, что можно стать физически зависимыми от определенных лекарств, вопрос о том, можно ли зависеть от пищи, когда она нужна для базового выживания, остается открытым. Мозг хочет сахара, потом еще больше сахара Независимо от нашей потребности в пище, многие люди испытывают тягу к еде, особенно когда переживают стресс, голод или просто видят заманчивую витрину с тортами в кафе. Чтобы противостоять страстному желанию, нужно подавлять естественную реакцию на поедание вкусностей. Сеть ингибирующих нейронов имеет решающее значение для контроля поведения.
Эти нейроны сосредоточены в префронтальной коре — ключевой области мозга, участвующей в принятии решений, контроле над импульсами и откладывании наслаждений. Ингибирующие нейроны похожи на тормоза в мозге и выделяют химическую гамма-аминомасляную кислоту. Исследования на крысах показали, что употребление в пищу продуктов с высоким содержанием сахара может изменить ингибирующие нейроны. Крысы, накормленные сахаром, были менее способны контролировать свое поведение и принимать решения.
Глюкоза мозга
По некоторым данным, мозг потребляет до 120 грамм, или 420 ккал, глюкозы за день. Исследователи зафиксировали различия в уровне глюкозы после еды у здоровых людей, и у пациентов, которые страдают диабетом 2-го типа. Хорошая новость: в одном из следований ученые ввели крысам нейротрофический фактор головного мозга, и он помог тучным крысам, которых ранее кормили продуктами западной кухни, похудеть. Хорошая новость: в одном из следований ученые ввели крысам нейротрофический фактор головного мозга, и он помог тучным крысам, которых ранее кормили продуктами западной кухни, похудеть. Это может привести в итоге к летальному исходу, если ситуация не улучшится, потому что без глюкозы наш мозг очень быстро погибнет», — отметил Кузьменко.
Перезвоните мне
- Полезен ли сахар для мозга? – клиника «Семейный доктор».
- Мастер-класс по изготовлению иван-чая (копорского чая)
- Полезен ли сахар для мозга? – клиника «Семейный доктор».
- Правда, что сладкое вредно для мозга? | Купрум
Японские ученые заявили о влиянии глюкозы на продолжительность жизни
Он потребляет глюкозы в 15 раз больше, чем все остальные органы. И для мозга глюкоза - единственный поставщик энергии". Надо обязательно чередовать умственную работу с физической нагрузкой, и тогда вы получите лучший эффект для здоровья, - заключил академик.
Допустим, вам нужно решить сложную задачку, пройти тестирование или написать контрольную работу.
Так как мозг постоянно выполняет большое количество задач, но "хранилища" для энергии в нём нет, а брать энергию из еды, обычно, дело небыстрое, то в такой момент можно съесть фрукт, шоколадку, зефирку и прочие сладкие лакомства, чтобы мозг быстрее восполнил запасы сил, и было легче принимать сложные решения. Но это хорошо только для "экстренных" случаев, а в остальных для работы головного мозга достаточно той энергии, которую вы получаете из других продуктов. Если есть много сахара, то это может привести и к проблемам, например, к нарушению сна, а сон тоже важный источник восполнения сил.
Глюкокиназа участвует в восприятии глюкозы в печени и поджелудочной железе. Он присутствует в гипоталамусе, области мозга, которая регулирует множество важных функций, включая прием пищи , но его точная роль была неясна. Они впервые обнаружили, что когда крысы обходятся без еды в течение 24 часов, активность глюкокиназы в центре регуляции аппетита в гипоталамусе резко возрастает. Крысам давали раствор глюкозы, а также обычные кормовые гранулы, называемые кормом. Когда исследователи увеличили активность глюкокиназы в гипоталамусе с помощью вируса, крысы потребляли больше глюкозы, чем еды.
В недавнем исследовании людей попросили оценить, сколько они хотят съесть высококалорийной еды, когда чувствуют голод и когда недавно поели. Люди, которые регулярно употребляли пищу с высоким содержанием жиров и сахара, оценили свою тягу к закускам выше, даже когда они не были голодны. Это говорит о том, что регулярное употребление в пищу продуктов с высоким содержанием сахара может усилить тягу, создавая порочный круг, вынуждающий получать все больше и больше сладкого. Сахар может нарушить формирование памяти Другая область мозга, на которую влияет диета с высоким содержанием сахара, — это гиппокамп, ключевой центр памяти. Исследования показывают, что крысы, поедающие много сахара, менее способны вспомнить, видели ли они раньше объекты в определенных местах. Вызванные сахаром изменения в гиппокампе связаны как с уменьшением количества новорожденных нейронов, которые жизненно важны для кодирования воспоминаний, так и с увеличением количества химических веществ, связанных с воспалительными процессами. Как защитить мозг от сахара? Учитывая, что средний взрослый может потреблять 80-90 г около 20 чайных ложек сахара в день, для многих это сильная перемена. Важно отметить, что способности мозга к нейропластичности позволяют ему восстанавливаться после того, как потребление сахара снижается, а физические упражнения могут усилить этот процесс. Продукты, богатые омега-3 жирами содержащиеся в рыбьем жире, орехах и семенах , также защищают нейроны и могут усиливать химические процессы в мозге, необходимые для образования новых нейронов. Несмотря на то, что нелегко отказаться от привычного десерта или кофе с двойной порцией сахара, ваш мозг поблагодарит вас за эти позитивные шаги. Первый шаг часто самый сложный. В процессе эти изменения будут даваться уже легче.
Мифы о питании
Он может развить воспалительные процессы мозга и снизить когнитивные функции. Глюкоза помогает триптофану добраться к мозгу для выработки серотонина. Необходимую для мозга дозу глюкозы можно получить не только с помощью сладостей. Когда для вас источником энергии являются кетоны, это более эффективный вид топлива и для вашего мозга и так же в отличие от глюкозы, это исключает перепады в уровне энергии вашего организма.
Сахар и мозг: нужен ли нашему мозгу сахар и чем его заменить
Дефицит белка, ответственного за перемещение глюкозы через защитный гематоэнцефалический барьер мозга, активизирует нейродегенеративные последствия болезни Альцгеймера. Ни углеводы, ни глюкоза нервным клеткам и нейронам мозга никак не вредят, не разрушают и не убивают их. Когда для вас источником энергии являются кетоны, это более эффективный вид топлива и для вашего мозга и так же в отличие от глюкозы, это исключает перепады в уровне энергии вашего организма. Смотрите онлайн видео «Глюкоза мозга» на канале «Кулинарная мастерская» в хорошем качестве, опубликованное 21 ноября 2023 г. 20:17 длительностью PT3M56S на видеохостинге RUTUBE. Что касается запрета на сахар или его ограничение в питании (в части того, как такой запрет скажется на работе мозга), стоит отметить, что топливом для мозга является не только глюкоза/сахар, но и жиры.
Что происходит в организме при замене сахара на подсластители: рассказал ученый-генетик
| Сладкий вредитель: что сахар делает с вашим мозгом | Глюкоза: инструкция, показания и противопоказания, цены и заказ в аптеках, способ применения и дозы, побочные действия, взаимодействие в Энциклопедии лекарств РЛС. |
| Подсластить голову. Невролог рассказала, насколько сильно мозгу нужен сахар | Аргументы и Факты | Полезно ли сладкое для мозга, узнаете из статьи блога о здоровом и правильном питании — Elementaree. |
Пища для ума. Чем лучше “кормить” наш мозг?
Гематоэнцефалический барьер проницаем для глюкозы — то есть она может беспрепятственно проникать из крови в мозг. В ответ мозг включает системную нечувствительность к инсулину, чтобы повысить уровень сахара в крови и добыть заветную глюкозу. Кроме того, высокий уровень глюкозы у людей с инсулинорезистентностью может лишь навредить клеткам мозга, а лишний вес и диабет, как показали исследования, снижают способность к обучению. Хорошая новость: в одном из следований ученые ввели крысам нейротрофический фактор головного мозга, и он помог тучным крысам, которых ранее кормили продуктами западной кухни, похудеть.
Ученые выяснили, почему клетки мозга «любят» сахар
Но это хорошо только для "экстренных" случаев, а в остальных для работы головного мозга достаточно той энергии, которую вы получаете из других продуктов. Если есть много сахара, то это может привести и к проблемам, например, к нарушению сна, а сон тоже важный источник восполнения сил. О других проблемах, которые могут появиться, если переедать сладостей, пусть вам расскажут другие врачи: детский эндокринолог , детский стоматолог , детский гастроэнтеролог. Питайтесь правильно и будьте здоровы!
То есть, такой болезни нет. Однако не следует забывать, что глюкоза стимулирует выработку серотонина и допамина, которые вызывают положительные эмоции. И именно к ним головной мозг действительно может «привыкать». То есть, сахарная зависимость — это привыкание к высокому уровню серотонина. Вряд ли этот эффект можно сравнивать с полноценной наркотической зависимостью, но все же он имеет место быть.
Таким образом, сахар действует на мозг как слабый наркотик. Однако серотонин вырабатывается не только при поедании сладкого. Его активную выработку провоцирует влюбленность, радость, положительные эмоции, полноценный сон. И именно с помощью этих средств от «зависимости» можно избавиться. Опасна ли так называемая «сахарная зависимость? С течением времени её ткань может истощатся, что приводит к снижению количества вырабатываемого инсулина в медицине это называется «фиброз тканей поджелудочной железы». В итоге — развивается гипергликемия, а далее — сахарный диабет 2-го типа. Это, кстати, один из самых распространенных алгоритмов приобретенного диабета, которые диагностируют эндокринологи.
Сколько в день нужно потреблять? Ранее считалось, что «оптимальной» суточной нормой сахара для взрослого человека являлось 76 грамм сложных углеводов. Однако это — предельный уровень. Согласно исследованиям Ассоциации по Изучению Болезней Сердца при Гарвардском Университете, оптимальная норма — 37,5 грамм в сутки, то есть, более чем в 2 раза меньше. При соблюдении этого правила полностью нивелируется возможный вред от избыточного употребления сахара для сердечно-сосудистой системы и головного мозга. Необходимо понимать, что далеко не все употребленные углеводы усваиваются пищеварительной системой. По большей части это зависит от того, какой продукт был употреблен. Можно ли полностью отказаться от сладкого?
Важно отделять понятия сахара и глюкозы как таковой. Полностью отказаться от глюкозы нельзя, да и это невозможно. В небольшом количестве глюкоза имеется даже в спирте, не говоря уже о фруктах и овощах. То есть, не существует такого рациона, при котором организм бы вовсе не получал глюкозы.
Этот эксперимент показал, что сами нейроны способны поглощать глюкозу и перерабатывать ее в более мелкие метаболиты. Чтобы точно определить, как нейроны используют продукты метаболизма глюкозы, команда удалила из клеток два ключевых белка с помощью инструмента редактирования генов — CRISPR. Один из белков позволяет нейронам импортировать глюкозу, а другой необходим для гликолиза — основного механизма, с помощью которого клетки обычно метаболизируют глюкозу. Когда ученые удаляли любой из этих белков в изолированных нейронах, расщепление глюкозы останавливалось. На примере мышей ученые проверили, как работает нейрональный метаболизм глюкозы у живых животных.
Они отредактировали нейроны не затрагивая другие клетки мозга так, чтобы им не хватало белков, необходимых для импорта глюкозы и для гликолиза. В результате у мышей с возрастом развились серьезные проблемы с обучением и памятью.
Однако, важно не только обеспечить мозг правильным питанием, но и следить за качеством и продолжительностью сна, поскольку от него зависит нормальная работа мозга. Таким образом, для подпитки мозговой активности необходим глюкоза, но следует избегать вредного потребления сахара и предпочитать здоровые альтернативы. Источник фото: Фото редакции.
Диетолог института РАМН: Не оправдывайте тягу к сладкому пользой для мозга
Как источник кальция - молочные продукты. Как источник лецитина - мясо птиц, соя, яйца, печень. Как источник магния - гречка, рис, листовая зелень, фасоль, зерновой хлеб. Как источник цинка — тыквенные семечки, тёмный шоколад, морепродукты, сыр, чечевица. Как источник селена — овсяные и пшеничные отруби, горбуша, семена подсолнечника. Вредны для мозга: - спиртные напитки - вызывают спазм сосудов, а затем деструкцию мозговых клеток; - соль - способствует задержке влаги в организме, вследствие чего происходит повышение артериального давления, которое, в свою очередь, может вызвать геморрагический инсульт; - жирное мясо - увеличивает уровень холестерина и как следствие — атеросклероз сосудов головного мозга; - сладкие газированные напитки, сухарики, колбасы и другие продукты длительного хранения - содержат вредные химические вещества и консерванты, негативно влияют на обмен веществ во всём организме; - фастфуд. Особенность фастфуда в том, что в нём содержится много трансжиров. Миелиновая оболочка, которая покрывает нейроны и отвечает за скорость проведения импульсов, окружена сложными соединениями спиртов и жирных кислот — фосфолипидами. Когда мы замещаем натуральные хорошие жиры трансжирами, возникает сбой в проводящей нервной системе, метаболических процессах. Ничего не случится после однократного употребления фастфуда.
Но когда это превращается в систему питания, то со временем появляется повышенная усталость, теряется концентрация внимания. Затем, когда присоединяются другие стрессовые факторы, это может вызвать уже более серьезные проблемы со здоровьем.
Это происходит из-за того, что со временем у человека развивается зависимость от сладкого, пишет «Вечерний Волгоград. Специалист отмечает, что сахар вызывает активное выделение дофамина в головном мозге. Регулярное употребление сладкого приводит к тому, что дофаминовые рецепторы теряют чувствительность, в результате организму с каждым разом требуется все больше сахара.
Между тем постоянное наличие сахара в рационе способно вызвать целый ряд серьезных болезней. Переизбыток сахара приводит к заболеваниям сердечно-сосудистой системы, различным кожным болезням: экземам, дерматитам, аллергии и т. Кроме того, сладкое негативно влияет на молодость и красоту.
Это значит, что завтрак должен состоять из белков и полезных жиров. Например: яичница, творог, сырники, бутерброд из цельнозернового хлеба — можно со сливочным маслом или паштетом. Добавить овощи тоже хорошо.
Всё это даст длительное насыщение, чувство голода долго не подкрадётся. Впрочем, это не значит, что кашу есть вообще не стоит: стоит, но только не любую — не из пакетиков для быстрой заварки, а из цельных круп для длительной варки. В таких крупах содержатся нужные углеводы, приносящие пользу. При этом завтрак в любом случае остаётся главной трапезой на протяжении дня. Читайте также: Правильное питание — что такое, главные принципы Почему во время подготовки к экзаменам так тянет на фастфуд Фастфуд может только временно насытить, никакой реальной энергии и «пищи для ума» он не даст. Больше того, желание съесть что-нибудь вредное во время сессии вполне может быть показателем высокого уровня стресса а стресс, в свою очередь, негативно сказывается на наших когнитивных способностях.
Так, исследование в одном из колледжей Кореи показало , что студенты с повышенным уровнем стресса чаще, чем их менее тревожные коллеги, ели сладости, фастфуд, продукты с быстрыми углеводами например, картошку. В целом тревожные учащиеся склонялись к двум прямо противоположным пищевым привычкам: они либо потребляли слишком много вредной пищи, либо вообще переставали есть. Похожий опрос, проведённый в бельгийском Гентском университете в 2017 году, показал, что студентам во время сессии сложнее придерживаться стандартного рациона, они начинают чаще потреблять снеки — те же чипсы, сухарики, шоколадки и печенье. Подобные результаты были получены и в ходе опроса, проведённого недавно в одном из вузов Саудовской Аравии. Там выяснили, что чем выше был уровень стресса, тем хуже питались студенты, то есть переключались с более здоровой еды на быстрые перекусы. Так что лучше всё же заменить гамбургер и картошку фри на полноценный обед.
А дополнить его прогулкой и медитацией — чтобы вредная еда манила поменьше. Удивительно, но наиболее актуальна эта рекомендация для девушек. Авторы всех перечисленных выше опросов отмечали, что именно они больше подвержены «заеданию» нервных переживаний и чаще, чем молодые люди, питаются вредной пищей. Полезно ли голодать во время сессии? Бывает, что перед экзаменом просто некогда перекусить, нет сил готовить или просто не хочется есть из-за нервного переживания. Некоторые и вовсе считают, что на голодный желудок лучше думается.
Это не так, хотя некоторые плюсы у голода действительно могут быть. Так, исследователи из Утрехтского университета выяснили , что голод относится к особому эмоциональному состоянию и заставляет нас принимать решения лучше, чем в состоянии покоя. Эксперименты они проводили, кстати, именно на голодных студентах. Значит ли это, что поголодать полезно? Однозначный ответ — нет, ни в коем случае.
В реальности так не работает: если человек плохо и нерегулярно питается, то от «суперпродуктов» вряд ли будет толк, в том числе и в учёбе. В рационе должны быть продукты, обогащённые правильными жирами. Например, жирная рыба вроде лосося, палтуса и сельди , сливочное масло — они хорошо помогут, если преобладают в период нагрузки, тех же экзаменов. Но так, чтобы ты съел морковку и резко стал умнее, чтобы в голове просветлело, — не бывает. Каша на завтрак Польза каш на завтрак для грядущих уроков и лекций — не выдумка бабушек и мам, о том, что это полезно, несколько десятилетий назад действительно думали диетологи и врачи. Но это убеждение осталось в прошлом, ведь каша — это только углеводы, пусть и длинные. Она прекрасно насыщает, но уже через пару часов голод вернётся, и нормально концентрироваться без перекуса уже не получится. Сытно — это не про объём, а про нутритивную плотность продуктов, которые мы употребляем. Вот так правильно», — говорит эксперт. Это значит, что завтрак должен состоять из белков и полезных жиров. Например: яичница, творог, сырники, бутерброд из цельнозернового хлеба — можно со сливочным маслом или паштетом. Добавить овощи тоже хорошо. Всё это даст длительное насыщение, чувство голода долго не подкрадётся. Впрочем, это не значит, что кашу есть вообще не стоит: стоит, но только не любую — не из пакетиков для быстрой заварки, а из цельных круп для длительной варки. В таких крупах содержатся нужные углеводы, приносящие пользу. При этом завтрак в любом случае остаётся главной трапезой на протяжении дня. Читайте также: Правильное питание — что такое, главные принципы Почему во время подготовки к экзаменам так тянет на фастфуд Фастфуд может только временно насытить, никакой реальной энергии и «пищи для ума» он не даст. Больше того, желание съесть что-нибудь вредное во время сессии вполне может быть показателем высокого уровня стресса а стресс, в свою очередь, негативно сказывается на наших когнитивных способностях. Так, исследование в одном из колледжей Кореи показало , что студенты с повышенным уровнем стресса чаще, чем их менее тревожные коллеги, ели сладости, фастфуд, продукты с быстрыми углеводами например, картошку. В целом тревожные учащиеся склонялись к двум прямо противоположным пищевым привычкам: они либо потребляли слишком много вредной пищи, либо вообще переставали есть. Похожий опрос, проведённый в бельгийском Гентском университете в 2017 году, показал, что студентам во время сессии сложнее придерживаться стандартного рациона, они начинают чаще потреблять снеки — те же чипсы, сухарики, шоколадки и печенье. Подобные результаты были получены и в ходе опроса, проведённого недавно в одном из вузов Саудовской Аравии. Там выяснили, что чем выше был уровень стресса, тем хуже питались студенты, то есть переключались с более здоровой еды на быстрые перекусы. Так что лучше всё же заменить гамбургер и картошку фри на полноценный обед. А дополнить его прогулкой и медитацией — чтобы вредная еда манила поменьше. Удивительно, но наиболее актуальна эта рекомендация для девушек.
Настройки шрифта:
- Мозгу нужна глюкоза: польза и опасность сахара для неврологического здоровья
- Глюкоза для мозга
- Глюкоза — основное топливо для мозга: как сахар помогает контролировать себя
- Навигация по записям
Пища для ума. Чем лучше “кормить” наш мозг?
Помимо этого, эксперт отметила, что переизбыток глюкозы вреден для мозга и ведет к снижению памяти и концентрации, вследствие чего человек может становиться более раздражительным. Когда глюкозы не хватает, то мозгом запускается очередное мелкое надувательство, фантомное ощющение и вас тянет на сладенькое и это значит мозг ваш успел поработать. Что касается запрета на сахар или его ограничение в питании (в части того, как такой запрет скажется на работе мозга), стоит отметить, что топливом для мозга является не только глюкоза/сахар, но и жиры.
Диетолог института РАМН: Не оправдывайте тягу к сладкому пользой для мозга
Сейчас ученые Токийского университета намерены заняться вопросом об оптимальной комбинации диет и потребления пищи для достижения оптимального уровня долголетия. Ранее исследователи из Кливлендской клиники в США выяснили , какие продукты способствуют долголетию. Они отметили, что растительные продукты отличаются широким спектром полезных свойств. В перечень попали крестоцветные овощи, которые выводят вредные вещества из организма человека.
Вот и приходится нейронам всячески продлевать себе «молодость», то есть поддерживать себя в функционально активном состоянии. ПФП в этом смысле — путь, который обеспечивает возможность репарации поврежденных участков ДНК и функционирования в нейронах механизма борьбы с активными формами кислорода. Задача астроцитов — это создание условий для нормальной активности нейронов рис. Ради этого астроциты готовы и энергией нейроны обеспечить в большом количестве, и защиту от окислительного стресса организовать. Единого пути для решения поставленных задач пока не сложилось. Поэтому приходится астроцитам сжигать всю глюкозу в гликолитической «печи», а уже потом использовать запасенную энергию для оплаты разных метаболических активностей.
Такая последовательность реакций, например, обеспечивает синтез в астроцитах широкого спектра ферментов антиоксидантной защиты, включая оксидоредуктазу , глутаматцистеинлигазу , глутатионпероксидазу , глутатионредуктазу , глутатионтрансферазу , а также глутатион и витамин Е. Еще один важный исход протекания гликолиза в астроцитах — образование из глюкозы молочной кислоты лактата , которая способна перемещаться во внеклеточное пространство. Что же в этом особенного? Дело в том, что лактат, оказавшись в нейронах, может сначала восстанавливаться до пирувата, а затем через цепь реакций цикла трикарбоновых кислот ЦТК и при помощи митохондриальной цепи образовывать целый «фейерверк» молекул АТФ. Благодаря такой сложно устроенной машинерии метаболических превращений, в итоге в нейронах образуется 38 молекул АТФ — против двух молекул АТФ, которые в ходе гликолиза образуются в астроцитах. Получается своеобразный аттракцион энергетической щедрости со стороны астроцитов. Строго говоря, астроциты и не нуждаются в таком количестве энергии, которую отдают нейронам. А вот нейронам такое энергетическое обеспечение оказывается крайне необходимым, потому как генерация импульсной активности и тонкая регуляция рецепторов и ионных каналов в мембране являются «дорогими» процессами и требуют высоких энергетических затрат. Рисунок 1.
Схема метаболических взаимодействий между нейронами и астроцитами. Глутамат ГЛУ — нейромедиатор, высвобождающийся из синаптического окончания нейрона. Это стимулирует поглощение глюкозы астроцитами. С помощью переносчиков GLUT1 глюкоза из капилляра поступает в астроцит и в процессе гликолиза превращается в лактат. При этом освобождается две молекулы АТФ. Лактат молочная кислота посредством специальных переносчиков МКТ поступает в нейрон и после нескольких превращений, в том числе в митохондриях, дарит клетке 38 молекул АТФ. Сами нейроны тоже могут поглощать глюкозу — посредством рецепторов GLUT3. Глюкозо-6-фосфат, образовавшийся в нейроне из глюкозы, направляется в пентозофосфатный цикл, который поставляет предшественников для синтеза нуклеотидов ДНК и РНК. Предшественники антиоксидантной глутатионовой системы нейрона Глут также поступают в него от астроцитов и участвуют в обезвреживании АФК, превращаясь из восстановленной формы ГлутRed в окисленную ГлутOx.
Высокий уровень ферментативной активности PFKFB в астроцитах способствует высокой скорости в них гликолитических реакций.
Как рассказал Кузьменко, данный препарат используется при диабете второго типа — когда инсулин плохо вырабатывается и этот препарат способствует его выработке, а также усиливает чувствительность собственных клеток организма к инсулину, тем самым понижая уровень глюкозы в крови. Обычно его назначают пожилым людям при неэффективности диеты. По его словам, гипогликемическая кома — это жизнеугрожающее состояние, для лечения которого человеку внутривенно вводится раствор глюкозы. Если он нулевой, это говорит о том, что человек обычно испытывает передозировку инсулина, обычно такое наблюдается у диабетиков первого типа. А если ребеночек не диабетик, то возникают, собственно говоря, вопрос — как такое получилось?
На примере мышей ученые проверили, как работает нейрональный метаболизм глюкозы у живых животных. Они отредактировали нейроны не затрагивая другие клетки мозга так, чтобы им не хватало белков, необходимых для импорта глюкозы и для гликолиза. В результате у мышей с возрастом развились серьезные проблемы с обучением и памятью. Это говорит о том, гликолиз необходим для нормальной работы нервных клеток. Нейровизуализация помогла подтвердить, что нейроны метаболизируют глюкозу посредством гликолиза у живых животных. Кроме того, группа исследовала, как адаптируются нейроны, когда они не могут получать энергию за счет гликолиза, что бывает при некоторых заболеваниях головного мозга. Оказалось, что нейроны используют другие источники энергии, такие как родственная молекула сахара галактоза.
Нутрициолог развеяла миф о необходимости сахара для работы мозга
| Нутрициолог развеяла миф о необходимости сахара для работы мозга | Элементы питания, работающие на глюкозе, можно будет использовать в имплантатах спинного мозга, которые позволят парализованным пациентам снова двигать конечностями. |
| Глюкоза улучшает память у пожилых людей | Нашему мозгу нужна глюкоза. |
Другие истории для наших маленьких пациентов
- Мозг как регулятор уровня «сахара» в крови
- Кетоны или Глюкоза: что лучше для вашего Мозга?
- Чем питается мозг? — Мифы и реальность!
- Для решения некоторых задач глюкоза расходуется буквально в режиме реального времени