4 مجموعات غذائية يحتاجها الدماغ ليعمل بشكل صحيح..
الدماغ هو العضو الأكثر تعقيدًا في جسم الإنسان ، وهو مصدر لا ينضب للمعلومات الجديدة. جميع العواطف البشرية والعمليات والتعلم والذاكرة والذكاء تحت سيطرة الدماغ.
على الرغم من أنه لا يشكل سوى 2 في المائة من متوسط وزن الجسم ، فإن الدماغ ينفق 20 في المائة من الطاقة التي ينفقها على التمثيل الغذائي الأساسي (الحد الأدنى من الطاقة التي ينفقها جسم الإنسان يوميًا للحفاظ على وظائف الجسم).
يمكن أن يصل استهلاك الدماغ من السعرات الحرارية لكل جرام من الأنسجة لكل وحدة زمنية في أوقات معينة إلى استهلاك خلايا عضلات الساق أثناء سباق الماراثون. تُستخدم الطاقة بشكل أساسي في آليات النقل من خلال تنظيم تركيزات الصوديوم والبوتاسيوم اللازمة لنقل النبضات العصبية وعمل الجهاز العصبي.
حوالي 75 في المائة من إجمالي إنفاق الطاقة في الدماغ عبارة عن إشارات ، في حين أن نسبة 25 في المائة المتبقية مطلوبة للأنشطة الخلوية مثل البروتون والبروتين والنيوكليوتيدات والفوسفوليبيد ونقل الأكسوبلازم.
يمكن أن يكون هناك نوعان من الخلايا في الدماغ ، الخلايا العصبية والخلايا الدبقية ، وكلاهما يستخدم سكر الجلوكوز بنفس طريقة الحصول على الطاقة ، على الرغم من أن لهما أدوارًا مختلفة تمامًا.
من ناحية أخرى ، تستخدم الخلايا العصبية الأكسجين لأكسدة الجلوكوز ، ويتم تحويل تحلل السكر المرتبط به إلى طاقة على شكل ATP ، والذي يستخدمونه بعد ذلك في عملهم الخلوي.
بشكل عام ، معظم الطاقة المستهلكة تكون في الخلايا العصبية ، بينما 5-15٪ فقط في الخلايا النجمية ، أهم الخلايا الدبقية.
يأتي كل الجلوكوز في الدماغ تقريبًا من مجرى الدم. يدخل الجلوكوز إلى مجرى الدم عن طريق امتصاص الجلوكوز من الأمعاء الدقيقة بعد تكسير الكربوهيدرات من الطعام. عندما لا يوجد طعام لفترة طويلة ويبدأ سكر الدم في الانخفاض ، يقوم الكبد بتفكيك الجليكوجين الخاص به ويرسل جزيئات الجلوكوز إلى الدم. بصرف النظر عن الجلوكوز ، يمكن لخلايا الدماغ أيضًا استخدام جزيئات أخرى كمصدر للطاقة ، بما في ذلك اللاكتات (أملاح حمض اللاكتيك) ، وأجسام الكيتون ، والأحماض الأمينية ، والأحماض الدهنية.
منذ اللحظة الأولى التي نبدأ فيها الرضاعة الطبيعية ، يكون الجسم في حالة كيتونية ، أي أن دماغنا يستخدم أجسام الكيتون كمصدر طاقة مهيمن. مع تقدم مرحلة الرضاعة ، يزداد معدل إنتاج الإنزيمات المشاركة في تكسير الجلوكوز ، وبمجرد أن نبدأ في تناول الطعام ، بغض النظر عما إذا كانت الرضاعة الطبيعية لا تزال مستمرة ، يتحول دماغنا إلى الجلوكوز ، وهو وقود أكثر اقتصادا وأسرع.
ومع ذلك ، يمكن أيضًا استخدام أجسام الكيتون في استقلاب الطاقة لخلايا الدماغ في مرحلة البلوغ. على سبيل المثال ، في حالة اتباع نظام غذائي الكيتون أو الصيام لفترات طويلة ، عادة ما يكون هناك نقص في الجلوكوز في الجسم ويتم استخدام أجسام الكيتون.
ومع ذلك ، لا توفر أجسام الكيتون مصدرًا مناسبًا للطاقة لجميع الخلايا العصبية. علاوة على ذلك ، لا تستخدم الخلايا العصبية الجلوكوز فقط كمصدر للطاقة ، ولكن أيضًا كجزيء بداية في تفاعلات التمثيل الغذائي. مطلوب ، في الواقع هو الجزيء الوحيد الممكن الذي يمكن من خلاله الحصول على سكر الريبوز المطلوب. إذا استمرت خلايا المخ لفترة طويلة دون استخدام الجلوكوز ، فإنها تتقدم في العمر بسرعة كبيرة وسط الضرر التأكسدي.
حقيقة أن خلايا الدماغ تكتسب الطاقة عن طريق حرق الدهون لا تبدو سيئة ، والقصة تصبح أكثر إثارة للاهتمام بالنظر إلى أن السعرات الحرارية من غرام الدهون هي 9 سعرات حرارية والجلوكوز 4 سعرات حرارية.
يعتقد العديد من الخبراء أن استخدام الدهون كمصدر للطاقة يمكن أن يكون صحيًا ، لكن الدراسات العلمية للأسف لا تؤكد ذلك. تظهر الأبحاث أن خلايا المخ تعتمد بشكل كبير على الجلوكوز كمصدر للطاقة ، مع استخدام الأحماض الدهنية بكميات صغيرة فقط.
حتى وقت قريب ، كان يُعتقد أن سبب عدم قدرة الدماغ على استخدام الأحماض الدهنية هو سبب جسدي. يُعتقد أن الدهون لا تنتقل من الدم إلى الدماغ أو تعبر الحاجز الدموي الدماغي.
ومع ذلك ، كانت هذه المعتقدات خاطئة إلى حد كبير. يكون المرور من الدم إلى الدماغ أبطأ وأكثر صعوبة بالنسبة للأحماض الدهنية مقارنة بأجسام الجلوكوز أو الكيتون ، ولكن لا يزال بإمكانها المرور بشكل صحيح. الأسباب التي تجعل الدماغ لا يستخدم الأحماض الدهنية أكثر تعقيدًا بعض الشيء.
تؤدي الأحماض الدهنية في الخلايا العصبية إلى إضعاف وظيفة الميتوكوندريا ، وهي العضيات المسؤولة عن إنتاج الطاقة. تزيد الأحماض الدهنية بشكل كبير من الإجهاد التأكسدي في الخلية عن طريق تكوين الجذور الحرة التي يمكن أن تدمر المكونات الخلوية ، بما في ذلك الحمض النووي. تعد الأحماض الدهنية مصدرًا أبطأ للطاقة مقارنة بالجلوكوز ، وهو نقص في حالات النشاط الدماغي المرتفع. يتطلب أيضًا استهلاكًا أعلى للأكسجين لإنتاج نفس الكمية من الطاقة مقارنة بالجلوكوز ، وبالتالي فهو وقود أكثر تكلفة من وجهة نظر الطاقة.
ومع ذلك ، وعلى الرغم من كل هذا ، فإن خلايا الدماغ تستخدم الأحماض الدهنية ، وإن بكميات صغيرة.
يتشكل ملح حمض اللاكتيك ، المعروف باسم اللاكتات ، كمنتج ثانوي أثناء تفاعل انهيار الجلوكوز السريع وقد يعمل أيضًا بشكل غير مباشر كمصدر للطاقة للخلايا العصبية.
يمكن أن تصل اللاكتات إلى الخلايا العصبية مباشرة من الخلايا المجاورة في الدماغ أو من مجرى الدم ، خاصة بتركيزات عالية بسبب ارتفاع معدل تحلل السكر اللاهوائي الذي يحدث في خلايا العضلات أثناء التمرين عالي الكثافة.
الدماغ هو العضو الأكثر تعقيدًا وإثارة للاهتمام والأكثر تقدمًا في جسم الإنسان. لذلك ، على الرغم من أنه يمكن استخدام العديد من مصادر الطاقة المختلفة في مواقف معينة ، يجب استخدام الجلوكوز كوقود رئيسي للسماح له باستخدام أقصى إمكاناته.