Ваш мозок на кетонах

Як дієта з високим вмістом жиру може допомогти мозку працювати краще.

Опубліковано 18 квітня 2011 р

Сучасні рецепти дієт з високим вмістом вуглеводів, нежирних продуктів та перекусів між прийомами їжі збіглися із збільшенням ожиріння, діабету та збільшенням частоти багатьох розладів психічного здоров’я, включаючи депресію, тривогу та розлади харчування.

Крім того, багато з цих розладів вражають населення в молодшому віці. Хоча більшість людей погоджуються, що дієта багато в чому пов’язана з розвитком ожиріння та діабету, багато хто не погодиться з тим, що те, що ми їмо, має багато спільного з нашим психічним здоров’ям та світоглядом.

Я вважаю, що те, що ми їмо, багато в чому пов'язане зі здоров'ям нашого мозку, хоча, звичайно, психічні захворювання (як і фізичні) мають багатофакторні причини, і ні в якому разі не слід зменшувати важливість вирішення всіх причин у кожної людини . Але давайте розглянемо протилежність сучасного способу життя з високим вмістом вуглеводів, з низьким вмістом жиру та постійним перекусом та як це може вплинути на мозок.

Протилежністю стилю життя із низьким вмістом жиру та перекусів може бути спосіб життя, який жили наші предки десятки тисяч поколінь; спосіб життя, для якого в основному розвивається наш мозок. Здається розумним, що у нас би були тривалі періоди без їжі, або тому, що її не було, або ми були зайняті чимось іншим.

Тоді ми слідкували за цим періодом ситною їжею зібраних рослинних і тваринних продуктів, переважно відбираючи жир. Протягом дня ми могли б з’їсти шматочок фрукта, зелень, або викопаний нами граб, але все ситне або калорійне (наприклад, крохмалистий бульба) доведеться вбивати, різати та/або ретельно готувати до цього. їдять. На щастя, у нас є приголомшлива система палива для періодів голодування або з низьким вмістом вуглеводів, наше тіло (і мозок) може легко перейти від спалювання глюкози до спалювання, що називається кетоновими тілами.

Це правда, що деякі частини деяких клітин мозку можуть спалювати лише глюкозу, але, на щастя, наш організм може перетворити білок в глюкозу за допомогою процесу, відомого як глюконеогенез. Цей факт означає, що хоча існують суттєві вимоги як до жиру, так і до білка (тобто ми б померли, не з’ївши хоча б трохи жиру і хоча б трохи білка), ми можемо жити цілком щасливо, не споживаючи вуглеводів взагалі. Це не означає, що у так званої дієти з нульовим вмістом вуглеводів немає деяких недоліків або побічних ефектів, але це не призведе до серйозних проблем зі здоров’ям та смертю, оскільки споживання нуля жиру або нуля білка.

Усі ми, які є метаболічно здоровими, перейдемо на певний рівень кетозу, як правило, протягом ночі, поки ми спимо. Якщо ваше дихання трохи примхливе, коли ви прокидаєтесь, і ваша сеча пахне трохи сильно, ви цілком можете бути в кетозі, який, якщо ви не є керованим діабетиком (інший тип патологічного кетозу виникає при неконтрольованому діабеті), при кетозі вранці є хорошою ознакою здорового обміну речовин.

ОСНОВИ

Що означає кетоз для мозку, і чому він, мабуть, був би більш здоровим, ніж наш звичайний старий обмін вуглеводів? І чи дієта з високим вмістом вуглеводів з низьким вмістом жиру і постійних перекусів коштує нашому мозку, позбавляючи нас більш регулярних і глибоких нападів кетозу?

Кетогенні дієти, що містять дуже багато жирів і мало вуглеводів і білків, давно призначаються при судом. Дійсні дослідницькі дієти, які використовувались у минулому, були досить похмурими і, здавалося, включали вживання великої кількості вершків і вживання великої кількості майонезу (готові кетогенні формули - це кошмарне поєднання олійних насіння омега-6 та твердих частинок кукурудзи).

У Джонсі Хопкінсі дитячі пацієнти потрапляли до лікарні на 48-годинний піст, а потім їм давали яєчний штам (за винятком рому та цукру, я здогадуюсь) до досягнення кетозу (зазвичай це займало близько 4 днів). Крім того, кетогенні дієти обмежували кількість калорій лише до 75–90 відсотків від того, що можна було б вважати звичайним споживанням калорій дитиною, і часто вони також мали обмеження кількості рідини (1)! Якщо ми говоримо про майонез із соєвої олії, ви могли б побачити, як хтось може досить швидко потрапити в проблеми з дефіцитом мінеральних речовин та печінкою.

Щоб зрозуміти "похмуре", деякі останні дослідження показали, що "модифікований протокол Аткінса" був настільки ж гарний, як класична кетогенна дієта, і набагато більш вибагливим, оскільки пацієнтам дозволялося приймати до 10 грамів вуглеводів щодня, і вони не починалися зі швидкого, і вони не обмежували кількість калорій (2) (3). У той час як класична кетогенна дієта становила 4: 1: 1 жир, вуглеводи - білок. Якщо ви використовуєте масло тригліцеридів із середньою ланцюгом (МСТ) для 50 відсотків калорій (додавати його потрібно повільно, хоча для запобігання блювоти, діареї та судом!), Ви можете збільшити вуглеводи та білки до жиру 1,2: 1: 1: вуглевод: білок і все одно отримують однакову кількість магічних кетонів, що циркулюють. І хоча "олія MCT" звучить приємно і смачно, коли це чудове кокосове молоко, ця олія MCT 100 відсотків чистого 32 фл. Унції виглядає не зовсім апетитно, особливо коли це буде половина від того, що ви з’їсте за найближчим часом майбутнє (4). Ви можете зрозуміти, чому дослідники вважають кетогенні дієти (особливо оригінальні версії) надзвичайно складними та неапетитними (вони були), тоді як досвідчені низьковуглецеві (які трохи інакше уявляють, що таке кетогенна дієта) вважатимуть таке ставлення смішним, особливо якщо порівнювати кетогенну дієту з побічними ефектами деяких протиепілептичних препаратів.

Основні дієтичні показники

Отже, це виглядає як модифікований Аткінс (дуже низький вміст вуглеводів, але не з нульовим вмістом вуглеводів), а перевага МСТ - така ж, кетонова, для мозку, як і класична кетогенна дієта. А що означає мати кетогенний мозок? Давайте детальніше вивчимо нейромедіатори та енергію мозку. Зокрема, глутамат та ГАМК (5).

ГАМК є головним гальмівним нейромедіатором нервової системи ссавців. Виявляється, ГАМК виготовляється з глутамату, який просто є головним збудливим нейромедіатором. Вони потрібні вам обом, але ми, здається, потрапляємо в біду, коли у нас занадто багато глутамату. Занадто багато збудження в мозку означає нейротоксичність, крайнім проявом якої є судоми. Але такі неврологічні захворювання, як депресія, біполярний розлад, мігрень, БАС та деменція, певним чином пов’язані з нейротоксичністю.

Глутамат має кілька доль, швидше, як наш старий приятель триптофан. Він може стати ГАМК (інгібуючим) або аспартатом (збудливим і, в надлишку, нейротоксичним). Кетогенні дієти віддають перевагу тому, що глутамат стає ГАМК, а не аспартатом. Ніхто точно не знає, чому, але частина причин пов’язана з тим, як метаболізуються кетони, і як кетоз сприяє використанню ацетату (зрештою, ацетоацетат - одне з кетонових тіл) для палива. Ацетат стає глутаміном, важливим попередником ГАМК.

Що може заплутати, так це те, що кетогенна дієта в мозку має ряд теоретичних переваг, і ми не впевнені, які з них важливіші. Класична кетогенна дієта мала три основні компоненти, які, як вважалося, сприяли протисудомному ефекту. По-перше, це було обмеження калорій. Просто обмеження калорійності епілептичних мавп (незалежно від співвідношення макроелементів) зменшує частоту судом (і збільшує тривалість життя). По-друге, він був кислим, і самі додаткові протони могли блокувати чутливі до протонів іонні канали, або самі кетонові тіла або жири могли впливати на мембрани нейронів, ускладнюючи їх збудження. (Для біохімів, що живуть там, кетони або жири, здається, впливають на ATP-чутливі канали іонів K +, що полегшує підтримку гіперполяризації). По-третє, це знизило рівень глюкози. А нижчий рівень глюкози пов’язаний з вищим судомним порогом (це добре, не хочеться легко нападати!) Та меншою збудливістю нейронів. Гадс. Мені не здається, що глюкоза насправді є найкращим паливом для мозку.

А тепер справді спустимось до мітохондріального рівня. Мітохондрії - це електростанції наших клітин, де виробляється вся енергія (як АТФ). Тепер, коли мене навчили про біохімічне спалювання палива, мене навчили, що глюкоза "чиста", а кетони "димними". Ця глюкоза, очевидно, була найкращим паливом для наших м’язів для тренувань і, безумовно, ключовим паливом для мозку. Окрім малого брудного секрету про глюкозу, коли ви дивитесь на кількість залишків сміття в мітохондріях, насправді менш ефективно виробляти АТФ з глюкози, ніж виробляти АТФ з кетонових тіл! Більш ефективне енергопостачання полегшує відновлення мембран головного мозку до їх нормального стану після деполяризуючого стрибка електричної енергії, а це означає, що енергія виробляється з меншою кількістю руйнівних залишків вільних радикалів.

Що це все означає? Ну, а в мозку енергія - це все. Мозок потребує великої кількості енергії, щоб підтримувати всі ці мембранні потенціали, підтримувати виштовхування натрію з клітин і втягування калію в клітини. Насправді мозок, який становить лише 2 відсотки ваги нашого тіла, використовує 20 відсотків нашого кисню і 10 відсотків запасів глюкози, лише щоб продовжувати працювати. (Деякі клітини нашого мозку насправді занадто малі (або мають занадто малі вусики) для розміщення мітохондрій (електростанцій). У цих місцях ми повинні використовувати саму глюкозу (за допомогою гліколізу) для створення АТФ.) Коли ми змінюємо Основним паливом мозку від глюкози до кетонів ми змінюємо обробку амінокислот. А це означає, що ми змінюємо співвідношення глутамату та ГАМК. Найкращі відповіді на кетогенну дієту при епілепсії в кінцевому підсумку отримують найбільшу кількість ГАМК в центральній нервовій системі.

Одна з речей, які мозок повинен тримати, - це кількість глутамату, що звисає в синапсі. Багато глутамату в синапсі означає травму мозку, судоми або низький рівень постійної пошкоджуючої екситотоксичності, як це можна спостерігати при депресії. Мозок гуде, використовуючи енергію, як божевільний. Навіть трохи ефективніше використання енергії полегшує мозку втягування глутамату назад у клітини. І це, друзі, це добре.

Дозвольте сказати це так: Грудне молоко має дуже багато жиру. Новонароджені проводять час у кетозі, і тому певною мірою пристосовані до кетозу. У грудному молоці також багато цукру, але мозок немовлят настільки великий, що він може переробляти набагато більше цукру, ніж ми, дорослі люди. Пристосованість до кето означає, що немовлята можуть легше перетворювати кетонові тіла в ацетил-коА та в мієлін. Кетоз допомагає немовлятам будувати і розвивати свій мозок. (Для тих, хто цікавиться дрібницею: немовлята перебувають у помірному кетозі, але дуже маленькі немовлята, здається, використовують лактат як паливо замість глюкози, а використання лактату також сприяє тому ж використанню ацетил-КоА та дає новонароджує деякі переваги кетоадаптації, не перебуваючи у важкому кетозі.)

Ми знаємо (більш-менш), що все це означає для епілепсії (і немовлят!). Ми точно не знаємо, що це означає для всіх інших, принаймні з точки зору мозку. Кетоз виникає при обмеженні вуглеводів та білків, вживанні олії МСТ або натщесерце. Деякі люди вважають, що адаптація до кето є ідеальним варіантом, інші припускають, що ми можемо бути більш розслабленими і харчуватися в основному дієтою з низьким вмістом цукру та трохи періодичного голодування, щоб дати нам періоди кетозу. (Застереження: я не рекомендую періодичне голодування тим, хто страждає розладом харчової поведінки без додаткової підтримки та роздумів). Кетоз для організму означає спалювання жиру (стегна стегна! Ура!). Для головного мозку це означає менший ризик судом та покращення середовища для відновлення та відновлення нейронів.

Знайдіть більше статей, подібних до цієї, в “Еволюційна психіатрія”.