Почему ваш мозг ест как не в себя, а голодание может продлить жизнь: мифы и факты об углеводах

Размер мозга человека относительно остального тела — главная особенность, отличающая нас от других млекопитающих. Мозг слона, например, весит семь с половиной килограммов, существенно превосходя по размеру наш полуторакилограммовый. Однако мозг слона составляет 1/550 от общей массы его тела, в то время как наш — только 1/40 от массы тела. Именно поэтому едва ли стоит проводить параллели касательно интеллектуальной мощи или умственных способностей, основываясь лишь на размере этого органа. Именно соотношение размера мозга и размера тела является ключевым при рассмотрении функциональных возможностей мозга.

Впечатляющий объем этого органа важен, но еще важнее то, что в пересчете на грамм массы наш мозг потребляет непропорционально много энергии. Составляя лишь 2,5% от общей массы тела, мозг человека расходует 22% всей энергии, затрачиваемой организмом в состоянии покоя. Он тратит на 350% больше энергии, чем мозг других приматов — например горилл, орангутангов и шимпанзе. Именно поэтому для нормального функционирования ему необходимо много калорий, поступаемых с пищей. К счастью, большой и мощный мозг позволил нам развить навыки и умение выживать в таких экстремальных условиях, как голод. Мы можем прогнозировать и планировать будущее — это присуще только человеку. И понимание изумительных способностей нашего мозга может помочь узнать, как оптимизировать питание, чтобы обеспечить его здоровье и полноценное функционирование.

Сила голодания

Один из важнейших механизмов человеческого тела, как мы говорили ранее, — способность превращать жир в жизненно необходимое топливо в голодные времена. Мы способны расщеплять жир на специфические молекулы, так называемые кетоны. Особый интерес представляет один из них, уже упоминавшийся бета-гидроксибутират — превосходное горючее для мозга. Это не только убеждает, что периодическое голодание полезно для питания нашего мозга (пусть пока звучит парадоксально), но также объясняет одну из самых горячо обсуждаемых загадок антропологии: почему 30–40 тысяч лет назад исчезли наши родственники-неандертальцы. Несмотря на то что очень удобно принимать уже почти догматичную версию, что неандертальцев вытеснил более продвинутый интеллектуально человек разумный, многие современные ученые сходятся во мнении, что в их исчезновении скорее виноват голод. Можно предположить, что для выживания неандертальцам не хватило «умственной выносливости», то есть, по сути, биохимического способа использовать жир как топливо для питания мозга.

Обычно в качестве топлива наш мозг обеспечивается глюкозой, которую черпает из повседневного рациона. Между приемами пищи мозг продолжает снабжаться непрерывным потоком глюкозы, получаемой путем расщепления гликогена — в основном в печени и мышцах. Но запасы гликогена поставляют лишь ограниченное количество глюкозы. Стоит закромам истощиться, как метаболические процессы меняются и организм производит новые молекулы глюкозы из аминокислот, которые берутся из белков главным образом в мышцах. Этот процесс называется глюконеогенез. Положительной стороной тут является поступление в систему дополнительной необходимой глюкозы, а отрицательной — то, что мы приносим в жертву мышцы. Разрушение мышечной ткани едва ли облегчит жизнь голодающего охотника-собирателя.

К счастью, человеческая физиология добавила в наш арсенал еще один способ зарядить мозг энергией. Когда еда недоступна, примерно через три дня печень начинает использовать накопленный в теле жир для создания тех самых кетонов. Именно в этот момент в игру вступает бета-гидроксибутират — весьма эффективный источник топлива для мозга, позволяющий нам мыслить долгое время даже при отсутствии пищи. Такая альтернатива снижает нашу зависимость от глюконеогенеза, сохраняя при этом мышечную массу.

Но и это еще не всё. Профессор Гарвардской медицинской школы Джордж Кейхилл однажды отметил: «В ходе недавних исследований было продемонстрировано, что бета-гидроксибутират, основной кетон, — не просто топливо, а супертопливо, которое намного более эффективно производит энергию, чем глюкоза. Оно также защищает нейроны в культурах тканей от воздействия токсинов, связанных с болезнями Альцгеймера и Паркинсона».

Действительно, доктор Кейхилл совместно с другими исследователями пришел к выводу, что бета-гидроксибутират улучшает антиоксидантную функцию, увеличивает количество митохондрий и стимулирует рост новых клеток мозга. Между тем его несложно получить, всего лишь добавив к рациону кокосовое масло.

Мы говорили о необходимости снижать количество калорий, чтобы повысить концентрацию BDNF (нейротрофического фактора мозга). BDNF способствует росту новых клеток мозга и усиливает активность существующих нейронов. Идея значительного снижения дневного потребления калорий не кажется большинству людей привлекательной, несмотря на то, что это весьма полезно и для улучшения функционирования мозга, и для укрепления здоровья в целом. Однако периодическое голодание — полный отказ от еды на период от 24 до 72 часов через определенные промежутки времени — вполне посильно. Исследование показало: многие генетически заложенные пути обеспечения здоровья и оптимальной работы головного мозга активируются при ограничении потребляемых калорий или в процессе голодания за относительно короткое время. Это противоречит классическому представлению, что отказ от еды замедляет метаболизм и заставляет организм удерживать жир, находясь в так называемом режиме голодания. Как раз наоборот: голодание помогает ускорить и оптимизировать потерю веса, не говоря уже об укреплении здоровья мозга. С начала 1900-х годов врачи стали рекомендовать его при диабете, ожирении и эпилепсии. Сегодня у нас есть впечатляющий набор исследований, где показано, что периодическое голодание способно продлить жизнь и отсрочить появление уменьшающих ее срок болезней, включая деменцию и рак.

Голодание не только включает генетический аппарат для производства BDNF, но и способствует работе Nrf2, что улучшает детоксикацию, снижает воспаление и повышает продуцирование защитных антиоксидантов для мозга. Благодаря голоданию мозг перестраивается: теперь ему больше не нужна глюкоза, ведь как топливо он может использовать кетоны, вырабатываемые печенью. Когда мозг работает на кетонах, ослабляется даже процесс суицида клеток (апоптоза), включены митохондриальные гены, что ведет к воспроизводству митохондрий. Попросту говоря, голодание стимулирует выработку энергии и прокладывает дорогу для лучшего функционирования мозга и ясности ума.

Отрывок для публикации предоставлен издательством «МИФ»