Как мозг использует энергию
Ваш мозг — ненасытный поглотитель энергии. Он составляет малую долю веса тела (обычно около 2%), но поглощает 20% потребляемой энергии. Мозг испытывает постоянное чувство голода, независимо от того, спите вы, бодрствуете или пытаетесь сосредоточиться на просмотре низкопробного реалити-шоу. Если лишить мозг питания хотя бы на 10 минут, это приведет к непоправимым изменениям. Ни один из человеческих органов не обладает такой чувствительностью.
Перед тем как детально рассмотреть получение мозгом питания, следует задать вопрос: что такого делает мозг, что ему требуется так много пищи? В настоящий момент ваш мозг расходует калории следующим образом:
• обеспечивает нормальную жизнедеятельность всех живых клеток, вывод отходов, передачу питательных веществ, обновление клеток ит. д.;
• образует нейротрансмиттеры и занимается их распределением;
• записывает новую информацию на свою микросхему;
• посылает электрические импульсы нейронам и поддерживает свою электрическую систему в готовности.
Из всех этих задач последняя является наиболее энергоемкой. Нейроны могут передавать электрические импульсы сотню раз за секунду, и отдельный нейрон часто взаимодействует с тысячами себе подобных, каждый из которых посылает собственный электрический сигнал, обеспечивая передачу информации. Все это приводит в действие множество мигающих лампочек в большом щите управления, называемом мозгом.
ПРИМЕЧАНИЕ
Кстати, количество энергии, потребляемой вашим мозгом, составляет примерно 20 Вт — достаточно для работы неяркой лампочки.
Топливо для мозга
Глюкоза — простой сахар — сырье, обеспечивающее питание мозга. В отличие от мышечных тканей мозг не может получать энергию из жировых отложений в теле (поэтому тяжелый умственный труд может вас утомить, но не будет способствовать похудению).
Исследования подтверждают, что низкий уровень глюкозы ослабляет способность мозга концентрироваться, ухудшает память и притупляет внимание. Некоторые антропологи даже утверждают, что наши ранние предки значительно усовершенствовали работу своего мозга, когда начали употреблять в пищу крахмалосодержащие клубни — богатый источник углеводов, способных легко расщепляться на простые сахара (к ним относятся картофель, репа, маниока и другие корнеплоды). Хотя этому нет достоверных подтверждений, но любителям французской выпечки есть о чем задуматься (рис. 9 на цветной вклейке).
В нормальных условиях мозг всегда получает дозу сахара, необходимую ему для нормальной работы. Однако некоторые лекарственные средства и заболевания могут спровоцировать гипогликемию, при которой организм не может обеспечивать даже скудные потребности мозга в сахарах (например, гипогликемия может являться побочным эффектом приема некоторых противодиабетических препаратов). При этом заболевании мозг не получает сахарозы, и вы можете чувствовать слабость, смятение, головокружение и даже терять сознание. Другими словами, ничто так не нуждается в глюкозе, как работающий мозг.
Как действует сахароза
Теперь, когда вам известно, как мозг любит глюкозу, вы, возможно, попытаетесь усовершенствовать его работу, поедая шоколад, сливочную глазурь и мармелад. Не торопитесь! Проблема в том, что в отличие от мышечных тканей мозг запасает только небольшие количества глюкозы. В остальном же он полагается на организм, пополняющий запасы глюкозы посредством кровообращения. А сахар удерживается в крови довольно недолго. Чтобы разобраться в этом сложном процессе, посмотрите, что происходит при поедании пятого пончика (рис. 10).
По мере того как желудок переваривает пончик, уровень сахара в крови повышается.
Поджелудочная железа (небольшой орган в брюшной полости) реагирует на это изменение и начинает вырабатывать инсулин.
Инсулин побуждает все клетки тела и утилизировать сахар
и запасать его для дальнейшего использования — все, кроме мозговых клеток, которые не обладают способностью запасать глюкозу в больших количествах.
Уровень содержания сахара в крови понижается до нормы благодаря способности инсулина распределять сахар.