Новости

ПИТАНИЕ МОЗГА

16.08.2011

ПИТАНИЕ МОЗГАНемецкие и голландские ученые впервые открыли альтернативный источник питания для мозга. Ведь ранее считалось, что мозг работает исключительно на глюкозе. С помощью спектрального анализа ученые обнаружили, что мозг получает из поступающей к нему крови не только глюкозу, но и лактат — молочную кислоту, повышение содержания которой наблюдается при несоответствии поступления кислорода в ткань и энергетических затрат, то есть при активной мышечной работе. Таким образом, энергетические «отходы», поставляемые мышцами, используются мозгом как энергетическая подпитка.

Исследование нейрофизиологов показало, что мозг, так же как и мышцы, в ситуации, когда организм работает на пределе своих возможностей и уровень сахара в крови снижается до критической величины, начинает питаться лактатом, а не глюкозой. Это открытие объяснило, почему мозг в состоянии работать на прежнем уровне, даже когда другие ткани и органы начинают потреблять в несколько раз больше глюкозы и кислорода, чем обычно. Мозг просто переходит на другой механизм поддержания собственной жизнедеятельности в условиях, когда работающие мышцы особенно остро нуждаются в глюкозе.

Доказательство подобной теории ученые получили в ходе эксперимента с использованием метода спектрального анализа крови, взятой у испытуемых после физической нагрузки. Врачи сравнили химический состав крови «на входе», которая только должна была поступить в мозг и снабдить его необходимыми питательными веществами, и крови «на выходе», уже поучаствовавшей в процессе мозгового кровообращения. Оказалось, что «отработанная» кровь содержала гораздо меньше лактата, чем кровь, только направляющаяся к мозгу. Дальнейшее исследование показало, что мозг не хранил поступивший лактат, а использовал его в качестве питания для своих клеток. Таким образом, мозг оставлял глюкозу мышцам, нуждающимся в этом доступном топливе.

«Дело в том, что молочная кислота является конечным продуктом метаболизма глюкозы в условиях резкой нехватки кислорода. Причем процесс превращения глюкозы в молочную кислоту может быть повернут вспять и из молочной кислоты синтезируется глюкоза, — рассказал кандидат медицинских наук, доцент кафедры биохимии РГМУ Николай Адрианов. — Так, когда организм работает в привычном режиме, глюкоза распадается на две молекулы пировиноградной кислоты; когда же мышцы начинают потреблять очень много энергии, кислорода не хватает и молекулы пировиноградной кислоты распадаются до молекул молочной кислоты. Последние поступают в печень, где из них конструируются новые молекулы глюкозы, которые из печени поступают в кровь и используются в качестве питания для мозга. И если даже в несколько раз повысить в крови концентрацию лактата, но при этом понизить уровень глюкозы до недопустимых пределов, человек все равно впадет в кому. Количественная компенсация в этом случае никогда не перерастет в качественную. Так что лактат является просто строительным материалом для глюкозы, а не полноценной ее заменой».

Возможность использования сразу нескольких источников питания для мозга объясняется учеными эволюцией. К примеру, во время бегства от хищника или охоты организм животного должен аккумулировать все силы и энергетические ресурсы для того, чтобы обеспечить работу мышц в усиленном режиме. Одновременно с этим животное нуждается в оперативной работе мозга, в быстроте реакции и внимании. Поэтому, чтобы мышцы не отбирали у мозга единственный источник питания, организм переводит нейроны на запасной способ питания.

«Организм любого живого существа работает так, что абсолютный приоритет при распределении питания и энергии закреплен за мозгом, — рассказал биофизик, эксперт Института биологии старения Игорь Артюхов. — Причем, даже если наряду с глюкозой мозг способен утилизировать лактат, это объясняется не столько возможным дефицитом глюкозы, вызванным усиленной работой мышц, сколько нехваткой кислорода, которая также сопровождает чрезмерные нагрузки».

В организме человека избыток молочной кислоты используется как источник углерода и энергии в скелетных мышцах, легких, сердце и головном мозге. Причем исследователи настаивают, что для мозга, сердца и легких лактат служит превосходным субстратом и нередко утилизируется даже прежде глюкозы, так как скорость поглощения и окисления молочной кислоты в два-десять раз выше по сравнению с глюкозой. Поэтому, как только молочная кислота появляется в крови, 90% используется как источник питания для головного мозга.

По словам немецких и голландских ученых, их открытие станет не только важнейшим этапом в исследовании работы мозга, но и первым шагом на пути создания несинтетического допинга для мозга, который будет повышать его работоспособность гораздо лучше, чем любые энергетики.





Рекомендуем почитать
  • «НЕИСТОВЫЙ»
    «НЕИСТОВЫЙ»Стремительно летящий над бездорожьем вездеход — предлагает построить шведский конструктор-любитель Турнбьёрн Густавсон. Недавно наш специальный корреспондент Ю. Столяров встретился в Стокгольме с редакторами шведского журнала «Текник фёр алла» («Техника для всех»). Этот журнал весьма популярен среди самодеятельных конструкторов Швеции, деловой, серьезный, выпускают его люди увлеченные, энтузиасты технического творчества. «Техника для всех» вполне оправдывает свое название: регулярно знакомит читателя с техникой, как говорится, «на все случаи жизни»: от простейшей летающей модели до новейшего минивертолета, от самоката — до скоростного гоночного автомобиля и с множеством других машин, аппаратов, приборов, окружающих человека ежедневно.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.